讲义第三温度传感器
温度
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
℃
热 电 动 势 mV
0
0.000 0.055 0.113 0.173 0.235 0.299 0.365 0.432 0.502 0.573
100
0.645 0.719 0.795 0.872 0.950 1.029 1.109 1.190 1.273 1.356
e 电子电荷，k 波尔兹曼常数
NAT , NBT 导体材料A、B在接触处温度T时的电子浓度
a
2）汤姆逊效应—温差电动势 单一导体由于其两端温度不同，使得高温端电子
能量高于低温端电子能量而向低温端扩散，形成温差电势。 这种现象称为汤姆逊效应。 温差电动势为：
T
eA (T ,T0 ) T0 AdT
• 温度传感器概况： 材料： 导体：热电隅（铂－铂铑） 半导体： 电介质（金属氧化物－烧结成陶瓷） : 磁性介质: 有机高分子:
• 分类
以材料分类
金属、半导体
以工作方式分类 接触式、非接触式
以工作原理分类 正温度系数、负温度系数
以创作工艺分类 烧结、镀膜、平面工艺、集成工艺
以形状结构分类 长型、圆型、片型
T
eB (T ,T0 ) T0 BdT
T
A, B 为导体材料的汤姆逊系数
eA (T ,T0 )
T0
eB (T ,T0 )
a
பைடு நூலகம்
回路总热电势为：
eAB (T )
eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
eAB (T0 )
EAB (T ,T0 ) eAB (T ) eAB (T0 ) eA (T ,T0 ) eB (T ,T0 )
摄氏温标：水沸点(100度)—水冰点(0度) /100 (摄氏1度) 华氏温标: 水沸点(212度)—冰融点(32度) /180 (华氏1度 )
阿
温标
华氏温标是德国人华伦海特(D.G.Fahrenheit)大约在1710年提出的，规定水的冰点为32度，水的沸点为212度。华氏温度至今还在英、美 等国民间流行。 列氏温标由列奥缪尔(R.A.F.Reaumur)于1730年提出，规定水的冰点为零度，水的沸点为80度。列氏温标在德国曾一度流行。 兰氏温标由英国人兰金(Rankine)提出，其定义为 tR＝tF＋459.67 实际上兰氏温度是以绝对零度为计算起点的华氏温度，以0R表示之。现在科技界已很少采用。 摄氏温标是瑞典天文学家摄尔萨斯(A.Celsius)在1742年提出的。他原来的方案是以水的沸点为零度，水的冰点为100度。次年法国人克里
a
第三章 温度传感器
一、概况： 常用温标：
热力学温标 ：1/273.16为1度（开尔文）
（ 三相点：一般指的是，各种化学性质稳定的纯物质 于固、液、气三个相(态)，在平衡共存时的 三条平衡线的交点。三相共存时具有固定的 温度和压强。如 水的三相点为0.01℃ （273.16K），4.58mmHg。）
kT ln e
N AT N BT
kT0 e
ln
N AT0 N BT0
T
( A B )dT
T0
（1）材料相同，接触电势为零 （2）两端温度相同，温差电势为零 （3）材料确定，只与温度有关 （4）与材料形状无关
a
2、热电偶测量的问题
实际测量：
T
工业热电偶分度表
铂铑10-1铂热电偶分度表（分度号：B） (参考端温度为0℃)
斯丁(Christian)把两个标度倒过来，就成了现在通用的标度。
气体温标以气体温度计标定温度所构成的气体温标最接近热力学温标。由于气体温度计的复现性较差，国际间又协议定出国际实用温标， 以统一国际间的温度量值，国际实用温标几经变革， 为此定出的温度尽可能接近热力学温度。 早在1887年，国际计量委员会就曾决定采用定容氢气体温度计作为国际实用温标的基础。 1927年第七届国际计量大会决议采用铂电阻温度计等作为温标的内插仪器，并规定在氧的凝固点(-182.97摄氏度)到金凝固点(1063摄氏度) 之间确定一系列可重复的温度或固定点。 1948年第十一届国际计量大会对国际实用温标作了若干重要修订。例如，以金融点代替金凝固点；以普朗克黑体辐射定律代替维恩定律； 引用更精确的常数值；计算公式更为精确；光测高温计的测量限值扩大等等。 1960年又增加了一条重要修订，即把水的三相点作为唯一的定义点，规定其绝对温度值为273.16(精确)，以代替原来水冰点温度为0.00摄 氏度(精确)之规定。而水的冰点根据实测，应为273.1500±0.0001K。采用水的三相点作为唯一的定义点是温度计量的一大进步，因为这可 以避免世界各地因冰点变动而出现温度计量的差异。 1968年对国际实用温标又作了一次修订，代号为IPTS-68。其特点是采用了有关热力学的最新成就，使国际实用温标更接近热力学温标。 这一次还规定以符号K表示绝对温度，取消原来的符号(K)，并规定摄氏温度与热力学温标的绝对温度单位精确相等，摄氏温度t＝绝对温度 T－273.15(精确)。 1975年和1976年分别对IPTS-68作了修订和补充，把温度范围的下限由13.8K扩大到0.5K。 但还是出现不足之处，主要是在实验中不断发 现IPTS-68在某些温区与国际单位制定义的热力学温度偏差甚大。 1988年国际度量衡委员会推荐，第十八届国际计量大会及第77届国际计量委员会作出决议，从1990年1月1日起开始在全世界范围内采用重 新修订的国际温标，这一次取名为1990年国际温标，代号为ITS-90，取消了“实用”二字，因为随着科学技术水平的提高，这一温标已经 相当接近于热力学温标。和IPTS-68相比较，100摄氏度时偏低0.026摄氏度，即标准状态下水的沸点已不再是100摄氏度，而是99.974摄氏 度。 显然，ITS-90的实施会给精密温度计量带来好处，是科学技术发展的又一标志。
• 应用 广泛应用于工业、农业、医疗……
二、热电偶温度传感器
a
1、热电效应
1）帕尔帖效应 ----接触电动势
两种不同材料接触时，由于不同材料自由电子浓度不 同而产生扩散，在接触处形成电位差，这种现象叫做帕尔帖效 应。
接触电动势为：
eAB (T )
kT e
ln
N AT N BT
eAB (T )
eAB (T0 )
2019-2020学年教科版物理选修3-2新素养同步讲义：第三章 第1节 传感器 第2节 温度传感
姓名，年级：时间：第1节传感器第2节温度传感器和光传感器1。
知道传感器的概念、结构及工作原理．(重点） 2.了解传感器的分类情况及热敏电阻的特性．（难点）3．知道温度传感器的原理，了解温度传感器在生活中的应用．4。
知道光电传感器的原理，了解光电传感器在生活中的应用．一、传感器1．概念:传感器通常是把被测的非电信息,按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置．2．结构:一般由敏感元件和处理电路组成，如图所示．错误!错误!错误!错误!错误!(1)敏感元件能直接感受非电信息，并将这些信息变换成易于测量的物理量，形成电信号．(2)处理电路能把微小的信号进行放大，并除去干扰信号，使敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量．二、敏感元件的原理1．敏感元件就其感知外界信息的原理可分为三类：（1)物理类;(2）化学类；（3)生物类．2．由教材P61~62的实验探究可知：热敏电阻用半导体材料制成，具有电阻随温度灵敏变化的特性，可以实现对温度的测量．3．干簧管是一种能感知磁场的敏感元件，它由密封在玻璃管内的两个铁磁体簧片构成，两个簧片相互交叠但其间保持一个缝隙，簧片在磁场作用下会磁化为异名磁极相对的磁铁，当磁力大于簧片的弹力时两者紧密地接触．三、温度传感器1．热双金属片温度传感器：将两种膨胀系数相差较大的不同金属片焊接或轧制为一体后,温度升高时，由于两面金属膨胀程度不同，双金属片就会变形．2．热电阻传感器(1）定义：用金属丝制作的感温电阻叫做热电阻．(2）金属的电阻R与温度t的关系是：R＝R0（1＋θt）．(3）作用：测温和测流量．3．热敏电阻传感器：热敏电阻是用半导体材料制成的,其电阻值随温度变化明显,NTC热敏电阻（负温度系数)的阻值，随温度升高而减小，PTC热敏电阻的阻值随温度升高而增大．四、光传感器1．定义：光电传感器是一种能够感受光信号，并按照一定规律把光信号转换成电信号的器件或装置．2．应用：(1)光电式烟尘浓度计．(2)光电式转速表．传感器的工作原理传感器感受的通常是非电信息，而它输出的通常是电信息,不过这些输出信号往往是非常微弱的，一般需要经过放大后，再输送给控制系统产生各种控制动作．其工作过程如图所示．非电信息→错误!→错误!→错误!→错误!↑↑错误!1．非电信息：如位移、力、温度、光、声、化学成分、浓度、酸碱度等．2．敏感元件：是传感器的核心,相当于人的感觉器官，能直接感受被测量的非电信息并将其转换成与被测量的非电信息有一定关系的易于测量的物理量．3．转换元件：通常不能直接感受被测量的非电信息，而是将敏感元件输出的物理量转换为电信号输出．4．转换电路：将转换元件输出的电信号转换成易于测量的电信息．5．电信息：如电压、电流、电阻等．在分析传感器时要明确：（1）核心元件是什么；(2)是怎样将非电学量转换为电学量的;（3)是如何显示或控制开关的．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学设计了利用压敏电阻判断升降机运动状态的装置，其工作原理如图所示．将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个物块,在升降机运动过程的某一段时间内,发现电流表的示数I不变，且I大于升降机静止时电流表的示数I0，在这段时间内( )A．升降机可能匀减速下降B．升降机一定匀减速下降C．升降机可能匀加速下降D．升降机一定匀加速下降[思路点拨］(1)压敏电阻的阻值随压力的增大而减小．（2)电流表、电阻R串联后再与压敏电阻并联．[解析] 设升降机匀加速下降，则重力mg大于压力N，即压力N变小，压敏电阻阻值变大，R总增大，由I总＝错误!知I总变小，知U外＝E－I总r变大,电流表读数变大，升降机也可能匀减速上升，故A、B、D错误，C正确．[答案］C1。
高中物理第三章传感器2温度传感器和光传感器课件教科版选修3
(2)烟雾进入罩内后对光有散射作用,使部分光线照射 到光电三极管上,其电阻变小。与传感器连接的电路检 测出这种变化,就会发出警报。
【特别提醒】 (1)热敏电阻随温度的升高,电阻有可能减小,也有可能 增大。 (2)并非所有半导体材料都可以当成光敏电阻或热敏电 阻使用。
【过关训练】 1.如图所示是某居住小区门口利用光敏电阻设计的行 人监控装置,R1为光敏电阻、R2为定值电阻,A、B接监 控装置。则 ( )
【素养解读】
核心 素养 素养 角度
素养任务
科学 问题 利用图像探究热敏电阻与温度的关 探究 解释 系
科学 科学 根据闭合电路欧姆定律分析求出温 思维 推理 度的数值
【核心归纳】 1.探究热敏电阻: (1)实验器材:热敏电阻、多用电表、 铁架台、烧杯、冷水、热水、导线等。 (2)实验步骤: ①按图连接好电路,将热敏电阻绝缘处理。
答案:见正确解答
【核心归纳】 1.探究光敏电阻的特性: (1)实验器材:电压直流电源、滑动变阻器、小灯泡、 多用电表、光敏电阻、导线、黑纸。
(2)实验步骤: ①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如 图所示电路连接好,并将多用电表置于“×100”挡。
②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记 录数据。 ③打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐 渐变亮,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录。 ④用黑纸遮光,观察表盘指针显示电阻阻值的情况,并 记录。
二、光传感器 1.作用:光传感器是转换_光__信__号__的传感器。 2.原理:有些金属或半导体材料,在电路中受到光照时, 产生_电__流__或_电__压__,实现光信号向电信号的转化。 3.应用:_自__动__门__、光电式烟尘浓度计、光电式转速 表。
教科版高二物理选修3《温度传感器和光电式传感器》说课稿
教科版高二物理选修3《温度传感器和光电式传感器》说课稿一、课程背景和意义（150字）本节课是教科版高二物理选修3中的一节重要课程，主要介绍温度传感器和光电式传感器的基本原理、结构和应用。
通过学习本节课，学生可以深入了解和掌握温度传感器和光电式传感器在实际生活中的广泛应用，培养学生的实践动手能力和科学思维，提高学生的物理素养和创新能力。
二、教学目标（200字）1.知识目标：了解温度传感器和光电式传感器的基本原理和结构，分析其特点和优势。
2.能力目标：掌握温度传感器在温度测量和控制中的应用，理解光电式传感器在自动控制和信息处理中的作用。
3.情感目标：培养学生批判思维和创新意识，鼓励学生参与实际应用和探索，激发对科学的热爱和探索精神。
三、教学重点和难点（150字）1.教学重点：让学生掌握温度传感器和光电式传感器的基本原理和结构，并能够分析其应用特点。
2.教学难点：引导学生理解和思考温度传感器和光电式传感器在实际生活中的应用案例，并培养学生创新思维和动手实践能力。
四、教学过程（900字）1. 导入（100字）为激发学生对本课程的兴趣，我将通过一个问题导入本节课。
我会提问：“你们有没有想过温度计是如何工作的？它是如何感知到温度并显示出来的？”2. 温度传感器的原理和应用（250字）(1) 温度传感器的原理（100字）我会向学生讲解温度传感器的基本原理，即材料的电阻值会随温度的变化而变化。
我会以铂电阻温度传感器为例，简单介绍铂电阻的结构和工作原理，并引导学生思考不同材料的电阻温度特性。
(2) 温度传感器的应用（150字）接着，我将介绍温度传感器在实际生活中的应用。
我会以温度测量和控制为例，分析温度传感器在家电、工业自动化和医疗领域中的应用案例，并引导学生思考温度传感器在现实生活中的作用和意义。
3. 光电式传感器的原理和应用（300字）(1) 光电式传感器的原理（150字）接下来，我将向学生详细介绍光电式传感器的原理和工作方式。
常用温度传感器原理讲义
常用温度传感器原理一、概述：1.定义：传感器是一种转换装置，其作用是借助检测元件把被测对象的力、位移、速度、加速度、温度、压力等参数转换为可以检测、传输、处理的信号（如电压信号、电流信号等）。
又称变换器或检测器，在声学里也称换能器，测量振动的传感器又称拾振器。
2.分类：按输入量性质的不同可分为加速度、速度、位移、温度、压力传感器等。
按变换原理的不同可分为电阻式、电感式、电容式、压电式、磁电式传感器等。
按测量参数分类按工作原理分类二、温度传感器：温度是国际单位制给出的基本物理量之一，它是工农业生产和科学试验中需要经常测量和控制的主要参数，也是与人们日常生活紧密相关的一个重要物理量。
通常把长度、时间、质量等基准物理量称作“外延量”，它们可以叠加，例如把长度相同的两个物体连接起来，其总长度为原来的单个物体长度的两倍。
温度是一种“内涵量”，叠加原理不再适用，例如把两瓶９０℃的水倒在一起，其温度绝不可能增加，更不可能成为１８０℃。
从热平衡的观点看，温度是物体内部分子无规则热运动剧烈程度的标志，温度高的物体，其内部分子平均动能大；温度低的物体，其内部分子的平均动能小。
热力学的第零定律指出：具有相同温度的两个物体，它们必然处于热平衡状态；当两个物体分别与第三个物体处于热平衡状态时，这两个物体也处于热平衡状态，即这三个物体处于同一温度。
因此，如果我们能用可复现的手段建立一系列基准温度值，就可将其他待测物体的温度和这些基准温度进行比较，从而得到待测物体的温度。
1、温标与标定：a)温标：现代统计力学虽然建立了温度和分子动能之间的函数关系，但由于目前还难以直接测量物体内部的分子动能，因而只能利用一些物质的某些物性（诸如尺寸、密度、硬度、弹性模量、辐射强度等）随温度变化的规律，通过这些量来对温度进行间接测量。
为了保证温度量值的准确并利于传递，需要建立一个衡量温度的统一尺度，即温标。
随着温度测量技术的发展，温标也经历了一个逐渐发展，不断修改和完善的渐进过程。
《温度传感器概述》课件
温度传感器的种类包括热电传感器、热敏电阻传感器、晶体管传感器、晶体谐振传感器 和光学式传感器等多种类型。
温度传感器的应用
领域应用
温度传感器广泛应用于工业控制、家用电器、汽车、 医疗设备和气象领域等。
物联网中的应用
在物联网中，温度传感器被用于智能家居、智能农 业、环境监测和能源管理等。
温度传感器的工作原理
热电传感器
利用不同金属导体的温差来 产生电压信号。
热敏电阻传感器
根据电阻与温度之间的关系 来测量温度变化。
晶体管传感器
通过晶体管的温度特性来检 测温度变化。
晶体谐振传感器
利用晶体谐振频率对温度进行测量。
光学式传感器
利用光学原理来感知温度变化。
温度传感器的。
3 微电子技术
微电子技术的发展将进一步推动温度传感器的小型化、高性能化和低功耗化。
总结
重要作用
温度传感器在许多领域中发挥了重要的作用，为工业、家居和物联网等提供了不可或缺的数 据支持。
需注意的问题
温度传感器的种类、工作原理、性能指标和选型都是需要注意的问题，确保选择最适合的传 感器。
未来发展
温度传感器的未来发展前景广阔，无线传输技术、光学传感技术和微电子技术将驱动其进一 步创新与突破。
应用环境选型
考虑使用环境的特殊性，选择 能够适应环境条件的温度传感 器。
精度要求选型
根据应用场景的精度要求，选 择具备足够精度的温度传感器。
温度传感器的未来发展趋势
1 无线传输技术
温度传感器的无线传输技术将会得到进一步的发展，实现更方便的数据采集和监测。
2 光学传感技术
光学传感技术可能成为未来温度传感器的重要方向，具备更高的测量精度和更大的应用 潜力。
高中物理教科版选修3-2课件：3-1、2 传感器 温度传感器和光传感器
)
解析：宾馆的自动门采用了光电传感器，故选项A对；家 用电饭煲的跳闸和保温采用了热电传感器，故选项C对；声控 开关采用了声电传感器，故选项D对。
要点2 温度传感器
1．分类 (1)热双金属片温度传感器。 (2)热电阻传感器。 (3)热敏电阻传感器。
减小 。 ①NTC型：电阻值随温度升高而_____
02ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ题型分类指导
No.1 例1
对传感器的认识 下列关于物理传感器、化学传感器和生物传感器的说 )
法中，正确的是(
A．物理传感器是利用材料的某种物理性质来工作的，因而 只能用于机械加工行业，而不能用于化工领域 B．化学传感器是利用某种化学反应来工作的，因而只能输 出某种化学物质，而不能输出电学量 C．生物传感器的适用范围广，可在任意温度条件下工作 D．生物传感器由于含有生命物质，因而对使用传感器的环 境条件有一定要求
3．热敏电阻 (1)分类： ①负温度系数热敏电阻(NTC)：电阻值随温度升高而减 小。 ②正温度系数热敏电阻( 大。 PTC)：电阻值随温度升高而增
(2)特点： 对温度变化的响应敏感、灵敏度高。 (3)应用： 测温、温度控制或过热保护。
2．如图所示是电阻R随温度T变化的图象，下列说法中正确的 是( ) A．图线1是热敏电阻的R－T关系图象，它是用金属材料制 成的 B．图线2是热敏电阻的R－T关系图象，它可以用半导体材 料制成
②实验装置：如图所示。 ③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度 下欧姆表的读数，由实验数据绘出R－t图象。
(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温 度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而_____ 增大 ，负温度系数的 热敏电阻的阻值随温度的升高而_____ 减小 。
小学信息技术第三册传感器1选修教案苏科版
在上完这节课后，我对教学过程进行了深入的反思。首先，我发现学生们对传感器这一新技术表现出浓厚的兴趣。在导入新课环节，通过让学生分享生活中见到的传感器应用，成功激发了他们的好奇心。这一点让我深感欣慰，也说明贴近生活的教学方式能更好地吸引学生的注意力。
然而，在讲解光敏传感器和温度传感器的原理时，我发现部分学生对这些抽象概念的理解存在困难。为此，我及时调整了教学方法，通过展示实物和具体实例，让学生更直观地理解传感器的工作原理。在今后的教学中，我还需要继续探索更多有效的教学策略，帮助学生克服学习难点。
1.采用更多贴近生活的实例，帮助学生理解抽象概念。
2.加强对学生团队合作能力的培养，提高实践操作环节的教学效果。
3.注重课后作业的布置与检查，提高学生的自主学习能力。
4.优化板书设计，使之更加简洁明了，同时注重艺术性和趣味性。
重点题型整理
1.题目：简述光敏传感器的工作原理。
答案：光敏传感器的工作原理是利用光敏元件（如光敏电阻、光敏二极管等）的电阻或电流随光照强度变化而变化的特性。当光照强度增加时，光敏元件的电阻减小，电流增大；反之，光照强度减小时，光敏元件的电阻增大，电流减小。
4.结合生活实例，探讨传感器在现实生活中的应用。
依据苏科版教材，我们将重点学习以下章节：
1.第三章第二节：光敏传感器。
2.第三章第三节：温度传感器。
核心素养目标分析
本节课的核心素养目标主要包括以下方面：
1.信息素养：培养学生理解传感器信息采集的基本原理，学会运用传感器技术获取、处理和分析信息，提高解决问题的能力。
-在板书旁边绘制简单的传感器示意图，增强直观性。
-设计有趣的互动环节，如让学生在黑板上画出自己设计的传感器应用，并标注关键部件。
教科版高中物理选修3-2课件 3 温度传感器和光传感器课件1
互 动
分 析
教3－1－2所示为一种电容传感器，电路可将声音信号转化
探 究
为电信号．电路中a、b构成一个电容器，b是固定不动的金
教 属板，a是能在声波驱动下沿水平方向振动的镀有金属层的 当
学
堂
方 案
振动膜．若声源S发出频率恒定的声波使a振动，则a在振动
双 基
设 计
过程中(
)
达 标
A．a、b板之间的电场强度不变
达 标
__光__敏__二__极__管__上，产生与转速对应的_电__脉__冲__信号，经信号
处理电路处理后，显示出转速．
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
菜单
JK ·物理 选修3-2
教
学 教
2．思考判断
课 堂 互
法 分
(1)温度传感器的敏感元件一定是热敏电阻．(×)
析
(2)光敏电阻可以将电信号转化为光信号．(×)
V，由欧姆定律得RmA＝
U I
＝
当 堂 双
案
基
设 计
3.4 40×10－3
Ω＝85 Ω，B正确．
达 标
【答案】 B
课
课
前
后
自
知
主
能
导
检
学
测
菜单
JK ·物理 选修3-2
教
课
学 教
常见敏感电阻问题的处理方法
堂
互
法 分 析
常见的敏感电阻有热敏电阻、光敏电阻、磁敏电阻、压
动 探
究
敏电阻等．对于这些敏感电阻，经常与电学实验相联系进行
教
《温度传感器概述》PPT课件
7
2．国际实用温标温度标准的同意及实用问题， 国际上协商决定，建立一种既能表达热力学温度 〔即能保证一定的准确度〕，又使用方便、容易 实现的温标，即国际实用温标International Practical Temperature Scale of 1968
(简称IPTS-68)，又称国际温标。
1235.08
1337.58
度 T68/℃
-259.31 -256.108 -252.87 -246.048
-218.798 -182.962
0.01 100.0
419.58
961.93
1064.43
10
传感器与检测技术
四个温度段：规定各温度段所使用的标准仪器 ①低温铂电阻温度计〔13.81K—273.15K〕； ②铂电阻温度计〔273.15K—903.89K〕； ③铂铑-铂热电偶温度计〔903.89K—1337.58K〕； ④光测温度计〔1337.58K以上〕。
SI制有七个根本单位： 长度m，时间s，质量kg，热力学温度〔Kelvin 温度〕K，电流单位A，光强度单位cd〔坎德拉〕， 物质量mol 二个辅助单位： 平面角弧度rad，立体角球面度Sr
2
CONTENTS
传感器与检测技术
§2.1 温标及测温方法 §2.2 膨胀式温度计 §2.3 电阻式温度传感器 §2.4 热电偶传感器
m=1.8n+32 ℉
n= 5/9 (m-32) ℃
13
二、温度传感器的特点与分类 传感器与检测技术
1 温度传感器的物理原理
随物体的热膨胀相对变化而引起的体积变化； 蒸气压的温度变化； 电极的温度变化 热电偶产生的电动势； 光电效应 热电效应 介电常数、导磁率的温度变化； 物质的变色、融解； 强性振动温度变化； 热放射； 热噪声。
高中物理第三章传感器第节传感器温度传感器和光传感器教学案教科版选修338.doc
第1、2节 传感器__温度传感器和光传感器一、传感器 1．定义把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
2．组成一般由敏感元件和处理电路组成。
(1)敏感元件：将要测量的非电信息变换为易于测量的物理量，形成电信号的元件。
(2)处理电路：将敏感元件输出的电信号转变成便于显示、记录、处理和控制的电学量的电路。
3．敏感元件的原理(1)物理类：基于力、热、光、电磁和声等物理效应。
(2)化学类：基于化学反应的原理。
(3)生物类：基于酶、抗体和激素等分子识别功能。
二、温度传感器 1．分类(1)热双金属片温度传感器。
(2)热电阻传感器。
1.传感器通常是把被测的非电信息，按一定规律转换成与之对应的电信息的器件或装置。
它一般由敏感元件和处理电路组成。
2．敏感元件是传感器的重要组成部分，它可以分为如下三类：物理类、化学类、生物类。
3．温度传感器有热双金属片温度传感器、金属热电阻传感器、热敏电阻传感器等。
4．光传感器是测量光信号的传感器，实现光信号向电信号的转化。
(3)热敏电阻传感器。
①NTC型：电阻值随温度升高而减小。
②PTC型：电阻值随温度升高而增大。
2．作用将温度变化转换为电学量变化，通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量。
3．热敏电阻的热敏特性(1)实验探究①实验器材：热敏电阻(正温度系数或负温度系数)、烧杯、水、酒精灯、欧姆表、开关、温度计。
②实验装置：如图311所示。
图311③实验过程及数据处理：用酒精灯加热，测出水中各温度下欧姆表的读数，由实验数据绘出Rt图像。
(2)实验结论：热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，正温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。
三、光传感器1．原理某些金属或半导体材料，在电路中受到光照时，产生电流或电压，实现光信号向电信号的转化。