高二物理選修3-2《傳感器的應(yīng)用》知識點總結(jié)
高二物理選修3-2《傳感器的應(yīng)用》知識點總結(jié)
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高二物理選修3-2《傳感器的應(yīng)用》知識點總結(jié)：
一、傳感器的及其工作原理
1、有一些元件它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等非電學(xué)量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學(xué)量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.我們把這種元件叫做傳感器.它的優(yōu)點是：把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后,就可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制了.
2、光敏電阻在光照射下電阻變化的原因：有些物質(zhì),例如硫化鎘,是一種半導(dǎo)體材料,無光照時,載流子極少,導(dǎo)電性能不好;隨著光照的增強,載流子增多,導(dǎo)電性變好.光照越強,光敏電阻阻值越小.
3、金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而增大,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,且阻值隨溫度變化非常明顯.
金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量,金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好,測溫范圍大,但靈敏度較差.
二、傳感器的應(yīng)用(一)
1.光敏電阻
2.熱敏電阻和金屬熱電阻
3.電容式位移傳感器
4.力傳感器————將力信號轉(zhuǎn)化為電流信號的元件.
5.霍爾元件
霍爾元件是將電磁感應(yīng)這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學(xué)量的元件.
外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力,在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集,在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的另一種電荷,從而形成橫向電場;橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當(dāng)靜電力與洛倫茲力達(dá)到平衡時,導(dǎo)體板左右兩例會形成穩(wěn)定的電壓,被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓.
三、傳感器的應(yīng)用(二)
1.傳感器應(yīng)用的一般模式
2.傳感器應(yīng)用：
力傳感器的應(yīng)用——電子秤
聲傳感器的應(yīng)用——話筒
溫度傳感器的應(yīng)用——電熨斗、電飯鍋、測溫儀
光傳感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器、火災(zāi)報警器
四、傳感器的應(yīng)用實例：
1、光控開關(guān)
2、溫度報警器
五、傳感器定義
國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學(xué)函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。
中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認(rèn)為，傳感器的存在和發(fā)展，讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官，讓物體慢慢變得活了起來。”
“傳感器”在新韋式大詞典中定義為：“從一個系統(tǒng)接受功率，通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。
六、主要作用
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息，必須借助于感覺器官。
而單靠人們自身的感覺器官，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況，就需要傳感器。因此可以說，傳感器是人類五官的延長，又稱之為電五官。
新技術(shù)革命的到來，世界開始進(jìn)入信息時代。在利用信息的過程中，首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息，而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中，要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù)，使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或最佳狀態(tài)，并使產(chǎn)品達(dá)到最好的質(zhì)量。因此可以說，沒有眾多的優(yōu)良的傳感器，現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
在基礎(chǔ)學(xué)科研究中，傳感器更具有突出的地位?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，進(jìn)入了許多新領(lǐng)域：例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙，微觀上要觀察小到fm的粒子世界，縱向上要觀察長達(dá)數(shù)十萬年的天體演化，短到 s的瞬間反應(yīng)。此外，還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認(rèn)識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究，如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然，要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息，沒有相適應(yīng)的傳感器是不可能的。許多基礎(chǔ)科學(xué)研究的障礙，首先就在于對象信息的獲取存在困難，而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn)，往往會導(dǎo)致該領(lǐng)域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展，往往是一些邊緣學(xué)科開發(fā)的先驅(qū)。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護(hù)、資源調(diào)查、醫(yī)學(xué)診斷、生物工程、甚至文物保護(hù)等等極其之泛的領(lǐng)域?？梢院敛豢鋸埖卣f，從茫茫的太空，到浩瀚的海洋，以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)，幾乎每一個現(xiàn)代化項目，都離不開各種各樣的傳感器。
由此可見，傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、推動社會進(jìn)步方面的重要作用，是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領(lǐng)域的發(fā)展。相信不久的將來，傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍，達(dá)到與其重要地位相稱的新水平。
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