单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,6.3,传感器的应用（二）,1,阅读教材，回答问题：,（,1,）电饭锅中温度传感器的主要元件是什么？,（,2,）感温铁氧体的组成物质是什么？,（,3,）感温铁氧体有何特点？,（,4,）什么是“居里点”？,2,一、温度传感器的应用,-,电饭锅,1,、,感温铁氧体的特点：,常温下具有铁磁性，能够被磁体吸引，但是温度上升到约,103,0,C,时，就失去了铁磁性，不能被磁体吸引了。注意：这个温度在物理学中称为该材料的“,居里温度,”或“,居里点,”。,思考：,温度升高到一定数值时，感温铁氧体的磁性消失，,感温铁氧体与磁铁分离。,3,2,、电饭锅的原理,4,（,1,）开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态。,（,2,）水沸腾后，锅内大致保持,100,不变。,（,3,）饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点,103”,时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热,（,4,）如果用电饭锅烧水，水沸腾后，锅内保持,100,不变，温度低于“居里点,103”,，电饭锅不能自动断电。只有水烧干后，温度升高到,103,才能自动断电。,5,思考并回答教材“思考与讨论”中的问题，了解电饭锅的工作原理,(1).,开始煮饭时为什么要压下开关按钮？手松开后这个按,钮是否恢复到图示的状态？为什么？,(2).,煮饭时水沸腾后锅内是否回大致保持一定的温度？为,什么？,(3).,饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会有什么变化,？这时电饭锅会自动地发生哪些动作？,(4).,如果用电饭锅烧水，能否在水沸腾后自动断电？,:,6,在抗击非典,SARS,的过程中，许多公共场合都使用了,非接触式红外测温仪,7,温度传感器的应用,测温仪,测温速度小于,0.5 s,，分辨力达到,0.l,阅读教材，思考并回答有关问题：,(1).,温度传感器测温仪有何优点？,(2).,常见的测温元件有哪些？,可以远距离读取温度的数值因为温度信号变成电信号后可以远距离传输,热敏电阻、金属热电阻、热电偶及红外线敏感元件等,8,9,阅读课本,p,61,回答,1,、机械式鼠标器的组成,2,、机械式鼠标器的工作原理,光传感器的应用,鼠标器,滚球、滚轴与码盘、红外发射管与红外接收管,2,、工作原理：当鼠标在桌面上滚动时，滚球的运动通过滚轴带动两个码盘转动，红外接收管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的电脉冲信号。计算机分别统计,X,、,y,两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的位移。,10,1.,什么是传统机械按键设计？,传统的机械按键设计是需要手动按压按键触动,PCBA,上的开关按键来实现功能的一种设计方式。,传统机械按键设计要点：,1.,合理的选择按键的类型，尽量选择平头类的按键，以防按键下陷。,2.,开关按键和塑胶按键设计间隙建议留,0.050.1mm,，以防按键死键。,3.,要考虑成型工艺，合理计算累积公差，以防按键手感不良。,传统机械按键结构层图：,按键,开关键,PCBA,12,阅读：,P,61,回答,利用烟雾对光的散射来工作的火灾报警器为例，简述其工作原理,光传感器的应用,火灾报警器,2,、工作原理：在没有发生火灾时，光电三极管收不到,LED,发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，产生大量烟雾，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。,13,小 结,1,、,温度,传感器,的应用,（,1,）,电饭锅,（,2,）,测温仪,2,、,光,传感器,的应用,（,1,）,鼠标器,（,2,）,火灾报警器,14,1,、下列器件是应用光传感器的是（）,A,鼠标器,B,火灾报警器,C,测温仪,D,电子称,例题分析,2,、如图所示，电源两端的电压恒定，,I,为小灯泡，,R,为光敏电阻，,D,为发光二极管（电流越大，发光越强），且,R,与,D,距离不变，下列说法中正确的是（）,（,A,）当滑动触头向左移动时，,L,消耗的功率增大,（,B,）当滑动触头向左移动时，,L,消耗的功率减小,（,C,）当滑动触头向右移动时，,L,消耗的功率可能不变,（,D,）无论怎样移动滑动触头，,L,消耗的功率不变,15,3,、如图所示是电饭煲的电路图，,S,1,是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点（,103,）时，会自动断开。,S,2,是一个自动控温开关，当温度低于,70,时会自动闭合；温度高于,80,时，会自动断开。红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯。分流电阻,R,1,R,2,500,，计算加热电阻丝,R,3,50,，两灯电阻不计。,（,1,）分析电饭煲的工作原理。,（,2,）计算加热和保温两种状态下消耗的电功率之比。,（,3,）简要回答，如果不闭合开关,S,1,，能将饭煮熟吗？,16,温度传感器的应用,【,例,1】,如图甲为在温度为,10,左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻,R,1,=,20 k,，,R,2,=,10 k,，,R,3,=,40 k,，,R,t,为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示当,a,、,b,端电压,U,ab,0,时，电压鉴别器使,S,断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在,_,35,17,解：设电路两端电压为为,U,，当,U,ab,=0,时，,有,解得,R,t,=,20 k,由图乙可知，当,R,t,=,20 k,时，,t=,35,18,光传感器的应用,【,例,2】,如图所示为一实验小车中利用光电脉冲测量车速和行程的装置示意图。,A,为光源，,B,为光电接收器，,A,、,B,均固定在车身上，,C,为小车的车轮，,D,为与,C,同轴相连的齿轮。车轮转动时，,A,发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被,B,接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示。若实验显示单位时间内脉冲数为,n,，累计脉冲数为,N,，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量和数据是,，小车速度的表达式为,v,=,；行程的表达式为,=,。,车轮的半径,R,和齿轮,P,19,光束原来是连续的，是转动的齿轮使光束变为脉冲，因此脉冲情况必定与齿轮（或车轮）的转动有关，也就与速度和行程有关。,根据速度的意义和车正常行驶的情况，应有,v=2R f,，其中,R,为车轮的半径，,f,为单位时间内车轮转过的圈数；若车轮的齿数为,P,，则转一圈应有,P,个脉冲被,B,接收到，因此有 代入上式，,有,同样，根据行程的意义，应有，其中,f,为整个行程中车轮转过的圈数；而 ，所以,可见，还必须测量的物理量和数据是车轮的半径,R,和齿轮齿数,P,，速度和行程的表达式如上面两式所示。,20,