5.2 常见传感器的工作原理
[课时安排]1课时 [教学目标]:
(一)知识与技能
1.通过实物认识光敏电阻,了解光传感器的工作原理。了解光传感器的用途。
2.通过实物认识热电偶和热敏电阻,了解温度传感器的工作原理。了解温度传感器的用途。 3.利用传感器制作简单的自动控制装置,通过实验认识传感器,体会非电学量转换成电学量好处。
(二)过程与方法
实验探究及要求学生使用多种资源去收集信息,多整理信息,最后形成书面报告在课堂上与教师和同学交流。
(三)情感、态度与价值观
激发学生的学习兴趣,拓展他们的视野,培养学生收集信息、与他人进行交流的能力,提高他们的创新意识。
通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度。 [教学重难点]:光敏电阻和热敏电阻的工作原理及实验设计 [教学器材]:光敏电阻和热敏电阻,小灯炮,干簧管,欧姆表,烧杯,导线,二极管,干电池,开水等 [教学方法]:实验探究,讲授 [教学过程]
(一)引入新课
通过教师演示实验,用光敏电阻控制小灯炮的亮暗。
(二)进行新课
一、.光电传感器原理
1、工作原理:光电传感器是指能够感受光信号,并按照一定规律把光信号转换成电学量信号器件。
光电检测系统中实现光电转换的关键元件,它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。 光电式传感器是以光电器件作为转换元件的传感器。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。近年来,新的光电器件不断涌现,特别是CCD图像传感器的诞生,为光电传感器的进一步应用开创了新的一页。 2、干簧管: 3、光敏电阻:
A:实验探究及见课件:
用多用电表测量光敏电阻的阻值,改变入射到光敏电阻上光的强度,再次测量阻值,并将各数据记人表格 注意事项:
应不断改变对光敏电阻的照射光强度,其方法是用手指张开与并拢、手掌上下移
用心 爱心 专心
动;也可用白纸挡住部分光线。 B:填写90页表格
C:结论:①无光照时,光敏电阻阻值很大,如2000千欧。 ②有弱光照时,光敏电阻阻值较大,如200千欧。 ③有强光照时,光敏电阻阻值很小,如20千欧。 4、光电报警装置的工作原理:
课本87页迷你实验室 5.光电传感器应用:
一种简易水污染指示器课本第89页
二、 温度传感器
1、工作原理::温度传感器是指能够感受温度变化信号,并按照一定规律把温度变化信号转换成电学量信号器件。
2、热电偶:利用温差电效应制成金属感温元件(见选修1-1第133页) 热电阻:根据金属受热后电阻会增大的原理制成的。
3、热敏电阻:
A:实验探究及见课件:
实验步骤:
(1)将绝缘处理好的热敏电阻放入烧杯内的水中,测量记录水温和热敏电阻的阻值,
填人事先制好的表格中.
(2)改变水的温度,多次测量水的温度和热敏电阻的阻值,记入表格.
注意事项:
(1)在做热敏特性实验时,烧杯中先要放入少量冷水,为了明显观察热敏电阻的阻值随温度变化的关系,应分几次向烧杯中倒入开水,这样通过多次观察,才能总结出热敏电阻随温度变化的关系。
(2)用多用电表测电阻时,应注意选择开关和调零旋钮的使用。 B:填写90页表格
C:结论:①冷水时,热敏电阻阻值很大,如2000千欧。
②放入热水中时,随着热敏电阻温度变高时,热敏电阻阻值越来越小。 ③有强光照时,光敏电阻阻值很小,如20千欧。 4、温度报警装置的工作原理:
课本89页,设计实验电路图 5. 温度传感器应用:
①空调遥控器---介绍 ②PTC热敏电阻--介绍
用心 爱心 专心
小结:.通过实验认识光敏电阻和热敏电阻,了解光传感器温度传感器的工作原理及用途。利用传感器制作简单的自动控制装置,体会非电学量转换成电学量好处。 [作业布置]
[教学反思]:
用心 爱心专心