高中物理 第6章 传感器 第1节 传感器及其工作原理预习导航素材 新人教版选修3-2（通用） 3页

传感器及其工作原理 ‎ 预习导航 情境导入 课程目标 ‎1.了解传感器的概念，知道非电学量转换成电学量的技术意义 ‎2．通过实验，知道常见敏感元件的工作原理 ‎3．能够结合已学的知识，分析传感器在实际中的应用实例 一、什么是传感器 ‎1．定义：感受非电学量，并能把它们按照一定的规律转换为电学量，或转换为电路的通断的一类元件。‎ ‎2．工作原理 二、光敏电阻 ‎1．特点：电阻值随光照增强而减小。‎ ‎2．原因分析：光敏电阻由半导体材料制成，无光照时，载流子极少，导电性能不好；随着光照的增强，载流子增多，导电性变好。‎ ‎3．作用：把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量。‎ 三、热敏电阻和金属热电阻 温馨提醒 按热敏电阻随温度变化的规律，热敏电阻可分为正温度系数的热敏电阻和负温度系数的热敏电阻，正温度系数的热敏电阻随温度升高电阻增大，负温度系数的热敏电阻随温度升高电阻减小。‎ 四、霍尔元件 ‎1．组成：在一个很小的矩形半导体薄片上，制作4个电极E、F、M、N，就成为一个霍尔元件。‎ ‎2．原理：E、F间通入恒定的电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B时，薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使M、N间出现电压(如图)。‎ ‎3．霍尔电压：UH＝k，d为薄片厚度，k为霍尔系数。一个霍尔元件的d、k为定值，若保持I恒定，则UH的变化就与B成正比。‎ ‎4．作用：把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量。‎ 温馨提醒 ‎ ‎ 传感器就是把非电学量(如：温度、声、光、磁等)转化为电学量(如：电流、电压等)的元件，要实现这些转换必须使用相应的敏感元件。‎ 思考 若霍尔元件中的载流子为负电荷，M、N两端哪端电势高？若载流子为正电荷呢？‎ 提示：M端　N端