《傳感器的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1. 了解傳感器應(yīng)用的一般模式
2. 理解應(yīng)變式力傳感器的應(yīng)用――電子秤的工作原理
3. 理解聲傳感器的應(yīng)用――話筒的工作原理
4. 理解溫度傳感器的應(yīng)用――電熨斗的工作原理
5. 會用各類傳感器(力傳感器、聲傳感器、溫度傳感器等)設(shè)計(jì)簡單的控制電路
自主、合作構(gòu)建知識
一. 應(yīng)變式力傳感器的應(yīng)用――電子秤
1. 應(yīng)變式力傳感器的構(gòu)造:它是由____和_____組成,應(yīng)變片是一種敏感元件,多用_____制成.
2.
圖1(略)
應(yīng)變式力傳感器的工作原理如圖1所示:彈簧鋼制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各貼一個_____,在梁的自由端施力f,則梁發(fā)生彎曲,上表面_____,下表面_____,上表面應(yīng)變片的電阻變_____,下表面的電阻變_____.f越大,彎曲形變越_____,應(yīng)變片的阻值變化就越_____.如果讓應(yīng)變片中通過的電流保持恒定,則上面應(yīng)變片兩端的電壓變_____,下面應(yīng)變片兩端的電壓變_____.因此可得,外力越大,輸出的電壓差值也就越_____.
3. 應(yīng)變力傳感器的作用:它能夠把_____轉(zhuǎn)換成_____.
二、聲傳感器的應(yīng)用――話筒
1.話筒的作用:話筒是一種常見的聲傳感器,它能把_____轉(zhuǎn)換為_____.
圖2(略)
2.動圈式話筒的構(gòu)造(如圖2所示)及工作原理:它主要由_____、_____和_____組成.其工作原理可簡述為:____________________.
3.電容式話筒的構(gòu)造(如圖3所示)及工作原理:它主要是由_____、_____、和_____組成的一個電容器.
圖3(略)
4.駐極體話筒的工作原理及特點(diǎn):它的工作原理與電容式話筒_____,但工作電壓不同,它只需_____的電壓,而電容式話筒需_____的電壓.它的特點(diǎn)有_____、_____、_____、_____.
三、溫度傳感器的應(yīng)用――電熨斗
1.電熨斗的構(gòu)造(如圖4所示):它主要由_____、_____、_____、彈性銅片、_____、_____、電熱絲、金屬底板等幾部分組成.
圖4(略)
2.電熨斗的工作原理:常溫下上下觸點(diǎn)是_____,設(shè)定溫度時,通過調(diào)節(jié)_____使彈性銅片下降,與彈性銅片相連接的上觸點(diǎn)與_____接通,這樣電路接通,電熱絲發(fā)熱產(chǎn)生熱量,溫度升高,可以熨燙衣物.這時雙金屬片也由于受熱而膨脹,但因雙金屬片上層金屬的膨脹系數(shù)_____下層金屬,使雙金屬片向_____彎曲,上下觸點(diǎn)脫離,電路斷開.由于電路斷開,電熱絲不再發(fā)熱,溫度降低,雙金屬片恢復(fù)初態(tài),電路又接通加熱.不難看出,雙金屬片溫度傳感器的作用就是_____.
應(yīng)用歸納
【例1】 動圈式話筒和磁帶錄音機(jī)都應(yīng)用了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,圖甲是話筒原理圖,圖乙是錄音機(jī)的錄音、放音原理圖,由圖5可知
a. 話筒工作時磁鐵不動,線圈振動而產(chǎn)生感生電流
b. 錄音機(jī)放音時變化的磁場在靜止的線圈產(chǎn)生感生電流
c. 錄音機(jī)放音線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場
d. 錄音機(jī)錄音時線圈中變化的電流在磁頭縫隙處產(chǎn)生變化的磁場