传感器

一、本页定位

本页属于 选择性必修第二册,核心任务是:敏感元件、转换电路、自动控制和读图判断。它在知识库里承担“教材概念入口”的作用,先把定义、公式条件和常见题眼讲清楚,再连接到大招、模型、实验、真题和错题。

二、必须掌握

  • 传感器把非电学量转换为电学量。
  • 热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻的阻值随外界条件变化。
  • 传感器题常考分压电路和门电路逻辑。
  • 实际应用题要把物理变化翻译成电压、电流变化。

三、公式与适用条件

公式/关系使用条件易错提醒
分压或采样电阻先确定取样位置
简化闭合电路传感器阻值改变会影响总电流
执行器功率注意额定值
逻辑门真值表数字传感器先列输入再判输出

四、图像、实验与现象联系

  • 热敏电阻常见 NTC:温度升高,阻值减小。
  • 光敏电阻:光照增强,阻值减小。
  • 分压电路中输出端取在不同元件两端,变化趋势可能相反。

五、高频题型与第一动作

题型题眼第一动作
温控电路温度变化触发先判热敏电阻变化
光控电路光照强弱触发先判光敏电阻变化
报警控制阈值比较画输入输出表

六、典型例题骨架(带答案)

题目:光照增强时光敏电阻阻值减小,若输出电压取在光敏电阻两端,输出电压怎样变化?

答案结构:串联分压中总电流增大但光敏电阻分压比例减小,通常输出电压减小;精确判断可写

七、典型题型加厚

1. 分压输出判断

串联分压电路中,若输出取在某电阻两端:

因此不要只看总电流变化,还要看输出端取在哪个元件两端。

2. 常见敏感元件

元件外界量变化阻值变化
NTC 热敏电阻温度升高阻值减小
光敏电阻光照增强阻值减小
压敏电阻压力变化依材料特性变化

具体题目若给图像或说明,以题目为准。

3. 控制电路

传感器题常见结构是:

敏感元件 -> 分压/比较 -> 开关或继电器 -> 执行器

解题时先判断输入变化,再判断输出电压是否达到阈值,最后判断执行器工作状态。

八、典型例题(带答案)

例 1:热敏电阻分压

题目:NTC 热敏电阻与定值电阻串联,输出取在热敏电阻两端。温度升高时输出电压如何变化?

答案:温度升高,热敏电阻阻值减小。由

知输出电压减小。

例 2:输出取样位置改变

题目:若上一题输出改取在定值电阻两端,温度升高时输出电压如何变化?

答案:总电阻减小,电流增大,定值电阻两端电压 增大。

例 3:光控开关

题目:光照增强时光敏电阻减小,若比较器输入电压随光敏电阻两端电压减小而低于阈值,执行器是否动作?

答案:要按题给比较器逻辑判断。传感器题不能只判断电阻变化,还必须看阈值和输出逻辑。

九、教师备课提示

传感器题本质是“物理量变化 电阻变化 电压电流变化 控制结果”。课堂上建议让学生每题都画一条箭头链,而不是直接猜灯亮不亮。

课堂追问:

  1. 输出端取在谁两端?
  2. 电阻变小,总电流一定变大吗?
  3. 总电流变大,某个元件电压一定变大吗?
  4. 题目给的是高电平触发还是低电平触发?

十、易错点回收

  • 只看电流变大就断定所有元件电压都变大。
  • 输出端取样位置看错。
  • 传感器阻值变化规律记反。

十一、关联入口