7.2湿度与水分传感器教案

第一篇：7.2湿度与水分传感器教案

7.2 湿度与水分传感器

绝对湿度：指大气中水汽的密度，即每一立方米大气中所含水汽的质量(克数)。相对湿度：是大气中实有水汽压与当时温度下饱和水汽压的百分比，是日常生活中常用来表示湿度大小的方法。当相对湿度达100%时，称饱和状态。

露点：是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点.(当该温度低于零摄氏度时,又称为霜点.)露点不受温度影响,但受压力影响.当温度急剧下降到露点以下,空气中的水分迅速凝结为小水珠,就形成了雾.1、湿敏电阻的原理

水是一种强极性的电解质。水分子极易吸附于固体表面并渗透到固体内部，引起半导体的电阻值降低，因此可以利用多孔陶瓷、三氧化二铝等吸湿材料制作湿敏电阻。

2、湿度对电子元件的影响

当环境的相对湿度增大时，物体表面就会附着一层水膜，并渗入材料内部。这不仅降低了绝缘强度，还会造成漏电、击穿和短路现象；潮湿还会加速金属材料的腐蚀并引起有机材料的霉烂。

3、露点

降低温度会产生结露现象。露点与农作物的生长有很大关系，结露也严重影响电子仪器的正常工作，必须予以注意。

4、陶瓷湿度传感器特性曲线

在右图所示的陶瓷湿度传感器特性曲线中，纵坐标的标度有何特点？ 其电阻率变化约有多少个数量级？

电子相对湿度仪表的标定仪器

用干湿球湿度计测量相对湿度的原理 上页中，左边的玻璃温度计（湿球）用湿棉球包裹，并浸没在水槽里。湿棉球由于水份蒸发，所以其温度低于室温，致使湿球的示值低于干球。查对应的湿度表就可知道空气的相对湿度。虽然干湿球湿度计的历史悠久，但现在还经常用它作为电子相对湿度仪表的标定仪器。

第二篇：《根对水分的吸收》教案2

第二节 根对水分的吸收

【教学目标】

1、知识目标：

①通过植物细胞吸水和失水的实验，理解根毛细胞吸水的原理和过程，了解合理灌溉的道理。

②说出根吸水的主要器官和部位。

2、能力目标：

①通过实验，学习观察实验现象的方法，培养学生的观察能力和实验能力。②并通过对生活实例、实验结果的分析，提高分析问题和解决问题的能力。

3、情感目标：

通过理解根毛细胞适于吸收水分的结构特点，初步树立植物体结构与其功能相适应的观点，通过了解根吸水原理在实践上应用，进行生物科学价值观的教育。【教学重难点】

教学重点：细胞吸水和失水的实验和原理，以及根毛吸水和失水的原理和过程。教学难点：细胞和根毛吸水和失水的原理。课时计划：1课时 【教学过程设计】 导入：

温故知新：复习根尖各部分细胞结构和功能。教师可以绘制根冠、生长点、伸长区和成熟区的细胞结构图让学生区分，并说明理由（或让学生绘制这几部分的细胞图，并总结加以区分）。尤其强调根毛细胞的细胞特点和成熟区的生理功能。

一、细胞吸水和失水的原理：

1、提出问题和假设：

利用学生已有的植物吸放水的生活经验，如脯咸菜时菜会失水、变蔫，而发蔫的青菜，泡到清水后又会吸水、硬挺等，分析其原因后，提出“当外界溶液浓度大，植物失水；外界溶液浓度小，植物吸水”这一假设。

2、通过实验验证假设。

参考课本P21（演示实验），注意控制可变与不可变因素。本实验是对照不同浓度水对萝卜条形状的影响，对其它实验因素要加以限制，如烧杯要相同、烧

/ 2

杯中清水和盐水量要相等、萝卜条大小要尽量一样、要放在相同的环境中等。

学生分组实验，对盐水的浓度做2～3个梯度，探索不同浓度细胞吸水、失水规律，经过分析可以得出在一定浓度范围内，盐水浓度越大，萝卜条失水越快；在相同的时间里，失水越多；而在很稀的盐水里萝卜几乎不失水的结论。

3、填写观察记录，分析实验结果，得出结论。

经过对比观察，支持假设：植物细胞可以吸水，也可以失水；细胞吸水或失水，主要取决于细胞周围水溶液的浓度和细胞液的浓度的大小；当周围水溶液的浓度小于细胞液的浓度时，细胞吸水，当周围水溶液的浓度大于细胞液的浓度时，细胞失水。

二、根毛吸水的道理：

1、出示根尖的立体结构示意图或模型，引导学生分析根尖从外向里的细胞特点。

2、组织个别学生分别扮演各层细胞，分析其细胞的细胞液浓度和土壤溶液浓度的高低，并判断细胞吸水的途径。

3、总结：

（1）根吸水依据细胞吸水的原理。

（2）水分进入根的途径是：土壤溶液→根毛细胞→内各层细胞→导管。

4、提问：“什么情况下，植物的根细胞会出现失水的现象？”,组织学生发言。

5、讲解：

如果一次施肥过多或土壤是盐碱地，土壤溶液浓度高于根细胞内细胞液浓度时，会发生失水现象，这种现象通常称为“烧苗”。

三、合理灌溉

教师提供资料，引导学生共同讨论，植物的需水量是否一致。并讲解：

1、植物在一生中，需要不断地从土壤中吸收水分，当土壤缺水到一定程度时，就要进行灌溉。

2、不同植物的一生中消耗的水量是不同的，同一种植物在不同的生长期，消耗的水量也是不同的。

/ 2

第三篇：传感器教案2

江苏省射阳中学2014年秋学期高二物理导学案（46）

6.1传感器及其工作原理 主备人 孙汉成

课前预习

【预习目标】

1、了解什么是传感器，知道非电学量转化为电学量的技术意义。

2、知道传感器中常见的三种敏感元件光敏电阻、热敏电阻和霍尔元件及其它们的工作原理。

3、了解传感器的应用。【重点、难点】

1、理解并掌握传感器的三种常见敏感元件的工作原理。

2、分析并设计传感器的应用电路。

【学程指导】

（一）阅读内容

1.阅读课本P.52.回答思考题1.2.阅读课本P.53.回答思考题2.3.阅读课本P.54.回答思考题3.4.阅读课本P.55.回答思考题4.（二）问题思考

1.传感器它能够（）

A.感受力，将力的大小转化成电阻 B.感受温度，将温度高低转化成电阻 C.感受物质化学成分，并转换为电流 D.感受电压，将电压大小转换成力的大小 2.光敏电阻的材料是一种半导体，它在（）

A.有光照时，载流子少，导电性能不好 B.随光照增强，载流子增多，导电性能变好 C.能把光照强弱这个光学量转换为电阻 D.在黑暗环境中的电阻很大 3.金属热电阻和热敏电阻（）A.金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大

B.用金属丝可以制作温度传感器，它能把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。C.热敏电阻的电阻率则可以随温度的升高非常明显 D.热敏电阻的电阻率随温度的升高而增大

4.以下说法中正确的是（）A.电容式位移传感器能够把物体的位移这个力学量转换为电容这个电学量

B.电容式位移传感器内的电介质板，在电容内部的位移增大时，电容的大小变大 C.霍尔元件是一个很小的半导体薄片 D.霍尔元件能将电压转换成磁感应强度

课堂学习

一、传感器

如图1所示，小盒子的侧面露出一个小灯泡，盒外没有开关，当把磁铁放到盒子上面，灯泡就会发光，把磁铁移开，灯泡熄灭。

问：盒子里有怎样的装置，才能实现这样的控制？

总结：什么是传感器

二、霍尔元件

基础训练

1．关于传感器，下列说法正确的是()． A．光敏电阻和热敏电阻都是由半导体材料制成的 B．金属材料也可以制成传感器

C．传感器主要是通过感知电阻的变化来传递信号的 D．以上说法都不正确

2．如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时，表针的偏角为θ；现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为θ′，则可判断()．

A．θ′＝θ

`B．θ′＜θ C．θ′＞θ

D．不能确定

3.在信息技术高速发展、电子计算机广泛应用的今天，担负着信息采集任务的传感器在自动控制、信息处理技术中发挥着越来越重要的作用，其中热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号的元件．某学习小组的同学在用多用电表研究热敏特性实验中，安装好如图所示装置．向杯内加入冷水，温度计的示数为20 ℃，多用电表选择适当的倍率，读出热敏电阻的阻值R1.然后向杯内加入热水，温度计的示数为60 ℃，发

现多用电表的指针偏转角度较大，则下列说法正确的是()．

A．应选用电流挡，温度升高换用大量程测量 B．应选用电流挡，温度升高换用小量程测量 C．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率大的挡 D．应选用欧姆挡，温度升高时换用倍率小的挡

4．街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的()． A．压敏性 B．光敏性 C．热敏性 D．三种特性都利用

江苏省射阳中学2014年秋学期高二物理导学案（47）

6.2传感器的应用 主备人 孙汉成

课前预习

【预习目标】

1．了解力传感器在电子秤上的应用。2．了解温度传感器在电熨斗上的应用。

【学程指导】

（一）阅读内容

1.阅读课本P.57.—P.59回答思考题1.2.阅读课本P.62.---P.64.回答思考题2.（二）问题思考

1.关于传感器下列说法中正确的是（）A.电子秤理有个力传感器，压力越大，输出电压越小。

B.双金属片是一个温度传感器，当温度变化时，双金属片的热膨胀系数不同，从而能控制电路的通断

C.电饭锅中的感温铁氧体是一种温度传感器，温度达到一定程度就会失去磁性，温度降下来后，磁性又恢复

D.会议室和宾馆房间中的火灾报警器使用温度传感器 探究案

2.在传感器控制电路中

（）A.常将电势的高低叫做“电平”的高低

B.斯密特触发器是一种特殊的非门 C.光敏电阻的电阻值随光照的增强而增大

D.热敏电阻的阻值随温度的升高而增大

课堂学习

1.力传感器的应用——电子秤

2.温度传感器的应用——电熨斗

3.温度传感器的应用——电饭锅

4.光传感器的应用——烟雾散射式火灾报警器 基础训练

1.如图所示，将多用表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻 R（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的t升高而减小的热敏电阻）的两端相连，这时表针恰好指在刻度盘的正中间．若往R t上擦一些酒精，表针将向________（填“左”或“右”）移动；若用吹风机将热风吹向电阻，表针将向________（填“左”或“右”）移动。

2.如图所示，R 1为定值电阻，R 2为负温度系数的热敏电阻（负温度系数热敏电阻是指阻值随温度的升高而减小的热敏电阻），L为小灯泡，当温度降低时（）A．R 1两端的电压增大

B．电流表的示数增大 C．小灯泡的亮度变强

D．小灯泡的亮度变弱

3.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时，（）

A．电压表的示数增大

B．R2中电流减小 C．小灯泡的功率增大

D．电路的路端电压增大

4.如图所示，由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中，当闭合开关S后，小灯泡正常发光，若用酒精灯加热电阻丝时，发现小灯泡亮度变化是___________，发生这一现象的主要原因是________（填字母代号）A．小灯泡的电阻发生了变化

B．小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化 C．电阻丝的电阻率随温度发生了变化 D．电源的电压随温度发生了变化

5.如图所示，厚度为h、宽为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度

为B的均匀磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时电势差U，电流I和B的关系为U=kIB/d，式中的比例系数k称为霍尔系数。

设电流I是由电子定向流动形成的，电子的平均定向速度为v，电量为e，回答下列问题：（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势

下侧面Ａ的电势（填高于、低于或等于）。

（2）电子所受的洛伦兹力的大小为。

（3）当导体板上下两侧之间的电势差为U时，电子所受的静电力的大小为

第四篇：传感器实验教案

实验一 开关式霍尔传感器测转速实验

一、实验目的：了解开关式霍尔传感器测转速的应用

二、基本原理：开关式霍尔传感器是线性霍尔元件的输出信号经放大器放大，再经施密特触发器整形成矩形波（开关信号）输出的传感器。开关式霍尔传感器测转速的原理图如图所示：当被测圆盘上装有只磁性体时，圆盘每转一周，磁场变化6次，开关式霍尔传感器就同频率f相应变化输出，再经转速表显示转速n。

三、实验仪器：传感器实验台

四、实验步骤：

1、根据图将霍尔转速传感器安转于霍尔架上，传感器的端面对准转盘上的磁钢并调节升降杆使传感器端面与磁钢之间的间隙大约为2~3mm。

2、将主机箱中的转速调节电源0~24V旋钮调到最小（逆时针方向转到底）后接入电压表（电压表量程切换开关打到20V档）：其它接线按图所是连接（注意霍尔转速传感器的三根引线的序号）：将频频转速表的开关按到转速档。

3、检查接线无误后合上主机箱电源开关，在小于12V范围内（电

压表监测）调节主机箱的转速调节电源（调节电压改变直流电机电驱电压），观察电机转动及转速表的现实情况。

4、从2V开始记录，每增加1V相应电机转速的数据（待电机转速稳定后读取数据）；画出电机的V-n（电机电驱电压与电机转速的关系）特性曲线，实验完毕，关闭电源。

五、思考题：

利用开关式霍尔传感器测转速时被测对象要满足什么条件？

实验二

磁电式传感器测转速实验

一、实验目的：了解磁电式测量转速的原理。

二、基本原理：磁电传感器是一种将被测物理量转化成为感应电势的传感器，也称为电 动式传感器。根据电磁感应定律，一个匝数为N的线圈在磁场中切割磁力线时穿过线圈的磁通量发生变化，线圈两端就会产生感应电势，线圈中感应电势为：eNddBNS。在线圈匝数一定的情况下，感应电势的大小与穿过该线圈的磁dtdt通变化率成正比。当传感器的线圈匝数和永久磁钢选定（即磁场强度已定）后，使穿过线圈的磁通量发生变化的方法有两种：一种是让线圈和磁力线作相对运动，即利用线圈切割磁力线而使线圈产生感应电势；另一种则是把线圈和磁钢部固定，靠衔铁运动来改变磁路中的磁阻，从而改变通过线圈的磁通。因此，磁电式传感器可分为两大类型：动磁式及可动衔铁式（即可变磁阻式）。本实验应用动磁式磁电传感器，实验原理框图如图20-1所示。当转动盘上嵌入6个磁钢时，转动盘每转一周磁电传感器感应电势e产生6次的变化，感应电势e通过放大，整形由频率表显示f，转速n=10f。

三、需用器件与单元：

0~24V直流稳压电源、电压表、频频/转速表；磁电式传感器、转动源。

四、实验步骤：

磁电式转速传感器测速试验除了传感器不用接电源外（传感器探头中心与转盘磁钢 对准），其它完全与开关式霍尔传感器测转速原理相同；请按图20-2示意按装、接线并按照实验九中的步骤做实验。实验完毕，关闭电源。

五、思考题：

磁电式转速传感器测很低的转速时会降低精度，甚至不能测量。如何创造条件保证磁电式转速传感器正常测转速？能说明理由吗？

实验三

光纤位移传感器

一、实验目的：了解光纤位移传感器的工作原理和性能。

二、基本原理：光纤传感器是利用光纤的特性研制而成的传感器。光纤具有很多优异的性能，例如：抗电磁干扰和原子辐射的性能，径细、质软、重量轻的机械性能，绝缘、无感应的电气性能，耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能耐等，它还能够在人达不到的地方（如高温区），或者对人有害的地区（如核辐射区），起到人的耳目作用，而且还能超越人的生理界限，接受人的感官所感受不到的外界信息。

光纤传感器主要分为两种：功能型光纤传感器及肺功能型光纤传感器（也称为物性性和结构型）。功能型光纤传感利用对外界信息具有敏感能力和检测功能的光纤，构成“传”和“感”合为一体的传感器。这里光纤不仅起传光的作用，而且还起敏感作用。工作时利用检测量去改变描述光束的一些基本参数，如光的强度、相位、偏振、频率等，它们的改变反应了被测量的变化。由于对光信号的检测通常使用光电二极管等光电元件，所以光的那些参数的变化，最终都要被光接受器接受并被转化成强度及相位的变化。这些变化信号处理后，就可得到被测的物理量。应用光纤传感器的这种特性可以实现力，压力、温度等物理参数的测量。非功能型光纤传感器主要是利用光纤对光的传输作用，由其它敏感元件与光纤信息传输同路组成测试系统，光纤在此仅起传输作用。

本实验采用的是传光型光纤传感器，它由两束光纤混合后，组成Y形光纤，半圆分布即双D分布，一束光纤端部与光源相接发射光束，另一束端部与光电转换器相接接受光束。两光束混合后的端部是工作端亦称探头，它与被测物体相距d,由光源发出的光纤传到端部出射后再经被测体放射回来，另一束光纤接收光信号由光电器转换器转化成电量，如图26-1。

传光型光纤传感器位移量测是根据传送光纤的光场与受讯光纤交叉地方视景做决定。当光纤探头与被测物体接触或零间隙时（d=0），则全部传输光量直接被反射至传输光纤。没有提供光给接收端之光纤，输出讯号便增大，当探头与被测物之距离增加时，接受端之光纤接受之光量也越多，输出讯号便增大，当探头与被测物之距离增加到一定值时，接受端光纤全部被照明为止，此时也被称之为“光峰值”。达到光峰值后，探针与被测物之距离继续增加时，将造成放射光扩散或超过接收端接收视野。使得输出信号与量测距离成反比例关系。如图26-2曲线所示，一般都选用线性范围较好的前坡为测试区域。

三、器件与单元：

直流稳压电源、万用电表、Y型光纤传感器、测微头、反射面（抛光铁圆片）

四、实验步骤：

1、观察光纤结构，两根多模光纤组成Y型位移传感器，将两根光纤尾部端面（包括铁部）对准自然光照射，观察探头端面现象，当其中一根光纤的尾部端面用不透光纸挡住时，在探头端观察半圆双D型结构。

2、按图安装接线，注意：（1）安装光纤时，要用手捏住两根光纤尾部的包铁部份轻轻插入光电座中，不能用手拔捏光纤的黑色包皮部分，插入时不能用力，

第五篇：水温传感器教案

实训一 冷却液温度传感器的检测

一、目的和要求

1.掌握冷却液温度传感器的结构与工作原理。2.掌握冷却液温度传感器的检测方法 3.了解冷却液温度传感器的常见故障

二、实训课时

2课时。

三、课前准备 1．教师准备

1、工具：常用工具，家用电热吹风机，万用表、大众1552诊断仪、K81汽车诊断仪。

2、设备：桑塔纳2000轿车AJR型发动机、别克电喷发动机实训台架各一台，桑塔纳2000和丰田皇冠轿车整车各一辆、德国爱维公司电控发动机模拟教学试验板。

3、资料、课件准备

2．学生准备

（1）电路图的识读方法（2）万用表、解码器的使用方法

（3）笔和作业本的准备

四、原理与应用讲授

1、导入： 一辆POLO1.4，每次出车都发动不着，需要经过数次发动后才勉强着火，着火后，怠速又严重抖动。车主把车开到大众特约维修店要求检修，经询问后，修理工利索地连接上故障诊断仪V.A.G1552对发动机电控系统读码，发现了“冷却液温度传感器断路”的故障码。

问：假设那个修理工是你，你应该如何处理？

2、安装位置：

安装发动机缸体、缸盖冷却液的通道上

3、功用：

检测发动机冷却液温度，并将冷却液温度的信息转变为电信号输入发动机电控单元，电控单元根据该信号对燃油喷射、点火正时、废气再循环、空调、怠速、变速器换挡及离合器锁止、爆燃、冷却风扇等控制进行修正。

注：拓展到电控发动机基本信号与修正信号，点火提前角和喷油量。

4、构造：

内部是一个半导体热敏电阻，它具有负的温度系数。

5、工作原理及特性曲线：

冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，其电阻值根据冷却液的变化而变化。冷却液温度越低，其电阻越高；冷却液温度越高，其电阻越小。电控单元通过内部的电阻器，向发动机冷却液温度传感器提供5V信号电压并对电压进行测量。当发动机冷车时，电压将升高；当发动机热车时电压将降低。电控单元通过测量电压，计算出发动机冷却液温度。

6、冷却液温度传感器的检测

（1）线路的检测（2）传感器本身的检测（3）解码器检测（整车）

五、实训步骤：

1、检测内容：

工作电压、信号电压（随温度变化）、电阻（随温度变化）、线束电阻、信号波形，用故障诊断仪、1552诊断仪读取故障代码、测量数据流、简单故障查找。

2、检测参数的范围 1）、工作电压：5V 2）、信号电压：0～5V；（正常工作温度时为1.5 ～2.5V）3）、电阻变化：70 Ω ～100KΩ 4）、有关的故障代码：P0117、P0118、P1114、P1115 5）、线束电阻：﹤0.5 Ω 6）、标准波形

其输出信号为模拟信号，在温度稳定的情况下，其信号输出波形为近似一条直线。随冷却液温度升高，信号电压逐渐减小。

3、常见故障症状：

当水温传感器本身或线路损坏时,发动机会产生下列故障：

1）、发动机热怠速不良； 2）、怠速不稳； 3）、冷车起动困难； 4）、热车冒黑烟 5）、废气排放增加。

4、大众桑塔纳2000冷却液温度传感器的测试

AJR型发动机冷却液温度传感器是一个负温度系数的热敏电阻，其连接电路图如下图所示。冷却液温度传感器出现故障，发动机会出现冷车或热车启动困难，油耗增加，排放超标。

冷却液温度传感器连接电路图

发动机怠速工况，进入08功能“读测量数据块”，选择03显示组检查冷却液温度传感器，如果显示数据不真实，关闭点火开关，检查传感器插头上端子和发动机控制单元线束插头间的线路是否有断路或短路，如果线路正常，更换冷却液温度传感器。

冷却液温度传感器端子

六、工作页的完成和小结

1、工作页完成情况和效果小结

2、实习情况小结

3、主要问题小结