 高中物理必修一二三公式电子课本2019版
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内容举例： 简单的自动控制
1. 光报警装置：如图甲所示，利用光敏电阻作控制元件从而通过光线来实现自动控
制。当光照强度发生变化时，电阻R的阻值发生变化，电路中的电流变化，当R的阻
值变化到一定值时，蜂鸣器报警。 乙
2. 温度报警装置：如图乙所示，利用热敏电阻作控制元件从而通过温度来实现自动
控制。当温度发生变化时，电阻RT的阻值发生变化，电路中的电流变化，当RT的阻
值变化到一定值时，蜂鸣器报警。
二、自动感应门
1. 敏感元件：控制自动感应门开关的是一种红外线传感器。
2. 工作过程：人体发出的红外线，经红外感应器入射窗的滤光片后，聚焦到感应器的热电元件上。热电元件感知温度上升后，会因为热电效应释放电荷，使电路中的电阻、电流、电压等电学量发生变化。
三、洗衣机水位控制
1. 敏感元件：全自动洗衣机的水位控制装置中使用了压力传感器。
2. 工作过程：当筒内水位到达设定高度时，凸起的膜片使动触点a与静触点b脱离，并与静触点c接触，从而接通控制电路，关闭进水电磁阀门，同时接通洗涤电动机电源，开始洗涤衣物。
四、指纹识别器
1. 敏感元件：有一种指纹识别器是通过电容传感器来识别指纹的。
2. 工作过程：当用户的手指放在绝缘表面时，皮肤便组成了电容阵列极板的另一面，指纹的脊和谷相对于另一极之间的距离不同，使电容阵列中不同位置的电容器的电容值也不相同。通过读取这些电容的差异，就能获取指纹信息。
五、机器人
1. 组成：机器人由机械系统、传感器系统、信息处理和控制系统组成。传感器系统可分为外部传感器和内部传感器。
2. 传感器用途
(1)外部传感器用于感知外部工作环境和外界事物对机器人的刺激。视觉传感器是机器人的“眼睛”，它可测量物体的距离，识别物体的形状、颜色等。超声波传感器、语音识别装置等是机器人的“耳朵”；温度传感器相当于机器人的“皮肤”，机器人通过它感知环境温度的变化；压力传感器、温度传感器、位移传感器等使机器人有了“手感”。
(2)内部传感器(如角度传感器、关节传感器等)用于检测机器人自身的状态。
六、常见电容式传感器的原理
1. 测定角度θ的电容式传感器
如图甲所示，当动片与定片之间的角度θ发生变化时，会引起极板正对面积S的变化，使电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道θ的变化情况。
2. 测定液面高度h的电容式传感器
如图乙所示，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放入导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两个极，导线芯外面的绝缘物质就是电介质。液面高度h发生变化时，引起正对面积发生变化，使电容C发生变化。知道C的变化，就可以知道h的变化情况。
3. 测定压力F的电容式传感器
如图丙所示，待测压力F作用于可动膜片电极上的时候，膜片发生形变，使极板间距离d发生变化，引起电容C的变化。知道C的变化，就可以知道F的变化情况。
丙 丁
4. 测定位移x的电容式传感器
如图丁所示，随着电介质进入极板间的长度发生变化，电容C发生变化，知道C的变化，就可以知道x的变化情况。
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