高中物理 第六章 第三节 实验：传感器的应用课件 新人教版选修3-2.ppt

传感器的应用,1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_。,斯密特触发器,1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_。,2.其有何特点？,1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_。,2.其有何特点？,输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平),斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号,实验1：路灯光控开关实验,图中LED是路灯，试分析该电路如何做到在天色暗时让路灯自动点亮，而在天明时自动熄灭？,工作原理,实验1：路灯光控开关实验,白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值(1.6V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的,工作原理,实验1：路灯光控开关实验,1.要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V），就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。2.用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路如下图所示。,思考与讨论,电磁继电器的工作原理,电磁继电器的工作原理,当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路,光照时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器中无电流不工作，灯泡_（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡_（填“亮”或“不亮”）。,试分析其工作原理？,光照时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器中无电流不工作，灯泡_（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡_（填“亮”或“不亮”）。,试分析其工作原理？,高,不亮,较小,低,光照时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器中无电流不工作，灯泡_（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_，A为_电平，Y为_电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡_（填“亮”或“不亮”）。,试分析其工作原理？,高,不亮,高,较大,亮,低,较小,低,蜂鸣器两端的直流电压为46V时会发声,简述工作原理？,实验2温度报警器,工作原理,实验2温度报警器,工作原理,常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，Rl的阻值不同,则报警温度不同,实验2温度报警器,怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？,思考与讨论,怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？,应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高,思考与讨论,教材P61T1,1.某同学设计了一个加速度计，如图6.2-10所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移，滑块两侧用弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正此。这个装置实际上是一个加速度传感器。两个电池E的电压相同。按图连接电路后，电压表指针的零点调在中央，当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。,你认为他的设计在原理上可行吗?将框架固定在运动的物体上，当物体具有图示方向的加速度a时，电压表的指针将向哪个方向偏转?,1.该同学是依据牛顿第二定律和胡克定律设计的，电路在原理上可行，当滑动片P在滑动变阻器中央时，P、Q等势，电压表指针指中央零点。这个装置可以同时测出加速度大小和方向，大小可通过电压表示数大小表示，方向可通过偏转方向判定。当物体具有图示方向的加速度a时，滑块2,解答与说明,将向左移，带动变阻器的滑片4移向中点左方；变阻器右端电阻大，故电流流过滑动变阻器时电势降落大；Q点电势高于P点，则指针应向零点左侧偏转。,在电流大小不变时，UQPx则，UQPa加速度越大，指针偏转越大。,教材P61T2,2.如图6.2-ll所示，图甲为热敏电阻的R-t图象，图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为150。当线圈中的电流大于或等于20mA时，继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池的电动势E=6V，内阻可以不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。,图6.2-ll简单的恒温箱温控电路,(1)应该把恒温箱内的加热器接在A、B端还是C、D端?(2)如果要使恒温箱内的温度保持100C，可变电阻R的值应调节为多少?,图6.2-ll简单的恒温箱温控电路,（1）应将加热器接在A、B端。,（2）由甲图查出热敏电阻在t温=100C时，R=50，设RJ为继电器线圈的电阻。则继电器电路中电流在t温=100C时，。代得数据得：R=100。,解答与说明,1.图6.3-4是一个简单的磁控防盗报警装置。门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路。睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作。,教材P64T1,1.门关闭时，干簧管内两个簧片被磁化而吸合，使触发器(非门)的输入端为低电平，则其输出端为高电平，与电源的电压很接近。于是蜂鸣器两端的电压很小，不会发声。若盗贼将门打开，永磁体就远离干簧管，因而两个簧片分离，使触发器(非门)的输入端跳变为高电平，则其输出端变为低电平。于是蜂鸣器两端达到了工作电压，就发出叫声报警。使用本节课内实验2的器材，将热敏电阻改为干簧管，再找一块小的永磁体，就可以做这个实验了。,解答与说明,2.请你设计一个电热水器的控制方案。要求水烧开时自动断电，而在水温低于沸点约10C时又自动加热。同时还要有手动开关，必要时可以在任何温度下立即加热。,教材P64T2,2.如图6-18所示。A为双金属片，一端固定在金属杆上，另一端固定与金属杆b构成一对触点。将它密封在玻璃罩B内，成为温度传感器，浸入热水器C的水中，J为电磁继电器的线圈，a为该继电器的常开触点，R为大功率电热元件，常温下，双金属片A与触点b接触，继电器触点a吸合，电热元件通电发热。,解答与说