高中物理 第6章 传感器 第3节 实验：传感器的应用课件 新人教版选修32.ppt

第六章 传感器 第三节实验 传感器的应用 传感器的工作离不开电子电路 传感器只是把非电学量转换为电学量 对电学量的放大 处理均是通过电子元件组成的电路来完成的 下图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 知识自主梳理 1 电路图如图所示 光控开关 知识点1 2 工作原理白天 光强度较大 光敏电阻rg电阻值 加在斯密特触发器a端的电压较低 则输出端y输出 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管a的电压上升到某个值 1 6v 输出端y突然从 电平跳到 电平 则发光二极管led 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 较小 高 高 低 导通发光 1 电路如图所示 温度报警器 知识点2 2 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 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 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 电平跳到 电平 蜂鸣器通电 从而发出报警声 r1的阻值不同 则报警温度不同 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警 应 r1的阻值 高 减小 高 低 减小 重点难点突破 1 按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上 2 检查各元件的连接 确保无误 3 接通电源 调节电阻r1 使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮 4 用黑纸逐渐遮住光敏电阻 观察发光二极管或灯泡的状态 5 逐渐撤掉黑纸 观察发光二极管或灯泡的状态 一 光控开关实验步骤 1 按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上 2 检查各元件的连接 确保无误 3 接通电源 调节电阻r1 使蜂鸣器常温下不发声 4 用热水使热敏电阻的温度升高 观察蜂鸣器是否发声 5 将热敏电阻从热水中取出 观察蜂鸣器是否发声 二 温度报警器实验步骤 特别提醒 1 安装前 对器材进行测试 确保各元件性能良好后 再进行安装 2 光控开关实验中 二极管连入电路的极性不能反接 否则继电器不能正常工作 3 光控开关实验中要想天更暗时 路灯 才会亮 应该把r1的阻值调大些 4 温度报警器实验中 要使蜂鸣器在更低的温度时报警 应该把r1的阻值调大些 考点题型设计 题型1光控开关的应用 解析 1 电磁继电器的工作原理因集成电路允许通过的电流较小 白炽灯泡工作电流较大 所以使用继电器来启闭工作电路 如图所示虚线框内是电磁继电器j d为动触点 e为静触点 当线圈a中通电时 铁芯中产生磁场 吸引衔铁b向下运动 从而带动触点d向下与e接触 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 2 控制电路工作原理天较亮时 光敏电阻rg阻值较小 斯密特触发器输入端a电势较低 则输出端y输出高电平 线圈中无电流 工作电路不通 天较暗时 光敏电阻rg电阻增大 斯密特触发器输入端a电势升高 当升高到一定值 输出端y由高电平突然跳到低电平 有电流通过线圈a 电磁继电器工作 接通工作电路 使路灯自动开启 天明后 rg阻值减小 斯密特触发器输入端a电势逐渐降低 降到一定值 输出端y突然由低电平跳到高电平 则线圈a不再有电流 电磁继电器自动切断工作电路的电源 路灯熄灭 答案 较小使r1变小 题型2温度报警器 请你说明这个电路的工作原理 想一想 怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警 解析 该电路的工作原理是 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 r1的阻值不同 则报警温度不同 要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 1 为了使温度过高时报警铃响 c应接在 填 a 或 b 2 若使启动报警的温度提高些 应将滑动变阻器滑片p向 移动 填 左 或 右 3 如果在调试报警器达最低报警温度时 无论如何调节滑动变阻器滑片p都不能使报警器工作 且电路连接完好 各电路元件都能处于工作状态 则造成工作电路实际不能工作的原因可能是 a 左 可能是乙图中的电源电压太低或继电器线圈太少或弹簧劲度系数太大 解析 1 由图甲可知当温度升高时rt的阻值减小 通过线圈的电流变大 线圈的磁感应强度变大 对衔铁的引力变大 可与a点接触 欲使报警器报警 c应接在a点 2 若使启动报警的温度提高些 可使电路的相对电流减小一些 以使得热敏电阻rt的阻值减小的更大一些 所以将滑动变阻器滑片p向左移动 增大滑动变阻器接入电路的阻值 3 在调试报警器达最低报警温度时 无论如何调节滑动变阻器滑片p都不能使报警器工作 可