高中物理 第6章 第3讲 实验 传感器的应用课件 新人教版选修32.ppt

第六章传感器 第三讲实验传感器的应用 目标定位 实验传感器的应用 预习导学 2 单向导电性 3 单向导电性 发光 4 较小 高 熄灭 开启 较小 高电平 实验传感器的应用 课堂讲义 一 光控开关电路分析 2 电路分析 1 电磁继电器工作原理 集成电路允许通过的电流较小 要使用继电器来启闭另外的供电电路 虚线框内即为电磁继电器j d为动触点 e为静触点 线圈a中通电产生磁场 吸引衔铁b d向下与e接触 工作电路接通 当线圈a中电流为零时 b被弹簧拉起 d与e分离 工作电路切断 1 斯密特触发器 实质是一个具有特殊功能的非门 当a端电势高于1 6v时 y端会输出0 25v的低电势 当a端电势低于0 8v时 y端会输出3 4v的高电势 实验传感器的应用 课堂讲义 一 光控开关电路分析 2 电路分析 2 控制电路原理 天较亮时 rg阻值较小 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 rg电阻增大 输入端a电势升高到一定值 输出端y跳到低电平 有电流通过a 路灯开启 天明后 rg阻值减小 输入端a电势降低到一定值 输出端y跳到高电平 路灯熄灭 1 斯密特触发器 实质是一个具有特殊功能的非门 当a端电势高于1 6v时 y端会输出0 25v的低电势 当a端电势低于0 8v时 y端会输出3 4v的高电势 实验传感器的应用 课堂讲义 例1如图所示为一个逻辑电平检测电路 a与被测点相接 则 a a为低电平 led发光b a为高电平 led发光c a为低电平 led不发光d a为高电平 led不发光 实验传感器的应用 课堂讲义 针对训练1如图所示的光控电路 用发光二极管led模仿路灯 rg为光敏电阻 r1的最大电阻为51k r2为330 白天 光的强度较大 光敏电阻rg的电阻值较 加在斯密特触发器a端的电压较 则输出端y输出高电平 发光二极管led 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 发光 相当于路灯亮了 这样就达到了使路灯白天熄灭 天暗自动开启的目的 小 低 不导通 导通 实验传感器的应用 课堂讲义 二 温度报警器电路分析 1 电路组成斯密特触发器 热敏电阻 蜂鸣器 滑动变阻器 连接如图所示 2 工作原理 常温下 调整r1阻值使输入端a处于低电平 输出端y处于高电平 蜂鸣器无电流不发声 温度升高时 热敏电阻rt阻值减小 输入端a电势升高到某一值 其输出端跳到低电平 蜂鸣器通电发出报警声 r1的阻值不同 则报警温度不同 3 报警温度调节 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 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 实验传感器的应用 课堂讲义 例2温度报警器电路如图所示 常温下 调整 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 斯密特触发器的输入端a电势 当达到某一值 高电平 时 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 r1 减小 升高 实验传感器的应用 课堂讲义 要求不发声 针对训练2如图所示 是一个火警报警装置的逻辑电路图 rt是一个热敏电阻 低温时电阻值很大 高温时电阻值很小 r是一个阻值较小的分压电阻 1 要做到低温时电铃不响 火警时产生高温 电铃响起 在图中虚线处应接入怎样的元件 2 为什么温度高时电铃会被接通 3 为了提高该电路的灵敏度 即报警温度调得稍低些 r的值应大一些还是小一些 3 若r较大 则rt两端的电压不太高 外界温度不太高时 就能使p x之间电压降到低电压输入 电铃就能发声 因此r较大 反应较灵敏 非 门 实验传感器的应用 课堂讲义 三 自动控制电路的分析与设计 例3如图所示 某小型电磁继电器 其中l为含铁芯的线圈 p为可绕o点转动的铁片 k为弹簧 s为一对触头 a b c d为四个接线柱 电磁继电器与传感器配合 可完成自动控制的要求 其工作方式是 a a与b接信号电压 c与d跟被控电路串联b a与b接信号电压 c与d跟被控电路并联c c与d接信号电压 a与b跟被控电路串联d c与d接信号电压 a与b跟被控电路并联 c d随信号电压变化而接通或断开 进而起到控制作用 实验传感器的应用 c与d跟被控电路串联 对点练习 光控开关电路分析 1 光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用 其中就可用于街道路灯的自动控制开关 如图所示为模拟电路 其中a为光敏电阻 b为电磁继电器 c为照明电路 d为路灯 请连成正确的电路 达到日出灯熄 日落灯亮的效果 当天亮时 光敏电阻减小 控制回路电流增大 电磁继电器b工作 触点断开 路灯熄灭 夜晚降临 光敏电阻增大 控制回路电流减小 触点接通 路灯点亮 实验传感器的应用 对点练习 设计的控制电路如图所示 温度报警器电路分析 2 如图甲所示 一热敏电阻阻值随温度变化图象 请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路 当温度高于某一值后红色指示灯亮 而温度低于这一值时绿色指示灯亮 给你的器材有 如图乙所示的继电器一只 a b为常闭触点 c d为常开触点 热敏电阻一只 滑动变阻器一只 红绿色指示灯各一个 两个独立的电池组 开关两个 导线若干等 并且请说明滑动变阻器的作用 实验传感器的应用 对点练习 自动控制电路的分析与设计 3 某仪器内部电路如图所示 其中m是一个质量较大的金属块 左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连 并套在光滑水平细杆上 a b c三块金属片间隙很小 b固定在金属块上 当金属块处于平衡状态时 两根弹簧均处于原长状态 若将该仪器固定在一辆汽车上 下列说法中正确的是 a 当汽车加速前进时 甲灯亮b 当汽车加速前进时 乙灯亮c 当汽车刹车时 乙灯亮d 当汽车刹车时 甲 乙两灯均不亮 m向左移动 与a接触 乙灯亮 实验传感器的应用 对点练习 4 如图所示 a是浮子 b是金属触头 c为住宅楼房顶上的蓄水池 m是带水泵的电动机 d是弹簧 e是衔铁 f是电磁铁 s1 s2分别为触点开关 s为开关 j为电池 请利用上述材料 设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置 1 连接电路图 2 简