第六章第三节传感器的应用课件

1、第三节实验：传感器的应用,学习目标：1.了解光控开关和温度报警器的工作原理 2利用斯密特触发器设计光控开关电路和温度报警器 3练习用传感器制作自动控制设备 重点难点：光控开关和温度报警器的工作原理,一、实验目的 1.了解光控开关和温度报警器的工作原理 2.练习用传感器制作自动控制设备 二、实验器材 1.光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二 极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻R1(最 大阻值51 k)、电阻R2(330 )、光敏电阻、集成 电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸,2.温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1 k)、集成

2、电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水) 三、实验步骤 1.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 2.温度报警器实验步骤 (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，注意蜂鸣器是否发声 (5)将热敏电阻从热水中取出，注意

3、蜂鸣器是否发声 四、注意事项 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,要点1光控开关 1.电路图 如图631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51 k，R2为330 . 图631,2.工作原理 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

4、；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(1.6 V)，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它是用来控制路灯自动亮、熄的控制装置,3.发光时间调节 要想在天更暗时路灯才会亮，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1.6 V)，就需要RG的阻值 达到更大，即天色更暗 如图632所示是用斯密特触发器控制某宿舍楼道内照明灯的示意图，试说明其工作原理,图632,【精讲精析】天较亮时，光敏电阻RG阻值 较小，斯密特触发器输入

5、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 照明灯自动开启,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，照明灯熄灭 【答案】见精讲精析 【规律总结】斯密特触发器是具有特殊功能的非门，它可以将连续变化的输入信号变成突变的输出信号. 光控开关的敏感元件是光敏电阻，光照越强，其电阻阻值越小,要点2温度报

6、警器 1.电路图(如图633所示) 图633,2.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，R1的阻值不同，则报警温度不同,3.报警温度高低的调节 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，报警温度越高 图634,(2012太原五中高二月考)如图634所示是温度报警器电路示

7、意图，下列关于对此电路的分析正确的是() A当RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声 B当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声 C当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声 D当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声,【精讲精析】当RT温度升高时，电阻减小，A 点电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，蜂 鸣器导通发出警报，A错，B对当增大R1时,A端 电势升高到某一数值，Y端电势突然降低，电流 通过蜂鸣器，发出报警声，C对，D错 【答案】BC,电磁继电器与自动控制 敏感元件所在电路的电流一般很小，在实际中往往用敏感元件去控制大电流，这就用到电磁继电器，对电磁继电器一定要弄清两部分电路低压控制电路和高压工作电路，敏感元件一定要在低压控制电路中,经典案例 图635,气体传感器利用物质的化学反应将某种气体 的浓度转换成电信号输出，如图635所示 ,B为将可燃气体或有毒气体(CO，CH4瓦斯煤 气)浓度较换为电信号的传感器，简称电子鼻, 根据如下材料，U 220 V电源，M排风扇、G继电器、A控制电 源、S控制开关请设计