【成才之路】高中物理 第六章 传感器第三节 实验：传感器应用课件 新人教版选修3.ppt

了解光控开了解光控开关的工作原关的工作原理理了解温度了解温度报报警器的工作警器的工作原理原理下下图图是是一一个个简简单单的的磁磁控控防防盗盗报报警警装装置置门门的的上上沿沿嵌嵌入入一一小小块块永永磁磁体体M，门门框框内内与与M相相对对的的位位置置嵌嵌入入干干簧簧管管H，并并且且将将干干簧簧管管接接入入图图示示的的电电路路睡睡觉觉前前连连接接好好电电路路，当当盗盗贼贼开开门时门时，蜂，蜂鸣鸣器就会叫起来器就会叫起来请请探究它的工作原理探究它的工作原理1斯密特触斯密特触发发器器斯斯密密特特触触发发器器性性能能特特别别，当当加加在在它它的的输输入入端端A的的电电压压逐逐渐渐上上升升到到某某个个值值(1.6V)时时，输输出出端端Y会会突突然然从从_跳跳到到_(0.25V)，而而当当输输入入端端A的的电电压压下下降降到到另另一一个个值值的的时时候候(0.8V)，Y会会从从_跳跳到到_斯斯密密特特触触发发器器可可以以将将连连续续变变化化的的_转转换换为为突突变变的的_，而而这这正是正是进进行光控所需要的行光控所需要的2逻辑电逻辑电路中的高低路中的高低电电平平在在逻逻辑辑电电路路中中，常常把把电电势势的的高高低低叫叫做做_的的高高低低，“输输出出低低电电平平”的的意意思思是是，输输出出端端处处于于_的的状状态态斯斯密密 特特 触触 发发 器器 是是 具具 有有 特特 殊殊 功功 能能 的的 _，常常 用用 符符 号号_表示表示答答案案：1.高高电电平平；低低电电平平；低低电电平平；高高电电平平(3.4V)；模模拟拟信号；数字信号信号；数字信号2电电平；低平；低电势电势；非；非门门；(1)工作原理工作原理(见课见课本本图图6.42)白白天天，光光强强度度较较大大，光光敏敏电电阻阻RG电电阻阻值值较较小小，加加在在斯斯密密特特触触发发器器A端端的的电电压压较较低低，则则输输出出端端Y输输出出高高电电平平，发发光光二二极极管管LED不不导导通通；当当天天色色暗暗到到一一定定程程度度时时，RG的的阻阻值值增增大大到到一一定定值值，斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入管管A的的电电压压上上升升到到某某个个值值(1.6V)，输输出出端端Y突突然然从从高高电电平平跳跳到到低低电电平平，则则发发光光二二极极管管LED导导通通发发光光(相相当当于于路路灯灯亮亮了了)，这这样样就就达达到到了了使使路路灯灯天明熄天明熄灭灭，天暗自，天暗自动动开启的目的开启的目的.常常温温下下，调调整整R1的的阻阻值值使使斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入端端A处处于于低低电电平平，则则输输出出端端Y处处于于高高电电平平，无无电电流流通通过过蜂蜂鸣鸣器器，蜂蜂鸣鸣器器不不发发声声；当当温温度度升升高高时时，热热敏敏电电阻阻RT阻阻值值减减小小，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A电电势势升升高高，当当达达到到某某一一值值(高高电电平平)，其其输输出出端端由由高高电电平平跳跳到到低低电电平平，蜂蜂鸣鸣器器通通电电，从从而而发发出出报报警警声声，R1的阻的阻值值不同，不同，则报则报警温度不同警温度不同注注意意：要要使使热热敏敏电电阻阻在在感感测测到到更更高高的的温温度度时时才才报报警警，应应减减小小R1的的阻阻值值，R1阻阻值值越越小小，要要使使斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端达到高达到高电电平，平，则热则热敏敏电电阻阻阻阻值值要求越小，即温度越高要求越小，即温度越高如如图图所示所示为为低低压压控制控制电电路操路操纵纵路灯工作的路灯工作的电电路，路，试试分分析其工作原理析其工作原理解析：解析：(1)电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理因因集集成成电电路路允允许许通通过过的的电电流流较较小小，白白炽炽灯灯泡泡工工作作电电流流较较大大，所所以以使使用用继继电电器器来来启启闭闭工工作作电电路路如如图图所所示示虚虚线线框框内内是是电电磁磁继继电电器器J，D为为动动触触点点，E为为静静触触点点当当线线圈圈A中中通通电电时时，铁铁芯芯中中产产生生磁磁场场，吸吸引引衔衔铁铁B向向下下运运动动，从从而而带带动动触触点点D向向下下与与E接接触触，工工作作电电路路接接通通；当当线线圈圈A中中电电流流为为零零时时，电电磁磁铁铁失失去去磁磁性性，衔衔铁铁B在在弹弹簧簧作作用用下下拉拉起起，带带动动触触点点D与与E分离，自动切断工作电路分离，自动切断工作电路(2)控制电路原理控制电路原理天天较较亮亮时时，光光敏敏电电阻阻RG阻阻值值较较小小，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A电电势势较较低低，则则输输出出端端Y输输出出高高电电平平，线线圈圈中中无无电电流流，工工作作电电路路不不通通；天天较较暗暗时时，光光敏敏电电阻阻RG电电阻阻增增大大，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A电电势势升升高高，当当升升高高到到一一定定值值，输输出出端端Y由由高高电电平平突突然然跳跳到到低低电电平平，有有电电流流通通过过线线圈圈A，电电磁磁继继电电器器工工作作，接接通通工工作作电电路路，使使路路灯灯自自动动开开启启；天天明明后后，RG阻阻值值减减小小，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A电电势势逐逐渐渐降降低低，降降到到一一定定值值，输输出出端端Y突突然然由由低低电电平平跳跳到到高高电电平平，则则线线圈圈A不不再再有有电电流流，电电磁磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭在如在如图图所示模仿路灯光控所示模仿路灯光控实验实验中，要想在天更暗中，要想在天更暗时时路路灯才会点亮，灯才会点亮，应该应该把把R1的阻的阻值调值调大些大些还还是是调调小些？小些？说说明理明理由由答案：答案：应该把应该把R1调大些，由实验可知，当调大些，由实验可知，当RG较大时，较大时，非门输入端才为高电平，输出端非门输入端才为高电平，输出端Y为低电平，发光二极管才为低电平，发光二极管才发光发光(或继电器工作或继电器工作)，把，把R1调大，使得调大，使得RG更大时才出现上更大时才出现上述情况，所以当天更暗时，述情况，所以当天更暗时，RG更大时，路灯才会点亮更大时，路灯才会点亮.如如图图所示：所示：1是是弹弹簧，簧，2是是衔铁衔铁，3是触点，是触点，4是是电电磁磁铁铁，5是是热热敏敏电电阻，阻，6是滑是滑动变动变阻器，阻器，7是是电铃电铃，它，它们组们组成一种温成一种温度自度自动报动报警警电电路路说说明明这这种种简单简单温度自温度自动报动报警警电电路的工作路的工作原理原理解析：解析：当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁电路中电流增大，当电流达到一定值时电磁铁吸引衔铁使电路中电流增大，当电流达到一定值时电磁铁吸引衔铁使电铃电路闭合，电铃发声报警当温度下降后，电阻增大，电铃电路闭合，电铃发声报警当温度下降后，电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃电路电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃电路断开，电铃不发声断开，电铃不发声在蜂在蜂鸣鸣式温度式温度报报警器警器电电路中，若将路中，若将RT和和R1两两电电阻位置阻位置互互换换，R1取适当阻取适当阻值值，如，如图图所示，所示，还还仍能仍能报报警警吗吗？为为什么什么？答案：答案：变成了低温报警器因为温度降低时，热敏电变成了低温报警器因为温度降低时，热敏电阻阻RT阻值增大，有可能使非门输入端阻值增大，有可能使非门输入端A出现高电平，出现高电平，Y端出端出现低电平，蜂鸣器中有电流通过而发声，温度越高，现低电平，蜂鸣器中有电流通过而发声，温度越高，RT减减小，小，A端为低电平，蜂鸣器不能发声端为低电平，蜂鸣器不能发声