2022年传感器的应用实验导学案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 班级：组别：姓名：学习必备欢迎下载老师评判：组内评判： 6.3 传感器的应用试验 课 型：试验课【学习目标 】、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性. . 、知道晶体三极管的放大特性. 、把握规律电路的基本学问和基本应用. 、综合试验培育动手才能,体会物理学问实际中的应用【学习重点 】：1、明白斯密特触发器的工作特点,能够分析光控电路的工作原理；2、温度报警器的电路工作原理；【学习难点 】：由门电路掌握的传感器的工作原理；【学习方法 】：试验法、观看法、争论法；自主学习 ：一、试验原理及学问预备 阅读以下学习资料并总结出其特点和作用：（

2、一）、一般二极管和发光二极管固态电子器件中的半导体两端器件；起源于19 世纪末发觉的点接触二极管效应,进展于20 世纪 30岁月,主要特点是具有单向导电性,即整流特性；利用不同的半导体材料、掺杂分布、几何结构,可制成不 同类型的二极管,用来产生、掌握、接收、变换、放大信号和进行能量转换；例如稳压二极管可在电源电路 中供应固定偏压和进行过压爱护；雪崩二极管作为固体微波功率源,用于小型固体发射机中的发射源；半导体光电二极管能实现光-电能量的转换,可用来探测光辐射信号；用作指示灯、文字-数字显示、光耦合器件、光通信系统光源等；肖特基二极管可用于微波电路中的混频、检波、调制、超高速开关、倍频和低噪声参

3、量 放大等；按用途分：检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关管、光电管；按结构分：点接触型二极管、面接触型二极管 发光二极管简称为 LED ；由镓（ Ga）与砷（ AS ）、磷（ P）的化合物制成的二极管,当电子与空穴复合 时能辐射出可见光,因而可以用来制成发光二极管,在电路及仪器中作为指示灯,或者组成文字或数字显示；磷砷化镓二极管发红光,磷化镓二极管发绿光,碳化硅二极管发黄光；发光二极管与一般二极管一样是由一 个 PN 结组成,也具有单向导电性；当给发光二极管加上正向电压后,就能产生自发辐射的荧光；常用的是 发红光、绿光或黄光的二极管；名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共

4、 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载、一般二极管和发光二极管（）二极管具有导电性；（）发光二极管除了具有单向导电性外,导电时仍能；一般的发光二极管是用磷化镓和磷砷化镓等半导体材料制成,能直接将电能转化为 向导通电压大于 1.8 v. 能；该类发光二极管的正（3）二极管有二根引脚,较长的是极；发光二极管只有加上肯定的向电压,才能导通发光,工作电流只有几毫安,最大不得超过 用时必需 合适的限流电阻；（二）规律电路10mA；过大的电流会损坏二极管,在使规律电路是以二进制为原理、实现数字信号规律运算和操作的电路；由于只分高、低电平,抗干扰力强,精度和保密性佳；广

5、泛应用于运算机、数字掌握、通信、自动化和外表等方面；这里我们主要说规律门电路；2、规律门电路包括与门,或门,非门；（1）与规律对于与门电路,只要一个输入端输入为0,就输出端肯定是,只有当全部输入端输入都同为时,输出才是1. 符号图（2）或规律对于或门电路,只要一个输入端输入为1,就输出肯定是,反之,只有当全部输入端都为时,输出端才是0. 符号图（3）非门电路对于非门电路, 当输入为 0 时,输出总是,当输入为 1 时,输出反而是,非门电路也称反相器；符号图3、斯密特电路：斯密特触发器是特别的 电路,当加在它的输入端 A 的电压逐步上升到某个值 V 时,输出端 Y 会突然从高电平调到低电平 V,

6、而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候 V,Y会从低电平跳到高电平 V；斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为 的 信号,以实现开关功能；而这正是进行光控所需要的；合作探究 二、试验 1、光控开关问题 1、电路组成：触发器,电阻 RG,发光二极管LED仿照路灯,滑线变阻器R1,定值电阻R2,电路如下列图；问题 2、电路图分析（ 1）图中的接地符号表示电路的,并非与大地连接；5V电源的负极是与连接的；（ 2）在电子技术中,习惯上常用“ 电平” 来描述规律电路的输入端和输出端的状态,其名师归纳总结 实,电平指的就是某个端点与“ 地” 之间的；或者说,假如以接地端的电势为0,那第 2 页,共

7、 4 页么电平表示的就是某个端点的- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载（ 3）由于掌握门电路的规律状态的物理量是输入端的,而不是电流或电阻,所以要将电阻 R1 与光敏电阻 RG 组成串联分压电路,反光敏电阻因光照面发生的 的变化,转换为 的变化,加到非门的输入端 A；（ 4）掌握灯光亮与灭需要的是一种跳变的开关量,面光敏电阻输出的是 变化的模拟量,所以要用 把模拟信号转换为数字信号；（ 5）R2 是发光二极管的限流电阻,使通过它的电流不超过 mA；问题 3、试分析其工作原理；问题 4、要想在天更暗时路灯才会亮,应当把R1 的阻值调大些仍

8、是调小些？为什么？问题 5、用白炽灯仿照路灯,为何要用到继电器？并联二 极管起什么作用？问题 6、如下列图电磁继电器工作电路,图中虚线框内即为 电磁继电器, D 为动触点, E 为静触点试分析电磁继电器的工 作原理问题 7、试说明掌握电路的工作原理；三、试验 2、温度报警器问题 8、温度报警器的工作电路如下列图,的变化是如何引起A 端电压变化的？问题 9、试分析其工作原理；问题 10、怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？四、针对训练：1、可以用型号为 74LS14 的非门集成电路, 发光二极管和限流电阻来 组成一个规律电平检测器,电路如下列图；使用时,将检测器的输入端 接到被测点；请分析

9、：当被测点为高电平常,道理；LED 是否发光？低电平常呢？说出名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载）2、与门的输入端输入信号为何时,输出端输出“1” （A.0 0 B.0 1 C.1 0 ）D.1 1 3、或门的输入端输入信号为何时,输出端输出“0” （D.1 1 A.0 0 B.1 0 C.0 1 4、联合国安理睬每个常任理事国都拥有拒绝权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0” ,投赞成或弃权时输入“1” ,提案通过为“1” ,通不过为“0” ,就这个表决器应具有哪种规律关系（）C.或门

10、D.与非门A.与门B.非门5、图是一个复合门电路,由一个x 门电路与一个非门组成.如整个电路成为一个与门,就x 电路应是（）C.与非门D.或非门A.与门B.或门6、“ 第 4 题” 中的整个电路如成为一个或门,就 x 电路应是（）7、如图是一个三输入端复合门电路,当 C 端输入“1” 时, A、 B 端输入为何时输出端 Y输出“1” （）A.0 0 B.0 1 C.1 0 D.1 1 8、如下列图,一个三输入端复合门电路,当输入为 1 0 1 时,输出为 _.（填“ 0” 或“1” ）A 端,而另一个输入端B 端输9、与非门可以改装成一个非门,方法为只用一个输入端如入稳固信号,就为把与非门改装成非门,B 端应始终输入 _.（填“0” 或“1” ）五、学习总结、点评本节课主要学习了以下几个问题：1、光控开关传感器的应用试验2、温度报警器器六、课余作业名师归纳总结 1、课下阅读教材附录,明白“ 一些元器件的原理和使用要点”；第 4 页,共 4 页2、摸索并回答“ 问题与练习”；- - - - - - -