高中物理 第三章第三节 传感器的应用 第四节 用传感器制作自控装置课件 粤教选修32.ppt

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1、第三节 传感器的应用第四节 用传感器制作自控装置2021/8/11 星期三1知识点1 生活中的传感器1温度传感器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜是与温度传感器有关的传感器的应用2红外线传感器：自动门、家电遥控器、防火报警器等是与红外线传感器有关的传感器的应用2021/8/11 星期三2知识点2 工农业生产及航空航天中的传感器1自动灌溉系统利用湿度传感器2现代粮库利用温度和湿度传感器3工厂自动化生产线监控系统也是传感器的应用4在运载火箭、载人飞船等空间尖端科技领域应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用2021/8/11 星期三3知识点3 应用光敏电阻制作光控自动照明电路如图 331 所

2、示，白天，光强度较大，光敏电阻的电阻值较小，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；当天色暗到图 3312021/8/11 星期三4一定程度时，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2021/8/11 星期三

3、5【例题】如图 332 所示的光控电路，用二极管 LED 模仿路灯，RG 为光敏电阻，R1 的最大电阻为 51 k，R2 为 330 k，则：(1)试分析此电路的工作原理；(2)如果要使此路灯在天更暗时才会亮，应该怎样调节 R1 的阻值？并说明原理图 3322021/8/11 星期三6解析：(1)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；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(

4、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(2)要使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，即天色更暗答案：见解析2021/8/11 星期三71在街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实行了自动控制，这是利用半导体的()BA压敏性C热敏性B光敏性D三种特性都利用2021/8/11 星期三8题型1温度传感器的应用【例题】图 333 是电饭煲的电路图，S1 是一个控温开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(10

5、3)时，会自动断开S2 是一个自动控温开关，当温度低于 70 时，会自动闭合；温度高于 80 时，会自动断开红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯分流电阻 R1R2500，加热电阻丝R350，两灯电阻不计2021/8/11 星期三9图 333(1)分析电饭煲的工作原理；(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；(3)简要回答，如果不闭合开关 S1，能将饭煮熟吗？2021/8/11 星期三10解析：电饭煲盛上食物后，接上电源，S2 自动闭合，同时手动闭合 S1.这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态加热到 80 时，S2 自动断开，S1 仍闭合；水烧干后，温度升高到103 时

6、，开关 S1 自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态由于散热，待温度降至 70 时，S2 自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到 80 时，S2 又自动断开，再次处于保温状态2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12(3)如果不闭合开关 S1，开始 S2 总是闭合的，R1 被短路，功率为 P1，温度上升到 80 时，S2 自动断开，功率降为 P2，温度降低到 70，S2 自动闭合温度只能在 70 80 之间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭答案：(1)见解析 (2)121 (3)见解析关的特点，也就会分析电饭煲的工作原理了.应用电功率PU2R求解时，必须是纯电阻电路，而题

7、目中电路恰好就是.规律总结：分析电饭煲的工作原理，关键的地方一是控温开关 S1，超过居里点会自动断开，二是S2 自动控温开关低于70 时会自动闭合，高于 80 时会自动断开，掌握了两个开2021/8/11 星期三131(双选)关于电饭锅的说法正确的是()BDA电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁B铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性C用电饭锅烧水，水开时能自动断电D用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自动复位解析：电饭锅中的温度传感器是由氧化锰、氧化锌、氧化铁烧制而成2021/8/11 星期三14题型2光传感器的应用【例题】如图 334 所示，M 是一小型理想变压器，接线柱

8、 a、b 接在电压 u311 sin 314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中 R2 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表 A2 为值班室的显示器，显示通过R1 的电流，电压表 V2 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3 为一定值电阻当传感器 R2 所在处出现火警时，以下说法中正确的是()图 3342021/8/11 星期三15AA1 的示数不变，A2 的示数增大BA1 的示数增大，A2 的示数增大CV1 的示数增大，V2 的示数增大DV1 的示数不变，V2 的示数减小解析：出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻 R2 的电阻减小，但变压器输入电压没

9、有变，V1 示数不变，变压器的输出电压不变，但输出回路的总电阻减小，输出电流增大，R3 两端电压增大，所以 V2 的示数减小R1 中电流减小，A2 的示数减小输出电流增大，匝数比不变，输入电流增大，A1 的示数增大答案：D2021/8/11 星期三162如图 335 所示是一火警报警器的部分电路示意图，其中 R3 为用半导体热敏材料制成的传感器值班室的显示器为电路中的电流表，a、b 之间接报警器当传感器 R3 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U 的变化情况是()图 335AI 变大，U 变大BI 变大，U 变小CI 变小，U 变小DI 变小，U 变大2021/8/11 星期三17解析：出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻 R3 的电阻减小，R2 与 R3 并联，总电阻将变小，这部分获得的电压减小，即 R2 两端电压减小，所以 R2 电流减小即安培表读数减小，外电路的总电阻减小，所以外电压即报警器两端的电压减小，即C 正确答案：C2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三19