实验传感器的应用ppt课件.ppt

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1、第第3节实验：传感器的应用节实验：传感器的应用光控开关光控开关1实验目的实验目的了了解解光光控控开开关关电电路路及及控控制制原原理理，练练习习组组装装光光控控开开关关教 材 要 点 解 读对应学生用书对应学生用书P572实验器材实验器材斯斯密密特特触触发发器器、发发光光二二极极管管、二二极极管管、继继电电器器、灯灯泡泡(6 V,0.3 A)、可可变变电电阻阻R1(最最大大阻阻值值51 k)、电电阻阻R2(330)、光光敏敏电电阻阻、集集成成电电路路实实验验板板、直直流流电电源源(5 V)、导线若干、黑纸、导线若干、黑纸3实验原理实验原理(1)电路如图所示电路如图所示(2)斯斯密密特特触触发发器

2、器的的工工作作原原理理：斯斯密密特特触触发发器器是是一一个个性性能能特特殊殊的的非非门门电电路路，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(1.6 V)时时，输输出出端端Y会会突突然然从从高高电电平平跳跳到到低低电电平平(0.25 V)，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(0.8 V)的时候，的时候，Y会从低电平跳到高电平会从低电平跳到高电平(3.4 V)(3)光光控控开开关关的的原原理理：白白天天，光光照照强强度度较较大大，光光敏敏电电阻阻RG阻阻值值较较小小，加加在在斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A的的电电压压较较低低

3、，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；当当天天暗暗到到一一定定程程度度时时，RG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端端A的的电电压压上上升升到到1.6 V，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)，这这样样就就达达到到了了使使路路灯灯天天明明自自动动熄熄灭灭，天天暗暗自自动动开开启启的的目目的的经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用元贝

4、驾考元贝驾考 http:/http:/ 元贝驾考元贝驾考20162016科目一科目一 科目四科目四驾考宝典网驾考宝典网 http:/ 科目四科目四4实验步骤实验步骤(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，确保无误检查各元件的连接，确保无误(3)接接通通电电源源，调调节节电电阻阻R1，使使发发光光二二极极管管或或灯灯泡泡在在普通光照条件下不亮普通光照条件下不亮(4)用用黑黑纸纸逐逐渐渐遮遮住住光光敏敏电电阻阻，观观察察发发光光二二极极管管或或灯灯泡的状态泡的状态(5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态逐渐撤掉黑纸，观察发

5、光二极管或灯泡的状态5实验注意事项实验注意事项(1)安安装装前前，对对器器材材进进行行测测试试，确确保保各各元元件件性性能能良良好好后，再进行安装后，再进行安装(2)二二极极管管连连入入电电路路时时，极极性性不不能能反反接接，否否则则继继电电器器不能正常工作不能正常工作(3)要要想想天天暗暗时时路路灯灯不不会会亮亮，应应该该把把R1的的阻阻值值调调大大些些6装置的调整装置的调整要要想想在在天天更更暗暗时时路路灯灯才才会会点点亮亮，应应该该把把R1的的阻阻值值调调大大些些，这这样样要要使使斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入端端A电电压压达达到到某某个个值值(如如1.6 V)，就需要，就需要RG

6、的阻值达到更大，即天色更暗的阻值达到更大，即天色更暗R1和和RG为为分分压压电电阻阻，其其两两端端电电压压与与其其电电阻阻成成正正比比，所以斯密特触发器所以斯密特触发器A端的电压高低与两个电阻都有关系端的电压高低与两个电阻都有关系温度报警器温度报警器1实验目的实验目的了了解解温温度度报报警警器器及及控控制制原原理理，练练习习组组装装温温度度报报警警器器2实验器材实验器材斯斯密密特特触触发发器器、蜂蜂鸣鸣器器、热热敏敏电电阻阻、可可变变电电阻阻R1(最最大大阻阻值值1 k)、集集成成电电路路实实验验板板、直直流流电电源源(5 V)、导导线线若若干、烧杯干、烧杯(盛有热水盛有热水)3实验原理实验原

7、理(1)电路如图所示电路如图所示(2)工工作作原原理理：常常温温下下，调调节节R1的的阻阻值值使使斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端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的的电电压压开开高高，当当达达到到某某一一值值(高高电电平平)时时，其其输输出出端端Y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的的阻阻值值不不同同，则则报报警警温温度不同，可以通过调节度不

8、同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度来调节蜂鸣器的灵敏度4实验步骤实验步骤(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，确保无误检查各元件的连接，确保无误(3)接接通通电电源源，调调节节电电阻阻R1，使使蜂蜂鸣鸣器器常常温温下下不不发发声声(4)用用热热水水使使热热敏敏电电阻阻的的温温度度升升高高，注注意意蜂蜂鸣鸣器器是是否否发声发声(5)将将热热敏敏电电阻阻从从热热水水中中取取出出，注注意意蜂蜂鸣鸣器器是是否否发发声声5实验注意事项实验注意事项(1)安安装装前前对对器器材材进进行行测测试试，确确保保各各元元件件性性能能良良好

9、好后后，再进行安装再进行安装(2)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的的阻阻值值越越小小，要要使使斯斯密密特特触触发发器器输输入入端达到高电平，则热敏电阻要越小，即温度越高端达到高电平，则热敏电阻要越小，即温度越高.光控开关光控开关如如图图所所示示是是用用斯斯密密特特触触发发器器控控制制某某宿宿舍舍楼楼道内照明灯的示意图，试说明其工作原理道内照明灯的示意图，试说明其工作原理解 题 方 法 指 导对应学生用书对应学生用书P58【解解析析】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

10、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，线线圈中无电流，工作电路不通圈中无电流，工作电路不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，接接通工作电路，使照明灯自动开启通工作电路，使照明灯自动开启天天明明后后，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

11、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，电电磁磁继继电电器器自自动动切切断断工工作作电电路路的电源，照明灯熄灭的电源，照明灯熄灭【答案】【答案】见解析见解析【方法总结】【方法总结】(1)斯斯密密特特触触发发器器是是具具有有特特殊殊性性能能的的非非门门，即即输输入入端端为为高高电电平平时时，输输出出端端为为低低电电平平；当当输输入入端端为为低低电电平平时时，输出端为高电平输出端为高电平(2)导导体体中中形形成成电电流流时时，电电流流由由高高电电势势端端流流向向低低电电势势端端(3)二二极极管管具具有有单单向向导导电电性性，三三极极管管具具有有放放大大电电流流的的作用作用A

12、天暗时，天暗时，Y处于高电平处于高电平B天暗时，天暗时，Y处于低电平处于低电平C当当R1调调大大时时，A端端的的电电压压降降低低，灯灯(发发光光二二极极管管)点亮点亮D当当R1调调大大时时，A端端的的电电压压降降低低，灯灯(发发光光二二极极管管)熄灭熄灭解解析析：天天暗暗时时，RG电电阻阻值值大大，A端端为为高高电电平平，所所以以输输出出端端Y为为低低电电平平，发发光光二二极极管管导导通通，B选选项项正正确确将将R1调调大大时时，A端端电电势势降降低低，当当降降到到某某一一值值时时，输输出出端端变变为为高高电平，灯电平，灯(发光二极管发光二极管)熄灭，熄灭，D选项正确选项正确答案：答案：BD应

13、用热敏电阻设计火警报警器应用热敏电阻设计火警报警器火火警警报报警警器器：如如图图是是一一个个火火警警报报警警装装置置的的逻逻辑辑电电路路图图RT是是一一个个热热敏敏电电阻阻，低低温温时时电电阻阻值值很很大大，高温时电阻值很小，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻是一个阻值较小的分压电阻(1)要要做做到到低低温温时时电电铃铃不不响响，火火灾灾时时产产生生高高温温，电电铃铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？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？为什么温度高时电铃会被接通？(3)为为了了提提高高该该电电路路的的灵灵敏敏度度，即即报报警警温温度度调调得得稍稍低

14、低些，些，R的值应大一些还是小一些？的值应大一些还是小一些？【分析】【分析】【解解析析】(1)温温度度较较低低时时RT的的阻阻值值很很大大，R比比RT小小得得多多，因因此此P、X之之间间电电压压较较大大要要求求此此时时电电铃铃不不发发声声，表表明明输输出出给给电电铃铃的的电电压压应应该该较较小小，输输入入与与输输出出相相反反，可可见虚线处元件应是见虚线处元件应是“非非”门门(2)当当高高温温时时RT阻阻值值减减小小，P、X之之间间电电压压降降低低，输输入低电平时，从入低电平时，从“非非”门输出是高电平，电铃响起门输出是高电平，电铃响起(3)由由前前面面分分析析可可知知，若若R较较大大，由由于于

15、它它的的分分压压作作用用，RT两两端端的的电电压压不不太太高高，即即外外界界温温度度不不太太高高时时，就就能能使使P、X之之间间电电压压降降到到低低电电压压，输输入入低低电电平平，电电铃铃就就能能发发声声因因此此R越大，电路灵敏度越高越大，电路灵敏度越高【答案】【答案】见解析见解析【方法总结】【方法总结】把把热热敏敏电电阻阻与与斯斯密密特特触触发发器器连连成成电电路路可可制制成成温温度度报报警警器器传传感感器器通通过过敏敏感感元元件件来来感感受受被被测测量量，输输出出量量与与被被测测量量成成确确定定关关系系；再再通通过过转转换换元元件件把把敏敏感感元元件件的的输输出出转转换换成成电电学学量量信

16、信号号，最最后后借借助助于于转转换换电电路路把把电电学学量量信信号号转转换换为为便便于于处处理理、显显示示、记记录录或或控控制制的的量量，输输送送给给控控制制电电路，完成电路的自动控制路，完成电路的自动控制如如图图所所示示的的图图中中1是是弹弹簧簧，2是是衔衔铁铁，3是是触触点点，4是是电电磁磁铁铁，5是是热热敏敏电电阻阻，6是是滑滑动动变变阻阻器器，7是是电电铃铃，它它们们组组成成一一种种温温度度自自动动报报警警电电路路，试试说明这种简单温度自动报警电路的工作原理说明这种简单温度自动报警电路的工作原理解解析析：当当热热敏敏电电阻阻温温度度升升高高到到一一定定值值时时，电电磁磁铁铁电电路路中中

17、的的电电流流增增大大，电电磁磁铁铁吸吸引引衔衔铁铁使使电电铃铃电电路路闭闭合合，电电铃铃响响并并报报警警；当当温温度度下下降降后后，电电阻阻增增大大，电电流流减减小小，电电磁磁铁铁磁磁性性减减弱弱，衔衔铁铁被被弹弹簧簧拉拉起起，电电铃铃电电路路断断开开，电电铃铃不发声不发声答案：答案：见解析见解析自动控制装置的分析及设计自动控制装置的分析及设计现现有有热热敏敏电电阻阻、电电炉炉丝丝、电电源源、电电磁磁继继电电器器、滑滑动动变变阻阻器器、开开关关和和导导线线若若干干如如图图所所示示，试试设设计计一一个个温温控控电电路路要要求求温温度度低低于于某某一一值值时时，电电炉炉丝丝自自动动通通电电供供热热

18、，超超过过某某一一温温度度时时，又又可可以以自自动动断断电电，画画出出电电路路图说明工作过程图说明工作过程【分分析析】热热敏敏电电阻阻R1与与滑滑动动变变阻阻器器及及电电磁磁继继电电器器构成控制电路构成控制电路【解析】【解析】电路图如图所示电路图如图所示工工作作过过程程：闭闭合合S，当当温温度度低低于于设设计计值值时时热热敏敏电电阻阻阻阻值值大大，通通过过电电磁磁继继电电器器电电流流不不能能吸吸合合衔衔铁铁，K接接通通电电炉炉丝丝加加热热当当温温度度达达到到设设计计值值时时，热热敏敏电电阻阻减减小小到到某某值值，通通过过电电磁磁继继电电器器的的电电流流达达到到某某值值，K断断开开，电电炉炉丝丝

19、断断电电，停停止供热当温度低于设计值，又重复前述过程止供热当温度低于设计值，又重复前述过程【答案】【答案】见解析见解析【方法总结】【方法总结】解决与传感器有关的电路设计问题的策略解决与传感器有关的电路设计问题的策略处处理理与与传传感感器器有有关关的的电电路路设设计计问问题题时时，可可将将整整个个电电路分解为：路分解为：(1)传感器所在的信息采集部分传感器所在的信息采集部分(2)转转化化传传输输部部分分(这这部部分分电电路路往往往往与与直直流流电电路路的的动动态分析有关态分析有关)(3)执执行行电电路路部部分分，即即利利用用传传感感器器传传来来的的信信息息进进行行某某种显示或某种动作种显示或某种动作.默 读 联 想 记 忆对应学生用书对应学生用书P59