物理实验十一 传感器的简单使用.ppt





《物理实验十一 传感器的简单使用.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《物理实验十一 传感器的简单使用.ppt(31页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、实验十一:传感器的简单使用1.实验目的(1)知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻的作用.(2)能够通过实验探究“光敏电阻和热敏电阻的特性”.(3)了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.2.实验原理非电学测量的量(1)传感器:传感器是将所感受到的诸如力、热、光、声、化学成分等_量转换成便于_(一般是电压、电流等电学量)的一类元件.(2)传感器的一般应用模式:由敏感元件、转换器件和转换电路三个部分组成,通过敏感元件获取外界信息并转换成电信号,通过输出部分输出,然后经控制器分析处理.(如图 S11-1 所示)图 S11-1工作过程:敏感元件将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的
2、量,如下所示.(3)传感器的分类:力电传感器、热电传感器、光电传感器、声电传感器、电容式传感器、磁电传感器、超声波传感器、气敏传感器等.(4)常见传感器元件力学电学力电传感器:把_(位移、速度、加速度等)信号转化为_(电压、电流等)信号.光敏电阻:无光照时,载流子(可以自由移动的带有电荷的物质微粒,如电子和离子)极少,阻值较大;随着光照的增强,载流子增多,阻值减小.能够把光照强弱这个光学量转换成电阻这个电学量.热敏电阻:利用半导体材料制成,其电阻阻值随温度的升高而减小,能把_这个热学量转换为_这个电学量.温度电阻温度传感器电阻金属热电阻:有些金属的电阻率随温度的升高而增大,这样的电阻也可以制成
3、_,称为热电阻,能把温度这个热学量转换为_这个电学量.3.实验器材铁架台、热敏电阻、光敏电阻、多用电表、烧杯、温度计、冷水、热水、强光源、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、导线、开关等.4.实验过程(1)研究热敏电阻的热敏特性.减小增大热敏电阻的阻值随温度的升高而_,随温度的降低而_.(2)研究光敏电阻的光敏特性.减小光敏电阻在光照加强的条件下,其阻值逐渐_.5.注意事项(1)在研究电阻的热敏特性时,热敏电阻、烧杯、温度计易破损,忌用温度计当搅拌器.(2)实验时,加热水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.(3)在做光敏电阻实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入
4、带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少.(4)欧姆表每次换挡后都要重新调零.(5)当传感元件需要接入电路中时,要注意它的电学参数.【基础自测】1.观察电阻值随温度变化情况的示意图如图 S11-2 所示.现在把杯中的水由冷水变为热水,关于欧姆表的读数变化情况正确的是()A.若 R 为金属热电阻,读数变大,且变化非常明显B.若 R 为金属热电阻,读数变小,且变化不明显C.若 R 为热敏电阻(半导体材料制成),读数变化非常明显D.若 R 为热敏电阻(半导体材料制成),图 S11-2读数变化不明显答案:C2.利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的
5、温度变化,反应快,而且精确度高.(1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路,其他因素不变,只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变_(填“大”或“小”).(2)上述电路中,我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度,就能直接显示出热敏电阻附近的温度.如果刻度盘正中的温度为 20(如图 S11-3 甲所示),则 25 的刻度应在 20 的刻度的_(填“左”或“右”)侧.甲乙图 S11-3(3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化,请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路.解析:(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时,电阻增大,故电路中电流会减小.
6、(2)由(1)的分析知,温度越高,电流越大,25 的刻度应对应较大电流,故在 20 的刻度的右侧.(3)电路如图 D49 所示.答案:(1)小(2)右(3)如图 D49 所示.图 D493.如图 S11-4 所示,图甲为热敏电阻的 R-t 图象,图乙为用此热敏电阻 R 和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器的电阻为 100.当线圈的电流大于或等于 20 mA 时,继电器的衔铁被吸合.为继电器线圈供电的电池的电动势 E9.0 V,内阻不计.图中的“电源”是恒温箱加热器的电源.甲乙图 S11-4(1)应该把恒温箱内的加热器接在_(填“A、B 端”或“C、D 端”).(2)如果要使恒温箱内的温
7、度保持在 50,可变电阻 R的阻值应调节为_.解析:恒温箱内的加热器应接在 A、B 端.当线圈中的电流较小时,继电器的衔铁在上方,恒温箱的加热器处于工作状态,恒温箱内温度升高.随着恒温箱内温度升高,热敏电阻 R 的阻值变小,则线圈中的电流变大,当线圈的电流大于或等于 20 mA时,继电器的衔铁被吸到下方来,则恒温箱加热器与电源断开,加热器停止工作,恒温箱内温度降低.随着恒温箱内温度降低,热敏电阻 R 的阻值变大,则线圈中的电流变小,当线圈的电流小于 20 mA 时,继电器的衔铁又被释放到上方,则恒温箱加热器又开始工作,这样就可以使恒温箱内保持在某一温度.要使恒温箱内的温度保持在 50 ,即 5


- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 物理实验十一 传感器的简单使用 物理 实验 十一 传感器 简单 使用

限制150内