实验十一 传感器的简单应用课件1

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1、实验十一传感器的简单使用【实验目的】1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器中的敏感元件．2．了解传感器在技术上的简单应用．【实验原理】(1)传感器是将它感受到的信号(如力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)．基础要点整合(2)其工作过程如图实Ⅺ－1所示：图实Ⅺ－1【实验器材】热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．【实验过程】一、研究热敏电阻的热敏特性1．实验步骤(1)按图实Ⅺ－2所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理．图实Ⅺ－2(2)把多用电表置于“欧姆

2、挡”，并选择适当的量程测出烧杯中没有热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数．(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值．(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录．2．数据处理(1)根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入下表中，分析热敏电阻的特性.次数待测量温度(℃)电阻(Ω)(2)在图实Ⅺ－3所示坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．图实Ⅺ－3(3)根据实验数据和R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低

3、而增大．二、研究光敏电阻的光敏特性图实Ⅺ－41．实验步骤(1)将光电传感器、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图实Ⅺ－4所示电路连接好，其中多用电表置于欧姆“×100”挡．(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据．(3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录．(4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少？并记录．2．数据处理把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性.结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大．【注

4、意事项】1．在做热敏实验时，加开水后要等一会再测其阻值，以使电阻温度与水温相同，并同时读出水温．光照强度弱中强无光照射阻值(Ω)2．在光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少．3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．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“

5、大”或“小”)．考点核心突破考点一　热敏电阻的实际应用(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℃(如图实Ⅺ－5甲)，则25℃的刻度应在20℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧．图实Ⅺ－5(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．(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，

6、故在20℃的刻度的右侧．(3)如图所示．[答案](1)小(2)右(3)见解析为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)．某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：考点二　光敏电阻传感器的应用照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图实Ⅺ－6)中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点．图实Ⅺ－6图实

7、Ⅺ－7(2)如图实Ⅺ－7所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统，请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图．(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见上表)；直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干．[解析](1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图所示．光敏电阻的阻值随光照度变化特点

8、：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小．[答案]见解析图实Ⅺ－8所示装置可以用来测量硬弹簧(即劲度系数较大的弹簧)的劲度系数k.电源的电动势为E，内阻可忽略不计；滑动变阻器全长为L，重力加速度为g.为理想电压表，当木板上没有放重物时，滑动变阻器的触头位于图中a