传感器的应用实验1

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1、6.3实验:传感器的应用随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。我们使用型号为74LS14的集成块，它里面有6个非门，实验时我们只用其中一个.一、基本元件简介2、斯密特触发器什么是电平？电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，

2、电平指的是某个端点与“地”（接地端）之间的电压，或者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。斯密特触发器是具有特殊功能的非门。能将边沿变化缓慢的电压波形（模拟信号）整形为边沿陡峭的矩形脉冲（数字信号）。也就是将连续变化的输入电压转化为数字输出电压，以实现开关功能。其有何特点？输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)2、斯密特触发器电路符号为AY一、基本元件简介实验一:光控开关实验原理及知识准备（1）如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51

3、kΩ，R2为330kΩ，试分析其工作原理。（2）要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？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（1.6V），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.（2）要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？应该把R1的阻值调大些

4、，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V)，就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗。图乙中，用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？由于集成电路允许通过的电流较小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路。天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电

5、势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。如图所示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。当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．实验：试说明控制电路的工作原理。思考后看答案天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，

6、线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。你答对了吗?实验二:温度报警器上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的．这种设计其敏感性是否值的怀疑，你想过吗？既然发

7、生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器来做成火灾报警器呢？如图所示为温度报警器的工作电路，试分析其工作原理。常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，Rl的阻值不同，则报警温度不同。怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则

8、热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。？思考三:课堂总结光控开关温度报警器传感器的应用实例五：书后