人教新课标高中物理选修3-2 6.3实验：传感器的应用课件(41张ppt).ppt

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1、第六章　传感器第三节　实验：传感器的应用1．理解光控开关、温度报警器的工作原理．(重点)2．理解光控开关、温度报警器的灵敏度调节原理．(难点)3．会用传感器制作简单的自动控制设备．一、实验目的(1)了解光控开关和温度报警器的工作原理．(2)练习用传感器制作自动控制设备．二、实验原理1．斯密特触发器当输入端电压逐渐上升到某一个值(1.6V)时，输出端会突然从高电平跳到低电平(0.25V)，当输入端电压下降到另一个值(0.8V)时，输出端会从跳到(3.4V)．2．普通二极管具有单向导电性．3．发光二极管

2、具有性，同时还能发光．低电平高电平单向导电4．光控开关工作原理甲图：白天，光强度较大，光敏电阻RG阻值，加在斯密特触发器输入端A的电压较，则输出端Y输出电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG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1.6V，输出端Y突然从高电平跳到电平，则发光二极管LED导通发光(相当于路灯亮了)，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0.8V时，输出端Y突然由电平跳到高电平，二极管LED熄灭．这样就达到了使路灯天明自动，天暗自动的

3、目的．较小低高低低熄灭开启乙图：控制电路原理：天较亮时，光敏电阻RG阻值，斯密特触发器输入端A电压较，则输出端Y输出电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻，斯密特触发器输入端A电势，当升高到一定值，输出端Y由___电平突然跳到电平，有电流通过线圈，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，斯密特触发器输入端A电势逐渐，降到一定值，输出端Y突然由___电平跳到电平，则线圈中不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯．较小低高增大升高高低减小降低低高

4、熄灭5．温度报警器的工作原理如图中蜂鸣器可以选用YMD或HMB型，它两端的直流电压为4～6V时会发出鸣叫声，RT为电阻，常温下阻值约为几百欧，温度升高时阻值，R1的最大电阻可在1～2kΩ之间选择，接通电源后，先调节R1使蜂鸣器在常温下不发声，再用热水使热敏电阻的温度升高，到达某一温度时就会发出报警声．热敏减小三、实验器材1．光控开关实验：斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6V,0.3A)、可变电阻R1(最大阻值51kΩ)、电阻R2(330Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5V)

5、、导线若干、黑纸．2．温度报警器实验：斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻R1(最大阻值1kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5V)、导线若干、烧杯(盛有热水)．一、实验步骤(一)光控开关实验步骤1．按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上．2．检查各元件的连接，确保无误．3．接通电源，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮．4．用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态．5．逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态．(二)温度报警器实验步骤1．按照电路图将各元件组装到集成电

6、路实验板上．2．检查各元件的连接，确保无误．3．接通电源，调节电阻R1，使蜂鸣器常温下不发声．4．用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声．5．将热敏电阻从热水中取出，注意蜂鸣器是否发声．二、注意事项1．安装前，对器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装．2．光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则继电器不能正常工作．3．光控开关实验中要想天更暗时“路灯”才会亮，应该把R1的阻值调大些．4．温度报警器实验中，要使蜂鸣器在更低的温度时报警，应该把R1的阻值调大些．如图所示是用斯密

7、特触发器控制某宿舍楼道内灯的示意图，试说明其工作原理．光控开关——斯密特触发器的应用解析：(1)电磁继电器的工作原理因集成电路允许通过的电流较小，白炽灯泡工作电流较大，所以使用继电路来启闭工作电路．如图所示虚线框内是电磁继电器J，D为动触点，E为静触点．当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，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．(2)控制电路工作原理天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，

8、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A中无电流，工作电路不通．天较暗时，光敏电阻RG阻值增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值时，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，降到一定值时，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，电磁继电器自动切断工作电路的电源，灯熄灭．答案：见解析【针对训练】1.如图所示的光控电路用发光