用传感器制作自控装置用传感器测磁感应强度课件粤教版选修.ppt

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1、第四节　用传感器制作自控装置第五节　用传感器测磁感应强度7/29/2021课标定位学习目标：1.了解与传感器技术相关的物理知识，练习用传感器制作自动装置．2．知道什么是磁传感器，了解霍尔元件的工作原理及如何用霍尔元件测磁感应强度．重点难点：1.实验的操作．2．加深对传感器原理的理解．3．干簧管的作用及霍尔元件的工作原理．7/29/2021第五节核心要点突破课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案课标定位7/29/2021课前自主学案一、应用光敏电阻制作光控自动照明灯电路1．实验目的了解与传感器技术相关的物

2、理知识，练习用传感器制作自动控制装置．2．实验器材二极管VD、晶闸管VS、光敏电阻RG、定值电阻R(7.5MΩ)、灯泡L、万用表、导线．3．实验原理7/29/2021图3－4－1由晶闸管VS与电灯L构成主回路，控制回路由R与RG组成的分压器及二极管VD构成，如图3－4－1所示．(1)白天自然光较强时，光敏电阻呈低电阻，与R分压后使晶闸管VS门电极处于低电平，VS关断．7/29/2021(2)当夜幕降临时，照在RG上的自然光减弱，RG呈高电阻，使VS的门电极处于高电平，VS获正向触发电压而导通，灯L亮．

3、(3)改变R的阻值，即改变其与RG的分压比，可调整电路的起控点．(4)二极管VD，晶闸管VS的特性①二极管：具有单向导电性．当给二极管加正向电压时，它的阻值很小；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大．②晶闸管VS：当晶闸管承受反向电压时，不论门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态．当晶闸管承受正向电压时，仅在门极承受正向电压情况下晶闸管才导通．7/29/20214．实验步骤(1)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，调零后，测量电阻R的阻值，检查R是否符合要求．(2)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，调零后，用两

4、表笔分别接二极管两极，然后将两表笔位置对调．若两次测量结果一次较小，一次很大，则二极管性能良好．(3)将多用电表旋钮拨至R×1k挡，红表笔接晶闸管K极，黑表笔同时接通G、A极，在保持黑表笔不脱离A极状态下断开G极，指针指示几十7/29/2021欧至一百欧，然后瞬时断开A极再接通，若指针指示∞位置，则表明晶闸管良好．(4)按照电路图，将各元件焊接，安装好．(5)检查各元件的连接，确保无误．(6)接通电源，观察强光照射光敏电阻时和用黑纸包裹光敏电阻时灯泡L的状态．二、磁传感器的原理与应用1．磁传感器是把_

5、_______变成______，从而实现对磁感应强度进行测量的．2．霍尔元件：能够把___________这个磁学量转换成______这个电学量的装置．3．用传感器测磁感应强度时，通电螺线管产生______，其方向符合_______________磁信号电信号磁感应强度电压磁场右手螺旋定则．7/29/2021核心要点突破一、怎样理解光控开关的工作原理图3－4－2图3－4－2所示的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51kΩ，R2为330Ω.7/29/2021当天黑时，光

6、线变弱，RG电阻变大，串联电路中RG分得电压增大，二极管LED两端电压相应增加，当电压达到一定值时自动发光．黎明时，光线变强，RG电阻减小，二极管LED两端电压相应降低，降低到一定值时自动熄灭，从而使RG电路中起到自动控制电路的作用．7/29/2021即时应用(即时突破，小试牛刀)1．如图3－4－3是红外线遥控接收器，甲图为外形，乙图为电路，电路中G为红外线接收头OUT，LED为发光二极管，R为电阻，阻值约为510Ω，HTD为压电陶瓷喇叭，当接收头未接收到红外线时，接收器不发声．当用遥控器对准接收头

7、(30m以内)发射红外线时：图3－4－37/29/2021(1)会产生什么现象？(2)接收头的作用原理是什么？解析：(1)陶瓷喇叭发出响声，同时发光二极管被点亮．(2)接收头G是接收红外线的．当未接收到红外线时，接收头输出端为高电平，喇叭不响，二极管不会发光；当接收头接收到红外线时，接收头输入端为高电平，输出端为低电平，喇叭会响，同时二极管会发光．此实验是演示红外线能够实现远距离遥控．答案：见解析7/29/2021二、霍尔元件的工作原理是什么？霍尔元件就是利用霍尔效应而设计的一个矩形半导体薄片，在其前

8、、后、左、右分别引出一个电极，如图3－4－4所示．沿PQ方向通入电流I，垂直于薄片加匀强磁场B，则在MN间会出现电势差为U，设薄片厚度为d，PQ方向长度为l1，MN方向为l2.薄片中的带电粒子受到磁场力作用发生偏转，使N侧电势高于M侧，造成半导体内部出现电场．带电粒子同时受到电场力作用．当磁场力与电场力平衡时，MN间电势差达到恒定．7/29/2021图3－4－47/29/20217/29/2021即时应用(即时突破，小试牛刀)2．磁强计是利用霍尔效应测