實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用

1、2014 3 4實(shí)驗(yàn)傳感器的應(yīng)用1、晶體管 普通二極管具有_導(dǎo)電性，在電子電路中有多種運(yùn)用，在用多用電表歐姆檔測量二極管的正向?qū)娮钑r(shí)，黑表筆應(yīng)接二極管的_極，若發(fā)現(xiàn)阻值較大，則與黑表筆接觸的是二極管的_極。 單向正正負(fù)負(fù)紅紅+黑黑-發(fā)光二極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將直接將_ _ _ _能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能。能。 電電光光P65P65實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)：思考：正向?qū)妷憾嗌?？?shí)思考：正向?qū)妷憾嗌伲繉?shí)驗(yàn)中為何要串一電阻驗(yàn)中為何要串一電阻R R？正向?qū)?/p>

2、電壓大于1.8V允許通過的電流低于10mA發(fā)光二極管發(fā)光二極管試判斷下列各是什么門電路的真值表？各有何特點(diǎn)？與門或門非門符號：AY1符號AYB1AYB&1. 斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。符號的非門。符號_。 一、斯密特觸發(fā)器一、斯密特觸發(fā)器1. 斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。符號的非門。符號_。 2.2.其有何特點(diǎn)？其有何特點(diǎn)？1. 斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。符號的非門。符號_。 2.其有何特點(diǎn)？其有何特點(diǎn)？輸入輸入1.6V(高高電平電平)，輸出，輸出0.25V(低低電平電平)輸入輸入0.8

3、V(低低電平電平)，輸出，輸出3.4V(高高電平電平) 斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號擬信號轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號什么是什么是電平電平？電平：在電子技術(shù)中，習(xí)慣上常用電平：在電子技術(shù)中，習(xí)慣上常用“電電平平”來描述邏輯電路的輸入端和輸出端來描述邏輯電路的輸入端和輸出端的狀態(tài)。的狀態(tài)。其實(shí)，電平指的是某個(gè)端點(diǎn)與其實(shí)，電平指的是某個(gè)端點(diǎn)與“地地”之間的電壓之間的電壓，或者說，如果以接，或者說，如果以接地端的電勢為零，那么電平表示的是某地端的電勢為零，那么電平表示的是某個(gè)端點(diǎn)的電勢。個(gè)端點(diǎn)的電勢。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11：路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)：路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)

4、圖中圖中LED是路燈，試分析該電路如何做是路燈，試分析該電路如何做到在天色暗時(shí)讓路燈自動點(diǎn)亮，而在天明時(shí)到在天色暗時(shí)讓路燈自動點(diǎn)亮，而在天明時(shí)自動熄滅？自動熄滅？工作原理工作原理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻R RG G電阻值較小，電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器加在斯密特觸發(fā)器A A端的電壓較低，則輸出端端的電壓較低，則輸出端Y Y輸出高電平，發(fā)光二極管輸出高電平，發(fā)光二極管LEDLED不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，到一定程度時(shí)，R RG G的阻值增大到一定值，斯密特的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端觸發(fā)器

5、的輸入端A A的電壓上升到某個(gè)值的電壓上升到某個(gè)值(1.6V)(1.6V)，輸出端輸出端Y Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管管LEDLED導(dǎo)通發(fā)光導(dǎo)通發(fā)光( (相當(dāng)于路燈亮了相當(dāng)于路燈亮了) )，這樣，這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的天暗自動開啟的目的 工作原理工作原理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)11：路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)：路燈光控開關(guān)實(shí)驗(yàn)1. 要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把R1的的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？思考與討論思考與討論應(yīng)該把應(yīng)該把R R1 1的阻值調(diào)大些，這樣要

6、使斯密特觸的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端發(fā)器的輸入端A A電壓達(dá)到某個(gè)值（如電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V1.6V），就需），就需要要R RG G的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。思考與討論思考與討論1. 要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把R1的的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？思考與討論思考與討論應(yīng)該把應(yīng)該把R R1 1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端發(fā)器的輸入端A A電壓達(dá)到某個(gè)值（如電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V1.6V），就需），就需要要R RG G的阻值達(dá)到更大

7、，即天色更暗。的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。1. 要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把R1的的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？2. 用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？ 由于集成電路允許通過的電流較小，要用由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路。如下圖所示。電路。如下圖所示。思考與討論思考與討論應(yīng)該把應(yīng)該把R R1 1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端發(fā)器的輸入端A A電壓達(dá)到某個(gè)值

8、（如電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V1.6V），就需），就需要要R RG G的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。1. 要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把R1的的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？2. 用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？在圖在圖6.4-26.4-2乙中，用白熾燈模仿路燈，為何要用乙中，用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？到繼電器？ 由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電燈泡模仿路燈，就要使用繼

9、電器來啟閉工作電路路J J是什么？是什么？J Ja a是什么？是什么？繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，繼電器線圈未通電時(shí)處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為稱為“常開觸點(diǎn)常開觸點(diǎn)”；電磁繼電器的工作原理電磁繼電器的工作原理 電磁繼電器的工作原理電磁繼電器的工作原理 當(dāng)線圈當(dāng)線圈A A中通電時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜中通電時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵鐵B B向下運(yùn)動，從而帶動動觸點(diǎn)向下運(yùn)動，從而帶動動觸點(diǎn)D D向下與向下與E E接觸，將接觸，將工作電路接通，當(dāng)線圈工作電路接通，當(dāng)線圈A A中電流為零時(shí)，電磁鐵失中電流為零時(shí)，電磁鐵失去磁性，銜鐵去磁性，銜鐵B B在彈簧作用下拉起，帶動觸點(diǎn)在彈簧作用

10、下拉起，帶動觸點(diǎn)D D與與E E分離，自動切斷工作電路分離，自動切斷工作電路 光照時(shí)，光照時(shí)，RG阻阻值值_，A為為_電平，電平，Y為為_電電平，繼電器中無電流平，繼電器中無電流不工作，燈泡不工作，燈泡_（填（填“亮亮”或或 “不不亮亮”），無光或弱光時(shí)，），無光或弱光時(shí)，RG阻值阻值_，A為為_電平，電平，Y為為_電平，繼電器電平，繼電器有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，燈泡燈泡_（填（填“亮亮”或或“不亮不亮”）。）。試分析其工作原理？試分析其工作原理？ 光照時(shí)，光照時(shí)，R RG G阻阻值值_，A A為為_電平，電平，Y Y為為_電電平，繼電器中無

11、電流平，繼電器中無電流不工作，燈泡不工作，燈泡_（填（填“亮亮”或或 “ “不不亮亮”），無光或弱光時(shí)，），無光或弱光時(shí)，R RG G阻值阻值_，A A為為_電平，電平，Y Y為為_電平，繼電器電平，繼電器有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，燈泡燈泡_（填（填“亮亮”或或“不亮不亮”）。）。試分析其工作原理？試分析其工作原理？高高不亮不亮較小較小低低 光照時(shí)，光照時(shí)，R RG G阻阻值值_，A A為為_電平，電平，Y Y為為_電電平，繼電器中無電流平，繼電器中無電流不工作，燈泡不工作，燈泡_（填（填“亮亮”或或 “ “不不亮亮”），無光或弱光時(shí)，），無光

12、或弱光時(shí)，R RG G阻值阻值_，A A為為_電平，電平，Y Y為為_電平，繼電器電平，繼電器有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，有電流，吸引銜鐵使觸點(diǎn)接觸，電路接通，燈泡燈泡_（填（填“亮亮”或或“不亮不亮”）。）。試分析其工作原理？試分析其工作原理？高高不亮不亮高高較大較大亮亮低低較小較小低低蜂鳴器兩端的直流電壓為蜂鳴器兩端的直流電壓為4 4 6V6V時(shí)會發(fā)聲時(shí)會發(fā)聲簡述工作原理？簡述工作原理？ 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 溫度報(bào)警器溫度報(bào)警器工作原理工作原理 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 溫度報(bào)警器溫度報(bào)警器工作原理工作原理 常溫下，調(diào)整常溫下，調(diào)整R R1 1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸

13、入端端A A處于低電平，則輸出端處于低電平，則輸出端Y Y處于高電平，無電處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻熱敏電阻R RT T阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A A電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值( (高電平高電平) )，其輸出端，其輸出端由高電平跳到由高電平跳到低電平，蜂鳴器通低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警電，從而發(fā)出報(bào)警聲，聲，R Rl l的阻值不同的阻值不同, ,則報(bào)警溫度不同則報(bào)警溫度不同 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2 溫度報(bào)警器溫度報(bào)警器怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？怎樣使

14、熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？ 思考與討論思考與討論怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？ 應(yīng)減小應(yīng)減小R R1 1的阻值，的阻值，R R1 1阻值越小，要使斯阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平，則熱敏電阻密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高阻值要求越小，即溫度越高思考與討論思考與討論小結(jié)與作業(yè)小結(jié)與作業(yè) 教材教材P61T11. 某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，如圖某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)加速度計(jì)，如圖6.2-10所所示。較重的滑塊示。較重的滑塊2可以在光滑的框架可以在光滑的框架1中平移，滑塊中平移，滑塊兩側(cè)用彈簧兩側(cè)用彈

15、簧3拉著；拉著；R為滑動變阻器，為滑動變阻器，4是滑動片，是滑動片，它與電阻器任一端間的電阻值都與它到這端的距離它與電阻器任一端間的電阻值都與它到這端的距離成正此。這個(gè)裝置實(shí)際上是一個(gè)加速度傳感器。成正此。這個(gè)裝置實(shí)際上是一個(gè)加速度傳感器。兩個(gè)電池兩個(gè)電池E的電壓相的電壓相同。按圖連接電路后，電同。按圖連接電路后，電壓表指針的零點(diǎn)調(diào)在中央，壓表指針的零點(diǎn)調(diào)在中央，當(dāng)當(dāng)P端的電勢高于端的電勢高于Q端時(shí)，端時(shí)，指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。指針向零點(diǎn)右側(cè)偏轉(zhuǎn)。 你認(rèn)為他的設(shè)計(jì)在原理上可行嗎你認(rèn)為他的設(shè)計(jì)在原理上可行嗎?將框?qū)⒖蚣芄潭ㄔ谶\(yùn)動的物體上，當(dāng)物體具有圖示架固定在運(yùn)動的物體上，當(dāng)物體具有圖示方向的加速

16、度方向的加速度a時(shí)，電壓表的指針將向哪個(gè)時(shí)，電壓表的指針將向哪個(gè)方向偏轉(zhuǎn)方向偏轉(zhuǎn)?1. 1. 該同學(xué)是依據(jù)牛頓第二定律和胡克定該同學(xué)是依據(jù)牛頓第二定律和胡克定律設(shè)計(jì)的，電路在原理上可行，當(dāng)滑動片律設(shè)計(jì)的，電路在原理上可行，當(dāng)滑動片P P在在滑動變阻器中央時(shí)，滑動變阻器中央時(shí)，P P、Q Q等勢，電壓表指針等勢，電壓表指針指中央零點(diǎn)。指中央零點(diǎn)。這個(gè)裝置可以同時(shí)測出加速度大小和方這個(gè)裝置可以同時(shí)測出加速度大小和方向，大小可通過電壓表向，大小可通過電壓表示數(shù)大小表示，方向可示數(shù)大小表示，方向可通過偏轉(zhuǎn)方向判定。通過偏轉(zhuǎn)方向判定。 當(dāng)物體具有圖示方當(dāng)物體具有圖示方向的加速度向的加速度a a時(shí)，滑塊時(shí)

17、，滑塊2 2 解答與說明解答與說明將向左移，帶動變阻器的滑片將向左移，帶動變阻器的滑片4 4移向中點(diǎn)左移向中點(diǎn)左方；變阻器右端電阻大，故電流流過滑動變方；變阻器右端電阻大，故電流流過滑動變阻器時(shí)電勢降落大；阻器時(shí)電勢降落大；Q Q點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢高于P P點(diǎn)，則指點(diǎn)，則指針應(yīng)向零點(diǎn)左側(cè)偏轉(zhuǎn)。針應(yīng)向零點(diǎn)左側(cè)偏轉(zhuǎn)。在電流大小不變在電流大小不變時(shí)，時(shí)，U UQP QP x x則，則， U UQPQP a a加速度越大，指加速度越大，指針偏轉(zhuǎn)越大。針偏轉(zhuǎn)越大。 教材教材P61T22. 如圖如圖6.2-ll所示，圖甲為熱敏電阻的所示，圖甲為熱敏電阻的R-t圖象，圖象，圖乙為用此熱敏電阻圖乙為用此熱敏電阻

18、R和繼電器組成的一個(gè)簡單恒和繼電器組成的一個(gè)簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為150 。當(dāng)線圈。當(dāng)線圈中的電流大于或等于中的電流大于或等于20mA時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=6V，內(nèi)阻可以，內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的不計(jì)。圖中的“電源電源”是恒溫箱加熱器的電源。是恒溫箱加熱器的電源。圖圖6.2-ll 6.2-ll 簡單的恒溫箱溫控電路簡單的恒溫箱溫控電路 (1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A、B端還是端還是C、D端端?(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持如果要使

19、恒溫箱內(nèi)的溫度保持100 C，可變，可變電阻電阻R 的值應(yīng)調(diào)節(jié)為多少的值應(yīng)調(diào)節(jié)為多少?圖圖6.2-ll 6.2-ll 簡單的恒溫箱溫控電路簡單的恒溫箱溫控電路（1 1）應(yīng)將加熱器接在）應(yīng)將加熱器接在A A、B B端。端。（2 2）由甲圖查出熱敏電阻在）由甲圖查出熱敏電阻在t t溫溫=100=100 C C時(shí)，時(shí)，R R=50=50 ，設(shè)，設(shè)R RJ J為繼電器線圈的電阻。為繼電器線圈的電阻。則繼電器電路中電流在則繼電器電路中電流在t t 溫溫=100=100 C C時(shí)，時(shí)，。代得數(shù)據(jù)得：。代得數(shù)據(jù)得：R R =100=100 。JRRREI+= 解答與說明解答與說明1. 圖圖6.3-4是一個(gè)簡

20、單的磁控防盜報(bào)警裝置。是一個(gè)簡單的磁控防盜報(bào)警裝置。門的上沿嵌入一小塊永磁體門的上沿嵌入一小塊永磁體M，門框內(nèi)與，門框內(nèi)與M相對相對的位置嵌入干簧管的位置嵌入干簧管H，并且將干簧管接入圖示的，并且將干簧管接入圖示的電路。睡覺前連接好電路。睡覺前連接好電路，當(dāng)盜賊開門時(shí)，電路，當(dāng)盜賊開門時(shí)，蜂鳴器就會叫起來。蜂鳴器就會叫起來。請說明它的工作請說明它的工作原理，最好通過實(shí)驗(yàn)原理，最好通過實(shí)驗(yàn)?zāi)M這個(gè)電路的工作。模擬這個(gè)電路的工作。教材教材P64T1解答與說明解答與說明1. 1. 門關(guān)閉時(shí)，干簧管門關(guān)閉時(shí)，干簧管內(nèi)兩個(gè)簧片被磁化而吸合，使觸發(fā)內(nèi)兩個(gè)簧片被磁化而吸合，使觸發(fā)器器( (非門非門) )的輸

21、入端為低電平，則其的輸入端為低電平，則其輸出端為高電平，與電源的電壓很輸出端為高電平，與電源的電壓很接近。于是蜂鳴器兩端的電壓很小，接近。于是蜂鳴器兩端的電壓很小，不會發(fā)聲。若盜賊將門打開，永磁不會發(fā)聲。若盜賊將門打開，永磁體就遠(yuǎn)離干簧管，因而兩個(gè)簧片分體就遠(yuǎn)離干簧管，因而兩個(gè)簧片分離，使觸發(fā)器離，使觸發(fā)器( (非門非門) )的輸入端跳變的輸入端跳變?yōu)楦唠娖剑瑒t其輸出端變?yōu)榈碗娖?。為高電平，則其輸出端變?yōu)榈碗娖?。于是蜂鳴器兩端達(dá)到了工作電壓，于是蜂鳴器兩端達(dá)到了工作電壓，就發(fā)出叫聲報(bào)警。就發(fā)出叫聲報(bào)警。2. 請你設(shè)計(jì)一個(gè)電熱水器的控制方案。請你設(shè)計(jì)一個(gè)電熱水器的控制方案。要求水燒開時(shí)自動斷電，而在水溫低于沸要求水燒開時(shí)自動斷電，而在水溫低于沸點(diǎn)約點(diǎn)約10時(shí)又自動加熱。同時(shí)還要有手動時(shí)又自動加熱。同時(shí)還要有手動開關(guān)，必要時(shí)可以在任何溫度下立即加熱。開關(guān)，必要時(shí)可以在任何溫度下立即加熱。教材教材P64T2P64T22. 2. 如圖如圖6-186-18所示。所示。A A為雙金屬片，一端固為雙金屬片，一端固定在金屬桿上，另一端固定與金屬桿定在金屬桿上，另一端固定與金屬桿b b構(gòu)成一對構(gòu)成一對觸點(diǎn)。將它密封在玻璃罩觸點(diǎn)。將它密封