《6.3实验：传感器的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《6.3实验：传感器的应用（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 6 3传感器的应用实例 潼南一中 孙自然 教学目标 一 知识与技能 1 了解两个实验的基本原理 2 通过实验 加深对传感器作用的体会 培养自己的动手能力 二 过程与方法 通过实验培养动手能力 体会传感器在实际中的应用 三 情感 态度与价值观 在实验中通过动手组装和调试 增强理论联系实际的意识 激发 学习兴趣 培养良好的科学态度 教学重点 1 了解斯密特触发器的工作特点 能够分析光控电路的工作原理 2 温度报警器的电路工作原理 教学难点 光控电路和温度报警器电路的工作原理 教学方法 实验法 观察法 讨论法 教学工具 实验过程中用到的有关器材 元器件等 由实验室统一准备 随着人们生活水平的提高
2、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 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 k R2为 330 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 图乙中 用白炽灯模 仿路灯 为何要用到继 电器
3、 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 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 试说明低压控制电路的工作原理 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
4、是否值的怀 疑 你想过吗 既然发生火灾时 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 R1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
5、电平 则热敏电阻阻值要求越小 即温度越高 三 课堂总结 光控开关 温度报警器 传感器的应用实例 四 实例探究 电磁继电器与自动控制 例1 现有热敏电阻 电炉丝 电源 电磁继电器 滑动变阻器 开关和导线若干 如图所示 试设计一个温控电路 要求温度 低于某一温度时 电炉丝自动通电供热 超过某一温度时 又可 以自动断电 画出电路图说明工作过程 分析 热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路 解析 1 电路图如图所示 2 工作过程 闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大 通过电 磁继电器电流不能使它工作 K接通电炉丝加热 当温度达到设计值时 热敏电阻减小到某值 通过电磁继电器的电流达到工作
6、电流 K断开 电炉丝断电 停止供热 当温度低于设计值 又重复前述过程 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 应该把R1的阻值调大些 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 天较亮时 光敏电阻RG阻值较小 斯密特触发器输入端A
7、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 五 书后习题 1 当门闭着时 永久磁铁使干簧管接通 斯密特触发器输入端 与电源负极相连 处于低电平 则输出端为高电平 故蜂鸣器 不发声 当开门时 没有磁铁作用 干簧管不通 斯密特触发 器输入端为高电平 则输出端为低电平 则蜂鸣器通电 发声 报警 2 当被测点为高电平时 斯密特触发器输入端A为高电平 则 输出端Y应为低电平 故LED发光 当被测点为低电平时 A即 为低电平 则输出端Y为高电平 LED不发光 完成 作业
