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1、,高中物理选修3-2人教版,第六章 传感器,第三讲实验传感器的应用,目标定位,实验传感器的应用,预习导学,2单向导电性,3单向导电性,发光,4较小,高,熄灭,开启,较小,高电平,实验传感器的应用,课堂讲义,一、光控开关电路分析,2电路分析,(1)电磁继电器工作原理,集成电路允许通过的电流较小，要使用继电器来启闭另外的供电电路虚线框内即为电磁继电器J，D为动触点，E为静触点 线圈A中通电产生磁场，吸引衔铁B，D向下与E接触，工作电路接通，当线圈A中电流为零时，B被弹簧拉起，D与E分离，工作电路切断,1斯密特触发器,实质是一个具有特殊功能的非门，当A端电势高于1.6 V时，Y端会输出0.25 V的
2、低电势，当A端电势低于0.8 V时，Y端会输出3.4 V的高电势,实验传感器的应用,课堂讲义,一、光控开关电路分析,2电路分析,(2)控制电路原理,天较亮时，RG阻值较小，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，RG电阻增大，输入端A电势升高到一定值，输出端Y跳到低电平，有电流通过A，路灯开启；天明后，RG阻值减小，输入端A电势降低到一定值，输出端Y跳到高电平，路灯熄灭,1斯密特触发器,实质是一个具有特殊功能的非门，当A端电势高于1.6 V时，Y端会输出0.25 V的低电势，当A端电势低于0.8 V时，Y端会输出3.4 V的高电势,实验传感器的应用,课堂讲义,例1如图所示为一
3、个逻辑电平检测电路，A与被测点相接，则() AA为低电平，LED发光 BA为高电平，LED发光 CA为低电平，LED不发光 DA为高电平，LED不发光,实验传感器的应用,课堂讲义,针对训练1如图所示的光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51 k，R2为330 .白天，光的强度较大，光敏电阻RG的电阻值较_，加在斯密特触发器A端的电压较_，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED_；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器输入端A的电压上升到某个值(1.6 V)，输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED_发光(相当于路灯亮了)，这样就达
4、到了使路灯白天熄灭，天暗自动开启的目的,小,低,不导通,导通,实验传感器的应用,课堂讲义,二、温度报警器电路分析,1电路组成 斯密特触发器，热敏电阻，蜂鸣器，滑动变阻器，连接如图所示,2工作原理,常温下，调整R1阻值使输入端A处于低电平，输出端Y处于高电平，蜂鸣器无电流不发声；温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，输入端A电势升高到某一值，其输出端跳到低电平，蜂鸣器通电发出报警声，R1的阻值不同，则报警温度不同,3报警温度调节,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，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高,实验传感器的应用,课堂讲义,例
5、2温度报警器电路如图所示，常温下，调整_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_，斯密特触发器的输入端A电势_，当达到某一值(高电平)时，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,R1,减小,升高,实验传感器的应用,课堂讲义,要求不发声,针对训练2如图所示，是一个火警报警装置的逻辑电路图RT是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻 (1)要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起，在图中虚线处应接入怎样的元件？ (2)为什
6、么温度高时电铃会被接通？ (3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍低些，R的值应大一些还是小一些？,(3) 若R较大，则RT两端的电压不太高，外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声因此R较大，反应较灵敏,“非”门,实验传感器的应用,课堂讲义,三、自动控制电路的分析与设计,例3如图所示，某小型电磁继电器，其中L为含铁芯的线圈P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求，其工作方式是() AA与B接信号电压，C与D跟被控电路串联 BA与B接信号电压，C与D跟被控电路并联 CC与D接信号电压，
7、A与B跟被控电路串联 DC与D接信号电压，A与B跟被控电路并联,C、D随信号电压变化而接通或断开，进而起到控制作用,实验传感器的应用,C与D跟被控电路串联,对点练习,光控开关电路分析,1光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关，如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄，日落灯亮的效果,当天亮时，光敏电阻减小，控制回路电流增大，电磁继电器B工作，触点断开，路灯熄灭,夜晚降临，光敏电阻增大控制回路电流减小，触点接通，路灯点亮,实验传感器的应用,对点练习,设计的控制电路如图所示,温度报警器电路分析,2
8、如图甲所示，一热敏电阻阻值随温度变化图象，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮 给你的器材有：如图乙所示的继电器一只(a、b为常闭触点，c、d为常开触点)，热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿色指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等，并且请说明滑动变阻器的作用,实验传感器的应用,对点练习,自动控制电路的分析与设计,3.某仪器内部电路如图所示，其中M是一个质量较大的金属块，左右两端分别与金属丝制作的弹簧相连，并套在光滑水平细杆上，a、b、c三块金属片间隙很小(b固定在金属块上)，当金属块处于平衡状态时，两根弹簧均处于原长
9、状态，若将该仪器固定在一辆汽车上，下列说法中正确的是() A当汽车加速前进时，甲灯亮 B当汽车加速前进时，乙灯亮 C当汽车刹车时，乙灯亮 D当汽车刹车时，甲、乙两灯均不亮,M向左移动，与a接触，乙灯亮,实验传感器的应用,对点练习,4如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触点开关，S为开关，J为电池请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置 (1)连接电路图； (2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替),自动控制电路的分析与设计,合上开关S，当浮子上升使B接触到S1时，左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F拉下衔铁E，使S2断开，电动机M不工作，当水位下降使B与S1脱离，电路停止工作，F无磁性，D拉动E，使S2接通，M工作,实验传感器的应用,再见,
