《高二物理传感器的应用实例》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高二物理传感器的应用实例(15页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、6.4 传感器的应用实例一、二极管的特点和作用1、二极管具有单向导电性 2、发光二极管除了具有单向导电性外,导 电时还能发光,普通发光二极管使用磷化 镓或磷砷化镓等半导体材料制成,直接将 电能转化为光能,该类发光二极管的正向 导通电压大于1.8V。 二、三极管的特点和作用1、三极管具有电流放大作用。 2、晶体三极管能够将微弱的信号放大,晶 体三极管的三个极分别是发射极e,基极b 和集电极c。 3、传感器输出的电流和电压很小,用一个 三极管可以放大几十倍或几百倍,三极管 的放大作用表现为基极b的电流对集电极c 的电流起了控制作用。 三、斯密特触发器斯密特触发器是特殊的非门电路,当加在它 的输入端
2、A的电压逐渐上升到某个值1.6V 时,输出端Y会突然从高电平调到低电平 0.25V,而当输入端A的电压下降到另一个 值的时候0.8V,Y会从低电平跳到高电平 3.4V。斯密特触发器可以将连续变化的模 拟信号转换为突变的数字信号。而这正是 进行光控所需要的。实验1、光控开关工作原理 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
3、到了使路灯天 明熄灭,天暗自动开启的目的 思考与讨论1、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?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。 2、用白炽灯模仿路灯,为何要用到继电器?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 路如下图所示。 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
4、分离 ,自动切断工作电路控制电路的工作原理 天较亮时,光敏电阻RG阻值较小,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,路灯熄灭实验2.温度报警器工作原理 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,
5、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,Rl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? 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,即温度越高思考与讨论【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
6、过程热敏电阻R1与滑动变阻器及电 磁继电器构成低压控制电路 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,又重复前述过程例: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 明工作过程典例分析(1)电路图如图所示: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 (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 四、课课堂总结总结 、点评评光控开关温度报警器传感器的应 用实例搜大片 免费大片 http:/ qkc136ihq