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1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-2,传感器,第六章,第三节 实验：传感器的应用,第六章,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为电学量，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。下图是一个简单的磁控防盗报警装置。门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入,干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路。睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。,1电路图如图所示,光控开关,2工作原理 白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值_，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出_电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG
2、的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入管A的电压上升到某个值(1.6V)，输出端Y突然从_电平跳到_电平，则发光二极管LED _(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。,较小,高,低,高,导通发光,1电路如图所示。,温度报警器,2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_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_，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值(高电平)，其输出端由_电平跳到_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。 要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应
3、_R1的阻值。,高,减小,高,低,减小,一、光控开关实验步骤 1按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。 2检查各元件的连接，确保无误。 3接通电源，调节电阻R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮。 4用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态。 5逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态。,二、温度报警器实验步骤 1按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。 2检查各元件的连接，确保无误。 3接通电源，调节电阻R1，使蜂鸣器常温下不发声。 4用热水使热敏电阻的温度升高，观察蜂鸣器是否发声。 5将热敏电阻从热水中取出，观察蜂鸣器是否发声。,特别提醒： 1.安装前，对器材进行测试
4、，确保各元件性能良好后，再进行安装。 2.光控开关实验中，二极管连入电路的极性不能反接，否则继电器不能正常工作。 3.光控开关实验中要想天更暗时“路灯”才会亮，应该把R1的阻值调大些。 4.温度报警器实验中，要使蜂鸣器在更低的温度时报警，应该把R1的阻值调大些。,光控开关的应用,解析：(1)电磁继电器的工作原理 因集成电路允许通过的电流较小，白炽灯泡工作电流较大，所以使用继电器来启闭工作电路。如图所示虚线框内是电磁继电器J，D为动触点，E为静触点。当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，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
5、用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路。,(2)控制电路工作原理 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，电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭。,答案：应该把R1调大些，由实验可知，当RG较大时，非门输入端才为高电平，输
6、出端Y为低电平，发光二极管才发光(或继电器工作)，把R1调大，使得RG更大时才出现上述情况，所以当天更暗时，RG更大时，路灯才会点亮。,温度报警器,接通电源后，先调节R1使蜂鸣器在常温下不发声，再用热水使热敏电阻的温度上升，到达某一温度时就会发出报警声。 请你说明这个电路的工作原理。想一想：怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？ 解析：该电路的工作原理是：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。 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。,点评：在逻辑电路中，常把电势的高低叫做“电平”的高低，“输出低电平”的意思是，输出端处于低电势的状态。 斯密特触发器是具有特殊功能的非门，常用符 号 表示。,答案：变成了低温报警器。因为温度降低时，热敏电阻RT阻值增大，有可能使非门输入端A出现高电平，Y端出现低电平，蜂鸣器中有电流通过而发声，温度越高，RT减小，A端为低电平，蜂鸣器不能发声。,
