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1、交变电流传感器交变电流传感器第第 十十 一一 章章实验十二传感器的简单应用实验十二传感器的简单应用0202实 验 能 力0303模 拟 演 练栏目导航0101实 验 基 础0101实 验 基 础一、实验目的一、实验目的1认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性2了解传感器的简单应用了解传感器的简单应用二、实验要求二、实验要求(一一)研究热敏电阻的热敏特性研究热敏电阻的热敏特性1实验原理：实验原理：闭合电路的欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察闭合电路的欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察2实验器材：实验器材：NTC热敏电阻，多用电表，温度计，水杯、冷水和热水热敏电阻，多
2、用电表，温度计，水杯、冷水和热水3实验步骤实验步骤(1)按图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理按图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理(2)把把多多用用电电表表置置于于“欧欧姆姆”挡挡，并并选选择择适适当当的的量量程程测测出出烧烧杯杯中中没没有有热热水水时时热热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数敏电阻的阻值，并记下温度计的示数(3)向向烧烧杯杯中中注注入入少少量量的的冷冷水水，使使热热敏敏电电阻阻浸浸没没在在冷冷水水中中，记记下下温温度度计计的的示示数数和多用电表测量的热敏电阻的阻值和多用电表测量的热敏电阻的阻值(4)将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录将热水分几次注入烧杯
3、中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录4数数据据处处理理：在在下下图图坐坐标标系系中中，粗粗略略画画出出热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随温温度度变变化化的的图图线线5实实验验结结论论：热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随温温度度的的升升高高而而减减小小，随随温温度度的的降降低低而而增增大大，半导体热敏电阻也可以用作温度传感器半导体热敏电阻也可以用作温度传感器(二二)研究光敏电阻的光敏特性研究光敏电阻的光敏特性1实验原理：实验原理：闭合电路的欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察闭合电路的欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察2实验器材：实验器材：光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线光敏电阻、多用电表
4、、小灯泡、滑动变阻器、导线3实验步骤实验步骤(1)将将光光敏敏电电阻阻、多多用用电电表表、灯灯泡泡、滑滑动动变变阻阻器器按按如如图图所所示示电电路路连连接接好好，其其中中多用电表置于多用电表置于“100”挡挡(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据(3)打打开开电电源源，让让小小灯灯泡泡发发光光，调调节节小小灯灯泡泡的的亮亮度度使使之之逐逐渐渐变变亮亮，观观察察表表盘盘指指针显示电阻阻值的情况，并记录针显示电阻阻值的情况，并记录(4)用手掌用手掌(或黑纸或黑纸)遮光时电阻值又是多少，并记录遮光时电阻值又是多少，并记录4数据处
5、理：数据处理：根据记录数据分析光敏电阻的特性根据记录数据分析光敏电阻的特性5实验结论实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量(三三)注意事项注意事项1在在做做热热敏敏实实验验时时，加加开开水水后后要要等等一一会会儿儿再再测测其其阻阻值值，以以使使电电阻阻温温度度与与水水的的温度相同，并同时读出水温温度相同，并同时读出水温2光光敏敏实实验验中中，如如果果效效果果不不明明显显，可可将将电电阻阻部部分分电电路路放放入入
6、带带盖盖的的纸纸盒盒中中，并并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少3欧姆表每次换挡后都要重新调零欧姆表每次换挡后都要重新调零用用对对温温度度敏敏感感的的半半导导体体材材料料制制成成的的某某热热敏敏电电阻阻RT，在在给给定定温温度度范范围围内内，其其阻阻值值随随温温度度的的变变化化是是非非线线性性的的某某同同学学将将RT和和两两个个适适当当的的固固定定电电阻阻R1、R2连连成成如如图图甲甲虚虚线线框框内内所所示示的的电电路路，以以使使电电路路的的等等效效电电阻阻RL的的阻阻值值随随RT所所处处环环境境温温度度的的变变化化近近似似为为线线性性的的，且且具
7、具有有合合适适的的阻阻值值范范围围为为了了验验证证这这个个设设计计，他他采采用用伏伏安安法法测测量量在在不不同同温温度度下下RL的的阻阻值值，测测量量电电路路器器材材如如图图乙乙所所示示，图图中的电压表内阻很大中的电压表内阻很大RL的测量结果如表所示的测量结果如表所示0202实 验 能 力一、热敏电阻的应用一、热敏电阻的应用温度温度t/30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值阻值/54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：回答下列问题：(1)根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线根据图甲所示的电路，在图乙所示的实物图上连线(2)为了检验
8、为了检验RL与与t之间近似为线性关系，在坐标纸上作之间近似为线性关系，在坐标纸上作RLt关系图线关系图线(3)在在某某一一温温度度下下，电电路路中中的的电电流流表表、电电压压表表的的示示数数如如图图丙丙、丁丁所所示示电电流流表表的的读读数数为为_，电电压压表表的的读读数数为为_.此此时时等等效效电电阻阻RL的的阻阻值值为为_；热敏电阻所处环境的温度约为；热敏电阻所处环境的温度约为_.答案：答案：(1)连线如图所示连线如图所示为为了了节节能能和和环环保保，一一些些公公共共场场所所使使用用光光控控开开关关控控制制照照明明系系统统光光控控开开关关可可采采用用光光敏敏电电阻阻来来控控制制，光光敏敏电电
9、阻阻是是阻阻值值随随着着光光的的照照度度而而发发生生变变化化的的元元件件(照照度度可可以以反反映映光光的的强强弱弱，光光越越强强照照度度越越大大，照照度度单单位位为为lx)某光敏电阻某光敏电阻ROS在不同照度下的阻值如下表所示：在不同照度下的阻值如下表所示：二、光电传感器的应用二、光电传感器的应用照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电阻电阻(k)754028232018(1)根根据据表表中中数数据据，请请在在如如图图给给定定的的坐坐标标系系中中描描绘绘出出光光敏敏电电阻阻阻阻值值随随照照度度变变化化的曲线，并说明光敏电阻阻值随照度变化的特点的曲线，并说明光敏电阻阻值随照度变化的
10、特点解解析析：(1)根根据据表表中中的的数数据据，在在坐坐标标系系中中描描点点连连线线，得得到到如如图图所所示示的的变变化化曲曲线线由由图图可可知知光光敏敏电电阻阻阻阻值值随随照照度度变变化化的的特特点点：光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随光光照照强强度度的的增增大大非非线性减小线性减小(2)因因天天色色渐渐暗暗、照照度度降降低低至至10 lx时时启启动动照照明明系系统统，此此时时光光敏敏电电阻阻阻阻值值为为20 k，两两端端电电压压为为2 V，电电源源电电动动势势为为3 V，故故应应加加上上一一个个分分压压电电阻阻，分分压压电电阻阻阻阻值值为为10 k，即选用，即选用R1此电路的原理图如图所示
11、此电路的原理图如图所示答案：答案：见解析见解析传传感感器器是是把把非非电电学学量量(如如速速度度、温温度度、压压力力等等)的的变变化化转转换换成成电电学学量量的的变变化化的的一一种种元元件件，在在自自动动控控制制中中有有着着相相当当广广泛泛的的应应用用有有一一种种测测量量人人的的体体重重的的电电子子秤秤，其其测测量量部部分分的的原原理理图图如如图图中中的的虚虚线线框框所所示示，它它主主要要由由压压力力传传感感器器R(电电阻阻值值会会随随所所受受压压力力大大小小发发生生变变化化的的可可变变电电阻阻)和和显显示示体体重重大大小小的的仪仪表表 (实实质质是是理理想想电电流流表表)组组成成压压力力传传
12、感感器器表表面面能能承承受受的的最最大大压压强强为为1107 Pa，且且已已知知压压力力传传感感器器R的的电电阻阻与与所所受受压压力力的的关关系系如如表表所所示示设设踏踏板板和和压压杆杆的的质质量量可可以以忽忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为48 V，取，取g10 m/s2请作答：请作答：三、传感器在实验中的应用三、传感器在实验中的应用压力压力F/N02505007501 0001 2501 500电压电压R/300270240210180150120(1)该秤零点该秤零点(即踏板空载时即踏板空载时)的刻度线应标在电流表刻度盘的刻度线应标在电流表刻度盘_A处处(2)如如果果某某人人站站在在该该秤秤踏踏板板上上，电电流流表表刻刻度度盘盘的的示示数数为为20 mA，这这个个人人的的质质量量是是_kg.谢谢观看
