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1、实验：传感器的应用课标定位课标定位学学习习目目标标：1.通通过过动动手手实实验验，更更深深切切地地体体会会传传感感器器的作用的作用2培养学生的学习兴趣，激发学生的创新能力培养学生的学习兴趣，激发学生的创新能力3提高学生的实践能力，培养严谨的科学作风提高学生的实践能力，培养严谨的科学作风重点难点：重点难点：1.对逻辑电路和集成电路的认识对逻辑电路和集成电路的认识2光控开关电路的分析、组装和调试光控开关电路的分析、组装和调试3温度报警器的分析、组装和调试温度报警器的分析、组装和调试4学学生生对对一一些些常常用用电电子子元元器器件件的的理理解解和和使使用用要要点点的掌握的掌握易易错错问问题题：对对一
2、一些些电电路路元元件件的的用用途途及及使使用用方方法法不不了解而出错了解而出错 课堂互动讲练课堂互动讲练知能优化训练知能优化训练第第三三节节实实验：验：传传感感器器的的应应用用课前自主学案课前自主学案课前自主学案课前自主学案一、实验目的一、实验目的了了解解与与传传感感器器技技术术相相关关的的物物理理知知识识，练练习习用用传传感感器器制作自动控制装置制作自动控制装置二、实验器材二、实验器材1光光控控开开关关实实验验：斯斯密密特特触触发发器器、发发光光二二极极管管、二二极极管管、继继电电器器、灯灯泡泡(6 V,0.3 A)、可可变变电电阻阻R1(最最大大阻阻值值51 k)、电电阻阻R2(330 )
3、、光光敏敏电电阻阻、集集成成电电路路实验板、直流电源实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸、导线若干、黑纸2温温度度报报警警器器实实验验：斯斯密密特特触触发发器器、蜂蜂鸣鸣器器、热热敏敏电电阻阻、可可变变电电阻阻R1(最最大大阻阻值值1 k)、集集成成电电路路实实验验板板、直直流流电电源源(5 V)、导导线线若若干干、烧烧杯杯(盛盛有有热热水水)三、实验原理三、实验原理1光控开关光控开关(1)斯密特触发器工作原理斯密特触发器工作原理图图631如如图图631所所示示光光控控电电路路，用用发发光光二二极极管管LED模模仿仿路路灯灯，RG为为光光敏敏电电阻阻，R1的的最最大大电电阻阻为为51 k
4、，R2为为330 .科目三考试 http:/ 科目3实际道路考试技巧、视频教程科目四考试 http:/ 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试在在白白天天，光光强强度度较较大大，光光敏敏电电阻阻RG电电阻阻值值较较小小，加加在在斯斯密密特特触触发发器器A端端的的电电压压较较低低，则则输输出出端端Y输输出出高高电电平平，发发光光二二极极管管LED不不导导通通；当当天天色色暗暗到到一一定定程程度度时时，RG的的阻阻值值增增大大到到一一定定值值，斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入端端A端端的的电电压压上上升升到到某某个个值值(1.6 V)，输输出出端端Y突突然然从从高高电电平平跳跳到到低低电电平平，
5、则则发发光光二二极极管管LED导导通通发发光光(相相当当于于路路灯灯亮亮了了)，这这样样就就达达到到了了使使路路灯灯天天明明熄灭，天暗自动开启的目的熄灭，天暗自动开启的目的说说明明：要要想想在在天天暗暗时时路路灯灯才才会会亮亮，应应该该把把R1的的阻阻值值调调大大些些，这这样样要要使使斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入端端A电电压压达达到到某某个个值值(1.6 V)，就就需需要要RG的的阻阻值值达达到到更更大大，即即天天色更暗色更暗(2)电磁继电器工作原理电磁继电器工作原理图图632由由于于集集成成电电路路允允许许通通过过的的电电流流较较小小，要要用用白白炽炽灯灯模模仿仿路路灯灯，就就要要用
6、用继继电电器器来来启启动动工工作作电电路路如如图图632所示，其中图中虚线框内即为电磁继电器所示，其中图中虚线框内即为电磁继电器J,D为为动动触触点点，E为为静静触触点点当当线线圈圈A中中通通电电时时，电电磁磁铁铁产产生生磁磁场场，吸吸引引衔衔铁铁B向向下下运运动动，从从而而带带动动触触点点D向向下下与与E接接触触，将将工工作作电电路路接接通通，当当线线圈圈A中中电电流流为为零零时时，电电磁磁铁铁失失去去磁磁性性，衔衔铁铁B在在弹弹簧簧的的作作用用下下拉拉起起，带带动动触触点点D与与E分分离离，自自动动切切断断工工作作电电路路(3)控制电路原理控制电路原理天较亮时，光敏电阻阻值较小，斯密特触发
7、器输入天较亮时，光敏电阻阻值较小，斯密特触发器输入端端A电势较低，则输出端电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻电阻增大，斯密特触发器输入端增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到电势升高，当升高到一定值时，输出端一定值时，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，电阻使路灯自动开启；天明后，电阻RG电阻减小，电阻减小，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A
8、电电势势逐逐渐渐降降低低，降降到到一一定定值值，输输出出端端Y突突然然由由低低电电平平跳跳到到高高电电平平，则则线线圈圈A不不再再有有电电流流，则则电电磁磁继继电电器器自自动动切切断断工工作作电电路路的的电电源源说说明明：(1)在在控控制制电电路路中中之之所所以以并并联联一一只只二二极极管管，是是为为了了防防止止电电磁磁继继电电器器释释放放衔衔铁铁时时线线圈圈中中的的自自感感电电动动势势损损坏坏集集成成电电路路，二二极极管管的的存存在在可可以以提提供供自自感电流的通路感电流的通路(2)二二极极管管具具有有单单向向导导电电性性，在在电电路路中中不不能能反反接接，否则电磁继电器将不能正常工作否则电
9、磁继电器将不能正常工作2温度报警器温度报警器图图633如如图图633所所示示，常常温温下下，调调整整R1的的阻阻值值使使斯斯密密特特触触发发器器的的输输入入端端A处处于于低低电电平平，则则输输出出端端Y处处于于高高电电平平，无无电电流流通通过过蜂蜂鸣鸣器器，蜂蜂鸣鸣器器不不发发声声；当当温温度度升升高高时时，热热敏敏电电阻阻RT阻阻值值减减小小，斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端A电电势势升升高高，当当达达到到某某一一值值(高高电电平平)，其其输输出出端端由由高高电电平平跳跳到到低低电电平平，蜂蜂鸣鸣器器通通电电，从从而而发出报警声，发出报警声，R1的阻值不同，则报警温度不同的阻值不同，则报
10、警温度不同说说明明：要要使使热热敏敏电电阻阻在在感感测测到到更更低低的的温温度度时时报报警警，应应增增大大R1的的阻阻值值，R1阻阻值值越越大大，要要使使斯斯密密特特触触发发器器输输入入端端达达到到高高电电平平，则则热热敏敏电电阻阻阻阻值值要要求求越越大大，即即温度越低温度越低四、实验步骤四、实验步骤1光控开关实验光控开关实验(1)按按照照电电路路图图631将将各各元元件件组组装装到到集集成成电电路路实验板上实验板上(2)检查各元件的连接，确保无误检查各元件的连接，确保无误(3)接接通通电电源源，观观察察强强光光照照射射光光敏敏电电阻阻和和用用黑黑纸纸包包裹光敏电阻时发光二极管或灯泡的状态裹光
11、敏电阻时发光二极管或灯泡的状态2温度报警器实验温度报警器实验(1)按按照照电电路路图图633将将各各元元件件组组装装到到集集成成电电路路实验板上实验板上(2)检查各元件的连接，确保无误检查各元件的连接，确保无误(3)接接通通电电源源、观观察察热热敏敏电电阻阻处处于于常常温温环环境境时时和和置置于热水中时，蜂鸣器是否发声于热水中时，蜂鸣器是否发声 现现有有热热敏敏电电阻阻、电电炉炉丝丝、电电源源、电电磁磁继继电电器器、滑滑动动变变阻阻器器、开开关关和和导导线线若若干干如如图图634所所示示，试试设设计计一一个个温温控控电电路路，要要求求温温度度低低于于某某一一值值时时，电电炉炉丝丝自自动动通通电
12、电供供热热，高高于于另另一一值值时时，又又可以自动断电，画出电路图并说明工作过程可以自动断电，画出电路图并说明工作过程图图634课堂互动讲练课堂互动讲练类型一类型一自动控制电路的设计自动控制电路的设计例例例例1 1【思思路路点点拨拨】热热敏敏电电阻阻RT与与滑滑动动变变阻阻器器及及电电磁磁继继电器组成低压控制电路电器组成低压控制电路【精讲精析】【精讲精析】电路图如图电路图如图635所示所示图图635当当温温度度低低于于某某一一值值时时，热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值很很大大，流流过过电电磁磁继继电电器器的的电电流流很很小小，继继电电器器无无法法吸吸引引衔衔铁铁P,K处处接接通通，电电炉炉丝丝处处
13、于于加加热热状状态态；当当温温度度高高于于某某一一值值时时，热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值变变得得很很小小，通通过过电电磁磁继继电电器器的的电电流流较较大大，继继电电器器吸吸引引衔衔铁铁P，K处处断断开开，电炉丝停止加热电炉丝停止加热【答案】【答案】见精讲精析见精讲精析【思思路路点点拨拨】光光电电管管的的作作用用是是继继电电器器控控制制电电路路的的通通断断开开关关，有有光光照照射射时时，继继电电器器通通电电，无无光光照照射射时时，继继电电器器断断电电人人对对照照射射到到光光电电管管上上的的光光的的遮挡作为电路的输入指令遮挡作为电路的输入指令【精精讲讲精精析析】阴阴极极K发发射射电电子子，电电路路中中产产生生电电流流,经经放放大大器器放放大大后后的的电电流流使使电电磁磁铁铁M磁磁化化，将将衔衔铁铁N吸吸住住；无无光光照照射射光光电电管管时时，电电路路中中无无电电流流，N自自动动离开离开M，右侧电路接通，灯，右侧电路接通，灯L亮亮
