用傳感器制作自控裝置第5節(jié)用傳感器測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度

1、第四節(jié)用傳感器制作自控裝置* 第五節(jié)用傳感器測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.了解晶閘管的工作特點(diǎn)，利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置2通過(guò)利用傳感器制作自動(dòng)控制裝置的過(guò)程，培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的能力3知道利用傳感器測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理4體驗(yàn)探索自然規(guī)律的艱辛和成功的喜悅，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)精神 .應(yīng)用光敏電阻制作光控自動(dòng)照明燈電路先填空 1實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馀c傳感器技術(shù)相關(guān)的物理知識(shí)，練習(xí)用傳感器制作自動(dòng)控制裝置2實(shí)驗(yàn)器材二極管 v d 、晶閘管 v s、光敏電阻 rg、定值電阻 r(7.5 m )、燈泡 l、多用電表、導(dǎo)線3實(shí)驗(yàn)原理由晶閘管 v s 與電燈 l 構(gòu)成主回路，控制回路由r 與 rg

2、 組成的分壓器及二極管 v d 構(gòu)成，如圖 3-4-1 所示圖 3-4-1(1)當(dāng)白天自然光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻呈低電阻，與 r 分壓后使晶閘管 v s 的門(mén)電極處于低電平， v s 關(guān)斷第 1頁(yè)(2)當(dāng)夜幕降臨時(shí)，照在rg 上的自然光線減弱， rg 呈高阻，使v s 的門(mén)電極處于高電平， vs 獲得正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，燈l 亮(3)改變 r 的阻值，即改變其與rg 的分壓比，可調(diào)整電路的起控點(diǎn)4二極管 v d 、晶閘管 v s 的特性(1)二極管：具有單向?qū)щ娦援?dāng)給二極管加正向電壓時(shí)，它的阻值很小；當(dāng)給二極管加反向電壓時(shí)，它的電阻很大(2)晶閘管 v s：當(dāng)晶閘管承受反向電壓時(shí)，不論門(mén)極承受何

3、種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài) 當(dāng)晶閘管承受正向電壓時(shí)， 僅在門(mén)極承受正向電壓情況下晶閘管才導(dǎo)通5實(shí)驗(yàn)步驟(1)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，調(diào)零后，測(cè)量電阻 r 的阻值，檢查 r 是否符合要求(2)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，調(diào)零后，用兩表筆分別接二極管兩極，然后將兩表筆位置對(duì)調(diào) 若兩次測(cè)量結(jié)果一次較小， 一次很大， 則二極管性能良好(3)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，紅表筆接晶閘管 k 極，黑表筆同時(shí)接通g、a 極，在保持黑表筆不脫離 a 極狀態(tài)下斷開(kāi) g 極，指針指示幾十歐至一百歐，然后瞬時(shí)斷開(kāi) a 極再接通，若指針指示位置，則表明晶閘管良好(4)按照電路圖，將各元件焊

4、接，安裝好(5)檢查各元件的連接，確保無(wú)誤(6)接通電源，觀察強(qiáng)光照射光敏電阻時(shí)和用黑紙包裹光敏電阻時(shí)燈泡l 的狀態(tài)6注意事項(xiàng)(1)安裝前，對(duì)所有器材進(jìn)行測(cè)試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝(2)焊接時(shí)，管腳必須在離管殼5 mm 以上處焊接，焊接時(shí)間不易過(guò)長(zhǎng)(3)注意二極管、晶閘管各極正確裝入電路， 不可錯(cuò)接、反接再判斷 1光敏電阻隨光照強(qiáng)度增加電阻變大( )2二極管加正向電壓時(shí)阻值很小()后思考 第 2頁(yè)如何檢測(cè)二極管性能是否良好？【提示】多用電表歐姆擋 1 k 擋，用兩表筆分別按二極管兩極，然后兩表筆對(duì)調(diào)，測(cè)量結(jié)果一次較小， 一次很大，則證明二極管性能良好合作探討 如圖 3-4-2 所示

5、是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管 led 、光電三極管和不透明的擋板平時(shí)光電三極管接收不到 led 發(fā)出的光而呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)探討：請(qǐng)分析發(fā)生火災(zāi)時(shí)發(fā)出警報(bào)的原理？圖 3-4-2【提示】由報(bào)警器的原理可知， 發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)， 使光發(fā)生散射，部分光線照在光電三極管上， 其電阻變小，與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化，發(fā)出警報(bào)核心點(diǎn)擊 1普通二極管和發(fā)光二極管(1)都具有單向?qū)щ娦?2)發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵或氮化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能， 該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8 v.

6、2晶體三極管(1)晶體三極管能夠把微弱的信號(hào)放大晶體三極管的三極分別是放大極e、基極 b 和集電極 c.(2)傳感器輸出的電流或電壓很微弱，用一個(gè)三極管可以放大幾十倍以至上百倍三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b 的電流對(duì)集電極 c 的電流起到了控制作用3邏輯電路(1)對(duì)于與門(mén)電路，只要一個(gè)輸入端輸入為 “ 0，”則輸出端一定是 “ 0；”反之，只有當(dāng)所有輸入端都同時(shí)為 “1，”輸出端才是 “1”(2)對(duì)于或門(mén)電路，只要有一個(gè)輸入端輸入為“ 1，”則輸出端一定是 “ 1；”反之，只有當(dāng)所有輸入端都為 “0時(shí)”，輸出端才是 “0”第 3頁(yè)(3)非門(mén)電路中，當(dāng)輸入端為“ 0時(shí)”，輸出總是 “ 1；”當(dāng)輸入

7、端為 “ 1時(shí)”，輸出端反而是 “0”非門(mén)電路也稱反相器(4)斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門(mén)電路1現(xiàn)有熱敏電阻 (負(fù)溫度系數(shù) )、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干如圖3-4-3 所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫度電路要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過(guò)某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫(huà)出電路圖并說(shuō)明工作過(guò)程 .【導(dǎo)學(xué)號(hào)： 97192126】圖 3-4-3【解析】電路圖如圖所示工作過(guò)程：閉合 s，當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻阻值大，通過(guò)電磁繼電器電流不能使其工作， k 接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過(guò)電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，k 斷開(kāi)，電爐絲斷電，停

8、止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過(guò)程【答案】見(jiàn)解析2如圖 3-4-4 是一個(gè)簡(jiǎn)單的磁控防盜報(bào)警裝置門(mén)的上沿嵌入一小塊永磁體 m，門(mén)框內(nèi)與 m 相對(duì)的位置嵌入干簧管 h，并且將干簧管接入圖示的電路 睡覺(jué)前連接好電路，當(dāng)盜賊開(kāi)門(mén)時(shí)，蜂鳴器就會(huì)叫起來(lái)請(qǐng)說(shuō)明它的工作原理，最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M這個(gè)電路的工作圖 3-4-4【解析】當(dāng)門(mén)閉著時(shí)， 永磁體使干簧管接通， 斯密特觸發(fā)器輸入端與電源負(fù)極相連，處于低電平，則輸出端為高電平，故蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)開(kāi)門(mén)時(shí)，沒(méi)有永磁體作用，干簧管不通，斯密特觸發(fā)器輸入端為高電平，則輸出端為低電平，則蜂鳴器通電，發(fā)聲報(bào)警【答案】見(jiàn)解析用 磁 傳 感 器 測(cè) 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度第

9、4頁(yè)先填空 1磁傳感器是把磁感應(yīng)強(qiáng)度變成電信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度測(cè)量的2用傳感器測(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)， 通電螺線管產(chǎn)生磁場(chǎng)， 其方向符合安培定則再判斷 1通電螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)，其方向用右手定則判定()2磁傳感器是把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成電信號(hào)()后思考 干簧管元件的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，只是玻璃管內(nèi)封入兩個(gè)軟磁性材料制成的簧片，其示意圖如圖 3-4-5 所示圖 3-4-5它的工作原理是什么？【提示】當(dāng)磁體靠近干簧管時(shí)， 兩個(gè)簧片被磁化而接通， 所以干簧管能起到開(kāi)關(guān)的作用， 操縱開(kāi)關(guān)的是磁場(chǎng)這只看不見(jiàn)的“手”，干簧管是一種能夠感知磁場(chǎng)的傳感器3如圖 3-4-6 所示為自動(dòng)水位報(bào)警器的示意圖，在水位低于b 時(shí)，電磁鐵所在的控制電路部分?jǐn)嗦罚琠燈亮；當(dāng)水位升高到b 時(shí)，電磁鐵所在的控制電路部分接通， _燈亮圖 3-4-6【解析】控制電路斷開(kāi)時(shí)， 繼電器彈片在彈簧作用下彈起，接通綠燈所在回路，綠燈亮，控制電路接通時(shí)，繼電器彈片在通電螺線管磁性作用下被吸下，接通紅燈所在回路，紅燈亮【答案】綠紅4如圖 3-4-7 所示是實(shí)驗(yàn)室里用來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)力的一種儀器 電流天平，某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室里， 用電流天平測(cè)算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄如下，請(qǐng)你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b.圖 3-4-7已知： cd 段導(dǎo)線長(zhǎng)度 4 10 2 m，天平平衡時(shí)鉤碼重力4 10 5 n ，通過(guò)導(dǎo)第 5頁(yè)線的電流 0.5