高中物理 第四節(jié)傳感器的應(yīng)用實驗課件 新人教選修32

1、2021/8/11 星期三1第四節(jié)： 傳感器的應(yīng)用實例2021/8/11 星期三2一、二極管的特點和作用 1、二極管具有單向?qū)щ娦?2、發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時還能發(fā)光，普通發(fā)光二極管使用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(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?.8V。 2021/8/11 星期三3二、三極管的特點和作用1、三極管具有電流放大作用。 2、晶體三極管能夠?qū)⑽⑷醯男盘柗糯?，晶體三極管的三個極分別是發(fā)射極e，基極b和集電極c。3、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個三極管可以放大幾十倍或幾百倍，三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對集電極c的電流起了控制作用

2、。 2021/8/11 星期三4三、斯密特觸發(fā)器斯密特觸發(fā)器是特殊的非門電路，當加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個值1.6V時，輸出端Y會突然從高電平調(diào)到低電平0.25V，而當輸入端A的電壓下降到另一個值的時候0.8V，Y會從低電平跳到高電平3.4V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號。而這正是進行光控所需要的。2021/8/11 星期三5實驗1、光控開關(guān)工作原理 白天，光強度較大，光敏電阻RG電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當天色暗到一定程度時，RG的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端 A的電壓上升到某個值

3、（1.6V），輸出端Y突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光（相當于路燈亮了），這樣就達到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的 2021/8/11 星期三6思考與討論1、要想在天更暗時路燈才會亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？ 應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端A電壓達到某個值（如1.6V），就需要RG的阻值達到更大，即天色更暗。2、用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？ 由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路如下圖所示。 2021/8/11 星期三7電磁繼電器的工作原理 當線圈 A中通電時，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸

4、引銜鐵B向下運動，從而帶動動觸點D向下與E接觸，將工作電路接通，當線圈A中電流為零時，電磁鐵失去磁性，銜鐵B在彈簧作用下拉起，帶動觸點D與E分離，自動切斷工作電路2021/8/11 星期三8控制電路的工作原理 天較亮時，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢較低，則輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時，光敏電阻RG電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工作電路，使路燈自動開啟；天明后，RG阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端 Y突然由低電平跳到高電平，則

5、線圈A不再有電流，則電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅2021/8/11 星期三9實驗2.溫度報警器工作原理 常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，熱敏電阻RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當達到某一值（高電平），其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，Rl的阻值不同，則報警溫度不同 2021/8/11 星期三10怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警？ 應(yīng)減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高思考與討論2021

6、/8/11 星期三11【例1】現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如圖所示，試設(shè)計一個溫控電路要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程熱敏電阻R1與滑動變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路 工作過程：閉合S當溫度低于設(shè)計值時熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當溫度達到設(shè)計值時，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達到工作電流，K斷開，電爐絲斷電，停止供熱當溫度低于設(shè)計值，又重復(fù)前述過程2021/8/11 星期三12 例：現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如圖所示，試設(shè)計一個溫控電路要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程典例分析2021/8/11 星期三13（1）電路圖如圖所示：熱敏電阻R1與滑動變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路 （2）工作過程：閉合S當溫度低于設(shè)計值時熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當溫度達到設(shè)計值時，熱敏電阻減小到某