高中物理 第三章 第三節(jié) 傳感器的應(yīng)用 第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置課件 粵教選修32

1、2021/8/11 星期三1第三節(jié) 傳感器的應(yīng)用第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置2021/8/11 星期三2知識點(diǎn)1 生活中的傳感器1溫度傳感器：電飯煲、電冰箱、微波爐、空調(diào)機(jī)、消毒碗柜是與溫度傳感器有關(guān)的傳感器的應(yīng)用2紅外線傳感器：自動門、家電遙控器、防火報(bào)警器等是與紅外線傳感器有關(guān)的傳感器的應(yīng)用2021/8/11 星期三3知識點(diǎn)2 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及航空航天中的傳感器1自動灌溉系統(tǒng)利用濕度傳感器2現(xiàn)代糧庫利用溫度和濕度傳感器3工廠自動化生產(chǎn)線監(jiān)控系統(tǒng)也是傳感器的應(yīng)用4在運(yùn)載火箭、載人飛船等空間尖端科技領(lǐng)域應(yīng)用了大量的傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用2021/8/11 星期三4知識點(diǎn)3 應(yīng)用光敏電阻制作光控

2、自動照明電路如圖 331 所示，白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻的電阻值較小，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(dāng)天色暗到圖 3312021/8/11 星期三5一定程度時(shí)，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(gè)值( 1.6 V)，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(dāng)于路燈亮了)，這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，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(dá)到某個(gè)值(如 1.6 V)，就需要 RG 的阻值達(dá)到更大，即天色

3、更暗2021/8/11 星期三6【例題】如圖 332 所示的光控電路，用二極管 LED 模仿路燈，RG 為光敏電阻，R1 的最大電阻為 51 k，R2 為 330 k，則：(1)試分析此電路的工作原理；(2)如果要使此路燈在天更暗時(shí)才會亮，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié) R1 的阻值？并說明原理圖 3322021/8/11 星期三7解析：(1)白天，光強(qiáng)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(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，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(gè)值(1.6 V)，輸出端 Y 突然從高電平跳到低電平

4、，則發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光(相當(dāng)于路燈亮了)，這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的目的(2)要使在天更暗時(shí)路燈才會亮，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(dá)到某個(gè)值(如 1.6 V)，就需要 RG 的阻值達(dá)到更大，即天色更暗答案：見解析2021/8/11 星期三81在街旁的路燈、江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了自動點(diǎn)亮、熄滅的裝置，實(shí)行了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的()BA壓敏性C熱敏性B光敏性D三種特性都利用2021/8/11 星期三9題型1溫度傳感器的應(yīng)用【例題】圖 333 是電飯煲的電路圖，S1 是一個(gè)控溫開關(guān)，手動閉合后

5、，當(dāng)此開關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)(103 )時(shí)，會自動斷開S2 是一個(gè)自動控溫開關(guān)，當(dāng)溫度低于 70 時(shí)，會自動閉合；溫度高于 80 時(shí)，會自動斷開紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)的指示燈分流電阻 R1R2500 ，加熱電阻絲R350 ，兩燈電阻不計(jì)2021/8/11 星期三10圖 333(1)分析電飯煲的工作原理；(2)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比；(3)簡要回答，如果不閉合開關(guān) S1，能將飯煮熟嗎？2021/8/11 星期三11解析：電飯煲盛上食物后，接上電源，S2 自動閉合，同時(shí)手動閉合 S1.這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)加熱到 80 時(shí)，S2 自動斷開，S1

6、仍閉合；水燒干后，溫度升高到103 時(shí)，開關(guān) S1 自動斷開，這時(shí)飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)由于散熱，待溫度降至 70 時(shí)，S2 自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到 80 時(shí)，S2 又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13(3)如果不閉合開關(guān) S1，開始 S2 總是閉合的，R1 被短路，功率為 P1，溫度上升到 80 時(shí)，S2 自動斷開，功率降為 P2，溫度降低到 70 ，S2 自動閉合溫度只能在 70 80 之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯答案：(1)見解析 (2)121 (3)見解析關(guān)的特點(diǎn)，也就會分析電飯煲的工作原理了.應(yīng)用電功

7、率PU2R求解時(shí)，必須是純電阻電路，而題目中電路恰好就是.規(guī)律總結(jié)：分析電飯煲的工作原理，關(guān)鍵的地方一是控溫開關(guān) S1，超過居里點(diǎn)會自動斷開，二是S2 自動控溫開關(guān)低于70 時(shí)會自動閉合，高于 80 時(shí)會自動斷開，掌握了兩個(gè)開2021/8/11 星期三141(雙選)關(guān)于電飯鍋的說法正確的是()BDA電飯鍋中的溫度傳感器其主要元件是氧化鐵B鐵氧體在常溫下具有鐵磁性，溫度很高時(shí)失去鐵磁性C用電飯鍋燒水，水開時(shí)能自動斷電D用電飯鍋煮飯時(shí)，若溫控開關(guān)自動斷電后，它不能自動復(fù)位解析：電飯鍋中的溫度傳感器是由氧化錳、氧化鋅、氧化鐵燒制而成2021/8/11 星期三15題型2光傳感器的應(yīng)用【例題】如圖 33

8、4 所示，M 是一小型理想變壓器，接線柱 a、b 接在電壓 u311 sin 314t(V)的正弦交流電源上，變壓器右側(cè)部分為一火警報(bào)警系統(tǒng)原理圖，其中 R2 為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器，電流表 A2 為值班室的顯示器，顯示通過R1 的電流，電壓表 V2 顯示加在報(bào)警器上的電壓(報(bào)警器未畫出)，R3 為一定值電阻當(dāng)傳感器 R2 所在處出現(xiàn)火警時(shí)，以下說法中正確的是()圖 3342021/8/11 星期三16AA1 的示數(shù)不變，A2 的示數(shù)增大BA1 的示數(shù)增大，A2 的示數(shù)增大CV1 的示數(shù)增大，V2 的示數(shù)增大DV1 的示數(shù)不變，V2 的示數(shù)減小解析：出現(xiàn)火情時(shí)，環(huán)境溫度升高，使得熱敏電

9、阻 R2 的電阻減小，但變壓器輸入電壓沒有變，V1 示數(shù)不變，變壓器的輸出電壓不變，但輸出回路的總電阻減小，輸出電流增大，R3 兩端電壓增大，所以 V2 的示數(shù)減小R1 中電流減小，A2 的示數(shù)減小輸出電流增大，匝數(shù)比不變，輸入電流增大，A1 的示數(shù)增大答案：D2021/8/11 星期三172如圖 335 所示是一火警報(bào)警器的部分電路示意圖，其中 R3 為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器值班室的顯示器為電路中的電流表，a、b 之間接報(bào)警器當(dāng)傳感器 R3 所在處出現(xiàn)火情時(shí)，顯示器的電流 I、報(bào)警器兩端的電壓 U 的變化情況是()圖 335AI 變大，U 變大BI 變大，U 變小CI 變小，U 變小DI 變小，U 變大2021/8/11 星期三18