實驗十六傳感器的簡單應(yīng)用

實驗十六傳感器的簡單應(yīng)用第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日知識要點歸納實驗?zāi)康?．了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性．2．學(xué)會傳感器的簡單使用．第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日實驗原理傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件．其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號．第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達(dá)到方便檢測、自動控制、遙控等各種目的了．第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日實驗器材鐵架臺(帶鐵夾)、溫度計、燒杯、熱敏電阻、光敏電阻、冷水、熱水、多用電表、導(dǎo)線、開關(guān)、光電計數(shù)器等．第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日過程分析導(dǎo)引實驗步驟1．熱敏電阻特性(1)如圖10－8－1所示，將一熱敏電阻連入電路中，用多用電表歐姆擋測其電阻，記錄溫度、電阻值．圖10－8－1第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2)將熱敏電阻放入盛有少量冷水并插入溫度計的燒杯中，記錄溫度、電阻值．(3)再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值．2.圖10－8－2第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日光敏電阻特性(1)按圖10－8－2所示將光敏電阻連入電路中，觀察歐姆表的示數(shù)．(2)用手擋住部分光線或上下移動手掌,觀察光敏電阻的阻值隨光線的變化而變化的情況．第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日(3)將鉤碼放在紙帶上，如圖10－8－3所示，拖動紙帶向前運動，觀察光電計數(shù)器上的數(shù)字變化．圖10－8－3第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日誤差分析1．溫度計、歐姆表讀數(shù)時的偶然誤差．2．讀數(shù)時機(jī)把握不好，過早讀數(shù)，則水溫與熱敏電阻溫度存在差異．第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日注意事項1．在做熱敏實驗時，加熱水后要等一會再測其阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時讀出水溫．2．光敏實驗中，如果效果不明顯，可將部分電路放人帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔，改變射到光敏電阻上的第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日光的多少．3．光電計數(shù)器是比較精密的儀器，使用過程中應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)格按操作要求進(jìn)行．第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日實驗創(chuàng)新

圖10－8－4對于熱敏電阻的特性，可用以下實驗進(jìn)行：第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日如圖10－8－4所示，將多用電表的選擇開關(guān)置于“歐姆”擋，再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻R

t的兩端相連，這時表針指在某一刻度，觀察下述操作中指針的偏轉(zhuǎn)情況：(1)往Rt上擦一些酒精；(2)用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻．第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日實驗分析：(1)中指針左偏，說明Rt的阻值增大；酒精蒸發(fā)吸熱，熱敏電阻的溫度降低,所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大．第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2)中指針右偏，說明Rt的阻值減小，而熱敏電阻Rt的溫度升高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減?。畠?yōu)點：改進(jìn)后的實驗簡單易操作，學(xué)生很快得出結(jié)論．第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日實驗典例探究 (2010·高考大綱全國卷Ⅱ)如圖10－8－5，一熱敏電阻RT放在控溫容器M內(nèi)；A為毫安表，量程6mA，內(nèi)阻為數(shù)十歐姆；E為直流電源，電動勢約為3V，內(nèi)阻很??；熱敏傳感器例1第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日R為電阻箱，最大阻值為999.9Ω；S為開關(guān)．已知RT在95℃時的阻值為150Ω，在20℃時的阻值約為550Ω.現(xiàn)要求在降溫過程中測量在95℃～20℃之間的多個溫度下RT的阻值．(1)在圖中畫出連線，完成實驗原理電路圖．第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2)完成下列實驗步驟中的填空：a．依照實驗原理電路圖連線．b．調(diào)節(jié)控溫容器M內(nèi)的溫度，使得RT的溫度為95℃.圖10－8－5第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日c．把電阻箱調(diào)到適當(dāng)?shù)某踔担员ＷC儀器安全．d．閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱，記錄電流表的示數(shù)I0，并記錄________．f．溫度為T1時熱敏電阻的電阻值RT1＝________.g．逐步降低T1的數(shù)值，直至20℃為止；在每一溫度下重復(fù)步驟e、f第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日【解析】

(1)電阻箱的最大阻值與熱敏電阻的最大阻值相差不大，因此電阻箱應(yīng)為與熱敏電阻串聯(lián)．(2)本實驗原理是當(dāng)電路的兩種狀態(tài)的電流相等時，外電路的總電阻相等.95℃和RT時對應(yīng)的電路的電阻相等，有150＋R0＝RT＋R，即RT＝R0－R1＋150Ω.第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日【答案】

(1)實驗原理電路圖如圖10－8－6所示．(2)d.電阻箱的讀數(shù)R0e．仍為I0電阻箱的讀數(shù)R1f．R0－R1＋150Ω圖10－8－6第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日

為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)．光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：光敏傳感器例2第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)754028232018第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖10－8－7所示的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點．圖10－8－7第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日(2)如圖10－8－8所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)．請利用下列器材設(shè)計一個簡單電路，給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0lx時啟動照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖．(不考慮控制開關(guān)對所設(shè)計電路的影響)第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日圖10－8－8第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日提供的器材如下：光敏電阻RP(符號

，阻值見上表)；直流電源E(電動勢3V，內(nèi)阻不計)；

定值電阻：R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干．第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日【解析】

(1)描繪圖象應(yīng)注意：各點均勻分布在圖線兩側(cè)，且圖線應(yīng)用平滑曲線，而不能成為各點的連線．光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖10－8－9所示，電阻的阻值隨光照度的增大非線性減?。诙彭摚踩捻?，2022年，8月28日圖10－8－9