實驗十二傳感器的簡單使用

返回 返回一、實驗?zāi)康?1)了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性。(2)能夠簡單應(yīng)用傳感器。二、實驗原理(1)傳感器能夠?qū)⒏惺艿降奈锢砹?力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn) 換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)。 返回(2)工作過程如圖： 返回三、實驗器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。 返回四、研究熱敏電阻的熱敏特性1實驗步驟(1)按如圖實111所示連接好電 路，將熱敏電阻絕緣處理；(2)把多用電表置于“歐姆”擋，并選 擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有水時 熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的 圖實111 示數(shù)； 返回(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中， 記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值；(4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻 的阻值，并記錄。 返回2數(shù)據(jù)處理(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入表中， 分析熱敏電阻的特性。 次數(shù)待測量溫度()電阻() 返回(2)在坐標(biāo)系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化 的圖線。(3)根據(jù)實際數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的 阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大。 返回五、研究光敏電阻的光敏特性 1實驗步驟(1)將光敏電阻、多用電表、小燈泡、 滑動變阻器按如圖實112所示 電路連接好，其中多用電表置于 圖實112 “100”擋； 返回(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄 數(shù)據(jù)；(3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸 變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄；(4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少，并記錄。 返回2數(shù)據(jù)處理 把記錄的結(jié)果填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻 的特性。光照強(qiáng)度弱中強(qiáng)無光照射阻值()結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大。 返回六、注意事項(1)在做熱敏實驗時，加開水后要等一會兒再測其阻值， 以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫。(2)光敏實驗中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變照射到光敏電阻上的光的強(qiáng)度。(3)歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。 返回 返回例1熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整。已知常溫下待測熱敏電阻的阻值約4 5 。將熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 )、直流電壓表(內(nèi)阻約5 k)、滑動變阻器(020 )、開關(guān)、導(dǎo)線若干。 返回圖實113(1)畫出實驗電路圖。(2)根據(jù)電路圖，在圖實113所示的實物圖上連線。(3)簡要寫出完成接線后的主要實驗步驟。 返回解析常溫下待測熱敏電阻的阻值(約4 5 )較小，應(yīng)該選用安培表外接法。熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的電壓由零逐漸增大，滑動變阻器選用分壓式。(1)實驗電路如圖所示。(2)根據(jù)電路圖，連接實物圖如圖所示。 返回 返回(3)完成接線后的主要實驗步驟：往保溫杯里加一些熱水，待溫度計穩(wěn)定時讀出溫度計值；調(diào)節(jié)滑動變阻器，快速測出幾組電壓表和電流表的值；重復(fù)和，測量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線。答 案 見解析 返回例2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：照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2電阻(k) 75 40 28 23 20 18 返回(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖實114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。圖實114 返回(2)如圖實115所示，當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2 V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1.0 lx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)提供的器材如下： 返回光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表)；直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)；定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開關(guān)S及導(dǎo)線若干。 返回圖實115 返回解析(1)描繪圖像應(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所示，電阻的阻值隨光照度的增大而減小。 返回(2)根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，E3 V，當(dāng)照度降低至 1.0 lx時，其電壓升至2 V， 返回答 案 見解析 返回