高中物理 第3章 傳感器 第4節(jié) 用傳感器制作自控裝置課件 粵教版選修3-2

第四節(jié)用傳感器制作自控裝置 1發(fā)生地震災害時，救援隊借助“生命探測儀”可以發(fā)現(xiàn)深埋在廢墟中的傷員根據(jù)所學知識，你認為“生命探測儀”可能用到了()A紅外線傳感器B壓力傳感器C振動傳感器 D電容傳感器【答案】A課前自主學習 2“嫦娥一號”衛(wèi)星上裝有8種24件探測儀器，其中可能有()A味覺傳感器 B氣體傳感器C聽覺傳感器 D視覺傳感器【答案】D 一、實驗目的了解與傳感器技術相關的物理知識，練習用傳感器制作自動控制裝置二、實驗原理1二極管：在正向電壓作用下電阻很小，處于導通狀態(tài)；在反向電壓作用下電阻很大，處于截止狀態(tài)2晶閘管：有三個極，陽極A、陰極K、控制極G.工作時，它的陽極A和陰極K與電源和負載連接組成晶閘管的主電路，晶閘管的控制極G和陰極K與控制裝置相連，組成控制電路 當晶閘管承受反向陽極電壓時，不管控制極承受何種電壓，晶閘管都處于關斷狀態(tài)；當晶閘管承受正向陽極電壓時，僅在控制極承受正向電壓的情況下晶閘管才導通 3電路及工作原理由晶閘管VS與電燈L構成主回路，控制回路由R與RG組成的分壓器及二極管VD構成，如下圖所示 (1)白天自然光較強時，光敏電阻呈低電阻與R分壓后使晶閘管VS門電極處于低電平，VS關斷(2)當夜幕降臨時，照在RG上的自然光減弱，RG呈高阻，使VS的門電極處于高電平VS獲正向觸發(fā)電壓而導通，燈L亮(3)改變R的阻值，即改變其與RG的分壓比，可調整電路的起控點 三、實驗器材 二極管VD，晶閘管VS，光敏電阻RG，電阻R(7.5 M)，燈泡L、多用電表、導線、焊接用具等 【實驗透視】一、實驗過程1將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，調零后，測量電阻R的阻值，檢查R是否符合要求2將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，調零后，用兩表筆分別接二極管兩極，然后將兩表筆位置對調若兩次測量結果一次較小，一次很大，則二極管性能良好課堂優(yōu)化整合 3將多用電表旋鈕撥至“1 k”擋，紅表筆接晶閘管K極，黑表筆同時接通G、A極，在保持黑表筆不脫離A極狀態(tài)下斷開G極，指針指示幾十歐至一百歐，然后瞬時斷開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，將各元件焊接，安裝好5檢查各元件的連接，確保無誤6接通電源，觀察強光照射光敏電阻時和用黑紙包裹光敏電阻時燈泡L的狀態(tài) 二、注意事項 1安裝前，對所有器材進行測試，確保各元件性能良好后，再進行安裝2焊接時，管腳必須在離管殼5 mm以上處焊接，焊接時間不宜過長3注意二極管晶閘管各極正確接入電路，不可錯接、反接 現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關和導線若干如下圖所示，試設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例 1 解析：熱 敏 電 阻 R1與 滑 動 變 阻 器 及 電 磁 繼 電 器 構 成 低 壓 控制 電 路 答案：電路圖如下圖所示 工作過程：閉合S，當溫度低于設計值時熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器的電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱當溫度達到設計值時，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計值，又重復前述過程題后反思該電路可以用于恒溫箱、自動孵化器等，電路設計是高中電學應了解的內容，對于培養(yǎng)能力、理論聯(lián)系實際將起到推動作用，也是高考的趨向 1請設計一個用光敏電阻來模擬路燈的自動夜開晝關的電路提供的儀器：光敏電阻、小燈泡、電源、繼電器、滑動變阻器、開關、導線若干【答案】電路設計如下圖所示原理簡述：據(jù)光敏電阻的阻值隨入射光強度的增強而減小，當白天時，照射光敏電阻的光強度大，R1阻值減小，電流增大，電磁鐵把銜鐵P吸下使B脫離A，切斷電燈電路，夜晚時相反 如下圖所示，A是浮子，B是金屬觸頭，C為住宅樓房頂上的蓄水池，M是帶水泵的電動機，D是彈簧，E是銜鐵，F(xiàn)是電磁鐵，S1、S2分別為觸頭開關，S為開關，J為電池，請利用上述器材，設計一個住宅樓房頂上的自動注水裝置例 2 (1)連接電路圖(2)簡述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)答案：(1)如下圖所示 (2)按圖接好電路，合上開關S，水泵工作，水位升高，當浮子上升使B接觸到S1時，左側電路(控制電路)工作，電磁鐵F有磁力，拉下銜鐵E，使S2斷開，電動機停止工作，當水位下降，使B與S1脫離接觸，控制電路停止工作，電磁鐵F無磁性，D拉動E，使S2接通，M工作題后反思電路設計是高中電學應了解的內容，對于培養(yǎng)能力、理論聯(lián)系實際將起到推動作用，也是高考的趨向 2下圖是光控路燈開關電路圖，請分析討論后寫出它的工作原理 【答案】無光照時，光敏電阻RL的阻值很大(大于1 M)，因此三極管的基極電流Ib很小，集電極電流Ic也很小，繼電器J不會工作，此時可利用繼電器的常閉觸點作為路燈的開關，使路燈點亮；天亮了有光照射時，RL的阻值變得很小(小于3 k)，于是Ic也增大，從而使繼電器工作，吸動銜鐵，使常閉觸點斷開，路燈也就關閉了.