高中物理 第三章 傳感器 第3節(jié) 傳感器的應用 第4節(jié) 用傳感器制作自控裝置課件 粵教版選修32

第三節(jié) 傳感器的應用第四節(jié) 用傳感器制作自控裝置知識點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、消毒碗柜是與溫度傳感器有關(guān)的傳感器的應用2紅外線傳感器：自動門、家電遙控器、防火報警器等是與紅外線傳感器有關(guān)的傳感器的應用知識點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)也是傳感器的應用4在運載火箭、載人飛船等空間尖端科技領域應用了大量的傳感器供遙測和遙控系統(tǒng)使用知識點3 應用光敏電阻制作光控自動照明電路如圖 331 所示，白天，光強度較大，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 不導通；當天色暗到圖 331一定程度時，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( 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要想在天更暗時路燈才會亮，應該把 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 1.6 V)，就需要 RG 的阻值達到更大，即天色更暗【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才會亮，應該怎樣調(diào)節(jié) R1 的阻值？并說明原理圖 332解析：(1)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(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(2)要使在天更暗時路燈才會亮，應該把 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 1.6 V)，就需要 RG 的阻值達到更大，即天色更暗答案：見解析1在街旁的路燈、江海里的航標都要求在夜晚亮、白天熄，利用半導體的電學特性制成了自動點亮、熄滅的裝置，實行了自動控制，這是利用半導體的()BA壓敏性C熱敏性B光敏性D三種特性都利用題型1溫度傳感器的應用【例題】圖 333 是電飯煲的電路圖，S1 是一個控溫開關(guān)，手動閉合后，當此開關(guān)溫度達到居里點(103 )時，會自動斷開S2 是一個自動控溫開關(guān)，當溫度低于 70 時，會自動閉合；溫度高于 80 時，會自動斷開紅燈是加熱時的指示燈，黃燈是保溫時的指示燈分流電阻 R1R2500 ，加熱電阻絲R350 ，兩燈電阻不計圖 333(1)分析電飯煲的工作原理；(2)計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？解析：電飯煲盛上食物后，接上電源，S2 自動閉合，同時手動閉合 S1.這時黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)加熱到 80 時，S2 自動斷開，S1 仍閉合；水燒干后，溫度升高到103 時，開關(guān) S1 自動斷開，這時飯已煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)由于散熱，待溫度降至 70 時，S2 自動閉合，電飯煲重新加熱，溫度達到 80 時，S2 又自動斷開，再次處于保溫狀態(tài)(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，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)12 1 (3)見解析關(guān)的特點，也就會分析電飯煲的工作原理了.應用電功率PU2R求解時，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，超過居里點會自動斷開，二是S2 自動控溫開關(guān)低于70 時會自動閉合，高于 80 時會自動斷開，掌握了兩個開1(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，溫度很高時失去鐵磁性C用電飯鍋燒水，水開時能自動斷電D用電飯鍋煮飯時，若溫控開關(guān)自動斷電后，它不能自動復位解析：電飯鍋中的溫度傳感器是由氧化錳、氧化鋅、氧化鐵燒制而成題型2光傳感器的應用【例題】如圖 334 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)部分為一火警報警系統(tǒng)原理圖，其中 R2 為用半導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 顯示加在報警器上的電壓(報警器未畫出)，R3 為一定值電阻當傳感器 R2 所在處出現(xiàn)火警時，以下說法中正確的是()圖 334AA1 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，環(huán)境溫度升高，使得熱敏電阻 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：D2如圖 335 所示是一火警報警器的部分電路示意圖，其中 R3 為用半導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 之間接報警器當傳感器 R3 所在處出現(xiàn)火情時，顯示器的電流 I、報警器兩端的電壓 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 變大解析：出現(xiàn)火情時，環(huán)境溫度升高，使得熱敏電阻 R3 的電阻減小，R2 與 R3 并聯(lián)，總電阻將變小，這部分獲得的電壓減小，即 R2 兩端電壓減小，所以 R2 電流減小即安培表讀數(shù)減小，外電路的總電阻減小，所以外電壓即報警器兩端的電壓減小，即C 正確答案：C