傳感器的應(yīng)用1

1、高中物理新人教版選修３-２系列課件,第六章《傳感器》,第四節(jié)《傳感器的應(yīng)用實(shí)例》,教學(xué)目標(biāo),（一）知識與技能1．了解兩個實(shí)驗(yàn)的基本原理。2．通過實(shí)驗(yàn)，加深對傳感器作用的體會，培養(yǎng)自己的動手能力。（二）過程與方法通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)動手能力，體會傳感器在實(shí)際中的應(yīng)用。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀在實(shí)驗(yàn)中通過動手組裝和調(diào)試，增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度。,★教學(xué)重點(diǎn)1．了解斯密特觸發(fā)器的工作特點(diǎn)，能夠分析光

2、控電路的工作原理。2．溫度報(bào)警器的電路工作原理?！锝虒W(xué)難點(diǎn)光控電路和溫度報(bào)警器電路的工作原理?！锝虒W(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、觀察法、討論法?！锝虒W(xué)工具實(shí)驗(yàn)過程中用到的有關(guān)器材、元器件等，由實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)一準(zhǔn)備,隨著人們生活水平的提高，傳感器在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛，如走廊里的聲、光控開關(guān)、溫度報(bào)警器、孵小雞用的恒溫箱、路燈的自動控制、銀行門口的自動門等，都用到了傳感器．傳感器的工作離不開電子電路，傳感器只是把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換成電學(xué)量，對電

3、學(xué)量的放大，處理均是通過電子元件組成的電路來完成的。,這節(jié)課我們就來動手組裝光控開關(guān)或溫度報(bào)警器。,實(shí)驗(yàn)一 : 光控開關(guān),實(shí)驗(yàn)原理及知識準(zhǔn)備,（1）如圖所示光控電路，用發(fā)光二極管LED模仿路燈，RG為光敏電阻，R1的最大電阻為51 kΩ，R2為 330 kΩ，試分析其工作原理。,（2）要想在天更暗時(shí)路燈才會亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？,思考后看答案,思考后看答案,圖乙中，用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？,由于集成電

4、路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路。,如圖所示電磁繼電器工作電路，圖中虛線框內(nèi)即為電磁繼電器，D為動觸點(diǎn)，E為靜觸點(diǎn)．試分析電磁繼電器的工作原理。,當(dāng)線圈 A中通電時(shí)，鐵芯中產(chǎn)生磁場，吸引銜鐵B向下運(yùn)動，從而帶動動觸點(diǎn)D向下與E接觸，將工作電路接通，當(dāng)線圈A中電流為零時(shí)，電磁鐵失去磁性，銜鐵B在彈簧作用下拉起，帶動觸點(diǎn)D與E分離，自動切斷工作電路．,實(shí)驗(yàn)：,試說明控制電路的工作原理。,思考后看答案,

5、實(shí)驗(yàn)二: 溫度報(bào)警器,上一節(jié)我們學(xué)習(xí)了火災(zāi)報(bào)警器，它是利用煙霧對光的散射作用，使火災(zāi)發(fā)出的光引起光敏電阻的阻值變化，從而達(dá)到報(bào)警的目的．這種設(shè)計(jì)其敏感性是否值的懷疑，你想過嗎？既然發(fā)生火災(zāi)時(shí)，環(huán)境溫度要升高，我們能不能用溫度傳感器來做成火災(zāi)報(bào)警器呢？,如圖所示為溫度報(bào)警器的工作電路，試分析其工作原理 。,常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻

6、RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)達(dá)到某一值（高電平），其輸出端由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，Rl的阻值不同，則報(bào)警溫度不同。,怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？,要使熱敏電阻在感測到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，應(yīng)減小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特觸發(fā)器輸入端達(dá)到高電平，則熱敏電阻阻值要求越小，即溫度越高。,？思考,三: 課堂總結(jié),,光控開關(guān),溫度報(bào)警器,傳感器的應(yīng)用實(shí)例,四:實(shí)例探究,☆電磁繼電器與

7、自動控制,【例1】現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干．如圖所示，試設(shè)計(jì)一個溫控電路．要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時(shí)，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程．,分析：熱敏電阻R1與滑動變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路．,解析：（1）電路圖如圖所示,（2）工作過程：閉合S當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使它工作，K接通電爐絲加熱．當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏

8、電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，K斷開，電爐絲斷電，停止供熱．當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值，又重復(fù)前述過程．,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的電壓上升到某個值（1.6V），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

9、滅，天暗自動開啟的目的.,你答對了嗎?,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)到某個值（如1.6V，就需要RG的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。,你答對了嗎?,天較亮?xí)r，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢較低，則輸出端Y輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時(shí)，光敏電阻RG電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢升高，當(dāng)升高到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電流通過線圈A，電磁繼電器工作，接通工作

10、電路，使路燈自動開啟；天明后，RG阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端 Y突然由低電平跳到高電平，則線圈A不再有電流，則電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅。,你答對了嗎?,,五：書后習(xí)題,1．當(dāng)門閉著時(shí)，永久磁鐵使干簧管接通，斯密特觸發(fā)器輸入端與電源負(fù)極相連，處于低電平，則輸出端為高電平，故蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)開門時(shí)，沒有磁鐵作用，干簧管不通，斯密特觸發(fā)器輸入端為高電平，則輸出端為低電平，則蜂鳴器通電，發(fā)聲