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【灵宝一高教师精编课件】高中物理人教版选修3-2_6.3_传感器应用实验

上传时间: 2014-08-23

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传感器的应用实验

1、晶体管

①?普通二极管

具有__________导电性，在电子电路中有多种运用，在用多用电表欧姆档测量二极管的正向导通电阻时，黑表笔应接二极管的_____极，若发现阻值较大，则与黑表笔接触的是二极管的_____极。

单向

正

负

②发光二极管

除了具有单向导电性外，导电时还能发光，用磷镓或磷砷化镓等半导体材料制成，直接将_____能转化为______能。

电

光

P66实验：

思考：正向导通电压多少？实验中为何要串一电阻R？

正向导通电压大于1.8V

允许通过的电流低于10mA

③晶体三极管

（１）晶体三极管能够把微弱的信号________。常用的三极管是用_____和_____制成的，它有三个极，分别为________，_______，______

（２）传感器输出的电流或电压很______，用一个三极管可以放大几十倍以至上百倍。三极管的放大作用表现为_____的电流对_______的电流起了控制作用。

放大

硅

锗

发射极e

基极b

集电极c

微弱

基极b

集电极c

试判断下列各是什么门电路的真值表？各有何特点？

与门

或门

非门

什么是电平？

电平：在电子技术中，习惯上常用“电平”来描述逻辑电路的输入端和输出端的状态。其实，电平指的是某个端点与“地”之间的电压，或者说，如果以接地端的电势为零，那么电平表示的是某个端点的电势。

2、斯密特触发器是具有特殊功能的非门。

其有何特点？

输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)

输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)

实验1、光控开关

工作原理

发光二极管:

斯密特触发器:

单向导电性; 发光

当输入端电压上升到某值(1.6V),输出端突然由高电平跳到低电平(0.25V)

当输入端电压下降到某值(0.8V),输出端突然由低电平跳到高电平(3.4V)

白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的．

思:要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？

大

电磁继电器的工作原理

当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路．

控制电路的工作原理

天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端 Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭．

实验2.温度报警器

其工作原理:

常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，Rl的阻值不同，则报警温度不同．

怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？

应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高．

【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．

热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路

工作过程：闭合S当温度低于设计值时热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热．当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止供热．当温度低于设计值，又重复前述过程．

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