傳感器的簡單使用ppt課件

1、第三講實驗：傳感器的簡單運用第三講實驗：傳感器的簡單運用1了解傳感器的義務(wù)過程，探求敏感元件的特性了解傳感器的義務(wù)過程，探求敏感元件的特性2可以簡單運用傳感器可以簡單運用傳感器一、實驗原理一、實驗原理1傳感器可以將感遭到的物理量傳感器可以將感遭到的物理量(力、熱、光、聲等力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成換成 的電學量的電學量2傳感器的組成傳感器的組成傳感器普通由傳感器普通由 、 、 幾部分組成幾部分組成便于丈量便于丈量敏感元件敏感元件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路二、實驗器材二、實驗器材1研討熱敏電阻特性器材：熱敏電阻、研討熱敏電阻特性器材：熱敏電阻、 、燒、燒杯、溫度計、鐵架臺、冷水及熱開水杯、

2、溫度計、鐵架臺、冷水及熱開水2研討光敏電阻特性器材：光敏電阻、小盒子、小燈泡研討光敏電阻特性器材：光敏電阻、小盒子、小燈泡(或門鈴或門鈴)、學生電源、繼電器、學生電源、繼電器、 、多用電、多用電表、開關(guān)、導線等表、開關(guān)、導線等 多用電表多用電表滑動變阻器滑動變阻器一、研討熱敏電阻的熱敏特性一、研討熱敏電阻的熱敏特性1實驗步驟實驗步驟(1)按如以下圖銜接好電路，將按如以下圖銜接好電路，將熱敏電阻絕緣處置熱敏電阻絕緣處置(2)把多用電表置于把多用電表置于“歐姆擋，并選擇適當?shù)牧砍虦y出歐姆擋，并選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下溫度計的示數(shù)燒杯中沒有熱水時熱敏電阻的阻值，并記下

3、溫度計的示數(shù)(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水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)和多用電表丈量的熱敏電阻的阻值中，記下溫度計的示數(shù)和多用電表丈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，并記錄的阻值，并記錄2數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)處置(1)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把丈量到的溫度、電阻值填入表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把丈量到的溫度、電阻值填入表中，分析熱敏電阻的特性分析熱敏電阻的特性.次數(shù)待次數(shù)待測量測量溫度溫度()電阻電阻()(2)在如圖坐標系中，粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變在如圖坐標系中，粗

4、略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線化的圖線(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出結(jié)論：熱敏電阻的阻圖線，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值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大友誼提示：做實驗時，加開水后要等一會兒再丈量其阻友誼提示：做實驗時，加開水后要等一會兒再丈量其阻值，以使電阻溫度與水的溫度一樣，并同時讀出水溫值，以使電阻溫度與水的溫度一樣，并同時讀出水溫. 某實驗小組探求一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器某實驗小組探求一種熱敏電阻的溫度特性，現(xiàn)有器材：直流恒流電源材：直流恒流電源(在正常義務(wù)外形下輸出的電流恒定在正常義務(wù)外形下輸出的電流恒定)、電、

5、電壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導線等壓表、待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導線等(1)假設(shè)用上述器材丈量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特假設(shè)用上述器材丈量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請他在圖甲所示的實物圖上連線性，請他在圖甲所示的實物圖上連線甲乙甲乙(2)實驗的主要步驟：實驗的主要步驟：正確銜接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電正確銜接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)理并記錄電源輸出的電流值源，調(diào)理并記錄電源輸出的電流值在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開關(guān)，關(guān)，_、_，斷開開關(guān)，斷開開關(guān)反復第步操作

6、假設(shè)干次，測得多組數(shù)據(jù)反復第步操作假設(shè)干次，測得多組數(shù)據(jù)(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪出圖乙所示的此繪出圖乙所示的Rt關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電關(guān)系圖線，請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的阻的Rt關(guān)系式：關(guān)系式：R_t()(保管保管3位有效位有效數(shù)字數(shù)字)答案：答案：(1)如以下圖如以下圖(2)讀取溫度計示數(shù)讀取電壓表示數(shù)讀取溫度計示數(shù)讀取電壓表示數(shù)(3)1000.400二、研討光敏電阻的光敏特性二、研討光敏電阻的光敏特性1實驗步驟實驗步驟(1)將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變阻器按如以下將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動變

7、阻器按如以下圖電路銜接好，其中多用電表置于圖電路銜接好，其中多用電表置于“100擋擋(2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄數(shù)據(jù)錄數(shù)據(jù)(3)翻開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)理小燈泡的亮度使之逐翻開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)理小燈泡的亮度使之逐漸變亮，察看表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄漸變亮，察看表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄(4)用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮光時電阻值又是多少，并記錄遮光時電阻值又是多少，并記錄2數(shù)據(jù)處置數(shù)據(jù)處置把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性的特性

8、.結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照加強結(jié)論：光敏電阻的阻值被光照射時發(fā)生變化，光照加強電阻變小，光照減弱電阻變大電阻變小，光照減弱電阻變大光照強度光照強度弱弱中中強強無光照射無光照射阻值阻值()友誼提示：友誼提示：(1)光敏實驗中，假設(shè)效果不明顯，可將電阻光敏實驗中，假設(shè)效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并經(jīng)過蓋上小孔改動射到光敏部分電路放入帶蓋的紙盒中，并經(jīng)過蓋上小孔改動射到光敏電阻上的光的多少電阻上的光的多少.(2)多用電表每次換擋后都要重新調(diào)零多用電表每次換擋后都要重新調(diào)零. 為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所運用光控開關(guān)控制照為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所運用光控開關(guān)控

9、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)生變化的元件隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強弱，光照度可以反映光的強弱，光越強照度越大，照度單位為越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻某光敏電阻RP在不同照度下在不同照度下的阻值如下表：的阻值如下表：照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻電阻(k)754028232018(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲給定的坐標系中描畫出阻值根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在圖甲給定的坐標系中描畫出阻值隨照度變化的曲線，并闡明阻值隨照度變化的特點隨照度變化的曲線，并闡明阻值

10、隨照度變化的特點圖甲圖甲(2)如圖乙所示，當如圖乙所示，當1、2兩端所加電壓上升至兩端所加電壓上升至2 V時，控時，控制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用以下器材設(shè)計一個簡單電制開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)，請利用以下器材設(shè)計一個簡單電路給路給1、2兩端提供電壓，要求當天色漸暗照度降低至兩端提供電壓，要求當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)完成電路原理圖時啟動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖提供的器材如下：直流電源提供的器材如下：直流電源E(電動勢電動勢3 V，內(nèi)阻不計，內(nèi)阻不計)；定值電阻：定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中限選其中之一并在圖中標出之一并

11、在圖中標出)；開關(guān)；開關(guān)S及導線假設(shè)干及導線假設(shè)干圖乙圖乙【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】(1)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點連根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)，在坐標紙上描點連線，得到如以下圖的變化曲線線，得到如以下圖的變化曲線阻值隨照度變化的特點：光阻值隨照度變化的特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小非線性減小 .(2)因天色漸暗照度降低至因天色漸暗照度降低至1.0(lx)時啟動照明系統(tǒng)，此光陰時啟動照明系統(tǒng)，此光陰敏電阻阻值為敏電阻阻值為20 k，兩端電壓，兩端電壓為為2 V，電源電動勢為，電源電動勢為3 V，故應(yīng)，故應(yīng)加上一個分壓電阻，分壓電阻阻加上一個分壓電阻，分壓電

12、阻阻值為值為10 k，即選用，即選用R1；此電路；此電路的原理圖如以下圖的原理圖如以下圖答案：答案：(1)光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見規(guī)范解答光敏電阻的阻值隨光照變化的曲線見規(guī)范解答特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小特點：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大非線性減小(2)電路原理圖見規(guī)范解答電路原理圖見規(guī)范解答三、幾種常見傳感器的運用三、幾種常見傳感器的運用1力傳感器的運用力傳感器的運用電子秤電子秤(1)作用：稱量物體分量作用：稱量物體分量(質(zhì)量質(zhì)量)(2)敏感元件：應(yīng)變片應(yīng)變片可以把物體形變這個力學敏感元件：應(yīng)變片應(yīng)變片可以把物體形變這個力學量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學量量轉(zhuǎn)換為電壓這個

13、電學量2聲傳感器的運用聲傳感器的運用話筒話筒(1)話筒的作用：把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號話筒的作用：把聲信號轉(zhuǎn)換為電信號(2)話筒分類：電容式話筒；駐極體話筒；動圈式話筒分類：電容式話筒；駐極體話筒；動圈式話筒話筒3溫度傳感器溫度傳感器(1)敏感元件：熱敏電阻和金屬熱電阻敏感元件：熱敏電阻和金屬熱電阻(2)運用：電熨斗、電飯鍋、測溫儀、溫度報警器運用：電熨斗、電飯鍋、測溫儀、溫度報警器4光傳感器光傳感器(1)敏感元件：光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三敏感元件：光敏電阻、光電管、光電二極管、光電三極管等極管等(2)運用：鼠標、火災報警器、光控開關(guān)運用：鼠標、火災報警器、光控開關(guān) 電飯煲的義務(wù)原理如

14、以下圖可分為兩部分，即控制電飯煲的義務(wù)原理如以下圖可分為兩部分，即控制部分：由部分：由S1、S2、R1和黃燈組成；義務(wù)和黃燈組成；義務(wù)(加熱加熱)部分：由發(fā)熱部分：由發(fā)熱電阻電阻R3、R2和紅燈組成，和紅燈組成，S1是一個控溫開關(guān)，手動閉合，當是一個控溫開關(guān)，手動閉合，當此開關(guān)的溫度到達居里點此開關(guān)的溫度到達居里點(103)時，自動斷開，且不能自動時，自動斷開，且不能自動復位復位(閉合閉合)，S2是一個雙金屬片自動開關(guān)是一個雙金屬片自動開關(guān).當溫度到達當溫度到達7080時，自動斷開，低于時，自動斷開，低于70時，自時，自動閉合，紅燈、黃燈是指示燈，經(jīng)過其電流必需較小，所以動閉合，紅燈、黃燈是指

15、示燈，經(jīng)過其電流必需較小，所以R1、R2起起_作用，作用，R3是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度是發(fā)熱電阻，由于煮飯前溫度低于低于70，所以，所以S2是是_(填填“斷開的或斷開的或“閉合的閉合的)接通電源并按下接通電源并按下S1后，黃燈熄而紅燈亮，后，黃燈熄而紅燈亮，R3發(fā)熱，當發(fā)熱，當溫度到達溫度到達7080時，時，S2斷開，當溫度到達斷開，當溫度到達103時飯熟，時飯熟，S1斷開，當溫度降到斷開，當溫度降到70以下時，以下時，S2閉合，電飯煲處于保溫閉合，電飯煲處于保溫外形，由以上描畫可知外形，由以上描畫可知R2_R3(填填“)，假設(shè)用電飯煲燒水時，直到水被燒干，假設(shè)用電飯煲燒水時，直到水被燒干S

16、1才會斷開，試解才會斷開，試解釋此景象釋此景象【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】R1、R2起的作用是限流，防止指示燈起的作用是限流，防止指示燈(氖氖泡泡)因電流過大而燒毀，因電流過大而燒毀，S2是自動控制溫度開關(guān)，當溫度低于是自動控制溫度開關(guān)，當溫度低于70時自動閉合，當溫度高于時自動閉合，當溫度高于7080時又自動斷開，使時又自動斷開，使電飯煲處于保溫外形，由于電飯煲處于保溫外形，由于R3的功率較大，因此的功率較大，因此R2R3.由由于開關(guān)于開關(guān)S1必需當溫度到達必需當溫度到達103時自動斷開，而水的沸點只需時自動斷開，而水的沸點只需100，因此用電飯煲燒水時，直到被燒干后，因此用電飯煲燒水時，直到被

17、燒干后，S1才會斷開才會斷開答案：限流閉合的答案：限流閉合的 熱敏電阻是傳感器電路中常用的電子元件現(xiàn)用伏安熱敏電阻是傳感器電路中常用的電子元件現(xiàn)用伏安法研討熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特法研討熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求伏安特性曲線盡可以完好知常溫下待測熱敏電阻的阻值為性曲線盡可以完好知常溫下待測熱敏電阻的阻值為4 5 ，熱敏電阻和溫度計插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量，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材有：的冷水，其他備用的儀表和器材有：A電流表電流表A1，量程，量程0.6 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約1 B電流表電流表A2，量程，

18、量程3 A，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約2 C電壓表電壓表V1，量程，量程15 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約15 kD電壓表電壓表V2，量程，量程3 V，內(nèi)阻約，內(nèi)阻約5 kE滑動變阻器滑動變阻器R1(0100 )F滑動變阻器滑動變阻器R2(020 )G電源電源E(3 V，內(nèi)阻可忽略，內(nèi)阻可忽略)H盛有熱水的熱水杯盛有熱水的熱水杯(圖中未畫出圖中未畫出)I開關(guān)、導線假設(shè)干開關(guān)、導線假設(shè)干(1)實驗中應(yīng)選用的電流表為實驗中應(yīng)選用的電流表為_(填填“A1或或“A2)，應(yīng)選用的電壓表為，應(yīng)選用的電壓表為_(填填“V1或或“V2)，應(yīng)選用，應(yīng)選用的滑動變阻器為的滑動變阻器為_(填填“R1或或“R2)(2)在方框中畫出實驗電路原理圖，要求丈量誤差盡可以在方框中畫出實驗電路原理圖，要求丈量誤差盡可以小小(3)根據(jù)電路原理圖，在實物圖上連線根據(jù)電路原理圖，在實物圖上連線解析：解析：(1)由于電源電動勢為由于電源電動勢為3 V，那么電壓表應(yīng)選，那么電壓表應(yīng)選V2，常溫下待測熱敏電阻的阻值為常溫下待測熱敏電阻的阻值為4 5 ，再加上電流表內(nèi)，再加上電流表內(nèi)阻，由閉合電路歐姆定律可知