《傳感器的應(yīng)用實(shí)例》3

1、第三節(jié)第三節(jié)傳感器的應(yīng)用實(shí)例傳感器的應(yīng)用實(shí)例一、二極管的特點(diǎn)和作用一、二極管的特點(diǎn)和作用 1、二極管具有單向?qū)щ娦?、二極管具有單向?qū)щ娦?2、發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝?，?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，、發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時(shí)還能發(fā)光，普通發(fā)光二極管使用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，普通發(fā)光二極管使用磷化鎵或磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能，該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷褐苯訉㈦娔苻D(zhuǎn)化為光能，該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥诖笥?.8V。 a) b)a) b)圖圖4-21 4-21 發(fā)光二極管的電路圖發(fā)光二極管的電路圖形符號(hào)形符號(hào)a) a) 新圖形符號(hào)新圖形符號(hào) b) b)

2、 舊圖形符號(hào)舊圖形符號(hào) 二、三極管的特點(diǎn)和作用二、三極管的特點(diǎn)和作用1、三極管具有電流放大作用。、三極管具有電流放大作用。 2、晶體三極管能夠?qū)⑽⑷醯男盘?hào)放大，晶體三極、晶體三極管能夠?qū)⑽⑷醯男盘?hào)放大，晶體三極管的三個(gè)極分別是發(fā)射極管的三個(gè)極分別是發(fā)射極e，基極，基極b和集電極和集電極c。3、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個(gè)三極管、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個(gè)三極管可以放大幾十倍或幾百倍，三極管的放大作用表可以放大幾十倍或幾百倍，三極管的放大作用表現(xiàn)為基極現(xiàn)為基極b的電流對(duì)集電極的電流對(duì)集電極c的電流起了控制作用。的電流起了控制作用。 三、斯密特觸發(fā)器三、斯密特觸發(fā)器 斯密特觸發(fā)器是特

3、殊的非門電路，當(dāng)加在它的輸入斯密特觸發(fā)器是特殊的非門電路，當(dāng)加在它的輸入端端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值的電壓逐漸上升到某個(gè)值1.6V時(shí)，輸出端時(shí)，輸出端Y會(huì)突然會(huì)突然從高電平調(diào)到低電平從高電平調(diào)到低電平0.25V，而當(dāng)輸入端，而當(dāng)輸入端A的電壓下降的電壓下降到另一個(gè)值的時(shí)候到另一個(gè)值的時(shí)候0.8V，Y會(huì)從低電平跳到高電平會(huì)從低電平跳到高電平3.4V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào)。而這正是進(jìn)行光控所需要的的數(shù)字信號(hào)。而這正是進(jìn)行光控所需要的.1、光控開(kāi)關(guān)、光控開(kāi)關(guān)工作原理工作原理 白天，光強(qiáng)度較大，光敏電阻白天，光強(qiáng)度較大，

4、光敏電阻RG電阻值較小，加在電阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器斯密特觸發(fā)器A端的電壓較低，則輸出端端的電壓較低，則輸出端Y輸出高電平，輸出高電平，發(fā)光二極管發(fā)光二極管LED不導(dǎo)通；當(dāng)天色暗到一定程度時(shí)，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)器的輸入端的阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器的輸入端 A的電的電壓上升到某個(gè)值（壓上升到某個(gè)值（1.6V），輸出端），輸出端Y突然從高電平跳到突然從高電平跳到低電平，則發(fā)光二極低電平，則發(fā)光二極管管LED導(dǎo)通發(fā)光（相當(dāng)于路燈亮導(dǎo)通發(fā)光（相當(dāng)于路燈亮了），這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動(dòng)開(kāi)啟了），這樣就達(dá)到了使路燈天明熄滅，天暗自動(dòng)開(kāi)啟的

5、目的的目的 1、要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把、要想在天更暗時(shí)路燈才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大的阻值調(diào)大些還是調(diào)小些？為什么？些還是調(diào)小些？為什么？ 應(yīng)該把應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的阻值調(diào)大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端的輸入端A電壓達(dá)到某個(gè)值（如電壓達(dá)到某個(gè)值（如1.6V），就需要），就需要RG的的阻值達(dá)到更大，即天色更暗。阻值達(dá)到更大，即天色更暗。2、用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？、用白熾燈模仿路燈，為何要用到繼電器？ 由于集成電路允許通過(guò)的電流較小，要用白熾燈由于集成電路允許通過(guò)的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來(lái)啟閉工作電路如下泡模仿路燈，就

6、要使用繼電器來(lái)啟閉工作電路如下圖所示。圖所示。 當(dāng)線圈當(dāng)線圈 A中通電，中通電，鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引鐵芯中產(chǎn)生磁場(chǎng)，吸引銜鐵銜鐵B向下運(yùn)動(dòng)，從而向下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)帶動(dòng)動(dòng)觸點(diǎn)D向下與向下與E接接觸，將工作電路接通，觸，將工作電路接通，當(dāng)線圈當(dāng)線圈A中電流為零時(shí)，中電流為零時(shí)，電磁鐵失去磁性，銜鐵電磁鐵失去磁性，銜鐵B在彈簧作用下拉起，在彈簧作用下拉起，帶動(dòng)觸點(diǎn)帶動(dòng)觸點(diǎn)D與與E分離，分離，自動(dòng)切斷工作電路自動(dòng)切斷工作電路控制電路的工作原理控制電路的工作原理 天較亮?xí)r，光敏電阻天較亮?xí)r，光敏電阻RG阻值較小，斯密特觸發(fā)阻值較小，斯密特觸發(fā)器輸入端器輸入端A電勢(shì)較低，則輸出端電勢(shì)較低，則輸出端Y

7、輸出高電平，線圈輸出高電平，線圈中無(wú)電流，工作電路不通；天較暗時(shí)，光敏電阻中無(wú)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)器輸入端電阻增大，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)升高電勢(shì)升高，當(dāng)升高到一定值，輸出端到一定值，輸出端Y由高電平突然跳到低電平，有電由高電平突然跳到低電平，有電流通過(guò)線圈流通過(guò)線圈A，電磁繼電器工作，接通工作電路，使，電磁繼電器工作，接通工作電路，使路燈自動(dòng)開(kāi)啟；天明后，路燈自動(dòng)開(kāi)啟；天明后，RG阻值減小，斯密特觸發(fā)阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端器輸入端A電勢(shì)逐漸降低，降到一定值，輸出端電勢(shì)逐漸降低，降到一定值，輸出端 Y突突然由低電平跳到高電平，則線圈然由

8、低電平跳到高電平，則線圈A不再有電流，則電不再有電流，則電磁繼電器自動(dòng)切斷工作電路的電源，路燈熄滅磁繼電器自動(dòng)切斷工作電路的電源，路燈熄滅2.溫度報(bào)警器溫度報(bào)警器工作原理工作原理 常溫下，調(diào)整常溫下，調(diào)整R1的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端的阻值使斯密特觸發(fā)器的輸入端A處于低電平，則輸出端處于低電平，則輸出端Y處于高電平，無(wú)電流通過(guò)蜂處于高電平，無(wú)電流通過(guò)蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻RT阻阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A電勢(shì)升高，當(dāng)達(dá)到某電勢(shì)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，蜂一值（高電平），

9、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，鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲，Rl的阻值不同，則報(bào)警的阻值不同，則報(bào)警溫度不同溫度不同 怎樣使熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？怎樣使熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警？ 應(yīng)減小應(yīng)減小R1的阻值，的阻值，R1阻值越小，要使斯密阻值越小，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，即溫度越高值要求越小，即溫度越高思考與討論思考與討論【例例1】現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、現(xiàn)有熱敏電阻、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干如圖所示，試設(shè)計(jì)一滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干如

10、圖所示，試設(shè)計(jì)一個(gè)溫控電路要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)個(gè)溫控電路要求溫度低于某一溫度時(shí)，電爐絲自動(dòng)通電供熱，超過(guò)某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出通電供熱，超過(guò)某一溫度時(shí)，又可以自動(dòng)斷電，畫出電路圖說(shuō)明工作過(guò)程電路圖說(shuō)明工作過(guò)程熱敏電阻熱敏電阻R R1 1與滑動(dòng)變阻器與滑動(dòng)變阻器及電磁繼電器構(gòu)成低壓控及電磁繼電器構(gòu)成低壓控制電路制電路 工作過(guò)程：閉合工作過(guò)程：閉合S S當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)值時(shí)熱敏電阻阻值大，通過(guò)電磁繼電器電流不能敏電阻阻值大，通過(guò)電磁繼電器電流不能使它工作，使它工作，K K接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過(guò)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱敏電阻減小到某值，通過(guò)電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，K K斷開(kāi)，斷開(kāi)，電爐絲斷電，停止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計(jì)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(guò)程值