《實(shí)驗(yàn)：傳感器的應(yīng)用》 全市一等獎(jiǎng) 教學(xué)課件

1.識(shí)別邏輯集成電路塊、集成電路實(shí)驗(yàn)板，通過(guò)練習(xí)電子電路的組裝，獲得對(duì)自動(dòng)控制電路設(shè)計(jì)的感性認(rèn)識(shí)。2.了解光控開(kāi)關(guān)電路及控制原理，會(huì)組裝光控開(kāi)關(guān)。3.了解溫度報(bào)警器及控制原理，會(huì)組裝溫度報(bào)警器。1.光控開(kāi)關(guān)：(1)斯密特觸發(fā)器的工作原理：斯密特觸發(fā)器是一個(gè)性能特殊的非門電路，當(dāng)加在它的輸入端A的電壓逐漸上升到某個(gè)值(1.6V)時(shí)，輸出端Y會(huì)突然從高電平跳到低電平(0.25V)，而當(dāng)輸入端A的電壓下降到另一個(gè)值(0.8V)的時(shí)候，Y會(huì)從低電平跳到高電平(3.4V)。(2)電路如圖所示。(3)光控開(kāi)關(guān)的原理：白天，光照強(qiáng)度較大，光敏電阻RG阻值較小，加在斯密特觸發(fā)器輸入端A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)天暗到一定程度時(shí)，RG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)，這樣就達(dá)到了使路燈天亮自動(dòng)熄滅，天暗自動(dòng)開(kāi)啟的目的。2.溫度報(bào)警器：(1)電路如圖所示。(2)工作原理：常溫下，調(diào)節(jié)R1的阻值使斯密特觸發(fā)器輸入端A處于低電平，則輸出端Y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RT阻值減小，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓升高，當(dāng)達(dá)到某一值(高電平)時(shí)，其輸出端Y由高電平跳到低電平，蜂鳴器通電，從而發(fā)出報(bào)警聲。R1的阻值不同，則報(bào)警溫度不同，可以通過(guò)調(diào)節(jié)R1來(lái)調(diào)節(jié)蜂鳴器的報(bào)警溫度。1.光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)：斯密特觸發(fā)器、發(fā)光二極管、二極管、繼電器、燈泡(6V，0.3A)、可變電阻R1(最大阻值51kΩ)、定值電阻R2(330Ω)、光敏電阻、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5V)、導(dǎo)線若干、黑紙。2.溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)：斯密特觸發(fā)器、蜂鳴器、熱敏電阻、可變電阻R1(最大阻值1kΩ)、集成電路實(shí)驗(yàn)板、直流電源(5V)、導(dǎo)線若干、燒杯(盛有熱水)。一、光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟1.按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上。2.檢查各元件的連接，確保無(wú)誤。3.接通電源，調(diào)節(jié)電阻R1，使發(fā)光二極管或燈泡在普通光照條件下不亮。4.用黑紙逐漸遮住光敏電阻，觀察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài)。5.逐漸撤掉黑紙，觀察發(fā)光二極管或燈泡的狀態(tài)。二、溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)步驟1.按照電路圖將各元件組裝到集成電路實(shí)驗(yàn)板上。2.檢查各元件的連接，確保無(wú)誤。3.接通電源，調(diào)節(jié)電阻R1，使蜂鳴器常溫下不發(fā)聲。4.用熱水使熱敏電阻的溫度升高，注意蜂鳴器是否發(fā)聲。5.將熱敏電阻從熱水中取出，注意蜂鳴器是否發(fā)聲。1.在電路中，R1與光敏電阻或熱敏電阻串聯(lián)分壓，在斯密特觸發(fā)器的輸入端A提供連續(xù)變化的電壓。2.在光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中，R1的數(shù)值如果太小的話，路燈可能不熄滅，可以適當(dāng)調(diào)整換用阻值更大的電位器；在溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)中，R1的數(shù)值的大小將影響報(bào)警的溫度。1.安裝前，對(duì)器材進(jìn)行測(cè)試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝。2.光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中，二極管連入電路的極性不能反接，否則將燒壞門電路集成塊。3.光控開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)中要想天更暗時(shí)“路燈”才會(huì)亮，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些。4.溫度報(bào)警器實(shí)驗(yàn)中，要使蜂鳴器在更低的溫度時(shí)報(bào)警，應(yīng)該把R1的阻值調(diào)大些。類型1溫度控制電路分析

【典例1】(2013·宜春高二檢測(cè))如圖是熱水器的恒溫集成電路，R0是熱敏電阻，溫度較低時(shí)其阻值很大，溫度較高時(shí)阻值很小。如果熱水器中沒(méi)有水或水溫較高時(shí)，繼電器會(huì)放開(kāi)簧片，發(fā)熱器斷路，反之會(huì)吸住簧片接通發(fā)熱器。如果熱水器中沒(méi)有水時(shí)，電路中BC部分就處于(選填“斷路”或“短路”)狀態(tài)，則在電路圖的虛線框內(nèi)的門電路應(yīng)是______門，當(dāng)溫度較低時(shí)，門電路的輸入端A是(選填“高”或“低”)電勢(shì)?！緲?biāo)準(zhǔn)解答】熱水器中沒(méi)有水，BC部分相當(dāng)于斷路。熱水器中沒(méi)有水或水溫較高時(shí)，繼電器都能使發(fā)熱器斷路，故可判斷虛線框內(nèi)應(yīng)是“與”門，當(dāng)溫度較低時(shí)，R0阻值較大，故門電路輸入端A是高電勢(shì)。答案：斷路與高類型2探究熱敏電阻的溫度特性

【典例2】某實(shí)驗(yàn)小組探究一種熱敏電阻的溫度特性?，F(xiàn)有器材：直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表、待測(cè)熱敏電阻、保溫容器、溫度計(jì)、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線等。(1)若用上述器材測(cè)量熱敏電阻的阻值隨溫度變化的特性，請(qǐng)你在如圖所示的實(shí)物圖上連線。(2)實(shí)驗(yàn)的主要步驟：①正確連接電路，在保溫容器中注入適量冷水，接通電源，調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值；②在保溫容器中添加少量熱水，待溫度穩(wěn)定后，閉合開(kāi)關(guān)，

，

，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。③重復(fù)第②步操作若干次，測(cè)得多組數(shù)據(jù)。(3)實(shí)驗(yàn)小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值，并據(jù)此繪得如圖所示的R-t關(guān)系圖線，請(qǐng)根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式：R=

+

t(Ω)。(保留三位有效數(shù)字)【標(biāo)準(zhǔn)解答】(1)實(shí)物連線如圖。(2)改變溫度后，熱敏電阻阻值改變，電壓表示數(shù)改變。(3)從圖線知R與t呈線性關(guān)系，