《利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置》 教學(xué)課件

第五章傳感器5.3利用傳感器制作簡單的自動(dòng)控制裝置傳感器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。如果沒有傳感器對原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地捕捉和轉(zhuǎn)換，那么一切控制將無法實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)一、門窗防盜報(bào)警裝置1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)門窗緊閉時(shí),磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K,使繼電器工作。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常開觸點(diǎn)a接通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,顯示電路處于正常工作狀態(tài)。干簧管在電路中起傳感器和控制開關(guān)的作用,實(shí)驗(yàn)原理圖繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向開關(guān)。閉合電路開關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。

當(dāng)門窗開啟時(shí),磁體離開干簧管,干簧管失磁斷開,繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。實(shí)驗(yàn)一、門窗防盜報(bào)警裝置3.實(shí)驗(yàn)器材和裝置干簧管:作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在繼電器：作為執(zhí)行裝置二極管：作為電路正常工作提示實(shí)驗(yàn)一、門窗防盜報(bào)警裝置③接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。3.實(shí)驗(yàn)操作①連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常動(dòng)作。②確定各元件可以正常工作后，按照圖5.3-2所示連接電路。【例題1】如圖所示,某小型電磁繼電器,其中L為含鐵芯的線圈。P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片,K為彈簧,S為一對觸頭,A、B、C、D為四個(gè)接線柱。電磁繼電器與傳感器配合,可完成自動(dòng)控制的要求,其工作方式是(

)A.A與B接信號電壓,C與D跟被控電路串聯(lián)B.A與B接信號電壓,C與D跟被控電路并聯(lián)C.C與D接信號電壓,A與B跟被控電路串聯(lián)D.C與D接信號電壓,A與B跟被控電路并聯(lián)

A、B接電磁繼電器的線圈,所以A、B應(yīng)接信號電壓,線圈電流隨信號電壓變化使電磁繼電器相吸或釋放,從而使C、D接通或斷開,進(jìn)而起到控制作用,故正確選項(xiàng)為A。A解析：實(shí)驗(yàn)二、光控開關(guān)2.實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)環(huán)境的光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻RG的阻值很小,三極管不導(dǎo)通,發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開狀態(tài),小燈泡L不亮。實(shí)驗(yàn)原理圖

當(dāng)環(huán)境的光比較弱時(shí),光敏電阻RG的阻值變大,三極管導(dǎo)通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康墓饪芈窡艨梢愿鶕?jù)光照的變化自動(dòng)開啟或關(guān)閉。實(shí)驗(yàn)二、光控開關(guān)3.實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)二、光控開關(guān)3.實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）按照圖5.3-5所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。（2）讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。（3）遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí)，就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。（4）讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。實(shí)驗(yàn)二、光控開關(guān)3.實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象（1）按照圖5.3-5所示連接電路，檢查無誤后，接通電源。（2）讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。（3）遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí)，就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。（4）讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。【例題2】如圖所示是某居民小區(qū)門口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置，??1為光敏電阻(光照增強(qiáng)電阻變小)，??2為定值電阻，??、??接監(jiān)控裝置.則(

)①當(dāng)有人通過通道而遮蔽光線時(shí)，??、??之間電壓升高②當(dāng)有人通過通道而遮蔽光線時(shí)，??、??之間電壓降低③當(dāng)僅增大??2的阻值時(shí)，可增大??、??之間的電壓④當(dāng)僅減小??2的阻值時(shí)，可增大??、??之間的電壓A.①③ B.①④ C.②③ D.②④由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，監(jiān)控裝置與??2并聯(lián).當(dāng)有人通過通道而遮蔽光線時(shí)，??1阻值變大，電路中的總電阻變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流變小，根據(jù)??=????可知，??2阻值不變時(shí)，其兩端的電壓變小，即??、??之間電壓降低，故②正確，①錯(cuò)誤；當(dāng)僅增大??2的阻值時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，??2兩端的電壓變大，即??、??之間電壓升高，故③正確，④錯(cuò)誤.故C正確。C解析：1、如圖甲為一種家用門磁防盜報(bào)警器，由磁條和主機(jī)組成，門窗均可使用。乙圖為其簡化示意圖。安裝時(shí)，將磁條固定在門上，主機(jī)安裝在與其等高的門框邊緣，門關(guān)上時(shí)，兩者剛好靠近在一起。當(dāng)主機(jī)開關(guān)閉合時(shí)，若門被打開，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲。下列有關(guān)說法正確的是（

）A.觸發(fā)器內(nèi)是一個(gè)開關(guān)，當(dāng)主機(jī)與磁條靠近時(shí)，開關(guān)是斷開的B.觸發(fā)器可以由銅制成C.磁條的兩極對調(diào)后，該報(bào)警器不能正常工作D.本裝置是利用電流的磁效應(yīng)工作的A2、如圖所示是溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理圖，圖中1是電磁鐵、2是銜鐵、3是觸點(diǎn)、4是水銀溫度計(jì)(水銀導(dǎo)電).則下列說法正確的是()A.溫度高于警戒溫度時(shí)，電鈴不報(bào)警、指示燈亮B.溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警、指示燈熄滅C.溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴報(bào)警D.溫度低于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴不報(bào)警溫度低于警戒溫度時(shí)，水銀柱下降，控制電路處于開路狀態(tài)，電磁鐵線圈中沒有電流通過，電磁鐵沒有磁性，此時(shí)指示燈通過常閉觸點(diǎn)與工作電路接通，指示燈亮，電鈴不報(bào)警，故B錯(cuò)誤，D正確；溫度高于警戒溫度時(shí)，水銀柱上升，控制電路處于接通狀態(tài)，電磁鐵線圈中有電流通過，電磁鐵有磁性，此時(shí)電鈴?fù)ㄟ^觸點(diǎn)3與工作電路接通，電鈴報(bào)警，此時(shí)指示燈所在的電路中沒有電流，指示燈不亮，故A、C錯(cuò)誤。D解析：3、如圖所示為某會(huì)議廳安裝的火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)的原理圖，裝置用一耐火的不透明材料制成的外罩罩住，罩內(nèi)的發(fā)光二極管和光電三極管用一不透明的擋板隔開，沒有險(xiǎn)情時(shí)光電三極管不能收到發(fā)光二極管所發(fā)出的光，此時(shí)光電三極管的電阻較高。則下列說法正確的是()

A.當(dāng)會(huì)議廳發(fā)生火災(zāi)時(shí)，罩內(nèi)的煙霧對光有散射作用，散射的光照射到光電三極管上使其電阻變小而報(bào)警B.當(dāng)會(huì)議廳發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧擋住了光線，使得光電三極管的電阻變大而報(bào)警C.當(dāng)會(huì)議廳發(fā)生火災(zāi)