用傳感器制作自控裝置第5節(jié)用傳感器測磁感應(yīng)強(qiáng)度

1、第四節(jié)用傳感器制作自控裝置* 第五節(jié)用傳感器測磁感應(yīng)強(qiáng)度學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識 脈 絡(luò)1.了解晶閘管的工作特點，利用傳感器制作簡單的自動控制裝置2通過利用傳感器制作自動控制裝置的過程，培養(yǎng)動手能力和解決問題的能力3知道利用傳感器測量磁感應(yīng)強(qiáng)度的原理4體驗探索自然規(guī)律的艱辛和成功的喜悅，培養(yǎng)團(tuán)隊精神 .應(yīng)用光敏電阻制作光控自動照明燈電路先填空 1實驗?zāi)康牧私馀c傳感器技術(shù)相關(guān)的物理知識，練習(xí)用傳感器制作自動控制裝置2實驗器材二極管 v d 、晶閘管 v s、光敏電阻 rg、定值電阻 r(7.5 m )、燈泡 l、多用電表、導(dǎo)線3實驗原理由晶閘管 v s 與電燈 l 構(gòu)成主回路，控制回路由r 與 rg

2、 組成的分壓器及二極管 v d 構(gòu)成，如圖 3-4-1 所示圖 3-4-1(1)當(dāng)白天自然光線較強(qiáng)時，光敏電阻呈低電阻，與 r 分壓后使晶閘管 v s 的門電極處于低電平， v s 關(guān)斷第 1頁(2)當(dāng)夜幕降臨時，照在rg 上的自然光線減弱， rg 呈高阻，使v s 的門電極處于高電平， vs 獲得正向觸發(fā)電壓而導(dǎo)通，燈l 亮(3)改變 r 的阻值，即改變其與rg 的分壓比，可調(diào)整電路的起控點4二極管 v d 、晶閘管 v s 的特性(1)二極管：具有單向?qū)щ娦援?dāng)給二極管加正向電壓時，它的阻值很??；當(dāng)給二極管加反向電壓時，它的電阻很大(2)晶閘管 v s：當(dāng)晶閘管承受反向電壓時，不論門極承受何

3、種電壓，晶閘管都處于關(guān)斷狀態(tài) 當(dāng)晶閘管承受正向電壓時， 僅在門極承受正向電壓情況下晶閘管才導(dǎo)通5實驗步驟(1)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，調(diào)零后，測量電阻 r 的阻值，檢查 r 是否符合要求(2)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，調(diào)零后，用兩表筆分別接二極管兩極，然后將兩表筆位置對調(diào) 若兩次測量結(jié)果一次較小， 一次很大， 則二極管性能良好(3)將多用電表旋鈕撥至 r 1 k 擋，紅表筆接晶閘管 k 極，黑表筆同時接通g、a 極，在保持黑表筆不脫離 a 極狀態(tài)下斷開 g 極，指針指示幾十歐至一百歐，然后瞬時斷開 a 極再接通，若指針指示位置，則表明晶閘管良好(4)按照電路圖，將各元件焊

4、接，安裝好(5)檢查各元件的連接，確保無誤(6)接通電源，觀察強(qiáng)光照射光敏電阻時和用黑紙包裹光敏電阻時燈泡l 的狀態(tài)6注意事項(1)安裝前，對所有器材進(jìn)行測試，確保各元件性能良好后，再進(jìn)行安裝(2)焊接時，管腳必須在離管殼5 mm 以上處焊接，焊接時間不易過長(3)注意二極管、晶閘管各極正確裝入電路， 不可錯接、反接再判斷 1光敏電阻隨光照強(qiáng)度增加電阻變大( )2二極管加正向電壓時阻值很小()后思考 第 2頁如何檢測二極管性能是否良好？【提示】多用電表歐姆擋 1 k 擋，用兩表筆分別按二極管兩極，然后兩表筆對調(diào)，測量結(jié)果一次較小， 一次很大，則證明二極管性能良好合作探討 如圖 3-4-2 所示

5、是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報警器的結(jié)構(gòu)原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管 led 、光電三極管和不透明的擋板平時光電三極管接收不到 led 發(fā)出的光而呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)探討：請分析發(fā)生火災(zāi)時發(fā)出警報的原理？圖 3-4-2【提示】由報警器的原理可知， 發(fā)生火災(zāi)時煙霧進(jìn)入罩內(nèi)， 使光發(fā)生散射，部分光線照在光電三極管上， 其電阻變小，與傳感器相連的電路檢測出這種變化，發(fā)出警報核心點擊 1普通二極管和發(fā)光二極管(1)都具有單向?qū)щ娦?2)發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時還能發(fā)光普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵或氮化鎵等半導(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)妷捍笥?.8 v.

6、2晶體三極管(1)晶體三極管能夠把微弱的信號放大晶體三極管的三極分別是放大極e、基極 b 和集電極 c.(2)傳感器輸出的電流或電壓很微弱，用一個三極管可以放大幾十倍以至上百倍三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b 的電流對集電極 c 的電流起到了控制作用3邏輯電路(1)對于與門電路，只要一個輸入端輸入為 “ 0，”則輸出端一定是 “ 0；”反之，只有當(dāng)所有輸入端都同時為 “1，”輸出端才是 “1”(2)對于或門電路，只要有一個輸入端輸入為“ 1，”則輸出端一定是 “ 1；”反之，只有當(dāng)所有輸入端都為 “0時”，輸出端才是 “0”第 3頁(3)非門電路中，當(dāng)輸入端為“ 0時”，輸出總是 “ 1；”當(dāng)輸入

7、端為 “ 1時”，輸出端反而是 “0”非門電路也稱反相器(4)斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門電路1現(xiàn)有熱敏電阻 (負(fù)溫度系數(shù) )、電爐絲、電源、電磁繼電器、滑動變阻器、開關(guān)和導(dǎo)線若干如圖3-4-3 所示，試設(shè)計一個溫度電路要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖并說明工作過程 .【導(dǎo)學(xué)號： 97192126】圖 3-4-3【解析】電路圖如圖所示工作過程：閉合 s，當(dāng)溫度低于設(shè)計值時，熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使其工作， k 接通電爐絲加熱當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)計值時，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達(dá)到工作電流，k 斷開，電爐絲斷電，停

8、止供熱當(dāng)溫度低于設(shè)計值，又重復(fù)前述過程【答案】見解析2如圖 3-4-4 是一個簡單的磁控防盜報警裝置門的上沿嵌入一小塊永磁體 m，門框內(nèi)與 m 相對的位置嵌入干簧管 h，并且將干簧管接入圖示的電路 睡覺前連接好電路，當(dāng)盜賊開門時，蜂鳴器就會叫起來請說明它的工作原理，最好通過實驗?zāi)M這個電路的工作圖 3-4-4【解析】當(dāng)門閉著時， 永磁體使干簧管接通， 斯密特觸發(fā)器輸入端與電源負(fù)極相連，處于低電平，則輸出端為高電平，故蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)開門時，沒有永磁體作用，干簧管不通，斯密特觸發(fā)器輸入端為高電平，則輸出端為低電平，則蜂鳴器通電，發(fā)聲報警【答案】見解析用 磁 傳 感 器 測 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度第

9、4頁先填空 1磁傳感器是把磁感應(yīng)強(qiáng)度變成電信號，從而實現(xiàn)磁感應(yīng)強(qiáng)度測量的2用傳感器測磁感應(yīng)強(qiáng)度時， 通電螺線管產(chǎn)生磁場， 其方向符合安培定則再判斷 1通電螺線管產(chǎn)生的磁場，其方向用右手定則判定()2磁傳感器是把磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成電信號()后思考 干簧管元件的結(jié)構(gòu)很簡單，只是玻璃管內(nèi)封入兩個軟磁性材料制成的簧片，其示意圖如圖 3-4-5 所示圖 3-4-5它的工作原理是什么？【提示】當(dāng)磁體靠近干簧管時， 兩個簧片被磁化而接通， 所以干簧管能起到開關(guān)的作用， 操縱開關(guān)的是磁場這只看不見的“手”，干簧管是一種能夠感知磁場的傳感器3如圖 3-4-6 所示為自動水位報警器的示意圖，在水位低于b 時，電磁鐵所在的控制電路部分?jǐn)嗦罚琠燈亮；當(dāng)水位升高到b 時，電磁鐵所在的控制電路部分接通， _燈亮圖 3-4-6【解析】控制電路斷開時， 繼電器彈片在彈簧作用下彈起，接通綠燈所在回路，綠燈亮，控制電路接通時，繼電器彈片在通電螺線管磁性作用下被吸下，接通紅燈所在回路，紅燈亮【答案】綠紅4如圖 3-4-7 所示是實驗室里用來測量磁場力的一種儀器 電流天平，某同學(xué)在實驗室里， 用電流天平測算通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度，他測得的數(shù)據(jù)記錄如下，請你算出通電螺線管中的磁感應(yīng)強(qiáng)度b.圖 3-4-7已知： cd 段導(dǎo)線長度 4 10 2 m，天平平衡時鉤碼重力4 10 5 n ，通過導(dǎo)第 5頁線的電流 0.5