傳感器的簡(jiǎn)單使用ppt課件

1、實(shí)驗(yàn)12傳感器的簡(jiǎn)單運(yùn)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼J(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器中的敏感元件。二、實(shí)驗(yàn)原理閉合電路歐姆定律,用歐姆表進(jìn)展丈量和察看。三、實(shí)驗(yàn)器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。四、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處置及結(jié)論1.研討熱敏電阻的熱敏特性(1)實(shí)驗(yàn)步驟按如下圖銜接好實(shí)物,將熱敏電阻絕緣處置。將多用電表置于“歐姆擋,選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒有水時(shí)熱敏電阻的阻值,并記下溫度計(jì)的示數(shù)。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(jì)的示數(shù)和多用電表丈量的熱敏電阻的阻值。將熱水分幾次注入燒杯中,測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻值,并記

2、錄。(2)數(shù)據(jù)處置根據(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。在坐標(biāo)系中,粗略畫出熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和R-t圖線,得出結(jié)論。2.研討光敏電阻的光敏特性研討光敏電阻的光敏特性(1)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如下圖的電路將光敏電阻、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如下圖的電路銜接好銜接好,其中多用電表置于其中多用電表置于“100擋。擋。先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值先測(cè)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)。并記錄數(shù)據(jù)。接通電源接通電源,讓小燈泡發(fā)光讓小燈泡發(fā)光,調(diào)理滑動(dòng)變阻器使小燈泡的亮度逐調(diào)理滑動(dòng)變阻

3、器使小燈泡的亮度逐漸變亮漸變亮,察看表盤指針顯示電阻阻值的情況察看表盤指針顯示電阻阻值的情況,并記錄。并記錄。用手掌用手掌(或黑紙或黑紙)遮住光遮住光,察看光敏電阻的阻值察看光敏電阻的阻值,并記錄。并記錄。(2)數(shù)據(jù)處置把記錄的結(jié)果填入表中,根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻的特性。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二熱敏電阻的原理及運(yùn)用熱敏電阻的原理及運(yùn)用例例1(2021河北保定模擬河北保定模擬)某同窗嘗試把一個(gè)靈敏電流表改裝成溫某同窗嘗試把一個(gè)靈敏電流表改裝成溫度表度表,他所選用的器材有他所選用的器材有:靈敏電流表靈敏電流表(待改裝待改裝),學(xué)生電源學(xué)生電源(電動(dòng)勢(shì)為電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器

4、,單刀雙擲開關(guān)單刀雙擲開關(guān),導(dǎo)線假設(shè)干導(dǎo)線假設(shè)干,導(dǎo)熱性能良好的防水資料導(dǎo)熱性能良好的防水資料,規(guī)范溫度規(guī)范溫度計(jì)計(jì),PTC熱敏電阻熱敏電阻Rt(PTC線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度線性熱敏電阻的阻值與攝氏溫度t的關(guān)系的關(guān)系為為Rt=a+kt,a0,k0)。設(shè)計(jì)電路圖如下圖設(shè)計(jì)電路圖如下圖,并按如下步驟進(jìn)展操作。并按如下步驟進(jìn)展操作。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(1)按電路圖銜接好實(shí)驗(yàn)器材。(2)將滑動(dòng)變阻器滑片P滑到(選填“a或“b)端,單刀雙擲開關(guān)S擲于(選填“c或“d)端,調(diào)理滑片P使電流表,并在以后的操作中堅(jiān)持滑片P位置不動(dòng),設(shè)此時(shí)電路總電阻為R,斷開電路。(3)容器中倒入適量開水,察看規(guī)范溫度計(jì),

5、每當(dāng)規(guī)范溫度計(jì)示數(shù)下降5,就將開關(guān)S置于d端,并記錄此時(shí)的溫度t和對(duì)應(yīng)的電流表的示數(shù)I,然后斷開開關(guān)。請(qǐng)根據(jù)溫度表的設(shè)計(jì)原理和電路圖,寫出電流與溫度的關(guān)系式I=(用標(biāo)題中給定的符號(hào))。(4)根據(jù)對(duì)應(yīng)溫度記錄的電流表示數(shù),重新刻制電流表的表盤,改裝成溫度表。根據(jù)改裝原理,此溫度表表盤刻度線的特點(diǎn)是:低溫刻度在(選填“左或“右)側(cè),刻度線分布能否均勻?(選填“是或“否)。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二解析:(2)分析電路可知滑動(dòng)變阻器為限流式接法,所以閉合開關(guān)前,使它的阻值處于最大值形狀,即將滑片P滑到a端。為了設(shè)計(jì)表盤刻度,應(yīng)使開關(guān)擲于c處,調(diào)理滑片,使電流表滿偏。(4)由于Rt=a+kt(且a0,k0),所

6、以溫度越低,電阻越小,回路中I越大,所以低溫度刻度在右側(cè),由(3)中關(guān)系式可知電流與溫度不是線性關(guān)系,所以刻度線分布不均勻。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二光敏電阻的了解及運(yùn)用光敏電阻的了解及運(yùn)用例例2為了節(jié)能和環(huán)保為了節(jié)能和環(huán)保,一些公共場(chǎng)所運(yùn)用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。一些公共場(chǎng)所運(yùn)用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)。光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制光控開關(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光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng)照度越大光越強(qiáng)照度越大,照度單照度單位為位為lx)。某光敏電阻。某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表在不同照度下的

7、阻值如下表:命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)趫D甲的坐標(biāo)系中描畫出阻值隨光的照度變化的曲線,并闡明阻值隨照度變化的特點(diǎn)。甲乙命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二(2)在如圖乙所示電路中,當(dāng)1、2兩端所加電壓上升至2V時(shí),控制開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)。請(qǐng)利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路,給1、2兩端提供電壓,要求當(dāng)天色漸暗照度降低至1.0lx時(shí)啟動(dòng)照明系統(tǒng),在虛線框內(nèi)完成電路原理圖。(不思索控制開關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響)提供的器材如下:光敏電阻RP(符號(hào),阻值見上表)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì))定值電阻:R1=10k,R2=20k,R3=40k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)開關(guān)S及導(dǎo)線假設(shè)干。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二答案:

8、見解析解析:(1)光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖丙所示。特點(diǎn):光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小。命題點(diǎn)一命題點(diǎn)二丁(2)當(dāng)光照度降低至1.0lx時(shí),光敏電阻阻值為20k,1、2兩端電壓為2V,電源電動(dòng)勢(shì)為3V,所以電路中還要有一個(gè)分壓電阻,阻值為10k,即選用R1,電路原理圖如圖丁所示。1.(2021江蘇二模江蘇二模)目前的手機(jī)觸摸屏大多是電容式觸摸屏。電容目前的手機(jī)觸摸屏大多是電容式觸摸屏。電容式觸摸屏內(nèi)有一導(dǎo)電層。導(dǎo)電層四個(gè)角引出四個(gè)電極式觸摸屏內(nèi)有一導(dǎo)電層。導(dǎo)電層四個(gè)角引出四個(gè)電極,當(dāng)手指觸摸當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)屏幕時(shí),人體和觸摸屏就構(gòu)成了一個(gè)電容人體和觸摸屏就構(gòu)成了一個(gè)電容,電

9、容具有電容具有“通高頻的作通高頻的作用用,從而導(dǎo)致有電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出從而導(dǎo)致有電流分別從觸摸屏四角上的電極中流出,并且流經(jīng)并且流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的間隔成正比這四個(gè)電極的電流與手指到四角的間隔成正比,控制器經(jīng)過對(duì)這四控制器經(jīng)過對(duì)這四個(gè)電流比例的準(zhǔn)確計(jì)算個(gè)電流比例的準(zhǔn)確計(jì)算,得出觸摸點(diǎn)的位置信息。在開機(jī)形狀下得出觸摸點(diǎn)的位置信息。在開機(jī)形狀下,以下說法正確的選項(xiàng)是以下說法正確的選項(xiàng)是()A.電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是由于電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是由于手指對(duì)屏幕按壓產(chǎn)生了形變手指對(duì)屏幕按壓產(chǎn)生了形變B.電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是利用電容式觸摸屏

10、感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是利用了電磁感應(yīng)景象了電磁感應(yīng)景象C.當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)手指有微弱的電流流過當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)手指有微弱的電流流過D.當(dāng)手指分開屏幕時(shí)當(dāng)手指分開屏幕時(shí),電容變小電容變小,對(duì)高頻電流的妨礙變大對(duì)高頻電流的妨礙變大,控制器不控制器不易檢測(cè)到手指的準(zhǔn)確位置易檢測(cè)到手指的準(zhǔn)確位置 答案解析解析封鎖電容觸摸屏只需求觸摸,由于流經(jīng)四個(gè)電極的電流與手指頭到四角的間隔成比例,控制器就能確定手指的位置,無需求手指有壓力,故A錯(cuò)誤;電容式觸摸屏感測(cè)手指觸摸點(diǎn)的位置是電容器的充放電原理,不是電磁感應(yīng)景象,故B錯(cuò)誤;由題意可知,手指從手的觸點(diǎn)吸走一部分電荷,在電荷定向挪動(dòng)的過程中,會(huì)有微弱電流經(jīng)過,故

11、C正確;根據(jù)電容器的任務(wù)原理可知,當(dāng)手指分開屏幕時(shí),電容變小,電容器將放電,控制器依然能檢測(cè)到手指分開的準(zhǔn)確位置,故D錯(cuò)誤。 答案解析封鎖C2.(2021北京海濱模擬北京海濱模擬)某種角速度計(jì)某種角速度計(jì),其構(gòu)造如下圖。當(dāng)整個(gè)安裝其構(gòu)造如下圖。當(dāng)整個(gè)安裝繞軸繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),元件元件A相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并經(jīng)過滑動(dòng)變阻器輸相對(duì)于轉(zhuǎn)軸發(fā)生位移并經(jīng)過滑動(dòng)變阻器輸出電壓出電壓,電壓傳感器電壓傳感器(傳感器內(nèi)阻無限大傳感器內(nèi)阻無限大)接納相應(yīng)的電壓信號(hào)。知接納相應(yīng)的電壓信號(hào)。知A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m,彈簧的勁度系數(shù)為彈簧的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為、自然長(zhǎng)度為l,電源的電動(dòng)勢(shì)為電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)

12、、內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l,電阻分布均勻電阻分布均勻,安裝靜止時(shí)滑安裝靜止時(shí)滑片片P在變阻器的最左端在變阻器的最左端B端端,當(dāng)系統(tǒng)以角速度當(dāng)系統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),那么那么()A.電路中電流隨角速度的增大而增大電路中電流隨角速度的增大而增大B.電路中電流隨角速度的增大而減小電路中電流隨角速度的增大而減小 答案解析解析封鎖 答案解析封鎖3.(2021北京卷北京卷)熱敏電阻常用于溫度控制或過熱維護(hù)安裝中。右熱敏電阻常用于溫度控制或過熱維護(hù)安裝中。右圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值圖為某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度隨溫度t變化的表示圖。變化的表示圖。由圖可知由圖可

13、知,這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電才干這種熱敏電阻在溫度上升時(shí)導(dǎo)電才干(選填選填“加加強(qiáng)或強(qiáng)或“減弱減弱);相對(duì)金屬熱電阻而言相對(duì)金屬熱電阻而言,熱敏電阻對(duì)溫度變化的呼熱敏電阻對(duì)溫度變化的呼應(yīng)更應(yīng)更(選填選填“敏感或敏感或“不敏感不敏感)。 答案解析解析封鎖 答案解析封鎖4.(2021全國(guó)卷全國(guó)卷)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng)現(xiàn)要組裝一個(gè)由熱敏電阻控制的報(bào)警系統(tǒng),要求要求當(dāng)熱敏電阻的溫度到達(dá)或超越當(dāng)熱敏電阻的溫度到達(dá)或超越60時(shí)時(shí),系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有系統(tǒng)報(bào)警。提供的器材有:熱敏電阻熱敏電阻,報(bào)警器報(bào)警器(內(nèi)阻很小內(nèi)阻很小,流過的電流超越流過的電流超越Ic時(shí)就會(huì)報(bào)警時(shí)就會(huì)報(bào)警),電阻箱

14、電阻箱(最大阻值為最大阻值為999.9),直流電源直流電源(輸出電壓為輸出電壓為U,內(nèi)阻不計(jì)內(nèi)阻不計(jì)),滑動(dòng)變阻滑動(dòng)變阻器器R1(最大阻值為最大阻值為1000),滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為最大阻值為2000),單單刀雙擲開關(guān)一個(gè)刀雙擲開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線假設(shè)干。導(dǎo)線假設(shè)干。在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)理。知在室溫下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展調(diào)理。知U約為約為18V,Ic約為約為10mA;流過報(bào)警流過報(bào)警器的電流超越器的電流超越20mA時(shí)時(shí),報(bào)警器能夠損壞報(bào)警器能夠損壞;該熱敏電阻的阻值隨溫該熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小度升高而減小,在在60時(shí)阻值為時(shí)阻值為650.0。(1)完成待調(diào)理的報(bào)警系統(tǒng)原理電路圖的連線。

15、(2)電路中應(yīng)選用滑動(dòng)變阻器(填“R1或“R2)。(3)按照以下步驟調(diào)理此報(bào)警系統(tǒng):電路接通前,需將電阻箱調(diào)到一固定的阻值,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,這一阻值為;滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于(填“a或“b)端附近,不能置于另一端的緣由是。將開關(guān)向(填“c或“d)端閉合,緩慢挪動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至。(4)堅(jiān)持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將開關(guān)向另一端閉合,報(bào)警系統(tǒng)即可正常運(yùn)用。答案:(1)連線如下圖。(2)R2(3)650.0b接通電源后,流過報(bào)警器的電流會(huì)超越20 mA,報(bào)警器能夠損壞c報(bào)警器開場(chǎng)報(bào)警解析:(1)先用電阻箱替代熱敏電阻,銜接成閉合回路進(jìn)展調(diào)試。電路圖銜接如答案所示。(2)當(dāng)電路中電流Ic=10

16、 mA時(shí),根據(jù)閉合電路歐姆定律有Ic= ,解得R總=1 800 ,此時(shí)熱敏電阻的阻值為650 ,那么滑動(dòng)變阻器的阻值為1 150 ,所以滑動(dòng)變阻器選R2。(3)當(dāng)熱敏電阻阻值小于650 時(shí),報(bào)警器就會(huì)報(bào)警,用電阻箱替代熱敏電阻進(jìn)展調(diào)理,應(yīng)把電阻箱的阻值調(diào)到650 。假設(shè)接通電源后電路中的電流過大(超越20 mA),報(bào)警器就會(huì)損壞,電流越小越平安,所以為了電路平安,閉合開關(guān)前滑片應(yīng)置于b端。用電阻箱替代熱敏電阻進(jìn)展調(diào)試,應(yīng)將開關(guān)向c端閉合,開封鎖合后要減小電路中的電阻直至報(bào)警器報(bào)警。5.(2021江蘇卷江蘇卷)某同窗經(jīng)過實(shí)驗(yàn)制造一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控安裝某同窗經(jīng)過實(shí)驗(yàn)制造一個(gè)簡(jiǎn)易的溫控安裝,實(shí)驗(yàn)原實(shí)驗(yàn)原

17、理電路圖如圖甲所示理電路圖如圖甲所示,繼電器與熱敏電阻繼電器與熱敏電阻Rt、滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器R串聯(lián)接在電源串聯(lián)接在電源E兩端兩端,當(dāng)繼電器的電流超越當(dāng)繼電器的電流超越15mA時(shí)時(shí),銜鐵被吸合銜鐵被吸合,加熱器停頓加熱加熱器停頓加熱,實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約實(shí)現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約20,熱熱敏電阻的阻值敏電阻的阻值Rt與溫度與溫度t的關(guān)系如下表所示。的關(guān)系如下表所示。(1)提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E1(3V,內(nèi)阻不計(jì))、電源E2(6V,內(nèi)阻不計(jì))、滑動(dòng)變阻器R1(0200)、滑動(dòng)變阻器R2(0500)、熱敏電阻Rt、繼電器、電阻箱(0999.9)、開關(guān)S、導(dǎo)線假設(shè)干。為使該安裝實(shí)現(xiàn)對(duì)3080之

18、間任一溫度的控制,電源E應(yīng)選用(選填“E1或“E2),滑動(dòng)變阻器R應(yīng)選用(選填“R1或“R2)。甲乙(2)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電路不任務(wù)。某同窗為排查電路缺點(diǎn),用多用電表丈量各接點(diǎn)間的電壓,那么應(yīng)將如圖乙所示的選擇開關(guān)旋至(選填“A“B“C或“D)。(3)合上開關(guān)S,用調(diào)理好的多用電表進(jìn)展排查。在圖甲中,假設(shè)只需b、c延續(xù)路,那么應(yīng)發(fā)現(xiàn)表筆接入a、b時(shí)指針(選填“偏轉(zhuǎn)或“不偏轉(zhuǎn)),接入a、c時(shí)指針(選填“偏轉(zhuǎn)或“不偏轉(zhuǎn))。(4)排除缺點(diǎn)后,欲使銜鐵在熱敏電阻為50時(shí)被吸合,以下操作步驟的正確順序是(填寫各步驟前的序號(hào))。將熱敏電阻接入電路察看到繼電器的銜鐵被吸合斷開開關(guān),將電阻箱從電路中移除合上開關(guān),調(diào)理滑動(dòng)變阻器的阻值斷開開關(guān),用電阻箱交換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1答案:(1)E2R2(2)C(3)不偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)(4)解析:(1)當(dāng)溫度控制在30 ,銜鐵被吸合時(shí),Rt兩端的電壓約為Ut=IRt=0.015200 V=3 V,繼電器兩端的電壓U=IR=0.01520 V=0.3 V,故需電源電動(dòng)勢(shì)大于3 V,選E2。當(dāng)溫度控制在80 時(shí),電路中的總電阻R總= =400 ,遠(yuǎn)大于熱敏電阻、繼電器以及滑動(dòng)變阻器R1的電阻的