《傳感器的應用實例》3

1、第三節(jié)第三節(jié)傳感器的應用實例傳感器的應用實例一、二極管的特點和作用一、二極管的特點和作用 1、二極管具有單向導電性、二極管具有單向導電性 2、發(fā)光二極管除了具有單向導電性外，導電時還能發(fā)光，、發(fā)光二極管除了具有單向導電性外，導電時還能發(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體材料制成，直接將電能轉化為光能，該類發(fā)光二極管的正向導通電壓直接將電能轉化為光能，該類發(fā)光二極管的正向導通電壓大于大于1.8V。 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形符號a) a) 新圖形符號新圖形符號 b) b)

2、 舊圖形符號舊圖形符號 二、三極管的特點和作用二、三極管的特點和作用1、三極管具有電流放大作用。、三極管具有電流放大作用。 2、晶體三極管能夠將微弱的信號放大，晶體三極、晶體三極管能夠將微弱的信號放大，晶體三極管的三個極分別是發(fā)射極管的三個極分別是發(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，用一個三極管、傳感器輸出的電流和電壓很小，用一個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的電流對集電極的電流對集電極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，當加在它的輸入斯密特觸發(fā)器是特殊的非門電路，當加在它的輸入端端A的電壓逐漸上升到某個值的電壓逐漸上升到某個值1.6V時，輸出端時，輸出端Y會突然會突然從高電平調到低電平從高電平調到低電平0.25V，而當輸入端，而當輸入端A的電壓下降的電壓下降到另一個值的時候到另一個值的時候0.8V，Y會從低電平跳到高電平會從低電平跳到高電平3.4V。斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉換為突變斯密特觸發(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號轉換為突變的數(shù)字信號。而這正是進行光控所需要的的數(shù)字信號。而這正是進行光控所需要的.1、光控開關、光控開關工作原理工作原理 白天，光強度較大，光敏電阻白天，光強度較大，

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不導通；當天色暗到一定程度時，不導通；當天色暗到一定程度時，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值（壓上升到某個值（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導通發(fā)光（相當于路燈亮導通發(fā)光（相當于路燈亮了），這樣就達到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟了），這樣就達到了使路燈天明熄滅，天暗自動開啟的

5、目的的目的 1、要想在天更暗時路燈才會亮，應該把、要想在天更暗時路燈才會亮，應該把R1的阻值調大的阻值調大些還是調小些？為什么？些還是調小些？為什么？ 應該把應該把R1的阻值調大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的阻值調大些，這樣要使斯密特觸發(fā)器的輸入端的輸入端A電壓達到某個值（如電壓達到某個值（如1.6V），就需要），就需要RG的的阻值達到更大，即天色更暗。阻值達到更大，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的電流較小，要用白熾燈由于集成電路允許通過的電流較小，要用白熾燈泡模仿路燈，就要使用繼電器來啟閉工作電路如下泡模仿路燈，就

6、要使用繼電器來啟閉工作電路如下圖所示。圖所示。 當線圈當線圈 A中通電，中通電，鐵芯中產生磁場，吸引鐵芯中產生磁場，吸引銜鐵銜鐵B向下運動，從而向下運動，從而帶動動觸點帶動動觸點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，當線圈當線圈A中電流為零時，中電流為零時，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，帶動觸點帶動觸點D與與E分離，分離，自動切斷工作電路自動切斷工作電路控制電路的工作原理控制電路的工作原理 天較亮時，光敏電阻天較亮時，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電勢較低，則輸出端電勢較低，則輸出端Y

7、輸出高電平，線圈輸出高電平，線圈中無電流，工作電路不通；天較暗時，光敏電阻中無電流，工作電路不通；天較暗時，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電勢升高，當升高電勢升高，當升高到一定值，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，有電流通過線圈流通過線圈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，使路燈自動開啟；天明后，路燈自動開啟；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電勢逐漸降低，降到一定值，輸出端電勢逐漸降低，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，則電磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅磁繼電器自動切斷工作電路的電源，路燈熄滅2.溫度報警器溫度報警器工作原理工作原理 常溫下，調整常溫下，調整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，無電流通過蜂處于高電平，無電流通過蜂鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，熱敏電阻鳴器，蜂鳴器不發(fā)聲；當溫度升高時，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電勢升高，當達到某電勢升高，當達到某一值（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)出報警聲，鳴器通電，從而發(fā)出報警聲，Rl的阻值不同，則報警的阻值不同，則報警溫度不同溫度不同 怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警？怎樣使熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警？ 應減小應減小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)器輸入端達到高電平，則熱敏電阻阻特觸發(fā)器輸入端達到高電平，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、滑動變阻器、開關和導線若干如圖所示，試設計一滑動變阻器、開關和導線若干如

10、圖所示，試設計一個溫控電路要求溫度低于某一溫度時，電爐絲自動個溫控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，畫出通電供熱，超過某一溫度時，又可以自動斷電，畫出電路圖說明工作過程電路圖說明工作過程熱敏電阻熱敏電阻R R1 1與滑動變阻器與滑動變阻器及電磁繼電器構成低壓控及電磁繼電器構成低壓控制電路制電路 工作過程：閉合工作過程：閉合S S當溫度低于設計值時熱當溫度低于設計值時熱敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能敏電阻阻值大，通過電磁繼電器電流不能使它工作，使它工作，K K接通電爐絲加熱當溫度達接通電爐絲加熱當溫度達到設計值時，熱敏電阻減小到某值，通過到設計值時，熱敏電阻減小到某值，通過電磁繼電器的電流達到工作電流，電磁繼電器的電流達到工作電流，K K斷開，斷開，電爐絲斷電，停止供熱當溫度低于設計電爐絲斷電，停止供熱當溫度低于設計值，又重復前述過程值