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本文格式為Word版,下載可任意編輯——134試驗(yàn)練習(xí)使用示波器傳感器的簡單應(yīng)用13.4試驗(yàn):練習(xí)使用示波器傳感器的簡單應(yīng)用

斷直流成分.練習(xí)使用示波器

熟悉示波器的面板

⑴輝度調(diào)理旋鈕¤——用來調(diào)理圖象亮度.⑵聚焦調(diào)理旋鈕⊙——.

⑶輔助聚焦刻鈕○——與⊙協(xié)同使用可使電子束會(huì)聚成一細(xì)束,在屏上出現(xiàn)小亮斑,使圖象線條明了.

⑷電源開關(guān).⑸指示燈——電源接通時(shí)指示燈敞亮.

——用來調(diào)理圖象在豎直方向的位置.圖13.4-1

⑺水平位移旋鈕的位置.

⑻Y增益旋鈕——用來圖象在豎直方向的幅度.⑼X增益旋鈕——用來圖象在水平方向的幅度.⑽衰減調(diào)理旋鈕——有1.10.100.1000四檔,“1〞檔不衰減,其余各檔分別可使加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的信號(hào)電壓按上述倍數(shù)衰減,使圖象左豎直方向的幅度依次減為前一檔的1/10,最右邊的正弦符號(hào)“

〞檔不是

——用來調(diào)理圖象在水平方向

⑹豎直位移旋鈕

號(hào)源.

(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形,應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的接線柱相連,b端與接線柱相連.

(2)若示波器所顯示的輸入波形如下圖,要將波形上移,應(yīng)調(diào)理面板上的旋鈕;要使

⒂同步極性選擇開關(guān)——置于“+〞位置,正弦曲線從正半周開始;置于“-〞位置,正弦曲線從負(fù)半周開始.

典型例題

如圖13.4-2為一信

13.4-2圖

此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)理旋鈕;要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形,應(yīng)調(diào)理旋鈕.

要用示波器測(cè)量圖13.4-3中通過R的電流(R=2Ω),請(qǐng)回復(fù)以下問題:

①掃描頻率.DC.AC.Y增益.水平.豎直位移.衰減等旋鈕如何轉(zhuǎn)動(dòng)?

②應(yīng)如何接到示波器上進(jìn)行測(cè)量?

③假使將衰減置于10擋,光點(diǎn)距原點(diǎn)下方4格,那么通過R的電流多大?

④假使光點(diǎn)在原點(diǎn)的斜上方,測(cè)量誤差過大,其原因是什么?

⑤假使換上與該電池等效的交流電源,應(yīng)如何測(cè)量?

337

圖13.4-3

衰減,而是指由機(jī)內(nèi)自行提供豎直方向按正弦規(guī)律變化的交流電壓.

⑾掃描范圍旋鈕——用來改變掃描電壓的頻率范圍,有四個(gè)檔,左邊第一檔是10~100Hz,向右旋轉(zhuǎn)每升高一檔,掃描頻率增大10倍.最右邊是“外x〞檔,使用這一檔時(shí)機(jī)內(nèi)不提供掃描電壓,水平方向的電壓可以從外部輸入.

⑿掃描微調(diào)旋鈕——使掃描電壓的頻率在選定的范圍內(nèi)連續(xù)變化.

⒀“Y輸入〞.“X輸入〞.“地〞——分別為對(duì)應(yīng)方向的信號(hào)輸入電壓的接線柱和公共接地的接線柱.

⒁交直流選擇開關(guān),置于“DC〞位置時(shí),所加信號(hào)電壓是直接輸入的;置于“AC〞位置時(shí),所加信號(hào)電壓是通過一個(gè)電容器輸入的,可以讓交流信號(hào)通過,而隔

傳感器的簡單應(yīng)用

試驗(yàn)原理

1.傳感器是把非電物理量(如位移、速度、壓力、溫度、濕度、聲強(qiáng)、光照等)轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量、傳輸、處理的電學(xué)量(如電壓、電流、電阻、電容等)的一種組件.

非電物理量→傳感器→電學(xué)量

2.傳感器的工作過程是通過對(duì)某一物理量敏感的元件將感受到的信號(hào)按一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào):(1)光電傳感器是利用光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào);(2)熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào);(3)電容式傳感器把角度、深度、壓力、位移等信號(hào)轉(zhuǎn)換成電容.

3.傳感器的主要用于自動(dòng)控制.

示電路連接好.

(2)接通電源,使小燈泡發(fā)光,照射到光電傳感器上.(3)拿一厚紙板插入光源與光電傳感器之間,每插入一次,計(jì)數(shù)器就記錄下來一次,即計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù).

4.溫度自動(dòng)報(bào)警試驗(yàn):(1)按如圖13.4-7所示將電鈴、繼電器、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、熱敏電阻連成電路.

圖13.4-7

(2)合上電鍵S,由于熱敏電阻的阻值較大,左側(cè)電路中電流較小,電磁鐵磁性較弱吸不住銜鐵,電鈴不響.把燒杯中參與熱水,熱敏電阻的阻值減小,左側(cè)電路中電流較強(qiáng),電磁鐵磁性加強(qiáng),吸引銜鐵,電鈴電路接通,電鈴發(fā)聲.

試驗(yàn)步驟

1.研究熱敏電阻的熱敏特性:(1)按如圖13.4-4所示連接好電路,多用電表選擇開關(guān)置于“R×100檔〞.

(2)將熱敏電阻放入有少量冷水并插有溫度計(jì)的燒杯中,記錄下來溫度計(jì)的示數(shù)和熱敏電阻的阻值.熱敏電阻的阻值.

(4)試驗(yàn)結(jié)論:熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而_______.

2.研究光敏電阻的光敏特性:(1)按如圖13.4-5所示連接好電路,多用電表選擇開關(guān)置于“R×1k〞檔.

(2)先測(cè)出小燈泡不發(fā)光時(shí)光敏電阻的阻值.

(3)開啟電源,讓小燈觀測(cè)光敏電阻的阻值變化狀況.

(4)試驗(yàn)結(jié)論:光敏電阻在光照加強(qiáng)的條件下,其阻值逐漸.

3.光電計(jì)數(shù)試驗(yàn):(1)將光電傳感器、小燈泡、計(jì)數(shù)器、學(xué)生電源按如圖13.4-6所

圖13.4-6

338

圖13.4-5

圖13.4-4

(3)將熱水分幾次注入燒杯中,記錄下來在不同溫度下,

典型例題

計(jì)算機(jī)光驅(qū)的主要部分是激光頭,它可以發(fā)射脈沖激光信號(hào),激光掃描光盤信息時(shí),激光頭利用

圖13.4-8

光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器將反射回來的脈沖信號(hào)傳輸給信號(hào)處理系統(tǒng),再通過計(jì)算機(jī)顯示出相應(yīng)信息.光敏電阻自動(dòng)計(jì)數(shù)器的示意圖如圖13.4-8所示,其中R1為光敏電阻,R2為定值電阻,此光電計(jì)數(shù)器的基本工作原理是()

A.當(dāng)有光照射R1時(shí),處理系統(tǒng)獲得高電壓B.當(dāng)有光照射R1時(shí),處理系統(tǒng)獲得低電壓C.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計(jì)數(shù)一次D.信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計(jì)數(shù)一次如圖13.4-9所示,一熱敏電阻阻值為溫度變化的圖象如圖甲,請(qǐng)應(yīng)用這一熱敏電阻自行設(shè)計(jì)一控制電路,當(dāng)溫度高于某一值后紅色指示燈亮,而溫度低于這一值時(shí)綠色指示燈亮.

給你的器材有:如圖乙所示的繼電器一只(a、b為常閉觸點(diǎn),c、d為常開觸點(diǎn))、熱敏電阻一只、滑動(dòng)變阻器一只、紅綠指示燈各一個(gè)、兩個(gè)獨(dú)立的電池組、開關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干等,并且說明滑動(dòng)變阻器的作用.

泡發(fā)光,調(diào)理滑動(dòng)變阻器,使小燈泡的亮度由暗變亮,

圖13.4-9

穩(wěn)定練習(xí)

1.在觀測(cè)按正弦規(guī)律變化的電壓圖線時(shí),只看到一個(gè)完整的正弦波形,現(xiàn)想在熒光屏上看到三個(gè)正弦波形,應(yīng)調(diào)理()A.掃描范圍旋鈕B.掃描微調(diào)旋鈕C.衰減旋鈕D.X增益旋鈕

2.在使用示波器時(shí),以下操作正確的是()A.可以將示波器的開關(guān)始終置于接通位置,而將電源插頭的插入和抽出代替開關(guān)使用B.Y增益越大,X增益越大,圖象越明白C.光斑亮度調(diào)理適度,亮度太大會(huì)損壞熒光屏D.關(guān)機(jī)前,應(yīng)將輝度調(diào)理旋鈕順時(shí)針旋終究3.接通示波器的電源開關(guān)指示燈亮,經(jīng)過一段時(shí)間預(yù)熱后熒光屏上沒有出現(xiàn)亮斑,可能的原因是()A.輝度旋鈕置在了逆時(shí)針終究的位置B.垂直位移旋鈕未調(diào)好C.水平位移旋鈕未調(diào)好

D.聚焦旋鈕置在了逆時(shí)針終究的位置

4.假使在示波器熒光屏上發(fā)現(xiàn)水平方向有一亮斑自左向右的移動(dòng)圖形,現(xiàn)要使它在水平方向出現(xiàn)一條直線,可采用的方法是()A.逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)理旋鈕B.調(diào)理衰減旋鈕

C.調(diào)理掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕,減小掃描頻率

D.調(diào)理掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕,增大掃描頻率

5.若在示波器的“Y輸入〞和“地〞之間加上如下圖的電壓,而掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋,則此時(shí)屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是如圖13.4-10中的()

I.報(bào)警器兩端的電壓U的變化狀況是()A.I變大,U變大B.I變小,U變小C.I變小,U變大D.I變大,U變小7.演示位移傳感器的工作原理如圖13.4-12所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),來反映物體位移的大小x.假設(shè)電壓表是理想的,則以下說法正確的是()

圖13.4-12

A.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B.物體M運(yùn)動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C.物體M不動(dòng)時(shí),電路中沒有電流D.物體M不動(dòng)時(shí),電壓表沒有示數(shù)

8.下面哪些技術(shù)涉及到傳感器的應(yīng)用()A.賓館的自動(dòng)門B.工廠、電站的靜電除塵C.家用電飯煲的跳閘和保溫D.聲控開關(guān)9.在自動(dòng)恒溫裝置中,某種半導(dǎo)體材料的電阻率與溫度的關(guān)系如圖13.4-13所示,已知這種材料具有發(fā)熱和控溫雙重功能.(1)通電前材料的溫度低于t1,通電后,電壓保持不變,它們的功率是()A.先增大后減小B.先減小后增大

C.達(dá)到某一溫度后功率不變D.功率一直在變化

(2)若它產(chǎn)生的熱量與散發(fā)的熱量相等時(shí),溫度保持在

()

A.t1B.t2

C.t1到t2的某個(gè)溫度上D.大于t2的某個(gè)溫度上10.如圖13.4-14所示為示波管的示意圖,電子經(jīng)加速電場(chǎng)(加速電壓為U1)加速后,飛入偏轉(zhuǎn)極板a、b之間的勻強(qiáng)電場(chǎng)(偏轉(zhuǎn)電壓為U2),離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn),P點(diǎn)跟O點(diǎn)的

圖13.4-14

距離叫偏轉(zhuǎn)距離,要提高示波管的靈敏度(即單位偏轉(zhuǎn)電壓引起的偏轉(zhuǎn)距離)應(yīng)采用以下的方法是()A.提高加速電壓U1B.增加偏轉(zhuǎn)極板長度L

圖13.4-11

339

C.提高偏轉(zhuǎn)電壓U2

D.減小偏轉(zhuǎn)極板間的距離d

圖13.4-13

圖13.4-10

的一部分電路示意圖.其中R2為用半導(dǎo)體熱敏材料制成的傳感器,電流表為值班室的顯示器,a、b之間接報(bào)

警器.當(dāng)傳感器R2所在處出現(xiàn)火情時(shí),顯示器的電流

6.如圖13.4-11是一火警報(bào)警

糊不清的波形.班級(jí)姓名學(xué)號(hào)成績11.示波器屏幕上顯示的是一亮度很低,線條較粗且模(1)若要增大顯示波形的亮度,應(yīng)調(diào)理_______旋鈕.(2)若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣明了,應(yīng)調(diào)理_______旋鈕.(3)若要將波形曲線調(diào)至屏中央,應(yīng)調(diào)理_______和_______旋鈕.12.在測(cè)量一節(jié)干電池電壓的練習(xí)中,利用關(guān)系式:待測(cè)電壓值=光點(diǎn)偏移1格輸入電壓的伏特?cái)?shù)×光點(diǎn)偏移的格數(shù)×衰減旋鈕所指的倍數(shù).在這個(gè)測(cè)量練習(xí)中,假使你使用的示波器,光點(diǎn)每偏移1格時(shí)輸入電壓是50mV;接入干電池,Y增益旋鈕順時(shí)針旋終究時(shí),光點(diǎn)偏移了3格,這時(shí)衰減旋鈕所指的倍數(shù)是10,那么你所測(cè)量的干電池的電壓值等于V.13.某同學(xué)使用示波器,當(dāng)在“Y輸入〞和“地〞之間輸入直流電壓為50mV,“衰減〞旋鈕置于“1〞檔處時(shí),光斑在豎直方向偏移1格,現(xiàn)接入另一個(gè)待測(cè)的直流電壓后,光斑在豎直方向上偏移了2.3格,而且“衰減〞旋鈕置于“100〞檔處,則該待測(cè)電壓的數(shù)值為V;在進(jìn)行以上的測(cè)量時(shí),“掃描范圍〞旋鈕應(yīng)置于位置,“DC.AC〞選擇應(yīng)置于位置.14.如圖13.4-15是示波管的示意圖,豎直偏轉(zhuǎn)電極的極板長l=4cm,板間距離d=1crn,板右端距熒光屏L=18cm.(水平偏轉(zhuǎn)電極上不加電壓,沒有畫出)電子沿中心線進(jìn)入豎直偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的速度是l.6×107m/s.電子電荷量e=1.60×10-19C,質(zhì)量m=0.91×l0-30kg.(1)要使電子束不打在偏轉(zhuǎn)電極的極板上,加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的最大偏轉(zhuǎn)電壓U不能超過多大?(2)若在偏轉(zhuǎn)電極上加U=40sin100πtV的交變電壓,在熒光屏的豎直坐標(biāo)軸上能觀測(cè)到多長的線段?

340

圖13.4-1515.如圖13.4-16所示是一個(gè)簡單的水位自動(dòng)報(bào)警裝置,圖中C為一個(gè)用絕緣材料制成的直棒,A為金屬塊,固定在C棒上報(bào)警水位的位置,B為一個(gè)上面鑲有金屬(如鋁片).中間有圓孔(木棒插在中間)的木塊,木塊可順著C棒上下自由移動(dòng),請(qǐng)簡要表達(dá)該水位自動(dòng)報(bào)警裝置的工作原理.圖13.4-1616.如圖13.4-17所示,將萬用電表的選擇開關(guān)置于“歐姆〞擋,再將電表的兩支表筆與負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻Rt的兩端相連,這時(shí)表針恰好指在刻度盤的正中間,若往Rt上擦一些灑精,表針將向

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