传感器的应用实验.doc

高二物理活动单
传感器的应用实验
【活动目的】
１、知道二极管的单向导电性和发光二极管的发光特性.
２、知道晶体三极管的放大特性.
３、掌握逻辑电路的基本知识和基本应用.
４、综合实验培养动手能力，体会物理知识实际中的应用.
【重点、难点】：
逻辑电路的基本知识和基本应用
活动一：知识梳理
1．实验1、光控开关
工作原理：白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A的电压上升到某个值（1.6V），输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的
问题：要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？

2．温度报警器
工作原理：

活动二：典型例题
例1．如图所示电磁继电器工作电路，图中虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点．试分析电磁继电器的工作原理．

例2电磁继电器与自动控制
现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干．如图所示，试设计一个温控电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程．

活动三：巩固练习
1、可以用型号为74LS14的非门集成电路，发光二极管和限流电阻来组成一个逻辑电平检测器，电路如图所示。使用时，将检测器的输入端Ａ接到被测点。
请分析：当被测点为高电平时，LED是否发光？低电平时呢？说出道理。

２、随着人们生活质量的提高，自动干手机已进入家庭洗手间，当人将湿手靠近干手机时，机内的传感器便驱动电热器加热，于是有热空气从机内喷出，将湿手烘干，手靠近干手机能使传感器工作，这是因为（ ）
Ａ、改变了湿度 Ｂ、改变了温度 Ｃ、改变了磁场 Ｄ、改变了电容
3．大多楼道灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应。
（１） 控制电路中接入了哪几种传感器？
（２） 这几种传感器来的信号，应通过哪几种门电路后，再进入执行电路？

4．当前大量使用的磁敏器件是霍尔元件与集成电路制在一起的磁传感器，它有以下两种。
(１)一种是“线性”的。它是将霍尔元件和放大器集成在一个芯片内，其输出的电压与感受到的磁感应强度成正比地连续变化。请你提出一种方案，利用它来测量电流的大小。
(２)另一种叫做“开关型”的，当磁场到一定程度时它才会输出高电平，而在磁场弱到一定程度时输出低电平（或者相反），也就是说，它只能在高、低电平之间跃变。请你提出一种方案，利用它来测量物体的转速。

5．图是一个为警报器装置的逻辑电路图．是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻．
（1）要做到低温时电铃不响，出现为灾时产生高温，电铃响起．在图中虚线处画出接入的斯密特触发器．
（2）为什么在高温时电铃会响起？
（3）为了提高电路的灵敏度，即将报警温度调的低些，那么R的值应该大一些还是小一些？

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