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1、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性 2學(xué)會傳感器的簡單使用 二、實(shí)驗(yàn)原理 傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電,阻或金屬熱電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達(dá)到方便檢測、自動(dòng)控制、遙控等各種目的了 三、實(shí)驗(yàn)器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等,四、實(shí)
2、驗(yàn)操作 1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)按如圖實(shí)111所示連接 好電路，將熱敏電阻絕緣處理 (2)把多用電表置于“歐姆檔”，并 選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y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),圖實(shí)111,(3)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)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值 (4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的 阻值，并記錄 (5)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中， 分析熱敏電阻的特性.,(6)在如圖實(shí)112所示的 坐標(biāo)系中，粗略畫出熱 敏電阻的阻值隨溫度變 化的圖線 結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rt圖線可知
3、，熱敏電阻的阻值 隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大,圖實(shí)112,2研究光敏電阻的光敏特性 (1)將光電傳感器、多用電表、 燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖實(shí) 113所示電路連接好， 其中多用電表置于“100”檔； (2)先測出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄 數(shù)據(jù)； (3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸 變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄； (4)用手掌(或黑紙)遮光時(shí)電阻值又是什么？并記錄,圖實(shí)113,(5)把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻 的特性.,結(jié)論：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小,五、注意事項(xiàng) 1在做熱敏電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)
4、，加熱水后要等一會兒再測其阻值， 以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫 2在光敏電阻實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電 路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電 阻上的光的多少 3歐姆表每次換檔后都要重新調(diào)零,(2009山東高考)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請?jiān)诮o定的坐標(biāo)系中(圖實(shí)114)描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn),圖實(shí)114,
5、(2)如圖實(shí)115所示，當(dāng)1、2兩 端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制 開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)請利 用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡單電路， 給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng) 天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟 動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開 關(guān)對所設(shè)計(jì)電路的影響),圖實(shí)115,提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表)； 直流電源E(電動(dòng)勢3 V，內(nèi)阻不計(jì))； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干,解析(1)描繪圖象應(yīng)注意：各點(diǎn)均勻分布在圖線兩側(cè)，且圖線應(yīng)用平滑曲線，而不能成為各點(diǎn)的連線 光敏電阻的阻值
6、隨光照度變化的曲線如圖實(shí)116所示,圖線為曲線，電阻與照度成非線性變化關(guān)系,圖實(shí)116,(2)根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，E3 V，當(dāng)照度降低至1.0 lx時(shí)，其電壓升至2 V，由圖線知，此時(shí)光敏電阻RP20 k，URP2 V，串聯(lián)電阻分壓UR1 V，由 2得：R 10 k，故選定值電阻R1.,電路原理如圖實(shí)117所示,圖實(shí)117,答案(1)如圖實(shí)116所示 光敏電阻的阻值隨光照度變化特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 (2)如圖實(shí)117所示,傳感器是把非電學(xué)量(如 速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換 成電學(xué)量的變化的一種元件，在 自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用 有一種測量人的
7、體重的電子秤， 其測量部分的原理圖如圖實(shí)118中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1107 Pa，且已知,圖實(shí)118,壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g10 m/s2.請回答：,(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤________A處 (2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的體重是________kg.,解析本題是傳感器的應(yīng)用問題，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力 (1)由圖表知，踏板空載時(shí)，壓力傳感器電阻R300 ，此時(shí)A中電流I A1.6102 A. (2)當(dāng)電流I20 mA20103 A時(shí)，壓力傳感器的電阻R 240 ，對應(yīng)表格中，這個(gè)人的質(zhì)量為50 kg.,答案(1)1.6102(2)50,
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