物理3-2传感器课件与练习课件

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1、第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2了解光控开了解光控开关的工作原关的工作原理理了解温度报了解温度报警器的工作警器的工作原理原理第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2下图是一个简单的磁控防盗报警装置门的上沿嵌入下图是一个简单的磁控防盗报警装置门的上沿嵌入一小块永磁体一小块永磁体M，门框内与，门框内与M相对的位置嵌入干簧管相对的位置嵌入干簧管H，并且将干簧管接入图示的电路睡觉前连接好电路，当盗并且将干簧管接入图示的电路睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂

2、鸣器就会叫起来贼开门时，蜂鸣器就会叫起来请探究它的工作原理请探究它的工作原理第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-21斯密特触发器斯密特触发器斯密特触发器性能特别，当加在它的输入端斯密特触发器性能特别，当加在它的输入端A的电压的电压逐渐上升到某个值逐渐上升到某个值(1.6V)时，输出端时，输出端Y会突然从会突然从_跳跳到到_(0.25V)，而当输入端，而当输入端A的电压下降到另一个值的电压下降到另一个值的时候的时候(0.8V)，Y会从会从_跳到跳到_斯密特触发斯密特触发器可以将连续变化的器可以将连续变化的_转换为突变的转换为突变的_，而，而这正是

3、进行光控所需要的这正是进行光控所需要的第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-22逻辑电路中的高低电平逻辑电路中的高低电平在逻辑电路中，常把电势的高低叫做在逻辑电路中，常把电势的高低叫做_的高低，的高低，“输出低电平输出低电平”的意思是，输出端处于的意思是，输出端处于_的状的状态斯密特触发器是具有特殊功能的态斯密特触发器是具有特殊功能的_，常用符号，常用符号_表示表示答案：答案：1.高电平；低电平；低电平；高电平高电平；低电平；低电平；高电平(3.4V)；模；模拟信号；数字信号拟信号；数字信号2电平；低电势；非门；电平；低电势；非门；第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章

4、传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2常温下，调整常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端的阻值使斯密特触发器的输入端A处处于低电平，则输出端于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻RT阻值减小，斯阻值减小，斯密特触发器输入端密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值电势升高，当达到某一值(高电平高电平)，其，其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，声，R1的阻值不同，则报警温度不

5、同的阻值不同，则报警温度不同注意：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，注意：要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小应减小R1的阻值，的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2如图所示为低压控制电路操纵路灯工作的电路，试分如图所示为低压控制电路操纵路灯工作的电路，试分析其工作原理析其工作原理第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2解析：解析：(1)电磁继电器的工作原理电

6、磁继电器的工作原理因集成电路允许通过的电流较小，白炽灯泡工作电流因集成电路允许通过的电流较小，白炽灯泡工作电流较大，所以使用继电器来启闭工作电路如图所示虚线框较大，所以使用继电器来启闭工作电路如图所示虚线框内是电磁继电器内是电磁继电器J，D为动触点，为动触点，E为静触点当线圈为静触点当线圈A中中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带向下运动，从而带动触点动触点D向下与向下与E接触，工作电路接通；当线圈接触，工作电路接通；当线圈A中电流为中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动在弹簧作用下拉起，带动触点触点D

7、与与E分离，自动切断工作电路分离，自动切断工作电路第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2(2)控制电路原理控制电路原理天较亮时，光敏电阻天较亮时，光敏电阻RG阻值较小，斯密特触发器输入阻值较小，斯密特触发器输入端端A电势较低，则输出端电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻作电路不通；天较暗时，光敏电阻RG电阻增大，斯密特触电阻增大，斯密特触发器输入端发器输入端A电势升高，当升高到一定值，输出端电势升高，当升高到一定值，输出端Y由高电由高电平突然跳到低电平，有电流通过线圈平突然跳到低电平，有电流通过线圈A，电磁继电器工作，

8、电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，接通工作电路，使路灯自动开启；天明后，RG阻值减小，阻值减小，斯密特触发器输入端斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出电势逐渐降低，降到一定值，输出端端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，电磁不再有电流，电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2在如图所示模仿路灯光控实验中，要想在天更暗时路在如图所示模仿路灯光控实验中，要想在天更暗时路灯才会点亮，应该把灯才会点亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？说明理的阻

9、值调大些还是调小些？说明理由由第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2答案：答案：应该把应该把R1调大些，由实验可知，当调大些，由实验可知，当RG较大时，较大时，非门输入端才为高电平，输出端非门输入端才为高电平，输出端Y为低电平，发光二极管为低电平，发光二极管才发光才发光(或继电器工作或继电器工作)，把，把R1调大，使得调大，使得RG更大时才出现更大时才出现上述情况，所以当天更暗时，上述情况，所以当天更暗时，RG更大时，路灯才会点亮更大时，路灯才会点亮.第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2如图所示：如图所示：1是弹簧，是弹簧，2是衔铁，是衔铁，3是触点，是触点，4是电磁铁，是电磁铁

10、，5是热敏电阻，是热敏电阻，6是滑动变阻器，是滑动变阻器，7是电铃，它们组成一种温是电铃，它们组成一种温度自动报警电路说明这种简单温度自动报警电路的工作度自动报警电路说明这种简单温度自动报警电路的工作原理原理第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2解析：解析：当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁当热敏电阻的温度升高时，电阻减小，电磁铁电路中电流增大，当电流达到一定值时电磁铁吸引衔铁使电路中电流增大，当电流达到一定值时电磁铁吸引衔铁使电铃电路闭合，电铃发声报警当温度下降后，电阻增大，电铃电路闭合，电铃发声报警当温度下降后，电阻增大，电流减小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃电路电流减

11、小，电磁铁磁性减弱，衔铁被弹簧拉起，电铃电路断开，电铃不发声断开，电铃不发声第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2在蜂鸣式温度报警器电路中，若将在蜂鸣式温度报警器电路中，若将RT和和R1两电阻位置两电阻位置互换，互换，R1取适当阻值，如图所示，还仍能报警吗？为什么？取适当阻值，如图所示，还仍能报警吗？为什么？第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2答案：答案：变成了低温报警器因为温度降低时，热敏电变成了低温报警器因为温度降低时，热敏电阻阻RT阻值增大，有可能使非门输入端阻值增大，有可能使非门输入端A出现高电平，出现高电平，Y端出端出现低电平，蜂鸣器中有电流通过而发声，温度越高，现低电平，蜂鸣器中有电流通过而发声，温度越高，RT减减小，小，A端为低电平，蜂鸣器不能发声端为低电平，蜂鸣器不能发声第六章第六章 传感器传感器人教物理选修3-2