实验十一传感器的简单应用课件.ppt

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1、实验十一实验十一 传感器的简单使用传感器的简单使用【实验目的实验目的】1认认识识热热敏敏电电阻阻、光光敏敏电电阻阻等等传传感感器器中中的的敏敏感感元元件件2了解了解传传感器在技感器在技术术上的上的简单应简单应用用【实验原理实验原理】(1)传传感感器器是是将将它它感感受受到到的的信信号号(如如力力、热热、光光、声声等等)转换转换成便于成便于测测量的量量的量(一般是一般是电电学量学量)基础要点整合基础要点整合(2)其工作其工作过过程如程如图实图实1所示：所示：图实图实1【实验器材实验器材】热热敏敏电电阻阻、光光敏敏电电阻阻、多多用用电电表表、铁铁架架台台、烧烧杯杯、冷冷水水、热热水水、小小灯灯泡泡

2、、学学生生电电源源、继继电电器器、滑滑动动变变阻阻器、开关、器、开关、导线导线等等【实验过程实验过程】一、研究一、研究热热敏敏电电阻的阻的热热敏特性敏特性1实验步骤实验步骤(1)按按图图实实2所所示示连连接接好好电电路路，将将热热敏敏电电阻阻绝绝缘缘处处理理图实图实2(2)把把多多用用电电表表置置于于“欧欧姆姆挡挡”，并并选选择择适适当当的的量量程程测测出出烧烧杯杯中中没没有有热热水水时时热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值，并并记记下下温温度度计计的示数的示数(3)向向烧烧杯杯中中注注入入少少量量的的冷冷水水，使使热热敏敏电电阻阻浸浸没没在在冷冷水水中中，记记下下温温度度计计的的示示数数和和多多用用

3、电电表表测测量量的的热热敏敏电电阻阻的阻的阻值值(4)将将热热水水分分几几次次注注入入烧烧杯杯中中，测测出出不不同同温温度度下下热热敏敏电电阻的阻阻的阻值值，并，并记录记录2数据处理数据处理(1)根根据据记记录录数数据据，把把测测量量到到的的温温度度、电电阻阻值值填填入入下下表中，分析表中，分析热热敏敏电电阻的特性阻的特性.次数次数待待测测量量温度温度()电电阻阻()(2)在在图图实实3所所示示坐坐标标系系中中，粗粗略略画画出出热热敏敏电电阻阻的的阻阻值值随温度随温度变变化的化的图线图线图实图实3(3)根根据据实实验验数数据据和和Rt图图线线，得得出出结结论论：热热敏敏电电阻阻的阻的阻值值随温

4、度的升高而减小，随温度的降低而增大随温度的升高而减小，随温度的降低而增大二、研究光敏电阻的光敏特性二、研究光敏电阻的光敏特性图实图实41实验实验步步骤骤(1)将将光光电电传传感感器器、多多用用电电表表、灯灯泡泡、滑滑动动变变阻阻器器按按图图实实4所所示示电电路路连连接接好好，其其中中多多用用电电表表置置于于欧欧姆姆“100”挡挡(2)先先测测出出在在室室内内自自然然光光的的照照射射下下光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值，并并记录记录数据数据(3)打打开开电电源源，让让小小灯灯泡泡发发光光，调调节节小小灯灯泡泡的的亮亮度度使使之之逐逐渐渐变变亮亮，观观察察多多用用电电表表表表盘盘指指针针显显示示电电阻

5、阻阻阻值值的的情况，并情况，并记录记录(4)用用手手掌掌(或或黑黑纸纸)遮遮光光时时电电阻阻值值又又是是多多少少？并并记记录录2数据处理数据处理把把记记录录的的结结果果填填入入下下表表中中，根根据据记记录录数数据据分分析析光光敏敏电电阻的特性阻的特性.结结论论：光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值被被光光照照射射时时发发生生变变化化，光光照照增增强强电电阻阻变变小，光照减弱小，光照减弱电电阻阻变变大大【注意事项注意事项】1在在做做热热敏敏实实验验时时，加加开开水水后后要要等等一一会会再再测测其其阻阻值值，以使以使电电阻温度与水温相同，并同阻温度与水温相同，并同时读时读出水温出水温光照光照强强度度弱弱中

6、中强强无光照射无光照射阻阻值值()2在在光光敏敏实实验验中中，如如果果效效果果不不明明显显，可可将将电电阻阻部部分分电电路路放放入入带带盖盖的的纸纸盒盒中中，并并通通过过盖盖上上小小孔孔改改变变射射到到光光敏敏电电阻上的光的多少阻上的光的多少3欧姆表每次欧姆表每次换挡换挡后都要重新后都要重新调调零零 利利用用负负温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻制制作作的的热热传传感感器器，一一般般体体积积很很小小，可可以以用用来来测测量量很很小小范范围围内内的的温温度度变变化化，反反应应快，而且精确度高快，而且精确度高(1)如如果果将将负负温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻与与电电源源、电电流流表表和和其其他他

7、元元件件串串联联成成一一个个电电路路，其其他他因因素素不不变变，只只要要热热敏敏电电阻阻所所处处区区域域的的温温度度降降低低，电电路路中中电电流流将将变变_(填填“大大”或或“小小”)考点核心突破考点核心突破考点一热敏电阻的实际应用考点一热敏电阻的实际应用(2)上上述述电电路路中中，我我们们将将电电流流表表中中的的电电流流刻刻度度换换成成相相应应的的温温度度刻刻度度，就就能能直直接接显显示示出出热热敏敏电电阻阻附附近近的的温温度度如如果果刻刻度度盘盘正正中中的的温温度度为为20(如如图图实实5甲甲)，则则25 的的刻刻度度应应在在20 的的刻刻度度的的_(填填“左左”或或“右右”)侧侧图实图实

8、5(3)为为了了将将热热敏敏电电阻阻放放置置在在某某蔬蔬菜菜大大棚棚内内检检测测大大棚棚内内温温度度变变化化，请请用用图图乙乙中中的的器器材材(可可增增加加元元器器件件)设设计计一一个个电电路路解解析析(1)因因为为负负温温度度系系数数热热敏敏电电阻阻温温度度降降低低时时，电阻增大故电路中电流会减小电阻增大故电路中电流会减小(2)由由(1)的的分分析析知知，温温度度越越高高，电电流流越越大大，25 的的刻刻度应对应较大电流，故在度应对应较大电流，故在20 的刻度的右侧的刻度的右侧(3)如图所示如图所示答案答案(1)小小(2)右右(3)见见解析解析 为为了了节节能能和和环环保保，一一些些公公共共

9、场场所所使使用用光光控控开开关关控控制制照照明明系系统统光光控控开开关关可可采采用用光光敏敏电电阻阻来来控控制制，光光敏敏电电阻阻是是阻阻值值随随着着光光的的照照度度而而发发生生变变化化的的元元件件(照照度度可可以以反反映映光光的的强强弱弱，光光越越强强照照度度越越大大，照照度度单单位位为为lx)某光敏某光敏电电阻阻RP在不同照度下的阻在不同照度下的阻值值如下表：如下表：考点二光敏电阻传感器的应用考点二光敏电阻传感器的应用照度照度(lx)0.20.40.60.81.01.2电电阻阻(k)754028232018(1)根根据据表表中中数数据据，请请在在给给定定的的坐坐标标系系(图图实实6)中中描

10、描绘绘出出阻阻值值随随照照度度变变化化的的曲曲线线，并并说说明明阻阻值值随随照照度度变变化的特点化的特点图实图实6图实图实7(2)如如图图实实7所所示示，当当1、2两两端端所所加加电电压压上上升升至至2 V时时，控控制制开开关关自自动动启启动动照照明明系系统统，请请利利用用下下列列器器材材设设计计一一个个简简单单电电路路，给给1、2两两端端提提供供电电压压，要要求求当当天天色色渐渐暗暗照照度度降降低低至至1.0(lx)时时启启动动照照明明系系统统，在在虚虚线线框框内内完完成成电电路原理路原理图图(不不考考虑虑控控制制开开关关对对所所设设计计电电路路的的影影响响)提提供供的的器器材材如如下：下：

11、光敏光敏电电阻阻RP(符号符号 ，阻，阻值见值见上表上表)；直流直流电电源源E(电动势电动势3 V，内阻不，内阻不计计)；定定值值电电阻阻：R110 k，R220 k，R340 k(限限选选其中之一并在其中之一并在图图中中标标出出)开关开关S及及导线导线若干若干解解析析(1)光光敏敏电电阻阻的的阻阻值值随随光光照照度度变变化化的的曲曲线线如如图所示图所示光敏电阻的阻值随光照度变化特点：光敏电阻的阻值随光照度变化特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小答案答案见见解析解析 图图实实8所所示示装装置置可可以以用用来来测测量量硬硬弹弹簧簧(即即劲劲度度系系数

12、数较较大大的的弹弹簧簧)的的劲劲度度系系数数k.电电源源的的电电动动势势为为E，内内阻阻可可忽忽略略不不计计；滑滑动动变变阻阻器器全全长长为为L，重重力力加加速速度度为为g.为为理理想想电电压压表表，当当木木板板上上没没有有放放重重物物时时，滑滑动动变变阻阻器器的的触触头头位位于于图图中中a点点，此此时时电电压压表表示示数数为为零零在在木木板板上上放放置置质质量量为为m的的重重物物，滑滑动动变变阻阻器器的的触触头头随随木木板板一一起起下下移移，由由电电压压表表的的示示数数U及及其其他他给给定定条条件件，可可计计算算出出弹弹簧的簧的劲劲度系数度系数k.考点三力电传感器的实际应用考点三力电传感器的实际应用图实图实8(1)写出写出m、U与与k之之间间所所满满足的关系式足的关系式(2)已已知知E1.50 V，L12.0 cm，g9.80 m/s2.测测量量结结果如下表：果如下表：m(kg)1.001.503.004.506.007.50U(V)0.108 0.154 0.290 0.446 0.608 0.740在在图图实实9中中给给出出的的坐坐标标纸纸上上利利用用表表中中数数据据描描出出mU直直线线图实图实9mU直直线线的斜率的斜率为为_kg/V；弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数k_N/m(结结果果均均保保留留三三位位有效数字有效数字)