《實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用（32頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識(shí)熱敏電阻、光敏電阻等傳感器的特性2了解傳感器在技術(shù)上的簡(jiǎn)單應(yīng)用 二、實(shí)驗(yàn)原理傳感器能將它感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)其工作過(guò)程是通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元件將感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)例如，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)，熱電傳感器是利用熱敏電阻或金屬熱電阻將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)過(guò)電子電路的處理就可達(dá)到方便檢測(cè)、自動(dòng)控制、遙控等各種目的 傳感器工作的原理可用下面框圖表示： 三、實(shí)驗(yàn)器材熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等
2、四、研究熱敏電阻的熱敏特性1實(shí)驗(yàn)步驟(1 )按圖實(shí)1 11所示連接好電路， 將熱敏電阻絕緣處理(2 )把多用電表置于“歐姆擋”，并 選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒(méi)有熱 圖實(shí)1 11 水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫度計(jì)的示數(shù)； (3 )向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒(méi)在冷水中，記 下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值；(4 )將熱水分幾次注入燒杯中，測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的阻 值，并記錄2數(shù)據(jù)處理(1 )根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的溫度、電阻值填入下表中，分 析熱敏電阻的特性.次數(shù)待測(cè)量溫度() 電阻() (2 )在圖實(shí)1 12所示的坐標(biāo)系中， 粗略地畫(huà)出熱敏電阻的阻值隨 溫度變化的圖線 圖
3、實(shí)1 12(3 )根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rt圖線，得出 結(jié)論：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 五、研究光敏電阻的光敏特性1實(shí)驗(yàn)步驟(1 )將光電傳感器、多用電表、燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖實(shí)1 13所示電路連接好，其中多用電表置于歐姆“1 0 0”擋； 圖實(shí)1 13(2 )先測(cè)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(kāi)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(pán)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)電阻值又是多少？并記錄 2數(shù)據(jù)處理 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.光照強(qiáng)度弱中強(qiáng)無(wú)光照射阻值結(jié)論
4、：光敏電阻的阻值被光照射時(shí)發(fā)生變化，光照增強(qiáng)電阻變小，光照減弱電阻變大 六、注意事項(xiàng)1在熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)兒再測(cè)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(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上 的光的多少3歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零七、誤差分析 此實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)源于溫度計(jì)和歐姆表的讀數(shù) 八、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)對(duì)于熱敏電阻的特性，可用以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行：如圖實(shí)1 14所示，將多用電 圖實(shí)1 14表的選擇開(kāi)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R t的兩端相連，這時(shí)表針指在某一刻度，觀察下述操作下的指針偏轉(zhuǎn)情
5、況： (1 )往Rt上擦一些酒精；(2 )用吹風(fēng)機(jī)將熱風(fēng)吹向電阻實(shí)驗(yàn)分析：(1 )中指針左偏，說(shuō)明Rt的阻值增大；酒精蒸發(fā) 吸熱，熱敏電阻的溫度降低，所以熱敏電阻的阻值隨溫度的降低而增大(2 )中指針右偏，說(shuō)明Rt的阻值減小，而熱敏電阻Rt的溫度升 高，故熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小 優(yōu)點(diǎn)：改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，學(xué)生很快得出結(jié)論 例1 熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件，現(xiàn)用伏安法研究電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整已知常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值約4 5 .將熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫(huà)出)
6、、電源(3 V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1 )、直流電壓表(內(nèi)阻約5 k)、滑動(dòng)變阻器(02 0 )、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干電阻傳感器 (a)圖實(shí)1 15 (1 )在圖實(shí)1 15 (a)中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖(2 )根據(jù)電路圖，在圖實(shí)1 15 (b)所示的實(shí)物圖上連線(3 )簡(jiǎn)要寫(xiě)出完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步驟 解析常溫下待測(cè)熱敏電阻的阻值(約4 5 )較小，應(yīng)該選用安培表外接法熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，熱敏電阻兩端的 圖實(shí)1 16電壓由零逐漸增大，滑動(dòng)變阻器選用分壓式(1 )實(shí)驗(yàn)電路如圖實(shí)1 16所示(2 )根據(jù)電路圖，連接實(shí)物圖如圖實(shí)1 17所示 圖實(shí)1 17 (3 )完成接線后的主要實(shí)驗(yàn)步
7、驟：往保溫杯里加一些熱水，待溫度計(jì)穩(wěn)定時(shí)讀出溫度計(jì)值；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，快速測(cè)出幾組電壓表和電流表的值；重復(fù)和，測(cè)量不同溫度下的數(shù)據(jù)；繪出各測(cè)量溫度下的熱敏電阻的伏安特性曲線答案見(jiàn)解析 力 傳 感 器例2 如圖實(shí)1 18所示為某種電子秤的原理示意圖，AB為一均勻的滑動(dòng)變阻器，阻值為R，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，與P1相連的金屬細(xì)桿可在被固定的豎直光滑絕緣桿MN上保持水平狀態(tài)，金屬細(xì)桿與托盤(pán)相連金屬細(xì)桿所受重力忽略不計(jì)，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)P1剛好指向A端，若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上顯示出質(zhì)量的大小已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤(pán)自身質(zhì)量為m 0，電源的
8、電動(dòng)勢(shì)為E，電源的內(nèi)阻忽略不計(jì)，信號(hào)放大器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和顯示器的分流作用忽略不計(jì)求： 圖實(shí)1 18 (1 )托盤(pán)上未放物體時(shí)在托盤(pán)的自身重力作用下P1距A端的距離x1；(2 )在托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)P1距A端的距離x2；(3 )在托盤(pán)上未放物體時(shí)通常先校準(zhǔn)零點(diǎn)，其方法是：調(diào)節(jié)P2，從而使P1、P2間的電壓為零，校準(zhǔn)零點(diǎn)后將被稱物體放在托盤(pán)上試推導(dǎo)出被稱物體的質(zhì)量m與P1、P2間電壓U的函數(shù)關(guān)系式 思路點(diǎn)撥托盤(pán)上未放物體時(shí)，托盤(pán)有重力，此時(shí)彈簧的壓縮量為多少？在托盤(pán)上放有質(zhì)量為m的物體時(shí)，只有物體壓縮彈簧嗎？放上重物后，向下壓縮彈簧，帶動(dòng)指針向下運(yùn)動(dòng)，從而使P1和P2之間的電阻長(zhǎng)度發(fā)生變化
9、，導(dǎo)致兩點(diǎn)間的電壓有變化，最終根據(jù)閉合電路的歐姆定律，能換算出物體的質(zhì)量和電壓U的關(guān)系嗎？ 創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)例3 為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開(kāi)關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開(kāi)關(guān)可采用光敏電阻來(lái)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：照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2電阻(k) 75 40 28 23 20 18 (1 )根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)趫D實(shí)1 19所示的坐標(biāo)系中描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說(shuō)明阻值隨照度變化的特點(diǎn)圖實(shí)1 19 定值電阻：R11 0 k，R22 0 k，R34 0 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)；開(kāi)關(guān)S及導(dǎo)線若干圖實(shí)1 11 0 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隨光照度變化的曲線如圖實(shí)1 11 1所示，電阻的阻值隨光照度的增大而減小圖 實(shí) 11 11 答 案 見(jiàn)解析 點(diǎn)擊此圖片進(jìn)入專題針對(duì)訓(xùn)練
實(shí)驗(yàn)十一傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用
