第五章傳感器5.3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置目錄CONTENTS1

學習目標2

新課導入3

新課講解4

課堂小結(jié)5

當堂小練1.會利用干簧管制作簡單的自動控制裝置.2.會利用光敏電阻制作簡單的自動控制裝置.

學習目標生活中的傳感器光感傳感器水質(zhì)PH傳感器紫外線傳感器仿生傳感器磁光效應傳感器新課導入

傳感器是構(gòu)成自動控制系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。如果沒有傳感器對原始信息進行準確、可靠地捕捉和轉(zhuǎn)換，那么一切控制將無法實現(xiàn)。本節(jié)提供了兩個利用傳感器實現(xiàn)簡單自動控制的實驗，同學們可以根據(jù)興趣和器材條件從中選擇一個。只有自己動手進行組裝和調(diào)試，才會對傳感器的作用有更深切的體會。

下面我們來看幾個生活中的實例怎樣才能實現(xiàn)上述功能呢？利用干簧管在磁場中的特性是不錯的選擇。如圖是一個簡單的門窗磁控防盜報警裝置示意圖。門的上沿嵌入一小塊永磁體M，門框內(nèi)與M相對的位置嵌入干簧管SA，并將干簧管接入報警電路。干簧管可將門與門框的相對位置這一非電學量轉(zhuǎn)換為電路的通斷。一、實驗1門窗防盜報警裝置門窗防盜報警裝置新課講解電磁繼電器一、實驗目的：了解門窗報警裝置的原理二、實驗原理閉合電路開關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當門窗緊閉時,磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩個簧片被磁化相吸而接通繼電器線圈K,使繼電器工作。繼電器的動觸點c與常開觸點a接通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,顯示電路處于正常工作狀態(tài)。當門窗開啟時,磁體離開干簧管,干簧管失磁斷開,繼電器被斷電。繼電器的動觸點c與常閉觸點b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報警。干簧管在電路中起傳感器和控制開關(guān)的作用,繼電器則相當于一個自動的雙向開關(guān)。門窗防盜報警裝置電路圖發(fā)光二極管三、實驗器材電源、導線、開關(guān)、干簧管、繼電器、蜂鳴器、發(fā)光二極管、電阻、小磁體。四、實驗步驟(1)連接電路前,要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管,觀察簧片能否正常動作。(2)確定各元件可以正常工作后,連接電路。(3)接通電源后,將磁體先后靠近和離開干簧管,分別觀察實驗現(xiàn)象。表1基本元件及參數(shù)二、實驗2光控開關(guān)

光控路燈可以根據(jù)光照的變化自動開啟或關(guān)閉。怎樣能夠在天色暗到一定程度時讓路燈自動開啟，而在天明時自動熄滅？我們可以利用光敏電阻來完成這一任務。下面提供兩種模擬的光控開關(guān)電路，用發(fā)光二極管或小燈泡代表路燈。一、實驗目的了解光控開關(guān)的原理。二、實驗原理當環(huán)境的光比較強時,光敏電阻RG的阻值很小,三極管不導通,發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當于斷路,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開狀態(tài),小燈泡L不亮。當環(huán)境的光比較弱時,光敏電阻RG的阻值變大,三極管導通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合而點亮小燈泡L。三極管電路符號及實物圖光控開關(guān)電路三、實驗器材可調(diào)電阻、限流電阻、光敏電阻、暗電阻、亮電阻、三極管、發(fā)光二極管、繼電器、小燈泡、二極管、電源。四、實驗步驟(1)連接電路,檢查無誤后,接通電源。(2)讓光敏電阻RG受到白天較強的自然光照射,調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。(3)遮擋RG,當光照減弱到某種程度時,就會看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。(4)讓光照加強,當光照強到某種程度時,則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。如果實驗現(xiàn)象不明顯,可用手電筒加強光照,或遮蓋光敏電阻,再進行觀察。表2基