人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)3 利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置優(yōu)秀ppt課件

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第二冊(cè)3 利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置優(yōu)秀ppt課件，共18頁(yè)。PPT課件主要包含了學(xué)習(xí)目標(biāo)，生活中的傳感器，表2基本元件及參數(shù)，本課小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)，ACD等內(nèi)容，歡迎下載使用。
1.會(huì)利用干簧管制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置，如門(mén)窗防盜報(bào)警裝置。2.會(huì)利用光敏電阻制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置，如光控開(kāi)關(guān)。3.通過(guò)制作自動(dòng)控制裝置，初步養(yǎng)成針對(duì)學(xué)習(xí)和生活中的問(wèn)題，設(shè)計(jì)方案、動(dòng)手實(shí)踐的意識(shí)和習(xí)慣。
傳感器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地捕捉和轉(zhuǎn)換，那么一切控制將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。本節(jié)提供了兩個(gè)利用傳感器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單自動(dòng)控制的實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們可以根據(jù)興趣和器材條件從中選擇一個(gè)。只有自己動(dòng)手進(jìn)行組裝和調(diào)試，才會(huì)對(duì)傳感器的作用有更深切的體會(huì)。
下面我們來(lái)看幾個(gè)生活中的實(shí)例怎樣才能實(shí)現(xiàn)上述功能呢？利用干簧管在磁場(chǎng)中的特性是不錯(cuò)的選擇。如圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的門(mén)窗磁控防盜報(bào)警裝置示意圖。門(mén)的上沿嵌入一小塊永磁體 M，門(mén)框內(nèi)與M 相對(duì)的位置嵌入干簧管 SA，并將干簧管接入報(bào)警電路。干簧管可將門(mén)與門(mén)框的相對(duì)位置這一非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電路的通斷。
一、實(shí)驗(yàn)1 門(mén)窗防盜報(bào)警裝置
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私忾T(mén)窗報(bào)警裝置的原理二、實(shí)驗(yàn)原理閉合電路開(kāi)關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。當(dāng)門(mén)窗緊閉時(shí),磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而接通繼電器線(xiàn)圈K,使繼電器工作。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常開(kāi)觸點(diǎn)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(dāng)門(mén)窗開(kāi)啟時(shí),磁體離開(kāi)干簧管,干簧管失磁斷開(kāi),繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。干簧管在電路中起傳感器和控制開(kāi)關(guān)的作用,繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向開(kāi)關(guān)。
門(mén)窗防盜報(bào)警裝置電路圖
三、實(shí)驗(yàn)器材電源、導(dǎo)線(xiàn)、開(kāi)關(guān)、干簧管、繼電器、蜂鳴器、發(fā)光二極管、電阻、小磁體。四、實(shí)驗(yàn)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(dòng)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(kāi)干簧管,分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
光控路燈可以根據(jù)光照的變化自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。怎樣能夠在天色暗到一定程度時(shí)讓路燈自動(dòng)開(kāi)啟，而在天明時(shí)自動(dòng)熄滅？我們可以利用光敏電阻來(lái)完成這一任務(wù)。下面提供兩種模擬的光控開(kāi)關(guān)電路，用發(fā)光二極管或小燈泡代表路燈。
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夤饪亻_(kāi)關(guān)的原理。二、實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)環(huán)境的光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻RG的阻值很小,三極管不導(dǎo)通,發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開(kāi)狀態(tài),小燈泡L不亮。當(dāng)環(huán)境的光比較弱時(shí),光敏電阻RG的阻值變大,三極管導(dǎo)通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。
三極管電路符號(hào)及實(shí)物圖
三、實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟(1)連接電路,檢查無(wú)誤后,接通電源。(2)讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)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(dāng)光照減弱到某種程度時(shí),就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。(4)讓光照加強(qiáng),當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí),則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯,可用手電筒加強(qiáng)光照,或遮蓋光敏電阻,再進(jìn)行觀察。
研究傳感器應(yīng)用注意事項(xiàng)對(duì)于有關(guān)傳感器應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)電路問(wèn)題，解答時(shí)應(yīng)先弄清楚電路中所用傳感器的類(lèi)型及其工作原理，然后根據(jù)電路特點(diǎn)進(jìn)行分析．
1.如圖所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖。罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（　　）A.進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線(xiàn)，使光電三極管電阻更大，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)B.發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)C.發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用，部分光線(xiàn)照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)D.以上說(shuō)法均不正確
【解析】　由報(bào)警器的原理可知，發(fā)生火災(zāi)時(shí)煙霧進(jìn)入罩內(nèi)，使LED發(fā)出的光發(fā)生散射，部分光線(xiàn)照在光電三極管上，使其電阻變小，與傳感器相連的電路檢測(cè)出這種變化，發(fā)出警報(bào)。
2.光電管在各種自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用，街道的路燈自動(dòng)控制開(kāi)關(guān)就是其應(yīng)用之一。如圖6-2-5所示為其模擬電路，其中A為光電管，B為電磁繼電器，C為照明電路，D為路燈，試簡(jiǎn)述其工作原理。（提示：光照射到K極上能放出電子。）
解：開(kāi)關(guān)合上后：白天，光電管在可見(jiàn)光照射下有電子逸出，從光電管陰極逸出的電子被加速到陽(yáng)極使電路接通，電磁鐵中的強(qiáng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)將銜鐵吸住，照明電路斷開(kāi)，燈泡不亮；夜晚，光電管無(wú)光照射就無(wú)電子逸出，電路斷開(kāi)，電磁鐵中無(wú)電流通過(guò)，彈簧將銜鐵拉起，照明電路接通，這樣就達(dá)到日出燈熄、日落燈亮的目的。
3.［多選］如圖所示是電飯鍋的結(jié)構(gòu)圖，如果感溫磁體的“居里溫度”為103℃，下列說(shuō)法中正確的是（　 ?。〢.常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的鐵磁性B.當(dāng)溫度超過(guò)103 ℃時(shí)，感溫磁體的鐵磁性較強(qiáng)C.飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)超過(guò)103 ℃，這時(shí)開(kāi)關(guān)按鈕會(huì)跳起D.常壓下只要鍋內(nèi)有水，鍋內(nèi)的溫度不可能達(dá)到103 ℃，開(kāi)關(guān)按鈕就不會(huì)自動(dòng)跳起
解析：A對(duì)：常溫下感溫磁體具有較強(qiáng)的鐵磁性。B錯(cuò)，C對(duì)：飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)超過(guò)“居里溫度”103，感溫磁體鐵磁性消失，這時(shí)開(kāi)關(guān)按鈕會(huì)跳起。D對(duì)：常壓下只要鍋內(nèi)有水，因?yàn)樗姆悬c(diǎn)為100，鍋內(nèi)的溫度就不可能達(dá)103，感溫磁體始終具有鐵磁性，開(kāi)關(guān)按鈕就不會(huì)自動(dòng)跳起。