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1、一、實驗目的 1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性 2學會傳感器的簡單使用 二、實驗原理 傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學量)的一類元件其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，熱電傳感器是利用熱敏電,阻或金屬熱電阻將溫度信號轉(zhuǎn)換成電信號，轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過電子電路的處理就可以達到方便檢測、自動控制、遙控等各種目的了 三、實驗器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導線等,四、實
2、驗操作 1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)按如圖實111所示連接 好電路，將熱敏電阻絕緣處理 (2)把多用電表置于“歐姆檔”，并 選擇適當?shù)牧砍虦y出燒杯中沒有 水時熱敏電阻的阻值，并記下溫 度計的示數(shù),圖實111,(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中， 記下溫度計的示數(shù)和多用電表測量的熱敏電阻的阻值 (4)將熱水分幾次注入燒杯中，測出不同溫度下熱敏電阻的 阻值，并記錄 (5)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測量到的溫度、電阻值填入下表中， 分析熱敏電阻的特性.,(6)在如圖實112所示的 坐標系中，粗略畫出熱 敏電阻的阻值隨溫度變 化的圖線 結(jié)論：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和Rt圖線可知
3、，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,圖實112,2研究光敏電阻的光敏特性 (1)將光電傳感器、多用電表、 燈泡、滑動變阻器按如圖實 113所示電路連接好， 其中多用電表置于“100”檔； (2)先測出在室內(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，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄； (4)用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是什么？并記錄,圖實113,(5)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.,結(jié)論：光敏電阻的阻值隨光照強度的增大而減小,五、注意事項 1在做熱敏電阻實驗時
4、，加熱水后要等一會兒再測其阻值， 以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時讀出水溫 2在光敏電阻實驗中，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歐姆表每次換檔后都要重新調(diào)零,(2009山東高考)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來控制，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弱，光越強照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請在給定的坐標系中(圖實114)描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點,圖實114,
5、(2)如圖實115所示，當1、2兩 端所加電壓上升至2 V時，控制 開關(guān)自動啟動照明系統(tǒng)請利 用下列器材設計一個簡單電路， 給1、2兩端提供電壓，要求當 天色漸暗照度降低至1.0 lx時啟 動照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開 關(guān)對所設計電路的影響),圖實115,提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號 ，阻值見上表)； 直流電源E(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標出)； 開關(guān)S及導線若干,解析(1)描繪圖象應注意：各點均勻分布在圖線兩側(cè)，且圖線應用平滑曲線，而不能成為各點的連線 光敏電阻的阻值
6、隨光照度變化的曲線如圖實116所示,圖線為曲線，電阻與照度成非線性變化關(guān)系,圖實116,(2)根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，E3 V，當照度降低至1.0 lx時，其電壓升至2 V，由圖線知，此時光敏電阻RP20 k，URP2 V，串聯(lián)電阻分壓UR1 V，由 2得：R 10 k，故選定值電阻R1.,電路原理如圖實117所示,圖實117,答案(1)如圖實116所示 光敏電阻的阻值隨光照度變化特點：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 (2)如圖實117所示,傳感器是把非電學量(如 速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換 成電學量的變化的一種元件，在 自動控制中有著相當廣泛的應用 有一種測量人的
7、體重的電子秤， 其測量部分的原理圖如圖實118中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強為1107 Pa，且已知,圖實118,壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示設踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g10 m/s2.請回答：,(1)該秤零起點(即踏板空載時)的刻度線應標在電流表刻度盤________A處 (2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個人的體重是________kg.,解析本題是傳感器的應用問題，考查學生的實驗與探究能力 (1)由圖表知，踏板空載時，壓力傳感器電阻R300 ，此時A中電流I A1.6102 A. (2)當電流I20 mA20103 A時，壓力傳感器的電阻R 240 ，對應表格中，這個人的質(zhì)量為50 kg.,答案(1)1.6102(2)50,
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