高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置教学ppt课件

这是一份高中物理利用传感器制作简单的自动控制装置教学ppt课件，共14页。PPT课件主要包含了实验目的，实验原理，实验器材和装置，干簧管，继电器作为执行装置，实验操作，光控开关，实验原理图，实验器材等内容，欢迎下载使用。
传感器是构成自动控制系统的必要环节。如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠地捕捉和转换，那么一切控制将无法实现。
实验一、门窗防盗报警装置
当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作。继电器的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作状态。
干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,
继电器则相当于一个自动的双向开关。
闭合电路开关S,系统处于防盗状态。
当门窗开启时,磁体离开干簧管,干簧管失磁断开,继电器被断电。继电器的动触点c与常闭触点b接通,蜂鸣器H发声报警。
作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在
二极管：作为电路正常工作提示
③接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象。
①连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。
②确定各元件可以正常工作后，按照图5.3-2所示连接电路。
【例题1】如图所示,某小型电磁继电器,其中L为含铁芯的线圈。P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱。电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是(　　)A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联
A、B接电磁继电器的线圈,所以A、B应接信号电压,线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故正确选项为A。
当环境的光比较强时,光敏电阻RG的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡L不亮。
当环境的光比较弱时,光敏电阻RG的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。
光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。
3.实验操作及实验现象
（1）按照图5.3-5所示连接电路，检查无误后，接通电源。（2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。（3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。
【例题2】如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置， ?1为光敏电阻(光照增强电阻变小)， ?2为定值电阻，?、?接监控装置.则( )①当有人通过通道而遮蔽光线时， ?、?之间电压升高②当有人通过通道而遮蔽光线时， ?、?之间电压降低③当仅增大?2的阻值时，可增大?、?之间的电压④当仅减小?2的阻值时，可增大?、?之间的电压A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
由电路图可知，两电阻串联，监控装置与?2并联.当有人通过通道而遮蔽光线时， ?1阻值变大，电路中的总电阻变大；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据?=??可知， ?2阻值不变时，其两端的电压变小，即?、?之间电压降低，故②正确，①错误；当仅增大?2的阻值时，根据串联分压规律可知， ?2两端的电压变大，即?、?之间电压升高，故③正确，④错误.故C正确。
1、如图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。乙图为其简化示意图。安装时，将磁条固定在门上，主机安装在与其等高的门框边缘，门关上时，两者刚好靠近在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是（ ）A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的 B. 触发器可以由铜制成C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作 D. 本装置是利用电流的磁效应工作的
2、如图所示是温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电).则下列说法正确的是( )A.温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮B.温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭C.温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警D.温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不报警
温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于开路状态，电磁铁线圈中没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，指示灯亮，电铃不报警，故B错误，D正确；温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过触点3与工作电路接通，电铃报警，此时指示灯所在的电路中没有电流，指示灯不亮，故A、C错误。