人教版 (2019)选择性必修 第二册3 利用传感器制作简单的自动控制装置优秀ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第二册3 利用传感器制作简单的自动控制装置优秀ppt课件，共18页。PPT课件主要包含了学习目标，生活中的传感器，表2基本元件及参数，本课小结，当堂检测，ACD等内容，欢迎下载使用。

1.会利用干簧管制作简单的自动控制装置，如门窗防盗报警装置。2.会利用光敏电阻制作简单的自动控制装置，如光控开关。3.通过制作自动控制装置，初步养成针对学习和生活中的问题，设计方案、动手实践的意识和习惯。
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。本节提供了两个利用传感器实现简单自动控制的实验，同学们可以根据兴趣和器材条件从中选择一个。只有自己动手进行组装和调试，才会对传感器的作用有更深切的体会。
下面我们来看几个生活中的实例怎样才能实现上述功能呢？利用干簧管在磁场中的特性是不错的选择。如图是一个简单的门窗磁控防盗报警装置示意图。门的上沿嵌入一小块永磁体 M，门框内与M 相对的位置嵌入干簧管 SA，并将干簧管接入报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。
一、实验1 门窗防盗报警装置
一、实验目的：了解门窗报警装置的原理二、实验原理闭合电路开关S,系统处于防盗状态。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。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。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。
门窗防盗报警装置电路图
三、实验器材电源、导线、开关、干簧管、继电器、蜂鸣器、发光二极管、电阻、小磁体。四、实验步骤(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,连接电路。(3)接通电源后,将磁体先后靠近和离开干簧管,分别观察实验现象。
光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。怎样能够在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭？我们可以利用光敏电阻来完成这一任务。下面提供两种模拟的光控开关电路，用发光二极管或小灯泡代表路灯。
一、实验目的了解光控开关的原理。二、实验原理 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。
三极管电路符号及实物图
三、实验器材可调电阻、限流电阻、光敏电阻、暗电阻、亮电阻、三极管、发光二极管、继电器、小灯泡、二极管、电源。四、实验步骤(1)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。如果实验现象不明显,可用手电筒加强光照,或遮盖光敏电阻,再进行观察。
研究传感器应用注意事项对于有关传感器应用的实验电路问题，解答时应先弄清楚电路中所用传感器的类型及其工作原理，然后根据电路特点进行分析．
1.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图。罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。平时光电三极管接收不到LED发出的光，呈现高电阻状态。当发生火灾时，下列说法正确的是（　　）A.进入罩内的烟雾遮挡了光线，使光电三极管电阻更大，检测电路检测出变化发出警报B.发生火灾时，光电三极管温度升高，电阻变小，检测电路检测出变化发出警报C.发生火灾时，进入罩内的烟雾对光有散射作用，部分光线照到光电三极管上，电阻变小，发出警报D.以上说法均不正确
【解析】　由报警器的原理可知，发生火灾时烟雾进入罩内，使LED发出的光发生散射，部分光线照在光电三极管上，使其电阻变小，与传感器相连的电路检测出这种变化，发出警报。
2.光电管在各种自动化装置中有很多应用，街道的路灯自动控制开关就是其应用之一。如图6-2-5所示为其模拟电路，其中A为光电管，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，试简述其工作原理。（提示：光照射到K极上能放出电子。）
解：开关合上后：白天，光电管在可见光照射下有电子逸出，从光电管阴极逸出的电子被加速到阳极使电路接通，电磁铁中的强电流产生的磁场将衔铁吸住，照明电路断开，灯泡不亮；夜晚，光电管无光照射就无电子逸出，电路断开，电磁铁中无电流通过，弹簧将衔铁拉起，照明电路接通，这样就达到日出灯熄、日落灯亮的目的。
3.［多选］如图所示是电饭锅的结构图，如果感温磁体的“居里温度”为103℃，下列说法中正确的是（　 　）A.常温下感温磁体具有较强的铁磁性B.当温度超过103 ℃时，感温磁体的铁磁性较强C.饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过103 ℃，这时开关按钮会跳起D.常压下只要锅内有水，锅内的温度不可能达到103 ℃，开关按钮就不会自动跳起
解析：A对：常温下感温磁体具有较强的铁磁性。B错，C对：饭熟后，水分被大米吸收，锅底的温度会超过“居里温度”103，感温磁体铁磁性消失，这时开关按钮会跳起。D对：常压下只要锅内有水，因为水的沸点为100，锅内的温度就不可能达103，感温磁体始终具有铁磁性，开关按钮就不会自动跳起。