实验十一 传感器的简单应用

《实验十一 传感器的简单应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、考情案例导析实验十一传感器的简单应用实验理论指导知能演练提升(1)了解传感器的工作原理，知道热敏电阻、光敏电阻等敏感元件的特性。(2)了解传感器在技术上的简单应用。(1)传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)。(2)工作过程如图：热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等。1．研究热敏电阻的热敏特性(1)实验步骤：①按如图实－11－1所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；②把多用电表置于“欧姆”挡，并选择图实－11－1适当的量

2、程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；③向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；④将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录。(2)数据处理：①根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻的特性。次数待测量温度(℃)电阻(Ω)②在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线。③根据实验数据和R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。图实－11－22．研究光敏电阻的光敏特性(1)实验步骤：

3、①将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器按如图实－11－3所示电图实－11－3路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据；③打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；④用手掌(或黑纸)遮光时的电阻值又是多少，并记录。(2)数据处理：把记录的结果填入表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大。光照强度弱中强无光照射阻值(Ω)(1)在做热敏实验时，加开水后要

4、等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温。(2)光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强度。(3)欧姆表每次换挡后都要重新调零。[典例必研][例1]用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图实－11－4虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计，他采用伏安法测量在

5、不同温度下RL的阻值，测量电路如图所示，图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表格所示。图实－11－4温度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0RL阻值(Ω)54.351.548.344.741.437.934.7回答下列问题：(1)根据图实－11－4所示的电路，在图实－11－5所示的实物图上连线。图实－11－5(2)为了检验RL与温度t之间近似为线性关系，在图实－11－6坐标纸上作出RL－t关系图线。图实－11－6(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图实－11－7甲、乙所示。电流表的读数

6、为________，电压表的读数为________。此时等效电阻RL的阻值为________。热敏电阻所处环境的温度约为________。图实－11－7[答案](1)连线如图所示(2)RL－t关系曲线如图所示(3)115mA5.00V43.5Ω64.0℃[例2]为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如下表：照度(lx)0.20.40.60.81.01.2

7、电阻(kΩ)754028232018(1)根据表中数据，请在给定的坐标系(图实－11－8)中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点。图实－11－8(2)如图实－11－9所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关自动启动照明系统。请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，在虚线框图实－11－9内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下：光敏电阻RP(符号，阻值见上表)直流电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R1＝

8、10kΩ，R2＝20kΩ，R3＝40kΩ(限选其中之一并在图实－11－11中标出)；开关S及导线若干。[解析](1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图实所示。特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小。(2)当控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，