传感器的应用实例(教案)

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1、传感器的应用实例教学目标（―）知识与技能1.了解两个实验的基木原理。2.通过实验，加深对传感器作用的体会，培养自己的动手能力。（―）过程与方法通过实验培养动手能力，体会传感器在实际屮的应用。（三）情感、态度与价值观在实验中通过动手组装和调试，增强理论联系实际的意识，激发学习兴趣,培养良好的科学态度。教学重点、难点重点1.了解斯密特触发器的工作特点，能够分析光控电路的工作原理。2.温度报警器的电路工作原理。难点光控电路和温度报警器电路的工作原理。教学方法实验法、观察法、讨论法。教学手段实验过程中用到的有关器材、元器件等，由实验室统一准备教学过程（-）引入新课随着人们生活水

2、平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的口动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器•传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的.这节课我们就来动手组装光控开关或温度报警器。（-）进行新课实验1、光控开关1.实验原理及知识准备（投影）如图所示光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，Rg为光敏电阻，川的最大电阻为51kQ,R2为330kQ，试分析其工作原理.白天，光强度较大，光敏电阻Rg电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输

3、出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时,RAY/ZHzmRgLED+5VRzZ?g的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值（1.6V）,输出端Y突然从高电平跳到低电平，则发光二极管LED导通发光（和当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的.（1）要想在天更暗时路灯才会亮，应该把&的阻值调大些还是调小些？为什么？应该把/?）的阻值调大些，这样耍使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V,就需要/?g的阻值达到更大，即天色更暗。。（2）用白炽灯模仿路灯，为何要用到继电器？由于集成电路允许通过的电流较

4、小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继屯器來启闭工作电路.（投影）如图所示电磁继电器工作电路，图屮虚线框内即为电磁继电器，D为动触点，E为静触点•试分析电磁继电器的工作原理.当线圈A屮通电吋，铁芯屮产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，屯磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路.试说明控制电路的工作原理。天较亮时，光敏电阻Rg阻值较小，斯密特触发器输入端A电势较低，则输出端Y输出高电平，线圈中无电流，工作电路不通；天较暗时，光敏电阻/?g电阻增大，斯密特触发器输入端A电势升高，当

5、升高到一定值，输出端Y由高电平突然跳到低电平，冇电流通过线圈A,电磁继电器工作，接通工作电路，使路灯口动开启；天明后，Rg阻值减小，斯密特触发器输入端A电势逐渐降低，降到一定值，输出端Y突然由低电平跳到高电平，则线圈A不再有电流，则电磁继电器自动切断工作电路的电源，路灯熄灭.分组实验。1.温度报警器上一节我们学习了火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的.这种设计其敏感性是否值的怀疑，你想过吗？既然发生火灾时，环境温度要升高，我们能不能用温度传感器來做成火灾报警器呢？（投影）温度报警器的工作电路，如图所示。试分析其

6、工作原理。AY+5V蜂鸣器常温下，调整川的阻值使斯密特触发器的输入端A处于低电平，则输出端Y处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高吋，热敏电阻心阻值减小，斯密特触发器输入端A电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声，/?,的阻值不同，则报警温度不同.怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小&的阻值，&阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热墩电阻阻值要求越小，即温度越咼.分组实验。（三）课堂总结、点评本节课主耍学习了以卜•几个问题：r光控开关传感器的应

7、用实例（I温度报警器（四）实例探究电磁继电器与自动控制【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干.如图所示，试设计一个温控电路.要求温度低于某一温度吋，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过