实验：传感器的应用

传感器的应用1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_______。斯密特触发器1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_______。2.其有何特点？1.斯密特触发器是具有特殊功能的非门。符号_______。2.其有何特点？输入1.6V(高电平)，输出0.25V(低电平)输入0.8V(低电平)，输出3.4V(高电平)斯密特触发器可以将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号[实验1]：路灯光控开关实验图中LED是路灯，试分析该电路如何做到在天色暗时让路灯自动点亮，而在天明时自动熄灭？工作原理[实验1]：路灯光控开关实验白天，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，RG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(相当于路灯亮了)，这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的．工作原理[实验1]：路灯光控开关实验1.要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些还是调小些？为什么？应该把R1的阻值调大些，这样要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RG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小，要用白炽灯泡模仿路灯，就要使用继电器来启闭工作电路．如下图所示。[思考与讨论]电磁继电器的工作原理电磁继电器的工作原理当线圈A中通电时，铁芯中产生磁场，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，电磁铁失去磁性，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．光照时，RG阻值____，A为______电平，Y为______电平，继电器中无电流不工作，灯泡______（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_______，A为_____电平，Y为______电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡______（填“亮”或“不亮”）。试分析其工作原理？光照时，RG阻值____，A为______电平，Y为______电平，继电器中无电流不工作，灯泡______（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_______，A为_____电平，Y为______电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡______（填“亮”或“不亮”）。试分析其工作原理？高不亮较小低光照时，RG阻值____，A为______电平，Y为______电平，继电器中无电流不工作，灯泡______（填“亮”或“不亮”），无光或弱光时，RG阻值_______，A为_____电平，Y为______电平，继电器有电流，吸引衔铁使触点接触，电路接通，灯泡______（填“亮”或“不亮”）。试分析其工作原理？高不亮高较大亮低较小低蜂鸣器两端的直流电压为4~6V时会发声简述工作原理？[实验2]温度报警器工作原理[实验2]温度报警器工作原理常温下，调整R1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；当温度升高时，热敏电阻RT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，Rl的阻值不同,则报警温度不同．[实验2]温度报警器怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？思考与讨论怎样使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高．思考与讨论1.图6.3-4是一个简单的磁控防盗报警装置。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H，并且将干簧管接入图示的电路。睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来。请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作。教材P64T11.门关闭时，干簧管内两个簧片被磁化而吸合，使触发器(非门)的输入端为低电平，则其输出端为高电平，与电源的电压很接近。于是蜂鸣器两端的电压很小，不会发声。若盗贼将门打开，永磁体就远离干簧管，因而两个簧片分离，使触发器(非门)的输入端跳变为高电平，则其输出端变为低电平。于是蜂鸣器两端达到了工作电压，就发出叫声报警。使用本节课内实验2的器材，将热敏电阻改为干簧管，再找一块小的永磁体，就可以做这个实验了。解答与说明2.请你设计一个电热水器的控制方案。要求水烧开时自动断电，而在水温低于沸点约10ºC时又自动加热。同时还要有手动开关，必要时可以在任何温度下立即加热。教材P64T22.如图6-18所示。A为双金属片，一端固定在金属杆上，另一端固定与金属杆b构成一对触点。将它密封在玻璃罩B内，成为温度传感器，浸入热水器C的水中，J为电磁继电器的线圈，a为该继电器的常开触点，R为大功率电热元件，常温下，双金属片A与触点b接触，继电器触点a吸合，电热元件通电发热。解答与说明当水烧开时，双金属片A因温度升高，弯曲程度加大而与触点b分离，则继电器触点a断开，就停止对水的加热了。水温下降到某一值(例如水温低于约10C)时，A与b又接通，再度给水加热，在任何温度(例如水温只比沸点低2C)时，只要接通开关S，就能使继电器触点a吸合，立即对水加热。能力培养与测试作业：