2012高二物理课件：第六章 3 实验：传感器的应用 (新人教版选修3-2)

3实验：传感器的应用知识点1二极管1．普通二极管具有单向导电性．2．发光二极管除了具有单向导电性外，导电时还能发光．普通的发光二极管的正向导通电压大于1.8V.知识点2逻辑集成电路1．构成：由若干个三极管和电阻集成在很小的硅片上，封装后留出引脚，门电路是最基本、最简单的逻辑电路．2．门电路(1)逻辑电路中的两种状态：高“1”与低“0”．(2)作用：通过“与”、“或”、“非”三种门电路对输入状态进行各种逻辑运算或混合运算后输出．知识点3斯密特触发器1．本质：一个性能特殊的非门电路．2．作用：只有当输入电压高于(低于)某个值时，输出端才会出现低(高)电平，将连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号，是光控开关的重要组成部分．知识点4光控开关与温度报警器1．光控开关的工作原理(如图6－3－1)图6－3－1白天，光强度较大，光敏电阻的电阻值较小，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．要想在天更暗时路灯才会亮，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．温度报警器的工作原理如图6－3－2所示，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，R1的阻值不同，则报警温度不同．图6－3－2要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．【例1】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和若干导线．如图6－3－3所示，试设计一个控温电路．要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又自动断电．图6－3－3解析：电路图如图6－3－4所示：热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．图6－3－4答案：见解析1．(双选)图6－3－5是温度报警器电路示意图，下列关于对此电路的分析正确的是()图6－3－5A．RT的温度升高时，RT减小，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声B．RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声C．当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声D．当增大R1时，A端电势降低，Y端电势升高，蜂鸣器会发出报警声解析：RT的温度升高，阻值变小，A端为高电平，Y端为低电平，蜂鸣器报警，A错误，B正确；当增大R1时，A端为高电平，Y为低电平，蜂鸣器报警，C正确，D错误．答案：BC题型控制电路的应用【例2】(双选)如图6－3－6所示的光控电路用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻．在天暗时路灯(发光二极管)会点亮，下列说法中正确的是()图6－3－6A．天暗时，Y处于高电平B．天暗时，Y处于低电平C．当R1调大时，A端的电压降低，灯(发光二极管)点亮D．当R1调大时，A端的电压降低，灯(发光二极管)熄灭解析：天暗时，RG的阻值增大到一定值，输入端A电压上升到某个值(1.6V)，输出端Y从高电平跳到低电平，发光二极管LED导通发光．R1调大时，输入端A的电压降低，输出端Y从低电平跳到高电平，发光二极管LED不导通，不亮．答案：BD2．街旁的路灯、江海里的航标灯都要求夜晚亮、白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了)B自动控制，这是利用半导体的(A．压敏性B．光敏性C．热敏性D．三种特性都利用