试验传感器的简单使用了解传感器的工作过程探究敏感.ppt

第三讲　实验：传感器的简单使用 1．了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性． 2．能够简单使用传感器． 一、实验原理 1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成 的电学量． 2．传感器的组成 传感器一般由 、 、 几部分组成． 二、实验器材 1．研究热敏电阻特性器材：热敏电阻、 、烧杯、温度计、铁架台、冷水及热开水． 2．研究光敏电阻特性器材：光敏电阻、小盒子、小灯泡(或门铃)、学生电源、继电器、 、多用电表、开关、导线等． 　　　　　　 　　　　　 一、研究热敏电阻的热敏特性 1．实验步骤 (1)按如图所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理． (2)把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有热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. (2)在如图坐标系中，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． 友情提示：做实验时，加开水后要等一会儿再测量其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温. 某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性，现有器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定)、电压表、待测热敏电阻、保温容器、温度计、开关和导线等． (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图甲所示的实物图上连线． (2)实验的主要步骤： ①正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电流值． ②在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，________、________，断开开关． ③重复第②步操作若干次，测得多组数据． (3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘出图乙所示的R－t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R－t关系式：R＝________＋________t(Ω)(保留3位有效数字)． 答案：(1)如图所示 (2)②读取温度计示数　读取电压表示数 (3)100　0.400 二、研究光敏电阻的光敏特性 1．实验步骤 (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图所示电路连接好，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)遮光时电阻值又是多少，并记录． 2．数据处理 把记录的结果填入下表中，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． 友情提示：(1)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射到光敏电阻上的光的多少.(2)多用电表每次换挡后都要重新调零. 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： (1)根据表中数据，请在图甲给定的坐标系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． (2)如图乙所示，当1、2两端所加电压上升至2 V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，在虚线框内完成电路原理图． 提供的器材如下：直流电源E(电动势3 V，内阻不计)；定值电阻：R1＝10 kΩ，R2＝20 kΩ，R3＝40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)；开关S及导线若干． 【规范解答】(1)根据图表中的数据，在坐标纸上描点连线，得到如图所示的变化曲线． 阻值随照度变化的特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小 . (2)因天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，此时光敏电阻阻值为20 kΩ，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，故应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1；此电路的原理图如图所示． 答案：(1)光敏电阻的阻值随光照变化的曲线见规范解答 特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小 (2)电路原理图见规范解答 三、几种常见传感器的应用 1．力传感器