传感器的简单使用实验十一PPT.ppt

实验十一　传感器的简单使用;;;实验器材 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． 实验步骤 1．研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中,测量水温和热敏电阻的阻值(如图甲所示)．;(2)准备好记录电阻与温度关系的表格．(如下表) (3)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中，把记录的数据画在R－T图中，得图线如图乙所示．;误差分析 本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数． 注意事项 1．在做热敏实验时，加开水后要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射到光敏电阻上的光的多少． 3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．;拓展创新 对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行： 如图所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻Rt的两端相连,这时表针指在某一刻度,观察下述操作下的指针偏转情况：;(1)往Rt上擦一些酒精． (2)用吹风机将热风吹向电阻，根据指针偏转方向判定热敏电阻的特性． 实验分析：(1)中指针左偏，说明Rt的阻值增大；酒精蒸发吸热,温度降低,所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大. (2)中指针右偏，Rt的阻值减小，而电阻Rt温度升高，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小． 优点：改进后的实验简单易操作，学生很快得出结论．;考点1　热敏电阻的原理及应用 利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器,一般体积很小,可以用来测量很小范围内的温度变化，反应，而且精确度高. (1)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路，其他因素不变，只要热敏电阻所处区域的温度降低,电路中电流将变________(填“大”或“小”).;(2)上述电路中，我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度，就能直接显示出热敏电阻附近的温度．如果刻度盘正中的温度为20 ℃(如图甲)，则25 ℃的刻度应在20 ℃的刻度的________(填“左”或“右”)侧． (3)为了将热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化，请用图乙中的器材(可增加元器件)设计一个电路．;【解析】　(1)因为负温度系数热敏电阻温度降低时，电阻增大．故电路中电流会减小． (2)由(1)的分析知，温度越高，电流越大，25 ℃的刻度应对应较大电流，故在20 ℃的刻度的右侧． (3)如图所示． 【答案】　(1)小　(2)右　(3)见解析图;考点2　光敏电阻的特性和应用 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．(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． 【解析】　(1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图所示．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，要求当天色渐暗照度降低至1.0(lx)时启动照明系统，即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，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 kΩ，即选用R1，电路原理图如图所示． 【答案】　见解析 ;;E．滑动变阻器R2：最大阻值50 Ω； F．开关S、导线若干等． (1)在可供选择的器材中，应该选用的电流表是________，应该选用的滑动变阻器是________． (2)根据所选器材设计一个电路，用来描绘压敏电阻的电流随压力变化的关系图象，要求压敏电阻两端电压调节范围尽可能大，在方框中画出测量电路图，并根据设计的电路图连接实物图．;(3)请说明具体的测量步骤． ①按电路图连接电路，_____________； ②闭合开关S，移动滑动触头至某一位置，使通过压敏电阻的电流为某一数值； ③保持________，在压敏电阻上方放一砝码，读出此