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高中物理选修3-5实验—传感器的应用

2019/11/08 11:00:33 暂无评论

一、传感器的应用

1斯密特触发器

斯密特触发器是一种特殊的_______电路,如图所示。当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值的时候,Y会从低电平跳到高电平。斯密特触发器可以将_______的模拟信号转换为_______的数字信号。

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2光控开关

如图所示的光控开关电路中的LED_______RG_______,当有较强的光照射RG时,斯密特触发器Y端输出_______电平。

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3温度报警器

如图所示的温度报警器电路中RT_______,当环境温度较高时,蜂鸣器将_______

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二、温度传感器的应用——测温仪

1.测温仪:应用温度传感器把_______转换成电信号,再由指针式仪表或数字式仪表显示出来,从而构成_______或数字式温度计。测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶等,还可以是红外线敏感元件等。

2.特点:由于电信号可以由测温地点传输到其他地点,所以应用温度传感器可以_______读取温度的数值,这是把非电学量转变为电学量的一大优点。

3.非接触式红外测温仪

利用红外线敏感元件可以实现_______

由于物体的_______不同,发射红外线的情况也不同,非接触式红外测温仪通过接收人体的红外辐射实现体温测试,可在距离人体50~300 cm处快速、有效地筛查出公共场所中的高温人员,再由医护人员对其进行确诊。一般的非接触式红外测温仪测温速度小于0.5 s,分辨力达到0.l℃。与传统的接触式医用温度计相比有两大优点:

1)非接触式红外测温仪在测温时_______与被测物体表面接触,不像口含式温度计或红外测温仪那样近距离读取测量值;

2)可_______显示温度值,而口含式温度计要30 s后才能显示最终温度值。

三、光传感器的应用——鼠标器

1.结构:机械式鼠标器的内部结构如图甲所示。其主要部件为一个滚球、两套滚轴、有许多等间距小齿的码盘、_______、两个红外线接收管。两个红外接收管就是两个_______。如下图。

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2.原理:当鼠标插入计算机插孔后,两个红外线发光二极管就开始发光。鼠标器移动时,滚球运动通过轴带动两个码盘转动,红外线接受管就收到断续的红外线脉冲,输出相应的脉冲信号,计算机分别统计xy两个方向的脉冲信号,处理后就使屏幕上的光标产生相应的_______

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DE分离,自动切断工作电路。

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【例题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时,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程。

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参考答案:见解析

试题解析:1)电路图如图所示: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;

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2)工作过程:闭合开关S当温度低于设计值时,热敏电阻阻值大,通过电磁继电器的电流不能使它工作,K接通电炉丝加热。当温度达到设计值时,热敏电阻减小到某值,通过电磁继电器的电流达到工作电流,K断开,电炉丝断电,停止供热。当温度低于设计值,又重复前述过程。

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