5.3 大显身手的传感器 课件 (2)

课件18张PPT。5.3 大显身手的传感器知识点1 生活中的传感器1．温度传感器：电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等应用了温度传感器．2．红外线传感器：自动门、家电遥控器、防火报警器等应用了红外线传感器．知识点 2 工农业生产及航空航天中的传感器
1．自动灌溉系统利用湿度传感器．
2．现代粮库利用温度和湿度传感器．3．工厂自动化生产线监控系统也是传感器的应用．4．在运载火箭、载人飞船等空间尖端科技领域应用了大量的传感器供遥测和遥控系统使用．知识点 3 应用光敏电阻制作光控自动照明电路 如图 3－3－1 所示，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(1.6 V)，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 1.6 V)，就
需要 RG 的阻值达到更大，即天色更暗．图 3－3－1 【例题】如图 3－3－2 所示的光控电路，用二极管LED 模
仿路灯，RG 为光敏电阻，R1 的最大电阻为51 kΩ，R2 为330 kΩ，
则：(1)试分析此电路的工作原理；
(2)如果要使此路灯在天更暗时才会亮，应该怎样调节 R1 的阻
值？并说明原理．图 3－3－2 解析：(1)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(1.6
V)，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． (2)要使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 1.6 V)，
就需要RG 的阻值达到更大，即天色更暗．答案：见解析【配对训练】
1．在街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、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，实行了自动控制，这是利用半导体的()BA．压敏性
C．热敏性B．光敏性
D．三种特性都利用题型1温度传感器的应用 【例题】图 3－3－3 是电饭煲的电路图，S1 是一个控温开
关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103 ℃)时，会自动
断开．S2 是一个自动控温开关，当温度低于 70 ℃时，会自动闭
合；当温度高于 80 ℃时，会自动断开．红灯是加热时的指示灯，
黄灯是保温时的指示灯．分流电阻 R1＝R2＝500 Ω，加热电阻丝
R3＝50 Ω，两灯电阻不计．图 3－3－3(1)分析电饭煲的工作原理；(2)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功率之比；(3)简要回答，如果不闭合开关 S1，能将饭煮熟吗？ 解析：电饭煲盛上食物后，接上电源，S2 自动闭合，同时
手动闭合 S1.这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态．加
热到 80 ℃时，S2 自动断开，S1 仍闭合；水烧干后，温度升高到
103 ℃时，开关 S1 自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲
处于保温状态．由于散热，待温度降至 70 ℃时，S2 自动闭合，
电饭煲重新加热，温度达到 80 ℃时，S2 又自动断开，再次处于
保温状态． (3)如果不闭合开关S1，开始 S2 总是闭合的，R1 被短路，
功率为P1，温度上升到 80 ℃时，S2 自动断开，功率降为 P2，
温度降低到 70 ℃，S2 自动闭合……温度只能在70 ℃～80 ℃之
间变化，不能把水烧开，不能煮熟饭．答案：(1)见解析(2)12∶1 (3)见解析【触类旁通】1．(双选)关于电饭锅的说法正确的是()BD A．电饭锅中的温度传感器其主要元件是氧化铁
B．铁氧体在常温下具有铁磁性，温度很高时失去铁磁性
C．用电饭锅烧水，水开时能自动断电
D．用电饭锅煮饭时，若温控开关自动断电后，它不能自
动复位
解析：电饭锅中的温度传感器是由氧化锰、氧化锌、氧化
铁烧制而成．题型2光传感器的应用 【例题】如图 3－3－4 所示，M 是一小型理想变压器，接线
柱 a、b 接在电压 u＝311sin 314t(V)的正弦交流电源上，变压器右
侧部分为一火警报警系统原理图，其中 R2 为用半导体热敏材料制
成的传感器，电流表 A2 为值班室的显示器，显示通过 R1 的电流，
电压表 V2 显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3 为一定值)电阻．当传感器 R2 所在处出现火警时，以下说法中正确的是(
图 3－3－4A．A1 的示数不变，A2 的示数增大
B．A1 的示数增大，A2 的示数增大
C．V1 的示数增大，V2 的示数增大
D．V1 的示数不变，V2 的示数减小 解析：出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻 R2 的电
阻减小，但变压器输入电压没有变，V1 示数不变，变压器的输
出电压不变，但输出回路的总电阻减小，输出电流增大，R3 两
端电压增大，所以 V2 的示数减小．R1 中电流减小，A2 的示数
减小．输出电流增大，匝数比不变，输入电流增大，A1 的示数
增大．答案：D【触类旁通】
2．如图 3－3－5 所示是一火警报警器的部分电路示意图，其
中 R3 为用半导体热敏材料制成的传感器．值班室的显示器为电路
中的电流表，a、b 之间接报警器．当传感器 R3 所在处出现火情时，显示器的电流 I、报警器两端的电压 U 的变化情况是()图 3－3－5A．I 变大，U 变大
B．I 变大，U 变小
C．I 变小，U 变小
D．I 变小，U 变大 解析：出现火情时，环境温度升高，使得热敏电阻R3 的电
阻减小，R2 与R3 并联，总电阻将变小，这部分获得的电压减小，
即 R2 两端电压减小，所以电流表读数减小．外电路的总电阻减
小，所以外电压即报警器两端的电压减小，C 正确．答案：C