第17讲 利用传感器制作简单的自动控制装置（原卷版）-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第二册）

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第17 讲 利用传感器制作简单的自动控制装置
课程标准 课标解读
1.列举传感器在生产生活中的应用。
2.了解光敏传感器及其在生产生活中的应
用。
1.进一步理解常用传感器的工作原理及应用.
2.学会利用传感器制作简单的自动控制装置．
知识点 01 实验 1　门窗防盗报警装置
1．实验器材和装置
干簧管作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在．继电器(虚线框部分)作为执行装置．发光二极管 LED 作
为电路正常工作提示，
R
为发光二极管的限流电阻，起保护作用．蜂鸣器 H 作为报警提醒．电路设计如图.
2．电路工作原理
当门窗紧闭时，磁体 M 靠近干簧管 SA，干簧管两簧片被磁化相吸，继电器接通而工作．当门窗开启时，磁
体离开干簧管，干簧管失磁断开，继电器被断电，动触点 c 与常闭触点 b 接通，蜂鸣器 H 发声报警．
3．实验操作
(1)检查干簧管．用磁体直接靠近干簧管，观察干簧管簧片能否正常动作．
(2)连接电路．连接电路前，要检查其他元件是否也能正常工作．
(3)接通电源后，将磁体靠近和离开干簧管，分别观察实验现象．
【即学即练 1】热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻 作为传感器制作的简单
自动报警器原理图。
（1）由图甲可知，热敏电阻 的阻值随着温度的升高而______（选填“增大”域“减小”）；
（2）闭合开关 、 ，为了使温度过高时报警器铃响，开关
c
应接在______（选填“ ”或“ ”）处；
（3）保持开关 、 闭合，若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片 P 向______（选填
“左”或“右”）移动。
知识点 02 实验 2　光控开关
1．实验器材和装置
光敏电阻完成光信号向电信号的转变．晶体三极管将电流进行放大，同时具有完成断路和接通的开关作用 ．
发光二极管 LED 模仿路灯．电路设计如图甲．
为了能够驱动更大功率的负载，需用继电器来启、闭另外的供电电路，如图乙所示．
2．电路工作原理
(1)光较强时，光敏电阻阻值小，三极管不导通，继电器断路，处于常开状态，小灯泡 L 不亮．
(2)光较弱时，光敏电阻阻值变大，三极管导通，产生较大的集电极电流，点亮发光二极管或驱动继电器
吸合，点亮小灯泡 L.
3．实验操作
(1)连接电路，检查无误后，接通电源．
(2)用白光照射光敏电阻，调节
R
1，使发光二极管 LED 或小灯泡 L 刚好不发光．
(3)减弱光敏电阻的光照强度，当光减弱到某种程度时，发光二极管 LED 或小灯泡 L 发光．
(4)让光照加强，当光增强到某种程度时，发光二极管 LED 或小灯泡 L 熄灭．
【即学即练 2】人体接近传感器又称无触点接近传感器（简称传感器），是理想的电子开关量传感器，广
泛应用于各种自动控制电路中，例如写字楼的自动门、公寓的楼道灯等。兴趣小组找到一只传感器，欲先
确定其对人体接近的感应特性，设计了测量电路如图（ ）所示，并将传感器安置在 轴上距离原点
处，一人从原点 处沿 轴运动，测得通过电流表的电流与人的位置的关系如图（ ），其中传感
器的动作电流 ，接近传感器时电流 时人到传感器的距离为动作距离，远离传感器时电流
时人到传感器的距离为释放距离。
“与”门真值表
输入 输出
0 0 0
010
10 0
1 1 1
(1)若人行走的速度为 ，自动门从动作到能让人通过需要的时间为 ；有一条长 的楼梯。则此
传感器适合做___________；
A．自动门的自动控制系统，并将传感器安装在门上方
B．楼梯灯的自动控制系统，并将传感器安装在楼梯中间墙壁上
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