第三节 传感器的应用 第四节 用传感器制作自控装置
[学科素养与目标要求]
物理观念:了解传感器在日常生活和生产中的应用.
科学探究:1.通过实验或演示实验,认识传感器在技术或生产中的应用.2.能设计简单的传感器应用电路.
科学态度与责任:通过对传感器原理及应用的了解,体会所学知识在实际应用中的价值,增强学习兴趣并培养正确的科学态度.
一、传感器的应用
1.生活中的传感器
电饭煲、电冰箱、微波炉、空调机、消毒碗柜等与温度控制相关的家用电器,几乎都要用到温度传感器;自动门、家电遥控器、生命探测器、非接触红外测温仪以及防盗、防火报警器等,均使用了红外线传感器;另外还有照相机中的光敏传感器、家用便携式电子秤的压力传感器等.
2.农业生产中的传感器
无人管理的自动灌溉系统利用了湿度传感器;自动化温室种植中,温室的自动控温就是在温度传感器的帮助下实现的;现代粮库采用了温度传感器和湿度传感器.
3.工业生产中的传感器
生产安全中,如将一种埋入式光纤传感器安置在大桥或水坝中,随时可以监测大桥或水坝的裂痕等安全隐患;在自动控制系统中,如数控机床中的位移测量装置就是利用高精度位移传感器(如光栅传感器)进行位移测量,从而实现对零部件的精密加工.
4.飞向太空的传感器
在运载火箭、载人飞船中,应用传感器供遥测和遥控系统使用;对宇航员各种生理状况的测量有生理传感器,如测量血压、心电图、体温等.
二、用传感器制作自控装置
课题:应用光敏电阻制作光控自动照明灯电路
图1
实验器材
二极管VD、晶闸管VS、光敏电阻RG、电阻R(7.5MΩ)、灯泡L.
实验原理
由晶闸管VS与电灯L构成主回路,控制回路由R与RG组成的分压器及二极管VD构成,如图1所示.
(1)当白天自然光线较强时,光敏电阻呈低电阻,与R分压后使晶闸管VS门电极处于低电平,VS关断.
(2)当夜幕降临时,照在RG上的自然光线减弱,RG呈高阻,使VS的门电极处于高电平,VS获正向触发电压而导通,灯L亮.
(3)改变R的阻值,即改变其与RG的分压比,可调整电路的起控点.
1.判断下列说法的正误.
(1)电子秤中的应变片的电阻随形变大小而变化.( √ )
(2)电熨斗和电饭锅都是利用双金属片控制电路通断的.( × )
(3)火灾报警器中的光电三极管的电阻随光照的增强而变小.( √ )
(4)利用红外线敏感元件可以实现无接触测温.( √ )
2.电子打火机的点火原理是压电效应,压电片在受压时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比.现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图2所示.压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合回路用来测量压电片两侧形成的电压.若发现电压表示数增大,则电梯加速度一定________(填“向上”或“向下”),电梯可能________(填“加速”或“减速”)下降.