一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1了解傳感器的工作過程，探究敏感元件的特性 2學(xué)會(huì)傳感器的簡(jiǎn)單使用 二、實(shí)驗(yàn)原理 傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件其工作過程是通過對(duì)某一物理量敏感的元件將感受到的信號(hào)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào)例如，光電傳感器是利用光敏電阻將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，熱電傳感器是利用熱敏電,阻或金屬熱電阻將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)經(jīng)過電子電路的處理就可以達(dá)到方便檢測(cè)、自動(dòng)控制、遙控等各種目的了 三、實(shí)驗(yàn)器材 熱敏電阻、光敏電阻、多用電表、鐵架臺(tái)、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等,四、實(shí)驗(yàn)操作 1研究熱敏電阻的熱敏特性 (1)按如圖實(shí)111所示連接 好電路，將熱敏電阻絕緣處理 (2)把多用電表置于“歐姆檔”，并 選擇適當(dāng)?shù)牧砍虦y(cè)出燒杯中沒有 水時(shí)熱敏電阻的阻值，并記下溫 度計(jì)的示數(shù),圖實(shí)111,(3)向燒杯中注入少量的冷水，使熱敏電阻浸沒在冷水中， 記下溫度計(jì)的示數(shù)和多用電表測(cè)量的熱敏電阻的阻值 (4)將熱水分幾次注入燒杯中，測(cè)出不同溫度下熱敏電阻的 阻值，并記錄 (5)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)，把測(cè)量到的溫度、電阻值填入下表中， 分析熱敏電阻的特性.,(6)在如圖實(shí)112所示的 坐標(biāo)系中，粗略畫出熱 敏電阻的阻值隨溫度變 化的圖線 結(jié)論：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和Rt圖線可知，熱敏電阻的阻值 隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大,圖實(shí)112,2研究光敏電阻的光敏特性 (1)將光電傳感器、多用電表、 燈泡、滑動(dòng)變阻器按如圖實(shí) 113所示電路連接好， 其中多用電表置于“100”檔； (2)先測(cè)出在室內(nèi)自然光的照射下光敏電阻的阻值，并記錄 數(shù)據(jù)； (3)打開電源，讓小燈泡發(fā)光，調(diào)節(jié)小燈泡的亮度使之逐漸 變亮，觀察表盤指針顯示電阻阻值的情況，并記錄； (4)用手掌(或黑紙)遮光時(shí)電阻值又是什么？并記錄,圖實(shí)113,(5)把記錄的結(jié)果填入下表中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析光敏電阻 的特性.,結(jié)論：光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增大而減小,五、注意事項(xiàng) 1在做熱敏電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，加熱水后要等一會(huì)兒再測(cè)其阻值， 以使電阻溫度與水的溫度相同，并同時(shí)讀出水溫 2在光敏電阻實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電 路放入帶蓋的紙盒中，并通過蓋上小孔改變射到光敏電 阻上的光的多少 3歐姆表每次換檔后都要重新調(diào)零,(2009山東高考)為了節(jié)能和環(huán)保，一些公共場(chǎng)所使用光控開關(guān)控制照明系統(tǒng)光控開關(guān)可采用光敏電阻來(lái)控制，光敏電阻是阻值隨著光的照度而發(fā)生變化的元件(照度可以反映光的強(qiáng)弱，光越強(qiáng)照度越大，照度單位為lx)某光敏電阻RP在不同照度下的阻值如下表：,(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，請(qǐng)?jiān)诮o定的坐標(biāo)系中(圖實(shí)114)描繪出阻值隨照度變化的曲線，并說明阻值隨照度變化的特點(diǎn),圖實(shí)114,(2)如圖實(shí)115所示，當(dāng)1、2兩 端所加電壓上升至2 V時(shí)，控制 開關(guān)自動(dòng)啟動(dòng)照明系統(tǒng)請(qǐng)利 用下列器材設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單電路， 給1、2兩端提供電壓，要求當(dāng) 天色漸暗照度降低至1.0 lx時(shí)啟 動(dòng)照明系統(tǒng)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖(不考慮控制開 關(guān)對(duì)所設(shè)計(jì)電路的影響),圖實(shí)115,提供的器材如下： 光敏電阻RP(符號(hào) ，阻值見上表)； 直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì))； 定值電阻：R110 k，R220 k，R340 k(限選其中之一并在圖中標(biāo)出)； 開關(guān)S及導(dǎo)線若干,解析(1)描繪圖象應(yīng)注意：各點(diǎn)均勻分布在圖線兩側(cè)，且圖線應(yīng)用平滑曲線，而不能成為各點(diǎn)的連線 光敏電阻的阻值隨光照度變化的曲線如圖實(shí)116所示,圖線為曲線，電阻與照度成非線性變化關(guān)系,圖實(shí)116,(2)根據(jù)串聯(lián)電阻的正比分壓關(guān)系，E3 V，當(dāng)照度降低至1.0 lx時(shí)，其電壓升至2 V，由圖線知，此時(shí)光敏電阻RP20 k，URP2 V，串聯(lián)電阻分壓UR1 V，由 2得：R 10 k，故選定值電阻R1.,電路原理如圖實(shí)117所示,圖實(shí)117,答案(1)如圖實(shí)116所示 光敏電阻的阻值隨光照度變化特點(diǎn)：光敏電阻的阻值隨光照度的增大非線性減小 (2)如圖實(shí)117所示,傳感器是把非電學(xué)量(如 速度、溫度、壓力等)的變化轉(zhuǎn)換 成電學(xué)量的變化的一種元件，在 自動(dòng)控制中有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用 有一種測(cè)量人的體重的電子秤， 其測(cè)量部分的原理圖如圖實(shí)118中的虛線框所示，它主要由壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻)、顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是理想的電流表)組成壓力傳感器表面能承受的最大壓強(qiáng)為1107 Pa，且已知,圖實(shí)118,壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示設(shè)踏板和壓桿的質(zhì)量可以忽略不計(jì)，接通電源后，壓力傳感器兩端的電壓恒為4.8 V，取g10 m/s2.請(qǐng)回答：,(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤_A處 (2)如果某人站在該秤踏板上，電流表刻度盤的示數(shù)為20 mA，這個(gè)人的體重是_kg.,解析本題是傳感器的應(yīng)用問題，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)與探究能力 (1)由圖表知，踏板空載時(shí)，壓力傳感器電阻R300 ，此時(shí)A中電流I A1.6102 A. (2)當(dāng)電流I20 mA20103 A時(shí)，壓力傳感器的電阻R 240 ，對(duì)應(yīng)表格中，這個(gè)人的質(zhì)量為50 kg.,答案(1)1.6102(2)50,