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课件网) 第 节 3 用传感器制作自动控制装置 高中物理 选择性必修第二册 第五章 学习目标 了解与传感器技术相关的电子学方面的知识，加强对光敏传感器的感性认识，增强动手能力和实际操作技能。 通过简单的实验电路，运用光敏电阻的特性和闭合电路的欧姆定律，分析实验方案是否满足要求。 通过回顾和探究，明确生活与技术、技术与应用之间的密切关系，体验从原理到应用的国产化，激发学习热情，培养严谨的工作态度。 引入 紫外线传感器 仿生传感器 磁光效应传感器 随着人们生活水平的提高，传感器在工农业生产中的应用越来越广泛，如走廊里的声、光控开关、温度报警器、孵小鸡用的恒温箱、路灯的自动控制、银行门口的自动门等，都用到了传感器．传感器的工作离不开电子电路，传感器只是把非电学量转换成电学量，对电学量的放大，处理均是通过电子元件组成的电路来完成的。 很多城市实现了路灯的自动化管理。作为自动化管理的一部分，光控设备可以根据天黑程度自动调节灯的亮度。那么，我们能否根据所学知识，设计并制作一个自动照明灯电路呢？ 观察与思考 对于光控电路，我们设想利用光敏电阻来设计。最初的想法是将灯泡L与光敏电阻并联组成闭合回路。请结合光敏电阻和闭合电路欧姆定律的相关知识，从理论上分析上述实验方案是否满足要求。 分析：当白天光线变强时，光敏电阻阻值减小，根据闭合电路欧姆定律，可知此时路段电压变小，因此灯泡L亮度较暗；夜晚光线变暗时，光敏电阻阻值反而增大，此时路段电压变大，灯泡亮度增加。 实验方案利用光敏电阻控制灯泡亮度的变化，但没满足实际生活中天亮时灯泡自动熄灭的要求，那么如何才能实现呢？ 当单向晶闸管Vs受到正向阳极电压并且门极有触发电流IG时才会导通。这正符合设计的需要。 光线的强弱会影响光敏电阻阻值大小的变化，那么，如何将光敏电阻的信号转化为灯泡亮与灭的信号呢？ 在我们学过的常规元件的串、并联电路中,电阻大小的变化只能改变灯泡两端电压的大小，无法实现电路的通断控制。有什么元件可以将两端电压大小的改变转化为电路的导通和关断呢 查阅资料可知，电子电路中常见的元件一单向晶闸管Vs可以实现上述功能、它很像二极管，但比二极管多了一个控制极G，通过控制极G可以控制Vs的通断，如图所示是一个阴极受控Vs的工作原理图，其中A、K、G分别为Vs的阳极、阴极、门极(控制极). 那么，如何将光敏电阻阻值大小的改变转化为单向晶闸管Vs门极G上的电流的变化呢 我们可以采用分压电路作为控制回路，由光敏电阻与电阻R组成分压器，为了确保单向晶闸管Vs能得到正向阳极电压，在分压电路上加上一个只能单向导通的二极管VD，由此得到新的实验方案，如图所示. 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 实验原理 1.当白天自然光线较强时，VS关闭 2. 光线暗时，VS获得高电平，灯L亮 3. 改变R的阻值，可调整电路的起控点 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 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 探究过程 1.测试所有器材，确定是否完好 2.按图布线、焊接，并检查焊接是否正确 3.逐渐减小光敏电阻的光照强度，观察L的发光情况 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 进行实验 1.在老师的指导下，组成小组 2.学习一些布线和焊接的知识技能 3.安装前确定所有器材完好 4.进行测试 成果展示 填写实验报告。 包括设计目的、制作工艺、制作过程、效果演示、存在问题、改进措施等。 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 课题：应用光敏电阻制作光自动照明电路 总结评价 客观评价自己在设计活动中的表现。 认识自己在实验制作过程中得到的启发和进步 ... ...
