(课件网) 第3节 利用传感器制作简单的自动控制装置 第五章 传感器 本节提供了两个利用传感器实现简单自动控制的实验，同学们可以根据兴趣和器材条件从中选择一个。只有自己动手进行组装和调试，才会对传感器的作用有更深切的体会。 生活中的传感器 光感传感器 水质PH传感器 紫外线传感器 仿生传感器 磁光效应传感器 传感器是构成自动控制系统的必要环节。如果没有传感器对原始信息进行准确、可靠地捕捉和转换，那么一切控制将无法实现。 1.会利用干簧管制作简单的自动控制装置，如门窗防盗报警装置。 2.会利用光敏电阻制作简单的自动控制装置，如光控开关。 实验一：门窗防盗报警装置 1.门窗防盗报警装置的功能和构成 （1）功能 具有自动提示报警的功能。在睡觉前连接好电路，启动防盗报警装置。当门窗紧闭时，蜂鸣器不响，指示灯亮；当门窗被打开时，蜂鸣器发出声音警报，指示灯灭。 报警电路 M SA 门窗防盗报警装置 （2）构成 门的上沿嵌入一小块永磁体M，门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA，并将干簧管接入报警电路。干簧管可将门与门框的相对位置这一非电学量转换为电路的通断。 2.实验器材和装置 （1）实验器材 名称 规格型号 名称 规格型号 干簧管 SA 常开型 蜂鸣器 H 有源型 继电器 JQX-14FC 5 V 电源 干电池 6 V 发光二极管 LED 绿色 小磁体 电阻 R 330 Ω 开关 实验原理图 c a b S LED H SA M R （2）装置中各元件的作用 ①干簧管：在电路中起传感器和控制开关的作用，作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在。 ②继电器（虚线方框部分）作为执行装置，继电器则相当于一个自动的双向开关。 ③发光二极管LED作为电路正常工作提示。 特别提醒 发光二极管和普通二极管一 样具有单向导电性，而且在导电时还能发光，有红、绿、黄等多种颜色。 ④R ：为发光二极管的限流电阻，起保护作用 。 ⑤蜂鸣器 H： 作为报警提醒。 c a b S LED H SA M R 3.电路工作原理 （1）闭合电路开关S，系统处于防盗状态。当门窗紧闭时，磁体M靠近干簧管SA，干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K，使继电器工作。电器的动触点c与常开触点a接通，发光二极管LED发光，显示电路处于正常工作状态。 （2）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。继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。 实验原理图 4.实验步骤 （1）连接电路前，要先判断一下干簧管是否可以正常工作。用磁体直接靠近干簧管，观察簧片能否正常动作。 （2）确定各元件可以正常工作后，按照图中所示连接电路。 （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。 5.实验现象 接通电源后，磁体M靠近干簧管SA，电器的动触点c与常开触点a接通发光二极管LED发光；磁体离开干簧管，继电器的动触点c与常闭触点b接通，蜂鸣器H发声报警。 1.关于发光二极管，下列说法正确的是（ ） A.发光二极管能发光，不具有单向导电性 B.发光二极管能直接把光能转化为电能 C.发光二极管只要在两端加有正向电压，就可以发光 D.发光二极管只有加正向电压时，才有可能发光 D 练一练 实验二：光控开关 光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。 怎样能够在天色暗到一定程度时让路灯自动开启，而在天明时自动熄灭 我们可以利用光敏电阻来完成这一任务，下面提供两种模拟的光控开关电路，用发光二极管或小灯泡代表路灯。 名称 规格型号 名称 规格型号 可调电阻 R1 最大电阻为 51 kΩ 继电器 HRS1H-S 5 V 或 JQX-14FC 5 V 限流电阻 R2 330 Ω 小灯泡 L 6 V 0.3 A 光敏电阻 RG 暗电阻 > 1 MΩ 亮电阻 < 3 kΩ 二极管 D IN4001 三极管 VT 8050 电源 干电池 6 V 发光二极管 LED 红色 1.实验器材和装置 ... ...
