傳感器是構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)的必要環(huán)節(jié)。如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始信息進(jìn)行準(zhǔn)確、可靠地捕捉和轉(zhuǎn)換，那么一切控制將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
實(shí)驗(yàn)一、門(mén)窗防盜報(bào)警裝置
當(dāng)門(mén)窗緊閉時(shí),磁體M靠近干簧管SA,干簧管兩個(gè)簧片被磁化相吸而接通繼電器線(xiàn)圈K,使繼電器工作。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常開(kāi)觸點(diǎn)a接通,發(fā)光二極管LED發(fā)光,顯示電路處于正常工作狀態(tài)。
干簧管在電路中起傳感器和控制開(kāi)關(guān)的作用,
繼電器則相當(dāng)于一個(gè)自動(dòng)的雙向開(kāi)關(guān)。
閉合電路開(kāi)關(guān)S,系統(tǒng)處于防盜狀態(tài)。
當(dāng)門(mén)窗開(kāi)啟時(shí),磁體離開(kāi)干簧管,干簧管失磁斷開(kāi),繼電器被斷電。繼電器的動(dòng)觸點(diǎn)c與常閉觸點(diǎn)b接通,蜂鳴器H發(fā)聲報(bào)警。
作為傳感器，用于感知磁體磁場(chǎng)是否存在
二極管：作為電路正常工作提示
③接通電源后，將磁體靠近和離開(kāi)干簧管，分別觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
①連接電路前，要先判斷一下干簧管是否可以正常工作。用磁體直接靠近干簧管，觀察簧片能否正常動(dòng)作。
②確定各元件可以正常工作后，按照?qǐng)D5.3-2所示連接電路。
【例題1】如圖所示,某小型電磁繼電器,其中L為含鐵芯的線(xiàn)圈。P為可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的鐵片,K為彈簧,S為一對(duì)觸頭,A、B、C、D為四個(gè)接線(xiàn)柱。電磁繼電器與傳感器配合,可完成自動(dòng)控制的要求,其工作方式是(　　)A.A與B接信號(hào)電壓,C與D跟被控電路串聯(lián)B.A與B接信號(hào)電壓,C與D跟被控電路并聯(lián)C.C與D接信號(hào)電壓,A與B跟被控電路串聯(lián)D.C與D接信號(hào)電壓,A與B跟被控電路并聯(lián)
A、B接電磁繼電器的線(xiàn)圈,所以A、B應(yīng)接信號(hào)電壓,線(xiàn)圈電流隨信號(hào)電壓變化使電磁繼電器相吸或釋放,從而使C、D接通或斷開(kāi),進(jìn)而起到控制作用,故正確選項(xiàng)為A。
當(dāng)環(huán)境的光比較強(qiáng)時(shí),光敏電阻RG的阻值很小,三極管不導(dǎo)通,發(fā)光二極管或繼電器所在的回路相當(dāng)于斷路,即發(fā)光二極管不工作;繼電器處于常開(kāi)狀態(tài),小燈泡L不亮。
當(dāng)環(huán)境的光比較弱時(shí),光敏電阻RG的阻值變大,三極管導(dǎo)通,且獲得足夠的基極電流,產(chǎn)生較大的集電極電流,點(diǎn)亮發(fā)光二極管或驅(qū)動(dòng)繼電器吸合而點(diǎn)亮小燈泡L。
光控路燈可以根據(jù)光照的變化自動(dòng)開(kāi)啟或關(guān)閉。
3.實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
（1）按照?qǐng)D5.3-5所示連接電路，檢查無(wú)誤后，接通電源。（2）讓光敏電阻RG受到白天較強(qiáng)的自然光照射，調(diào)節(jié)電阻R1使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光。（3）遮擋RG，當(dāng)光照減弱到某種程度時(shí)，就會(huì)看到發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光。（4）讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時(shí)，則發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅。
【例題2】如圖所示是某居民小區(qū)門(mén)口利用光敏電阻設(shè)計(jì)的行人監(jiān)控裝置， ?1為光敏電阻(光照增強(qiáng)電阻變小)， ?2為定值電阻，?、?接監(jiān)控裝置.則( )①當(dāng)有人通過(guò)通道而遮蔽光線(xiàn)時(shí)， ?、?之間電壓升高②當(dāng)有人通過(guò)通道而遮蔽光線(xiàn)時(shí)， ?、?之間電壓降低③當(dāng)僅增大?2的阻值時(shí)，可增大?、?之間的電壓④當(dāng)僅減小?2的阻值時(shí)，可增大?、?之間的電壓A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，監(jiān)控裝置與?2并聯(lián).當(dāng)有人通過(guò)通道而遮蔽光線(xiàn)時(shí)， ?1阻值變大，電路中的總電阻變大；根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的電流變小，根據(jù)?=??可知， ?2阻值不變時(shí)，其兩端的電壓變小，即?、?之間電壓降低，故②正確，①錯(cuò)誤；當(dāng)僅增大?2的阻值時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知， ?2兩端的電壓變大，即?、?之間電壓升高，故③正確，④錯(cuò)誤.故C正確。
1、如圖甲為一種家用門(mén)磁防盜報(bào)警器，由磁條和主機(jī)組成，門(mén)窗均可使用。乙圖為其簡(jiǎn)化示意圖。安裝時(shí)，將磁條固定在門(mén)上，主機(jī)安裝在與其等高的門(mén)框邊緣，門(mén)關(guān)上時(shí)，兩者剛好靠近在一起。當(dāng)主機(jī)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，若門(mén)被打開(kāi)，磁條與主機(jī)分離，主機(jī)內(nèi)的觸發(fā)器就會(huì)工作，帶動(dòng)報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（ ）A.觸發(fā)器內(nèi)是一個(gè)開(kāi)關(guān)，當(dāng)主機(jī)與磁條靠近時(shí)，開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的 B. 觸發(fā)器可以由銅制成C.磁條的兩極對(duì)調(diào)后，該報(bào)警器不能正常工作 D. 本裝置是利用電流的磁效應(yīng)工作的
2、如圖所示是溫度自動(dòng)報(bào)警器的工作原理圖，圖中1是電磁鐵、2是銜鐵、3是觸點(diǎn)、4是水銀溫度計(jì)(水銀導(dǎo)電).則下列說(shuō)法正確的是( )A.溫度高于警戒溫度時(shí)，電鈴不報(bào)警、指示燈亮B.溫度低于警戒溫度時(shí)，電鈴報(bào)警、指示燈熄滅C.溫度高于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴報(bào)警D.溫度低于警戒溫度時(shí)，指示燈亮、電鈴不報(bào)警
溫度低于警戒溫度時(shí)，水銀柱下降，控制電路處于開(kāi)路狀態(tài)，電磁鐵線(xiàn)圈中沒(méi)有電流通過(guò)，電磁鐵沒(méi)有磁性，此時(shí)指示燈通過(guò)常閉觸點(diǎn)與工作電路接通，指示燈亮，電鈴不報(bào)警，故B錯(cuò)誤，D正確；溫度高于警戒溫度時(shí)，水銀柱上升，控制電路處于接通狀態(tài)，電磁鐵線(xiàn)圈中有電流通過(guò)，電磁鐵有磁性，此時(shí)電鈴?fù)ㄟ^(guò)觸點(diǎn)3與工作電路接通，電鈴報(bào)警，此時(shí)指示燈所在的電路中沒(méi)有電流，指示燈不亮，故A、C錯(cuò)誤。

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3 利用傳感器制作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制裝置

版本： 人教版 (2019)

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