1、学案 2 生活中的传感器 简单的光控和温控电路(选学) 学习目标定位 1.了解洗衣机、电冰箱中的传感器.2.了解家用报警器的原理 .3.了解传感 器与人的感官的类比，以及它们各自的优势.4.了解一些简单的自动控制电路 二极管具有 性 一、生活中的传感器 在家用电器中使用最多的是 传感器，其次是 、 、 、磁、压力、烟雾、 声敏等传感器 1洗衣机中的传感器 模糊洗衣机中的传 感器有： 传感器、 传感器、 传感器、 传感器、 传感器、脏污程度传感器、脱水(压电) 传感器等 2电冰箱中的传感器 电冰箱主要由 系统和 系统两大部分组成，在控制系统中 起着非常重要的作 用 3家用报警器 生活中有利用 元
2、件制作的有害气体报警器和可燃气体报警器，家庭防盗有 防盗报 警器及 防盗报警器等 二、简单的光控和温控电路 1集成电路又称 IC，是在 上集合各种电子器件，实现某种特定功能的电路模块，它 是 中最重要的部分 2光控自动照明电路 利用光敏电阻作控制元件，从而通过光线来实现自动控制，使电路在天亮时自动 ，天 黑自动 3温控电熨斗 利用 电阻作控制元件，从而使电熨斗的温度在 指定值时，电热器通电加热，温 度 指定值时要将电源关闭. 一、洗衣机中的传感器 问题设计 模糊洗衣机能模仿人的思维确定洗涤模式比如可根据衣物的布质、衣物的多少确定洗涤 的力度及用水量，根据衣物的脏污程度确定漂洗的次数等，你知道这
3、些操作模式是如何建 立的吗？ 要点提炼 洗衣机中的传感器 传感器的类型 作用 水位传感器 确定水位的高低和衣物吸水能力的大小 负载量传感器 检测洗涤物的多少 水温传感器 根据环境温度和水温，自动控制洗涤时间 布质传感器 自动感知衣物的重量、质量和吸水程度，自 动选择洗涤方式 洗涤粉传感器 测定洗涤粉的种类 脏污程度传感器 利用红外光电传感器，测定水的透明度，从而检测洗净度、漂净度 脱水(压电) 传感器 从脱水桶喷射出来的水作用到压电传感器上，根据压力的变化，控制脱水动作 二、电冰箱中的传感器 1电冰箱的组成：主要由 系统和 系统组成 2控制系统中的传感器及其作用 传感器类型 作用 温控传感器
4、按设定的温度自动接通和断开电路，控制电动机工作 除霜温控传感器 在除霜加热器达到一定温度时，自动断开加热器的电源 过热及过电流保 护传感器 当电动机不能正常工作时，可以自动切断电源，对电动 机实 行保护 一、传感器的应用实例 例 1 如图 1 所示为某种电冰箱内温度控制器的结构铜制的测温泡 1、细管 2 和弹性金 属膜盒 3 连通成密封的系统，里面充有氯甲烷和它的蒸气，构成了一个温度传感器膜盒 3 为扁圆形(图中显示它的切面 )，右表面固定，左表面通过小柱体与弹簧片 4 连接盒中气 体的压强增大时，盒体就会膨胀测温泡 1 安装在冰箱的冷藏室中.5、6 分别是电路的动触 点和静触点，控制制冷压缩
5、机的工作拉簧 7 的两端分别连接到弹簧片 4 和连杆 9 上连 杆 9 的下 端是装在机箱上的轴凸轮 8 是由设定温度的旋钮(图中未画出)控制的，逆时针 旋转时凸轮连杆上端右移，从而加大对弹簧 7 的拉力 图 1 (1)为什么当冰箱内温度较高时压缩机能够自动开始工作，而在达到设定的低温后又自动停 止工作？ (2)为什么用凸轮可 以改变设定的温度？ 例 2 如图 2 所示为冲击防盗报警器的冲击传感器的结构示意图在外壳的绝缘基板上固 定一个螺栓，螺栓上有一个弹簧，弹簧的顶端焊有一个钢球，它们都是电的良导体，外壳 也使用电的良导体制成请简述这种装置防盗的原理 图 2 二、传感器的应用分析 例 3 按
6、图 3 所示连接好电路，合上 S，发现小灯泡不亮，原因是 _； 用电吹风对热敏电阻吹一会儿，会发现小灯泡_，原因是_； 停止吹风，会发现_； 把热敏电阻放入冷水中会发现_ _ 图 3 三、光控自动照明电路的分析 例 4 如图 4 所示是一种烟雾报警器的控制电路图，其原理简化如下，调节可变电阻 R1 使 U230.当有烟雾时， 开始触发工作，其中 Rg 是光敏电阻由此可知，要使M741 开始工作，则应满足( )M741 图 4 A23 B23 C23 D无法判断 生活中的传感器简单的光控和温控电路Error! 1(传感器的应用实例)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小一同学利用压敏电阻 设计了
7、判断升降机运动状态的装置，如图 5 甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面 朝上，在上面放一物体 m，升降机静止时电流表示数为 I0.某过程中电流表的示数如图乙所 示，则在此过程( ) 图 5 A物体处于失重状态 B物体处于超重状态 C升降机一定向上做匀加速运动 D升降机可能向下做匀减速运动 2(传感器的应用实例)在家用电热灭蚊器中，电热部分主要元件是 PTC 元件，PTC 元件 是由钛酸钡等半导体材料制成的电阻器，其 电阻率 随温度 t 的变化关系如图 6 所示，由 于这种特性，PTC 元件具有发热、保温双重功能对此，以下判断正确的是 ( ) 图 6 通电后，其电功率先增大后减小 通电后，
8、其电功率先减小后增大 当其产生的热 量 与散发的热量相等时，温度保持在 t1 不变 当其产生的热量与散发的热量相等时，温 度保持在 t1 和 t2 之间的某一值不变 A B C D 3(自动控制电路的分析与设计) 如图 7 所示是一种自动控制水温的装置，加热电路的两个 端点 P、Q 应接在触头 a、b 之间还是 c、d 之间？热敏电阻两端 M、N 应接在哪两个触头 之间？ 图 7 4(传感器的应用分析)工人在锻压机、冲床、钻床等机器上劳动时，稍有不慎就会把手压 在里面，造成工伤事故工厂中大都是利用光电控制设备来避免事故发生的如图 8 所示 为光控继电器的示意图，它由电源、光电管(当有光照射时，在阴极 K 端会放出电 子)、放 大器、电磁继电器等几部分组成这样，当工人不慎将手伸入危险区域时，由于遮住了光 线，光控继电器衔铁立即变化，使机床停止工作，避免事故发生光控继电器的原理是： 当光照射光电管时_ 图 8
