《利用传感器制作简单的自动控制装置》 教学课件

第五章传感器5.3利用传感器制作简单的自动控制装置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。实验一、门窗防盗报警装置1.实验目的2.实验原理

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。继电器的动触点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。干簧管在电路中起传感器和控制开关的作用,实验原理图继电器则相当于一个自动的双向开关。闭合电路开关S,系统处于防盗状态。

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。实验一、门窗防盗报警装置3.实验器材和装置干簧管:作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在继电器：作为执行装置二极管：作为电路正常工作提示实验一、门窗防盗报警装置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。3.实验操作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5.3-2所示连接电路。【例题1】如图所示,某小型电磁继电器,其中L为含铁芯的线圈。P为可绕O点转动的铁片,K为弹簧,S为一对触头,A、B、C、D为四个接线柱。电磁继电器与传感器配合,可完成自动控制的要求,其工作方式是(

)A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压,C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联

A、B接电磁继电器的线圈,所以A、B应接信号电压,线圈电流随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放,从而使C、D接通或断开,进而起到控制作用,故正确选项为A。A解析：实验二、光控开关2.实验原理

当环境的光比较强时,光敏电阻RG的阻值很小,三极管不导通,发光二极管或继电器所在的回路相当于断路,即发光二极管不工作;继电器处于常开状态,小灯泡L不亮。实验原理图

当环境的光比较弱时,光敏电阻RG的阻值变大,三极管导通,且获得足够的基极电流,产生较大的集电极电流,点亮发光二极管或驱动继电器吸合而点亮小灯泡L。1.实验目的光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。实验二、光控开关3.实验器材实验二、光控开关3.实验操作及实验现象（1）按照图5.3-5所示连接电路，检查无误后，接通电源。（2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。（3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。实验二、光控开关3.实验操作及实验现象（1）按照图5.3-5所示连接电路，检查无误后，接通电源。（2）让光敏电阻RG受到白天较强的自然光照射，调节电阻R1使发光二极管LED或小灯泡L刚好不发光。（3）遮挡RG，当光照减弱到某种程度时，就会看到发光二极管LED或小灯泡L发光。（4）让光照加强，当光照强到某种程度时，则发光二极管LED或小灯泡L熄灭。【例题2】如图所示是某居民小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，𝑅1为光敏电阻(光照增强电阻变小)，𝑅2为定值电阻，𝐴、𝐵接监控装置.则(

)①当有人通过通道而遮蔽光线时，𝐴、𝐵之间电压升高②当有人通过通道而遮蔽光线时，𝐴、𝐵之间电压降低③当仅增大𝑅2的阻值时，可增大𝐴、𝐵之间的电压④当仅减小𝑅2的阻值时，可增大𝐴、𝐵之间的电压A.①③ B.①④ C.②③ D.②④由电路图可知，两电阻串联，监控装置与𝑅2并联.当有人通过通道而遮蔽光线时，𝑅1阻值变大，电路中的总电阻变大；根据闭合电路欧姆定律可知，电路中的电流变小，根据𝑈=𝐼𝑅可知，𝑅2阻值不变时，其两端的电压变小，即𝐴、𝐵之间电压降低，故②正确，①错误；当仅增大𝑅2的阻值时，根据串联分压规律可知，𝑅2两端的电压变大，即𝐴、𝐵之间电压升高，故③正确，④错误.故C正确。C解析：1、如图甲为一种家用门磁防盗报警器，由磁条和主机组成，门窗均可使用。乙图为其简化示意图。安装时，将磁条固定在门上，主机安装在与其等高的门框边缘，门关上时，两者刚好靠近在一起。当主机开关闭合时，若门被打开，磁条与主机分离，主机内的触发器就会工作，带动报警器发出报警声。下列有关说法正确的是（

）A.触发器内是一个开关，当主机与磁条靠近时，开关是断开的B.触发器可以由铜制成C.磁条的两极对调后，该报警器不能正常工作D.本装置是利用电流的磁效应工作的A2、如图所示是温度自动报警器的工作原理图，图中1是电磁铁、2是衔铁、3是触点、4是水银温度计(水银导电).则下列说法正确的是()A.温度高于警戒温度时，电铃不报警、指示灯亮B.温度低于警戒温度时，电铃报警、指示灯熄灭C.温度高于警戒温度时，指示灯亮、电铃报警D.温度低于警戒温度时，指示灯亮、电铃不报警温度低于警戒温度时，水银柱下降，控制电路处于开路状态，电磁铁线圈中没有电流通过，电磁铁没有磁性，此时指示灯通过常闭触点与工作电路接通，指示灯亮，电铃不报警，故B错误，D正确；温度高于警戒温度时，水银柱上升，控制电路处于接通状态，电磁铁线圈中有电流通过，电磁铁有磁性，此时电铃通过触点3与工作电路接通，电铃报警，此时指示灯所在的电路中没有电流，指示灯不亮，故A、C错误。D解析：3、如图所示为某会议厅安装的火灾报警系统的原理图，装置用一耐火的不透明材料制成的外罩罩住，罩内的发光二极管和光电三极管用一不透明的挡板隔开，没有险情时光电三极管不能收到发光二极管所发出的光，此时光电三极管的电阻较高。则下列说法正确的是()

A.当会议厅发生火灾时，罩内的烟雾对光有散射作用，散射的光照射到光电三极管上使其电阻变小而报警B.当会议厅发生火灾时，进入罩内的烟雾挡住了光线，使得光电三极管的电阻变大而报警C.当会议厅发生火灾