粤教版高中物理选修3-2第三章传感器第四节用传感器制作自控装置学案

第四节　用传感器制作自控装置 课题：应用光敏电阻制作光控自动照明灯电路 一、实验目的 了解与传感器技术相关的物理知识，练习用传感器制作自动控制装置． 二、实验器材 二极管VD、晶闸管VS、光敏电阻RG、电阻R（7.5 MΩ）、灯泡L． 三、实验原理 由晶闸管VS与电灯L构成主回路，控制回路由R与RG组成的分压器及二极管VD构成，如下图所示． 1．白天自然光较强时，光敏电阻呈低电阻与R分压后使晶闸管VS门电极处于低电平，VS关断． 2．当夜幕降临时，照在RG上的自然光减弱，RG呈高阻，使VS的门电极处于高电平．VS获正向触发电压而导通，灯L亮． 3．改变R的阻值，即改变其与RG的分压比，可调整电路的起控点． 4．二极管VD，晶闸管VS的特性 （1）二极管：具有单向导电性．当给二极管加正向电压时，它的阻值很小；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大． （2）晶闸管VS：当晶闸管承受反向电压时，不论门极承受何种电压，晶闸管都处于关断状态．当晶闸管承受正向电压时，仅在门极承受正向电压情况下晶闸管才导通． 四、实验步骤 1．将多用电表旋钮拨至R×1 k挡，调零后，测量电阻R的阻值，检查R是否符合要求． 2．将多用电表旋钮拨至R×1 k挡，调零后，用两表笔分别接二极管两极，然后将两表笔位置对调．若两次测量结果一次较小，一次很大，则二极管性能良好． 3．将多用电表旋钮拨至R×1 k挡，红表笔接晶闸管K极，黑表笔同时接通G、A极，在保持黑表笔不脱离A极状态下断开G极，指针指示几十欧至一百欧，然后瞬时断开A极再接通，若指针指示∞位置，则表明晶闸管良好． 4．按照电路图，将各元件焊接，安装好． 5．检查各元件的连接，确保无误． 6．接通电源，观察强光照射光敏电阻时和用黑纸包裹光敏电阻时灯泡L的状态． 五、注意事项 1．安装前，对所有器材进行测试，确保各元件性能良好后，再进行安装． 2．焊接时，管脚必须在离管壳5 mm以上处焊接，焊接时间不宜过长． 3．注意二极管、晶闸管各极正确接入电路，不可错接、反接． 【例题】下图是一个简单的磁控防盗报警装置．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H，并且将干簧管接入图示的电路．睡觉前连接好电路，当盗贼开门时，蜂鸣器就会叫起来． 请说明它的工作原理，最好通过实验模拟这个电路的工作． 答案：见解析． 解析：当门闭着时，永磁体使干簧管