第3节 实验:传感器的应用
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知识点
题号
1.光控开关原理
1、2
2.温度报警器
3、5
3.控制电路的设计
4
1.如图所示为一个逻辑电平检测电路,A与被测点相接,则( BC )
A.A为低电平,LED发光
B.A为高电平,LED发光
C.A为低电平,LED不发光
D.A为高电平,LED不发光
解析:A为低电平时,Y为高电平,LED的电压小,不发光;A为高电平时,Y为低电平,LED的电压大,发光,故B、C正确.
2.如图(甲)为斯密特触发器,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25 V),而当输入端A的电压下降到另一个值的时候(0.8 V),Y会从低电平跳到高电平(3.4 V).图(乙)为一光控电路,用发光二极管LED模拟路灯,RG为光敏电阻.关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是( A )
A.斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号
B.斯密特触发器是具有特殊功能的非门
C.要想在天更暗时路灯才会亮,应该把R1的阻值调大些
D.当输出端Y突然从高电平跳到低电平时,二极管发光
解析:斯密特触发器是一种特殊的非门,它把连续变化的模拟信号转换为突变的数字信号,A错,B对.把R1的阻值调大些,只有RG的阻值达更大,才能使斯密特触发器的A端电压达到某个值(1.6 V),即天更暗;当输出端Y突然跳到低电平时,发光二极管导通就发光,C、D对.
3.(2012年黑龙江省大庆实验中学高二上学期期末)如图是温度报警器电路示意图,下列关于此电路的分析正确的是( BC )
A.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
B.当RT的温度升高时,RT减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端电势升高,蜂鸣器会发出报警声
解析:当RT温度升高时,电阻减小,A点电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,蜂鸣器导通发出警报,A错B对.当增大R1时,A端电势升高到某一数值,Y端电势突然降低,电流通过蜂鸣器,发出报警声,C对D错.
涉及热敏电阻的题目一般都是由于温度的变化导致热敏电阻的阻值发生变化,从而导致整个电路中的总阻值发生变化,进而导致电路中的电流和电压发生变化.这类题目一般都要用到欧姆定律.
4.如图(甲)所示为一测量硫化镉光敏电阻特性的实验电路,电源电压恒定.电流表内阻不计,开关闭合后,调节滑动变阻器滑片,使小灯泡发光逐渐增强,测得流过光敏电阻的电流和光强的关系曲线如图(乙)所示,试根据这一特性设计一个路灯自动控制电路.
解析:由光敏电阻的特性曲线可以看出,当入射光增强时,光敏电阻的阻值减小,流过光敏电阻的电流增大.
根据题意设计一个路灯自动控制电路如图所示.
控制过程是:当有光照时,光电流经过放大器输出一个较大的电流,驱动电磁继电器吸合衔铁使两个常闭触点断开;当光照减弱时,光电流减小,放大器输出电流减小,电磁继电器释放衔铁,使两个常闭触点闭合,控制路灯电路接通,路灯开始工作.
答案:见解析.
5.如图所示是一个警报器装置的逻辑电路图,RT是一个热敏电阻,低温时电阻值很大,高温时电阻值很小,R是一个阻值较小的分压电阻.
(1)要做到低温时电铃不响,出现火灾时产生高温,电铃响起.在图中虚线处画出接入的斯密特触发器;
(2)为什么在高温时电铃会响起?
(3)为了提高电路的灵敏度,即将报警温度调得低些,那么R的值应该大一些还是小一些?
解析:(1)
(2)常温下,调整R的阻值使斯密特触发器的输入端处于高电平,则输出端处于低电平,无电流通过电铃,电铃不发声;当温度升高时,热敏电阻RT阻值减小,斯密特触发器输入端电势降低,当达到某一值(低电平),其输出端由低电平跳到高电平,电铃通电,从而响起,R的阻值不同,则电铃响起时温度不同.
(3)提高电路的灵敏度,即将报警温度调得低些,应增大R的阻值,R阻值越大,要使斯密特触发器输入端达到低电平,则热敏电阻阻值要求越大,即温度越低.
答案:见解析.
斯密特触发器是具有特殊功能的非门,处理控制电路问题时,一定要注意斯密特触发器的出现所带来的相应电路的变化.
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