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实验十一 传感器的简单使用,第十章 交变电流 传感器,一、实验目的 1了解传感器的工作过程，探究敏感元件的特性 2学会传感器的简单使用 二、实验原理 闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察 三、实验器材 热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、温度计、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等,四、实验步骤 1研究热敏电阻的热敏特性 (1)将热敏电阻放入烧杯中的水中，测量水温和热敏电阻的阻值(如实验原理图甲所示) (2)改变水的温度，多次测量水的温度和热敏电阻的阻值，记录在表格中,2研究光敏电阻的光敏特性 (1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器连接好(如实验原理图乙所示)，其中多用电表置于“100”挡 (2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记录数据 (3)打开电源，让小灯泡发光，调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录 (4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录,一、数据处理 1热敏电阻的热敏特性 (1)画图象 在右图坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线 (2)得结论 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大,2光敏电阻的光敏特性 (1)探规律 根据记录数据定性分析光敏电阻的阻值与光照强度的关系 (2)得结论 光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻 值很小； 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这 个电学量,二、误差分析 本实验误差主要来源于温度计和欧姆表的读数 三、注意事项 1在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温 2光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖 的 纸 盒 中 ，并 通 过 盖 上 小孔改变射到光敏电阻上的光 的多少 3欧姆表每次换挡后都要重新调零,考点一 热敏电阻的实际应用,考点二 光敏电阻的特性和应用,考点一 热敏电阻的实际应用 如图，一热敏电阻RT放在控温容器M内；A为毫安表，量程6 mA，内阻RA为数十欧姆；E为直流电源，电动势 约为3 V，内 阻不计；R为 电阻 箱，最大阻值为 999.9 ；S 为开关已知RT在95 时的阻值为150 ，在20 时 的阻值约为550 .现要求在降温过程中测量在9520 之间的 多个温度下RT的阻值,(1)在图中画出连线，完成实验原理电路图 答案,(2)完成下列实验步骤中的填空 依照实验原理电路图连线 调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 . 将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全 闭合开关调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录_ 将RT的温度降为T1(20 T195 )；调节电阻箱，使得电流表的读数_，记录_ 温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1_. 逐步降低T1的数值，直至20 为止；在每一温度下重复步骤.,电阻箱的读数R0,仍为I0,电阻箱的读数为R1,R0R1150 ,审题点睛 题中只给一个毫安表，如何测RT的值？ 解析 (1)根据所给器材，要测 量在不同温度下RT的阻值，只能 将电阻箱、热敏电阻、毫安表与 电源串联形成测量电路，如图所示 (2)依照实验原理电路图连线；调节控温容器M内的温 度，使得RT温度为95 ，此时RT阻值为150 ，将电阻箱调到适当的阻值，以保证仪器安全；闭合开关，调节电阻箱，,为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统光控开关可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是 阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为lx)某光敏电阻RP在不同 照度下的阻值如下表：,考点二 光敏电阻的特性和应用,(1)根据表中数据，请在给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线，并说明阻值随照度变化的特点,(2)如图所示，当1、2两端所加电压上升至2 V时，控制开关自动启动照明系统请利用下列器材设计一个简单电路，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图(不考虑控制开关对所设计电路的影响),解析 (1)光敏电阻的阻值随光照度变化的曲线如图甲所示特点：光敏电阻的阻值随光照度的增大非线性减小 甲 乙 (2)控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20 k，两端电压为2 V，电源电动势为3 V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10 k，即选用R1，电路原理图如图乙所示 答案 见解析,
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