浙江新高考选考通用技术之电子控制技术
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浙江新高考选考通用技术之电子控制技术概述本模块是普通高中通用技术课程的一个选修模块。
本模块的教学应紧紧围绕技术课程的目标展开,着眼于培养学生的实践能力和创新精神、提高学生的技术素养。
教学内容的选择要注重基础性、综合性、人文性,努力反映电子技术的新成果。
教学过程强调基于提高生活质量、基于问题解决、与学生日常生活密切相关、有利于培养学生兴趣的教学设计。
鼓励设计方案的多样性,注重引导学生在电子技术基本技能形成的同时领悟出电子技术设计的思想方法、注重提高学生在电子技术学习中的探究、试验、创造和共通能力,使学生成为电子技术学习的主体,更好地面对当今技术社会的挑战。
本模块的教学应反映必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”中技术设计的思想方法。
本模块分设传感器、数字电路、电磁继电器、和电子控制系统及其应用四个主题。
模块-主题结构如下图。
第四个主2”的内容进行了解电子控模块的四个主题,建立电子控制系统的完整结构概念是前提,传感器、数字电路、电磁传感器掌握运用是基础,电子控制系统的综合应用是载体,通过电子技术的操作方法和试验方法的掌握,领悟技术与设计的思想方法,提高学生探究问题的能力,促进所学知识与能力的迁移。
第一节 传感器一、内容结构图:(一)重点分析1、常见传感器的作用传感器象人体的感觉器官一样能感受到外界物理信息的变化,它能将非电量的物理信息转换成与之有确定关系的电信号,输送给控制电路进行处理。
在电子控制系统中,传感器是能够采集外界物理信息的唯一元器件,是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器种类繁多,常见的电阻式传感器是将被测量,如光、温度、湿度、力、气体浓度等物理量转换式成电阻值(间接转换成电流、电压信号)这样的一种器件。
主要有光敏、热敏、湿敏、压敏、气敏等电阻式传感器件。
光敏二极管和光敏三极管对红外线敏感,可在红外遥控电子控制系统中应用。
2、常见传感器的应用技术课程的学习要从学生的生活经验出发,了解传感器在日常生活、生产、军事、环境监测方面的应用,可以培养学生学习电子控制技术的兴趣,可以引导学生对电子控制技术的人文因素的感悟和理解。
专题九电子控制技术集训一基本元器件、传感器及多用电表1.(2023届山水联盟期初,10)下列电子元器件在使用时不需要区分引脚的是()答案 B2.(2023届百校联盟期初,10)下列电子元器件的名称中,不正确的是()答案 D3.(2022绍兴柯桥二模,10)下列电子元器件中无法把非电信号的变化转化成电信号的变化的是()答案 C4.(2021湖丽衢4月联考,10)下列关于电子元器件的描述中正确的是()A.芯片的引脚编号正确 B.图示元件为光敏电阻,光线越强,阻值越小 C.图示元件为正温度系数热敏电阻 D.两个元件都有正负极,可作开关使用答案 B5.(2022温州三模,10)如图所示是用指针式多用电表(图b)探究光控电路(图a)特性的实验,下列检测操作不合理的是()A.断开开关,选择×1 k挡,红表笔接c、黑表笔接d可测得光敏电阻在不同光照下的阻值B.断开开关,选择×1 k挡,红表笔接b、黑表笔接a可测得发光二极管正向阻值C.闭合开关,选择直流电压挡,红表笔接d、黑表笔接c可测得光敏电阻在不同光照下电压变化D.闭合开关,光照时,选择直流电压挡,红表笔接b、黑表笔接a可测得发光二极管压降答案 B集训二模拟电路与数字电路1.(2023届百校联盟期初,11)如图是对称的三极管测试电路,二极管、三极管为硅管。
初始状态,三极管工作在放大状态,下列分析中不正确的是()A.M点电位约为1.4 V,调小R4或调大R6,M点电位基本不变B.N点电位约为1.4 V,调大R5或调小R3,N点电位基本不变C.若V1更换为电阻,适当调小R1后,V2、V3亮度均不变D.若V6更换为电阻,适当调小R3后,V2变亮,V3变暗答案 C2.(2023届百校联盟期初,12)如图所示的逻辑电路,图a和图b均要实现C=1时,F=A,C=0时,F=B,图中虚线框处应当选用()A.虚线框1中需要2个非门,虚线框2中需要1个或门B.虚线框1中需要1个或门,虚线框2中需要2个非门C.虚线框1、2中均只需要1个非门D.虚线框1、2中均只需要2个与门答案 C3.(2022强基联盟联考,12)如图所示的逻辑电路,现要求B=0时,F=0;B=1时,F=A+C,虚线框1和虚线框2中选用的逻辑门分别是()A.与门和或门B.与非门和或非门C.与门和或非门D.与非门和或门答案 D4.(2022绍兴柯桥二模,12)某校文艺节海选节目中,有A、B、C三个裁判,要求至少2位裁判通过,输出F才出高,选手能晋级下一轮。
浙江新高考选考通用技术之电子控制技术概述本模块是普通高中通用技术课程的一个选修模块。
本模块的教学应紧紧围绕技术课程的目标展开,着眼于培养学生的实践能力和创新精神、提高学生的技术素养。
教学内容的选择要注重基础性、综合性、人文性,努力反映电子技术的新成果。
教学过程强调基于提高生活质量、基于问题解决、与学生日常生活密切相关、有利于培养学生兴趣的教学设计。
鼓励设计方案的多样性,注重引导学生在电子技术基本技能形成的同时领悟出电子技术设计的思想方法、注重提高学生在电子技术学习中的探究、试验、创造和共通能力,使学生成为电子技术学习的主体,更好地面对当今技术社会的挑战。
本模块的教学应反映必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”中技术设计的思想方法。
本模块分设传感器、数字电路、电磁继电器、和电子控制系统及其应用四个主题。
模块-主题结构如下图。
前面三个主题分别阐述了电子控制系统的三个主要组成部分,重点是各部分的作用、原理和应用,第四个主题是将前面三个主题组合成一个控制系统,通过应用性设计,对“技术与设计1”、“技术与设计2”的内容进行应用、综合和拓展迁移。
本模块的重点是在电子控制系统及其应用上。
模块内容通过对日常生活、工农业生产、军事武器的典型案例的分析,使学生建立起系统结构和电子控制系统结构的完整概念,明确传感器、数字电路和电磁继电器作为电子控制系统的三个主要环节的作用,了解电子控制系统设计的一般过程、应遵循的基本原则。
通过亲历设计过程,使学生理解电子技术、亲近电子技术。
可能有一些学生缺乏电子技术的基础知识,建议教师在教学时补充电阻、电容、电感、三极管、放大器等知识和常用电子测量仪器如多用电表、示波器的使用方法。
模块的四个主题,建立电子控制系统的完整结构概念是前提,传感器、数字电路、电磁传感器掌握运用是基础,电子控制系统的综合应用是载体,通过电子技术的操作方法和试验方法的掌握,领悟技术与设计的思想方法,提高学生探究问题的能力,促进所学知识与能力的迁移。
第五章电子把握系统的设计及其应用[浙江考试标准]考点考试内容考试要求考试属性开环电子把握系统的设计和应用(1)简洁开环电子把握系统的工作原理(2)简洁的开环电子把握系统设计、安装与调试(3)安装过程中常见问题的分析和解决bcc加试闭环电子把握系统的设计和应用(1)简洁闭环电子把握系统的基本工作原理(2)简洁的闭环电子把握系统设计、安装与调试(3)安装过程中常见问题的分析和解决bcc加试考点| 开环与闭环电子把握系统的设计和应用一、开环电子把握系统的设计和应用1.简洁开环电子把握系统的工作原理开环电子把握系统:假如电子把握系统的输出结果对系统的把握没有影响,也就是被控量的变化不会引起把握量的转变,即没有反馈。
开环电子把握系统是以①________为②________的开环把握系统。
一般的开环电子把握系统工作原理为:由相应的③________检测输入信息并转换成④________,⑤________对传来的电信号进行分析并发送指令,把握执行器(继电器等)形成把握量,⑥________在把握量的作用下产生相应的输出量。
开环把握系统的组成方框图――→信息输入―→把握(处理)―→输出―→被控对象例如:电子门铃把握系统就是开环电子把握系统。
输入:用手按动按钮开关,输入一个触发信号。
把握(处理):音乐集成电路经过触发后工作,产生一组载有“音乐”的电信号。
输出:扬声器将电信号转变为音乐声。
特点:输出的音乐声的变化对系统的把握状态并不产生影响,即不存在反馈。
分析下列电子把握系统中的被控对象、被控量、把握器:电子音乐门系统路灯自动把握系统电子锁自动门被控对象扬声器路灯锁舌电动机被控量音乐声光的变化锁舌的运动门的开关把握器音乐集成电路电子电路集成电路集成电路(1)结构简洁(2)造价较低(3)适用于被控对象的状态变化较为简洁(4)被控量把握精度要求不高2.简洁的开环电子把握系统设计、安装与调试设计和安装开环电子把握系统的一般步骤如下:(1)依据设计要求进行分析,确定被控量和被控对象。
第五章电子控制系统的设计及其应用1.一般机柜设有自动风扇散热控制系统,当电器运行发热高于某温度值时,自动开启风扇进行散热,其电路原理图如下图所示。
其中,R t为热敏电阻,LM311是电压比较器(当脚3电压低于脚2电压时,脚7输出供电电源12 V;当脚3电压高于脚2电压时,脚7输出低电平0V)。
请完成以下问题:(1)热敏电阻R t为________,当温度升高时,R t的电阻值________.(在以下选项中选择一项,填写相应的序号:①正温度系数;②负温度系数;③增大;④减小。
)(2)若要调低风扇运行的设定温度,则将滑动电阻R p________.(在以下选项中选择一项,填写相应的序号:①向上滑动,增大阻值②向下滑动,增大阻值③向上滑动,减小阻值④向下滑动,减小阻值)(3)启动风扇时,风扇工作灯亮起;为保证散热效果,采用220V 交流电电源的风扇.现提供:直流电磁继电器J,有2个联动开关可控制电路;发光二极管D2作为风扇工作指示灯;阻值3.9kΩ的R5作为二极管的保护电阻;交流电电源的风扇M。
请根据上述要求在虚线框中补全电路。
答案(1)②④(2)③(3)2.如图所示是用555集成设计的恒温控制器系统,R t1、R p1为上限温度检测电阻,R t2、R p2为下限温度检测电阻。
当温度下降时,2脚电位低于1/3V cc时,3脚输出高电平,J吸合,LED(红)点亮,开始加热。
当温度升高而使6脚电位高于2/3V cc时,3脚输出低电平,J释放,断开受控“电热丝"的电源,停止加热。
分析该电子控制电路,回答以下问题:(1)该控制系统属于________(在“①闭环电子控制系统;②开环电子控制系统”中选一项,填写序号)。
(2)该控制系统的执行器是________(在“①电热丝,②继电器J;③555集成、电阻R t1、R p1、R t2、R p2、电容C”中选一项,填写序号)。
(3)要能达到室内温度自动控制,电热丝要与继电器的________(在“①常开;②常闭”中选一项,填写序号)触头串联,在图中虚框内画出该触头,并与电路正确连接。
专题九电子控制技术(加试)挖命题【考情探究】考点*考向考试要求考题示例关联考点预测热度电子元器件①常见电阻器、电容器、电感器的外形特征、电路符号与标称值②常见二极管及电路符号、特性,正负电极的判断③常用的三极管及电路符号,三极管的三个电极、电流放大作用及三个工作区bcc2018浙江11月选考,11,2分★★★2018浙江4月选考,11,2分2017浙江4月选考,11,2分2016浙江10月选考,12,2分2016浙江4月选考,11,2分多用电表①多用电表基本操作,电阻、直流电流、直流电压、交流电压的测量,相关的测量数据的识读②用多用电表检测二极管和三极管的好坏cc2017浙江11月选考,11,2分电子元器件★★★2015浙江10月选考,13,2分焊接技术①锡焊的基本原理及焊点形成的条件,电烙铁、助焊剂的作用②电烙铁的使用ac2017浙江4月选考,12,2分★认识常见的传感器①常见的传感器②光敏传感器、热敏传感器的检测③常见传感器的作用aca2016浙江10月选考,11,2分电子元器件★★★传感器的应用①传感器的常见应用②传感器的选择bc2016浙江4月选考,12,2分★★数字信号①模拟信号与数字信号的不同特性,数字信号的优点②数字信号中“1”和“0”的意义aa2015浙江9月选考,11,2分★逻辑门①数字信号中“1”和“0”在数字电路分析中的应用②与门、或门和非门三种基本逻辑门的电路符号及各自的逻辑关系,真值表的填写③与非门、或非门的电路符号及各自的逻辑关系,真值表的填写④简单的组合逻辑电路abbc2018浙江11月选考,12,2分★★★2018浙江4月选考,12,2分2017浙江11月选考,13,2分2016浙江4月选考,13,2分电子元器件数字集成电路①晶体三极管的开关特性及其在数字电路中的应用②常用数字集成电路的类型aa2016浙江10选考,17(1),1分★★数字电路的应用①简单的组合逻辑电路的分析、制作和测试②基本触发器的组成特征及作用cc2017浙江4月选考,13,2分★★★开环电子控制系统的设计和应用①简单开环电子控制系统的工作原理②简单开环电子控制系统的设计、安装与调试③安装过程中常见问题的分析和解决bcc2018浙江11月选考,13,2分电子元器件★★★★2018浙江11月选考,17,6分组合逻辑电路2018浙江4月选考,13,2分电子元器件2017浙江11月选考,12,2分焊接技术继电器2017浙江11月选考,17,6分电子元器件数字电路2017浙江4月选考,17,6分传感器继电器闭环电子控制系统的设计和应用①简单闭环电子控制系统的基本工作原理②简单闭环电子控制系统的设计、安装与调试③安装过程中常见问题的分析和解决bcc2018浙江4月选考,17,6分传感器继电器焊接技术★★★★2016浙江10月选考,17,6分数字集成电路电子元器件继电器注:继电器的作用和类型,直流继电器的构造、规格和工作原理,电子控制技术与电子控制系统,电子控制系统的组成和工作过程,开环电子控制系统和闭环电子控制系统这些考点未曾单独考查,一般在设计简单开环与闭环电子控制电路中综合考查。
2018.No14 0摘 要 本文以案列分析的方式来阐述普通高中通用技术选考内容之电子控制技术电路分析解题思路模式。
关键词 普高选考 电子技术高中通用技术的选考中,电子控制技术分析题是一个必考的知识考点和难点。
历年来考生对本题的得分情况可谓是不尽人意,许多的高中考生感觉电子控制技术分析题很复杂、很难,不知道从何着手;甚至连一些新的通用技术老师也对电子控制技术题深感无奈。
所以,笔者根据自己的教学经验,就电子控制技术分析题的解法思路作以下的解析。
高中通用技术之电子控制技术题的解法陈晓峰(浙江省温州市平阳县万全综合高级中学)1 读题任何题目地解决都是从读题开始,通过读题理解题目的主干内容,获取解题的重要信息,电子控制技术分析题也不例外。
在读电子控制技术题时,我们需要明确电子控制系统的名称、电路的结构组成及题目中所反应的控制逻辑关系等信息。
例题:如图1所示是土壤湿度指示实验电路。
在气温较高的条件下,发光二极管V 1与V 2的亮灭指示了土壤的干与湿。
R 1,R 2,R 3(湿敏电阻),R 4,VT 1组成了土壤湿度信号采集电路。
R 8(负温度系数热敏电阻)与R 9组成了气温信号采集电路。
集成学习的畏惧,又能让学生油然而生对中国文化的内涵及第一代化学翻译家智慧的爱国情怀。
随着元素名称、元素符号的记忆,逐级提升到金属活动性顺序的记忆,对其它元素的认识,让学生自己从新华字典或现代汉语词典的末页中去寻找。
不认识的字查字典,并且让他们从中发现了问题在班级的QQ群中交流,加强了学生对字典、词典结构的新了解,同时对元素周期表有了些许的感性认知。
对于这种提前自主预习的做法,学生与家长都比较认同,因为它不需要基础,简单而容易做到,同时家长一般都会背,在寒假里容易督促孩子学习,效果比较好。
开学后一定要让学生背诵默写,而全部正确的学生会有成就感。
同时可以提出之前布置的问题:这些汉字的书写有什么特点?你发现了什么规律?还可进一步提出元素周期表为什么不够整齐?这个问题我们将留在高中的化学中揭开谜底。
浙江新高考选考通用技术之电子控制技术概述本模块是普通高中通用技术课程的一个选修模块。
本模块的教学应紧紧围绕技术课程的目标展开,着眼于培养学生的实践能力和创新精神、提高学生的技术素养。
教学内容的选择要注重基础性、综合性、人文性,努力反映电子技术的新成果。
教学过程强调基于提高生活质量、基于问题解决、与学生日常生活密切相关、有利于培养学生兴趣的教学设计。
鼓励设计方案的多样性,注重引导学生在电子技术基本技能形成的同时领悟出电子技术设计的思想方法、注重提高学生在电子技术学习中的探究、试验、创造和共通能力,使学生成为电子技术学习的主体,更好地面对当今技术社会的挑战。
本模块的教学应反映必修模块“技术与设计1”和“技术与设计2”中技术设计的思想方法。
本模块分设传感器、数字电路、电磁继电器、和电子控制系统及其应用四个主题。
模块-主题结构如下图。
前面三个主题分别阐述了电子控制系统的三个主要组成部分,重点是各部分的作用、原理和应用,第四个主题是将前面三个主题组合成一个控制系统,通过应用性设计,对“技术与设计1”、“技术与设计2”的内容进行应用、综合和拓展迁移。
本模块的重点是在电子控制系统及其应用上。
模块内容通过对日常生活、工农业生产、军事武器的典型案例的分析,使学生建立起系统结构和电子控制系统结构的完整概念,明确传感器、数字电路和电磁继电器作为电子控制系统的三个主要环节的作用,了解电子控制系统设计的一般过程、应遵循的基本原则。
通过亲历设计过程,使学生理解电子技术、亲近电子技术。
可能有一些学生缺乏电子技术的基础知识,建议教师在教学时补充电阻、电容、电感、三极管、放大器等知识和常用电子测量仪器如多用电表、示波器的使用方法。
模块的四个主题,建立电子控制系统的完整结构概念是前提,传感器、数字电路、电磁传感器掌握运用是基础,电子控制系统的综合应用是载体,通过电子技术的操作方法和试验方法的掌握,领悟技术与设计的思想方法,提高学生探究问题的能力,促进所学知识与能力的迁移。
第一节传感器一、内容结构图:二、知识点列表三、重难点分析(一)重点分析1、常见传感器的作用传感器象人体的感觉器官一样能感受到外界物理信息的变化,它能将非电量的物理信息转换成与之有确定关系的电信号,输送给控制电路进行处理。
在电子控制系统中,传感器是能够采集外界物理信息的唯一元器件,是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器种类繁多,常见的电阻式传感器是将被测量,如光、温度、湿度、力、气体浓度等物理量转换式成电阻值(间接转换成电流、电压信号)这样的一种器件。
主要有光敏、热敏、湿敏、压敏、气敏等电阻式传感器件。
光敏二极管和光敏三极管对红外线敏感,可在红外遥控电子控制系统中应用。
2、常见传感器的应用技术课程的学习要从学生的生活经验出发,了解传感器在日常生活、生产、军事、环境监测方面的应用,可以培养学生学习电子控制技术的兴趣,可以引导学生对电子控制技术的人文因素的感悟和理解。
(二)难点分析1、从外形和标识上认识传感器从外形和标识上区别不同的常见传感器是其应用的基础,而传感器种类繁多、外形各异,认识它们,对初学者有较大难度。
2、常见传感器的检测通过用多用电表检测常见传感器的电气特性,使学生加深对传感器原理的感性认识,激发探究欲望,能比较、判断传感器的好坏及引脚极性,正确使用传感器,这是一个是试验、探究的过程,是理论和实践的结合,是学生技术素养的一个观察点。
常见传感器的检测涉及到对常见传感器结构、原理、特性的了解和有关电子测量仪器的使用,而且不同的传感器有不同的检测方法,所以是传感器教学中的一个难点。
四、教学建议教师在教学中不要介绍传感器的工作原理,重点要放在如何让学生定性了解传感器上。
因此,教学中穿插学生动手实验和教师课堂实物演示就显的特别重要。
如何上好这部分教学内容,建议把握好以下4个教学内容。
1、了解常见传感器的型号命名方法:(1)对于敏感型电阻式传感器,其型号一般由四部分组成,第一部分是字母“M”表示敏感型元件,第二部分字母表示敏感类别(都是拼音的第一个字母),如:“Z”表示正温度系数热敏电阻、“F”表示负温度系数热敏电阻、“Y”表示压敏电阻、“S”表示湿敏电阻、“Q”表示湿敏电阻、“G”表示光敏电阻、“C”表示磁敏电阻、“L”表示力敏电阻,后面两个部分表示用途和序号。
例如:MF41是普通旁热式负温度系数热敏电阻,MG42是可见光敏电阻,MSC-1是陶瓷湿敏电阻,等等。
(2)对于非电阻式传感器,就要查阅有关手册,如光敏二极管常用型号是2CUXX,管壳上有一个光照窗口、一个正极性标志点,使用时注意两个电极的正负极;光敏三极管常用型号是3DUXX,使用时要注意集电极C和发射极E的区别。
2、定性认识常见传感器教师可以先介绍一两个常见传感器将不同的物理信息转换成电信号的最简单原理和外形结构,教学中重点是定性介绍常见的传感器如光敏传感器、热敏传感器、磁敏传感器、声敏传感器、气敏传感器等的功能作用。
比如,教师可以先介绍电阻型敏感器,其物理信息直接转换的电信号是电阻值的变化;如热敏电阻,正温度系数热敏电阻是以钛酸钡为主和微量锶、钛、铝等化合物配制成电阻体材料,其电阻值随温度的升高而升高;负温度系数热敏电阻是以锰、镍、铜等的化合物为原料,按一定比例混合用陶瓷工艺制成,其电阻值随温度的升高而降低。
对于非电阻型敏感器,如光敏二极管由硅材料构成PN结,具有单向导电性,工作在反向电压下,管芯受到光照时,半导体材料原子结构中最外层的电子被激发出来,形成反向电流,且随光强度增大而增大,所以光敏二极管是将光信息直接转换为电流信号。
例:认识常见传感器件老师:给学生看光敏传感器、热敏传感器、声敏传感器、气敏传感器的实物,同时也展示磁敏传感器、力传感器和位移传感器的照片,并介绍各个传感器的名称。
老师举实物自问自答:为什么称光敏传感器。
因为它能收集光的信息,并把它转变为电信号。
老师举实物问:为什么称热敏传感器。
学生回答:因为它能收集热信息,并把它转变为电信号。
老师:它能收集温度信息,并把它转变为电信号。
温度是反映物体热度的物理量。
学生:老师为什么气敏传感器引脚这么多,而热敏传感只有两个引脚。
老师:目前对天然气(液化气)敏感的传感器,技术上还需要4个引脚其中两个引脚需要外接辅助电源。
这样气敏传感器才能收集液化气的信息并把它转变为电信号。
随着技术的发展,会有一天气敏传感器的引脚与光敏传感器的引脚一样只有两个引脚。
3、使学生直观认识传感器的作用传感器获得外界的输入信息并通过它将非电量信息转换成电信号输出,其内部工作原理是复杂的。
课标只要求学生知道传感器的作用及其应用。
因此教学设计要精选简单易行的实物演示实验,让学生直观地认识传感器的作用。
通过二三个不同传感器的演示实验引出一个结论----各种传感器的作用都是一样的,将非电量信息转换成电信号输出,不同的是它们敏感的非电量信息不同,有的是光、有的是声、有的是温度……。
例:传感器的作用老师实验前准备:光敏电阻一只、热敏传感器一只、电吹风一把、指针式万用表一架、电池组、电阻一个.老师上课演示,同学观察。
置万用表于R×1K档,表笔分别接入光敏电阻的两个引脚,察万用表指示的电阻值约为1千欧;用手遮盖光敏电阻的受光表面,观察万用表指示的电阻值为30千欧,即光敏电阻无光照时电阻值增大,有光照时电阻值减小。
用电吹风对光敏电阻加热,对着光敏电阻叫喊,光敏电阻的电阻值都不发生变化,说明光敏电阻仅拾取光信息。
置万用表于R×1K档,表笔分别接入热敏电阻的两个引脚,观察万用表指示的电阻值为2千欧姆,用电吹风产生热风吹热敏电阻,热敏电阻温度上升的同时观察万用表指示的电阻值渐渐增大,即热敏电阻随着温度的升高,电阻值增大,用手遮盖热敏电阻,使它不受光,观察万用表热敏电阻的电阻值不发生变化,说明热敏电阻仅拾取温度的信息。
如检测光敏二极管可用光照法,多用电表选R×1K电阻档,用黑表笔(表内电池正极)接光敏二极管负极,红表笔接正极,用手遮住光敏二极管光照窗口,此时电阻接近无穷大;然后,让光线照射光敏二极管,电阻会大幅度减小,可以直观光敏二极管的特性、可以判断光敏二极管的敏感性和好坏。
光敏二极管还和普通二极管一样具有单向导电作用,其正向电阻为8~9KΩ,反向电阻大于5MΩ。
老师做实验小结:不同的传感器可以用来收集不同的信息,将信息变化转换为电阻值变化的信号的这类传感器称为电阻类传感器。
还有许多传感器也是电阻类传感器,如:湿敏传感器、力敏传感器、声敏传感器、磁敏传感器。
对于阻类传感器,在要求不高的场合,它们的好坏可以用多用表测量,它的电阻值随外界信息变化而变化的情况来判断,若它们的阻值随外界信息变化而变化,则是好的,否则为不良的。
不良的传感器是不能用的。
老师:如何将电阻类传感器电阻随外界信息变化而变化变换为输出电信号随外界信息变化而变化呢?观察一个实验如图9.1所示。
它由一个电阻R、一个光敏电阻RG和一个3伏电池组组成。
V是电压表用来测量输出电压。
图9.1 电阻性传感器检测电路用手遮盖光敏传感器输出电压随光敏传感器受光面的光强度而变化。
老师:这个实验电路告诉我们一个事实,电阻性传感器在应用时要并接由E(电源)和R(电阻)相串联组成的转换电路。
该转换电路能使电阻类传感器电阻随外界信息变化而变化,变换为传感器输出电信号随外界信息变化而变化。
这样光敏传感器经转换电路变换后就能将光信息变换为电信号。
经过后续章节的学习可以了解到如何对该电信号进行处理,然后输出执行电路。
如用光敏电阻实现对街上路灯的自动控制。
它的控制过程为:天暗了,光敏传感器将光信息变换为电信号,送处理电路处理后,输出控制电压送执行电路。
执行电路接通路灯开关,路灯点亮,反之,路灯电源被切断。
4、学生动手实验,加深对传感器的应用了解。
为了使学生能定性认识传感器的功能和作用,加深学生对传感器的了解,在教学设计中,可考虑安排学生一次动手实验,学生可以几个人一组。
实验的目的是认识常见的传感器,能用多用表检测传感器,知道传感器的作用及其应用。
教师在选择实验电路时要尽可能考虑电路简单、操作容易、突出学生对传感器在应用性方面的认识,使学生知道传感器的作用在与收集信息;知道不同类别的传感器能够把不同类别的信号转变为电信号;知道生活中常见的自动控制系统需使用什么类别的传感器。
例:老师:实验教学资源准备。
(微调电位器、光敏传感器、湿敏传感器、三极管、发光二极管电阻、多用表、电池组、调光台灯、喷雾器、照度计、湿度计、声强仪等)实验电路:图9.2 传感器试验电路老师:图9.2是一个信号处理电路(控制器)和执行器组成的一个报警实验电路,报警时,发光二极管V1亮,图中V2主要功能是信号处理,V1是执行器(执行器也可以是继电器或蜂鸣器等),R1是限流电阻,限制V1亮时的最大电流,通常R取200Ω,V1亮时的流过V1的电流约为10mA。