3利用傳感器制作簡單的自動控制裝置[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.進(jìn)一步理解常用傳感器的工作原理及應(yīng)用.2.學(xué)會利用傳感器制作自動控制裝置．實驗1門窗防盜報警裝置1．實驗器材和裝置干簧管作為傳感器，用于感知磁體磁場是否存在．繼電器(虛線框部分)作為執(zhí)行裝置．發(fā)光二極管LED作為電路正常工作提示，R為發(fā)光二極管的限流電阻，起保護(hù)作用．蜂鳴器H作為報警提醒．電路設(shè)計如圖．2．電路工作原理當(dāng)門窗緊閉時，磁體M靠近干簧管SA，干簧管兩簧片被磁化相吸，繼電器接通而工作．當(dāng)門窗開啟時，磁體離開干簧管，干簧管失磁斷開，繼電器被斷電，動觸點c與常閉觸點b接通，蜂鳴器H發(fā)聲報警．3．實驗操作(1)檢查干簧管．用磁體直接靠近干簧管，觀察干簧管簧片能否正常動作．(2)連接電路．連接電路前，要檢查其他元件是否也能正常工作．(3)接通電源后，將磁體靠近和離開干簧管，分別觀察實驗現(xiàn)象．實驗2光控開關(guān)1．實驗器材和裝置光敏電阻完成光信號向電信號的轉(zhuǎn)變．晶體三極管將電流進(jìn)行放大，同時具有完成斷路和接通的開關(guān)作用．發(fā)光二極管LED模仿路燈．電路設(shè)計如圖甲．為了能夠驅(qū)動更大功率的負(fù)載，需用繼電器來啟、閉另外的供電電路，如圖乙所示．2．電路工作原理(1)光較強(qiáng)時，光敏電阻阻值小，三極管不導(dǎo)通，繼電器斷路，處于常開狀態(tài)，小燈泡L不亮．(2)光較弱時，光敏電阻阻值變大，三極管導(dǎo)通，產(chǎn)生較大的集電極電流，點亮發(fā)光二極管或驅(qū)動繼電器吸合，點亮小燈泡L.3．實驗操作(1)連接電路，檢查無誤后，接通電源．(2)用白光照射光敏電阻，調(diào)節(jié)R1，使發(fā)光二極管LED或小燈泡L剛好不發(fā)光．(3)減弱光敏電阻的光照強(qiáng)度，當(dāng)光減弱到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L發(fā)光．(4)讓光照加強(qiáng)，當(dāng)光照強(qiáng)到某種程度時，發(fā)光二極管LED或小燈泡L熄滅．一、門窗防盜報警裝置例1如圖所示是某保密室的防盜報警電路，當(dāng)有人闖入保密室時會使開關(guān)S閉合．下列說法正確的是()A．電磁繼電器與發(fā)電機(jī)工作原理相同B．電磁鐵的磁性強(qiáng)弱只與電流大小有關(guān)C．電磁鐵工作時，上端為S極D．當(dāng)有人闖入保密室時，b燈亮二、光控開關(guān)的應(yīng)用例2把蜂鳴器、光敏電阻、干簧管繼電器開關(guān)、電源連成電路如圖所示，制成光電報警裝置．當(dāng)報警器有光照射時，峰鳴器發(fā)聲，當(dāng)沒有光照或者光照很弱時，蜂鳴器不發(fā)聲．①光敏電阻：光敏電阻受光照后，阻值會變小．②干簧管繼電器開關(guān)：由干簧管和繞在干簧管外的線圈組成．當(dāng)線圈中有一定的電流時，線圈產(chǎn)生的磁場使密封在干簧管內(nèi)的兩個鐵質(zhì)簧片磁化，兩個簧片在磁力作用下由原來的分離狀態(tài)變成閉合狀態(tài)．當(dāng)線圈中沒有電流或者電流很微弱時，磁場消失，簧片在彈力的作用下恢復(fù)到分離狀態(tài)．電路已經(jīng)連接一部分，請將電路完整連接好．三、熱敏電阻的應(yīng)用例3在溫度為10℃左右的環(huán)境中工作的自動恒溫箱簡圖如圖甲所示，箱內(nèi)電阻R1＝20kΩ，R2＝10kΩ，R3＝40kΩ，Rt為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖像如圖乙所示．當(dāng)a、b端電壓Uab<0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)Uab≥0時，電壓鑒別器會令開關(guān)S斷開，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________℃.例4如圖甲所示為一熱敏電阻的R－t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路，繼電器線圈的電阻為200Ω.當(dāng)線圈中的電流大于或等于20mA時，繼電器的銜鐵被吸合．為繼電器線圈供電電池的電動勢E＝8V，內(nèi)阻可以不計．圖中的“電源”是恒溫箱加熱電源．(1)圖甲說明熱敏電阻的阻值隨著溫度的升高而______(選填“增大”“減小”或“不變”)．(2)應(yīng)該把恒