第十二章传感器实用小制作
2025高考物理总复习利用传感器制作简单的自动控制装置
研透核心考点
答案 (1)2 320 1 120 1 200 (2)1.0 (3)增大 (4)图见解析 解析 (1)根据图乙、丙电阻箱各旋钮的示数， 可知读数为R1＝2 320 Ω，R2＝1 120 Ω； 根据题意可知，开关与1连接和与2连接时电流 表的示数都为I，根据闭合电路欧姆定律可知两 种情况下电路中电阻大小相等，所以 R0＝R1－R2＝2 320 Ω－1 120 Ω＝1 200 Ω。
图2 (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 显示电阻阻值的变化情况，并记录。
目录
夯实必备知识
(4)用手掌(或黑纸)遮光时电阻值又是多少，并记录。 把记录的结果填入下表中，根据记录数据分析光敏电阻的特性。
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夯实必备知识
一、五种敏感元件的作用和特点
敏感元件
作用
特点
将温度这个热学量转换为 一般情况下，热敏电阻的阻值随温度的
热敏电阻
电阻这个电学量
升高而减小，随温度的降低而增大
金属热 将温度这个热学量转换为 一般情况下，金属热电阻的阻值随温度
电阻 电阻这个电学量
的升高而增大，随温度的降低而减小
光敏 电阻
目录
研透核心考点
(1)完成待调节的报警系统原理电路图的连线。
图3
目录
研透核心考点
解析 电路图连线如图所示。
答案 见解析图
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研透核心考点
(2)电路中应选用滑动变阻器________(选 填“R1”或“R2”)。 解析 由 R＝UIc＝10×1810－3 Ω＝1 800 Ω 可知，滑动变阻器应选 R2。 答案 R2
目录
鲁科版高中物理选修2-1：动手做——传感器自控装置
二、制作红外小雷达
步骤： 关闭稳压源
将红外发光二极管和光敏二极管移近，让红 外发光二极管和光敏二极管的指向相同。
用一张白纸放在红外发光二极管和光敏二极 管的前方。
谢谢
第4节 动手做——传感器自控装置
一、制作来人提示器
步2节干电池串联成3V直流电源，使用继 电器的常开触点做控制开关，控制小灯泡亮灭。
打开稳压电源，继电器吸合，常开触点连接， 小灯泡应该亮。
将红外发光二极管指向红外光敏二极管的光 敏窗口。
将红外发光二极管一开一段距离
高中创新实验传感器制作
目录第一章电子听诊器 (2)第二章光听音器 (5)第三章雨水探测器 (7)第四章LCD温度计 (9)第五章湿度监测器 (11)第六章电子指南针 (15)第七章机电一体化电梯 (19)第八章带传感器的机器人 (21)第九章电子炮 (23)第十章风速计 (25)第十一章风动力光遥控小车 (27)第十二章模拟计算机 (29)第一章电子听诊器1简介如图1是电子听诊器的原理图，这个电子听诊器从一个敏感的电容传声器开始，由电阻R1加偏压于传声器。
从传声器传出的声音信号经由电容C1和电阻R2，从运算放大器U1的负极输入。
从第一个运算放大器输出的信号经由R5和R6传给下一个运算放大器U2，运算放大器U2直接与最后一个运算放大器U3相连。
从U2输出的信号还传给一个电平计（由运算放大器U4组成），用于驱动一个双色发光二极管（D1、D2）。
U3输出的信号输出到最后的放大器U5，U5的电压受分压器RP1控制。
分压器分压控制端经过一个0.01UF的电容C5连接到U5上，最后阶段的电子听诊器的放大器U5由一个LM386功率放大集成电路组成，最末端放大器的放大倍数可以在20~200范围内部调节，通过R14和C6组成的电阻、电容联合工作电路实现，这个电路由开关S1控制。
LM386放大电路的输出最后传送到一个8欧的扬声器，或者经由电容C8传送到耳机，耳机插孔在J2处。
开关S2用来控制在需要的时候外接扬声器。
这种补充放大只用于信号非常小的情况。
当完成这个工程时，可能会发现，当扬声器靠近传声器或者电位计没有接地时会发出风鸣一样的响声。
这是由于扬声器发出的声音被话筒接收并放大的缘故，也就是通常所说的正反馈。
任何时候都必须要避免正反馈的发生。
这个电子听诊器很有趣并且应用很广，它可以满足很多应用需求，比如检测杂音、震动、泄漏等，只需利用一个管子接到传声器上就可以了。
图12接口说明PCB板的接口按如下方式接线：J3接电源，即9V电池，板子与电池通过电池扣连接，电池正极接板子上的+9V端，负极接GND。
小学科学活动制作简易光电传感器
小学科学活动制作简易光电传感器光电传感器是一种能够将光信号转换为电信号的装置，广泛应用于许多领域中。
本文将介绍如何制作一个简易的光电传感器，以帮助小学生们了解光电传感器的原理和工作过程。
材料准备：- 一只纸杯- 一块铝箔- 一块黑色电工胶带- 一块塑料杯盖- 一块白色纸板- 一块彩色透明胶纸- 一颗小型发光二极管（LED）- 一块铜片- 一块面包板- 数根杜邦线- 一块9V电池- 一个电池座- 一个微动开关- 一根厚纸或者细木棒- 一块粘性泡沫制作步骤：步骤一：制作光电传感器底座1. 将纸杯底部切割，并将铝箔铺敷在纸杯底部。
2. 用黑色电工胶带将铝箔固定在纸杯底部。
3. 取出塑料杯盖，将白色纸板固定在盖子的内侧。
4. 在白色纸板上方粘贴彩色透明胶纸，这样可以增加光线的散射效果。
5. 将塑料杯盖固定在纸杯的顶部，可使用胶水或者胶带。
步骤二：制作电路部分1. 将LED的正极连接到铜片上，负极连接到面包板的负极。
2. 将铜片与面包板的负极用一根杜邦线连接起来。
3. 将微动开关的一个引脚与面包板的正极相连，另一个引脚与LED 的正极相连。
4. 将电池座与面包板的负极相连，另一端连接到LED的负极。
5. 将电池插入电池座。
步骤三：装配光电传感器1. 将步骤一制作好的光电传感器底座放置在电路部分上方。
2. 将微动开关放置在底座的侧边，确保开关能够正常触发。
3. 使用粘性泡沫将微动开关固定在底座上。
使用方法：1. 打开电源，LED会亮起。
2. 将光电传感器对准光源或者其他物体，当光线照射到传感器时，LED会熄灭；当光线被遮挡时，LED会重新亮起。
3. 可以尝试在不同强度和方向的光线照射下，观察LED的状态变化。
扩展实验：1. 在光线较强的环境中和光线较弱的环境中，分别测试光电传感器的灵敏度。
2. 尝试改变光电传感器的距离，观察LED的亮度和反应速度是否有所变化。
3. 探索不同颜色的胶纸对光电传感器的影响，比较不同颜色胶纸下LED的亮度。
物理高考复习实验十六 利用传感器制作简单的自动控制装置PPT课件
图2
过好双基关
研透命题点
过好双基关
创新设计
5.实验结论 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___。
6.注意事项 实验时，加热水后要等一会儿再测热敏电阻阻值，以使电阻温度与水的温度相 同，并同时读出水温。
过好双基关
研透命题点
过好双基关
创新设计
二、光敏电阻的特性
1.实验原理
电流表(量程250 mA，内阻约0.1 Ω)；
电压表(量程50 V，内阻约1 MΩ)；
热敏电阻RT； 报警器(内阻很小，流过的电流超过10 mA时就会报警，超过30 mA时就会损伤)；
滑动变阻器R1(最大阻值4 000 Ω)； 电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)； 单刀单掷开关S1； 单刀双掷开关S2； 导线若干。
电压达到或超过6.0 V时，便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始
报警时环境温度为50 ℃，则图中________(填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻， 另一固定电阻的阻值应为________kΩ(保留2位有效数字)。
过好双基关
研透命题点
研透命题点
创新设计
解析 (1)由于滑动变阻器的最大阻值比待测电阻的阻值小
过好双基关
研透命题点
研透命题点
创新设计
(1)用图5a所示电路测量热敏电阻RT的阻值。当温度为27 ℃时，电压表读数为 30.0 V，电流表读数为15.0 mA；当温度为50 ℃时，调节R1，使电压表读数仍为 30.0 V，电流表指针位置如图b所示。 温度为50 ℃时，热敏电阻的阻值为________ Ω。从实验原理上看，该方法测得 的阻值比真实值略微________(填“偏大”或“偏小”)。如果热敏电阻阻值随温
2025高考物理总复习传感器利用传感器制作简单的自动控制装置
考点一 常见的传感器
容
索
考点二 实验：利用传感器制作简单的自动控制装置
引
考点三 含传感器的电学实验
< 考点一 >
常见的传感器
考点一 常见的传感器
一、传感器及其工作原理 1.传感器的工作原理：能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被 测量，并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输 出。通常转换成的可用信号是电压、电流等 电学 量，或转换为电路的 _通__断__。把非电学量转换为电学量，可以很方便地进行测量、 传输 、处 理和 控制 。
考点一 常见的传感器
(3)作用：热敏电阻和金属热电阻都能够把温度这个热学量转换为电阻这 个电学量。 注意：在工作温度范围内，电阻值随温度上升而增加的是正温度系数 (PTC)热敏电阻器；电阻值随温度上升而减小的是负温度系数(NTC)热敏 电阻器。
考点一 常见的传感器
3.电阻应变片 (1)电阻应变片的作用：电阻应变片能够把物体 形变 这个力学量转换为 _电__阻__这个电学量。 (2)电子秤的组成及敏感元件：由 金属梁 和电阻 应变片 组成，敏感元件 是 应变片 。
4.电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转换为电压信号。
(√)
考点一 常见的传感器
例1 (2023·浙江1月选考·14改编)下列说法不正确的是 A.利用电容传感器可制成麦克风 B.物体受合外力越大，则动量变化越快 C.利用红外传感器可制成商场的自动门
√D.牛顿运动定律不适用，则动量守恒定律也不适用
考点一 常见的传感器
(3)电子秤的工作原理
金属梁
应变片 两应变片
自由端 ⇒ 金属梁发 ⇒ 的电阻 ⇒ 上电压的
生弯曲
受力F
传感器的制作方法
传感器的制作方法嘿，朋友！今天咱来唠唠传感器的制作方法哈，这可是独家秘籍哦，一般人我可不告诉他！首先啊，咱得准备好材料。
就好比你要做饭，那总得有菜有肉有调料吧。
咱做传感器也得有那些关键玩意儿。
这就像你去打架，手里没家伙事儿可不行。
然后呢，咱就开始动手啦！第一步，把那些零件啥的都摆好，就像给你的小兵们排兵布阵一样，可别弄乱了，不然等会儿你都找不着北。
接着，就该焊接啦！这焊接就好比给它们牵红线，让它们紧紧地连在一起，不离不弃的。
哎呀，可别手抖啊，一抖就像给它们牵错线啦，那可就乱套喽！我跟你说，我有次焊接的时候，手一抖，好家伙，差点把旁边的东西都给点着了，那场面，跟放烟花似的！焊接好了之后，咱得检查检查，看看有没有哪里没接好。
这就像你出门前得照照镜子，看看自己有没有穿得邋里邋遢的。
下面这步也很重要哦，就是给传感器装上外壳。
这外壳就像是给它穿了件衣服，保护它不受伤害。
你想啊，要是没件衣服，它不就赤裸裸地在那，多可怜呀。
再之后，就是调试啦！这调试就像是给你的爱车调调方向盘，得让它走得直直的，不能跑偏喽。
在调试的时候，你可得细心点，就像给女朋友选礼物一样，得用心。
要是马马虎虎的，那可不行。
我记得我有次调试，没仔细看，结果弄出来个四不像，哎呀，真是哭笑不得。
还有哦，在整个过程中，一定要注意安全。
别电着自己啦，别烫着自己啦，可别为了做个传感器把自己弄伤了，那可就得不偿失了。
等你都弄好了，嘿，一个属于你自己的传感器就诞生啦！就像你生了个宝贝一样，那种成就感，简直爆棚！总之呢，做传感器就是要有耐心，要细心，还要有点小技巧。
按照我说的这些步骤来，保准你能做出一个超级棒的传感器。
加油吧，朋友！快去试试，等你成功了，记得来跟我分享哦！哈哈！。
2025高考物理总复习实验利用传感器制作简单的自动控制装置
干簧管SA、继电器(虚线框内)、发光二极管LED、蜂鸣器H、限流电阻R、
电源、开关、导线、磁体M。
3.实验原理
闭合电路开关S,系统处于防盗状态。当门窗紧闭时,磁体M靠近干簧管SA,
干簧管两个簧片被磁化相吸而接通继电器线圈K,使继电器工作。继电器
的动触点c与常开触点a接通,发光二极管LED发光,显示电路处于正常工作
(2)该小组描绘出的光敏电阻的阻值随照度变化的关系图像如图丁所示,由
图丁可知(1)中的光照度为
1.0
lx(保留两位有效数字)。
丁
(3)此光敏电阻随光照强度的减小而 增大
小”)。
(选填“增大”“不变”或“减
(4)小组设计了如图戊所示的电路控制路灯,图戊中R0为此实验的光敏电
阻,R1为滑动变阻器,电磁继电器的衔铁由软铁(容易磁化和消磁)制成,R2为
二、实验:光控开关
1.功能
光控路灯可以根据光照的变化自动开启或关闭。利用光敏电阻设计电路,
在天色暗到一定程度时让路灯自动开启,而在天明时自动熄灭。
2.实验器材及电路图
可调电阻R1、光敏电阻RG、晶体三极管VT、发光二极管LED、限流电阻
R2、继电器、二极管D、小灯泡L、电源、开关、导线等。
甲
乙
3.实验原理
闭合开关S1,再将开关S2与1连接,调节电阻箱的阻值如图乙所示时,此时通过电流
表G的电流为I,然后将开关S2与2连接,当调节电阻箱的阻值如图丙所示时,电流
表的示数恰好也为I。
甲
乙
丙
(1)图乙的读数R1= 2 320 Ω,图丙的读数R2= 1 120
电阻的阻值R0= 1 200 Ω。
乙
丙
Ω,此照度下光敏
传感器原理图--制作
输出可以用开路集电极连接“或”门；
采用双列直插8引脚塑料封装（DIP8）和微形的双列8脚塑料封装（SOP8）新艺图库
LM393内部结构图
LM393引脚功能排列表：
引出端序号
功能
符号
引出端序号
功能
符号
1
输出端1
OUT1
5
正向输入端2
1N+(2)
2
反向输入端1
980
绿色
4.844V
991
白色
4.863V
995
黑色
0.880V
180
（4）、实物（照片）；
7、角度传感器；
（1）、电路图；
（2）、印刷线路板图；
（3）、工作原理；
与光敏传感器相同。
C、实验数据；
角度传感器
电压（对地）
模似量
备 注
0°
0.V
0
90°
1.667V
341
180°
3.333V
682
270°
电路图：
C：LM393资料
LM393是双电压比较器集成电路。
该电路的特点如下：
工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：2～36V，双电源:±1～±18V；
消耗电流小，Icc=0.8mA；
输入失调电压小，VIO=±2mV；ab126计算公式大全
共模输入电压范围宽，Vic=0～Vcc-1.5V；
（2）、试验实验主板；
A、电路图；
B：印板图；
C：实物图；
D：应用实例-----光控
(利用光控传感器控制---518音乐芯片)
1、如下图连接；
《传感器与检测技术》实训教材——传感器的应用小制作
《传感器与检测技术》实训教材——传感器的应用小制作本章从常用传感器的应用和学生动手能力出发，选择了光敏和磁敏等若干个小制作。
这些小制作的电路，涉及电子技术、微处理机控制技术和传感器技术等综合知识，通过这些小制作，可提高学生对传感器的认识，增加学生的学习兴趣。
1、声光控楼道灯1. 简介本机采用LM555 时基电路，作该控制器大脑，光敏电阻器、声敏话筒担当该机的眼睛和耳朵，白天有较强光线时，被光敏电阻器眼睛识别到后通知LM555 时基电路大脑指挥中心，关闭了灯光开关，所以白天有人登上楼道，声音再响它也不会开启照明灯光。
到晚上光暗时，光敏电阻器捕捉到光线变暗的讯息，光敏电阻阻值变化了电信息，传递给555 时基电路，由电路指挥中心发出指令，开启发光二极管待机开关，这时有人在楼上走动，控制器得到信息后导通灯泡开关，点亮灯泡，为楼层过道照明。
如图1该机白天光线明亮时会自动关机，夜晚光暗开始工作，既可以节约宝贵电能，又延长灯具使用寿命。
白天做实验时，可把光敏电阻器遮挡住来模拟夜晚环境，这时可以看见D2 发光二极管熄灭。
无声时D2 发光二极管再次点亮，Z 灯泡熄灭。
2.技术参数●工作电压：DC 6V（5 号电池四节）●工作电流：静态 9mA●动态：19mA ±10mA●尺寸：100mm*65mm*/16mm●状态：声光敏传感器及555 时基电路运用。
图.2 元件介绍3. 元件介绍 如 图.2所示（1）光敏电阻介绍：光敏电阻是一种硫化镉为主要成分的光敏元件，其内部阻值随光线强弱而改变。
是光敏传感器控制部分常用一种元件。
（2）5 5 5电路○15 5 5集成电路的各引脚说明如下： 1脚(GND)：接地端； 2脚(TL)：低电平触发端：3脚(Q)：输出端。
输出电流2 0 0 m A ，可直接驱动发光二极管、继电器、扬声器等．输出电压低于电源电压l 3 V ：4脚(MR)：复位端。
输入负脉冲或其电位低于0 . 7 v 而使触发器直接复位置" 0 "： 5脚(VC)：电压控制端。
学前科学实验制作简易的光电传感器
学前科学实验制作简易的光电传感器一、实验背景光电传感器是一种常见的电子元件，用于测量光的强度和控制光的信号。
在学前科学教育中，通过制作简易的光电传感器，可以帮助幼儿理解光的性质和探索光的应用。
二、实验材料1. 空心塑料杯2. 透明胶带3. 铜导线4. 小铜片5. 电池6. 灯泡7. 铜面板或铝箔8. 彩色透明塑料薄膜三、实验步骤1. 准备一个空心塑料杯，将底部封闭。
2. 在塑料杯的侧面剪一个小孔，将灯泡的线头穿过孔并固定在杯内，使灯泡置于杯内。
3. 在塑料杯顶部剪一个小孔，将铜导线线头穿过孔并连接到灯泡另一端。
4. 将铜面板或铝箔贴在塑料杯内的侧壁，使其与铜导线接触。
5. 将彩色透明塑料薄膜剪成适当大小，并用透明胶带固定在塑料杯的顶部，覆盖住小孔。
四、实验原理光电传感器利用光的特性来感知和测量光的强度。
在这个简易的光电传感器实验中，当塑料杯中的光线被阻挡时，光电传感器无法检测到光，灯泡不亮。
而当光线通过彩色透明塑料薄膜照射到塑料杯内时，光电传感器能够检测到光，并使灯泡亮起。
五、实验结果在正常环境下，当光线照射在彩色透明塑料薄膜上时，光电传感器检测到光，使灯泡亮起。
当遮挡彩色透明塑料薄膜或使光线无法照射到塑料杯时，光电传感器无法检测到光，灯泡熄灭。
六、实验进一步拓展1. 可以在彩色透明塑料薄膜上涂抹不同颜色的颜料，观察灯泡亮起的颜色是否发生变化。
2. 可以调整光线的强度，通过改变灯泡的距离、更换灯泡的瓦数或使用不同颜色的灯泡等方式进行实验，探索光线强度对光电传感器的影响。
3. 可以使用不同材料的彩色透明塑料薄膜，比较它们对光电传感器的影响。
七、实验小结通过制作简易的光电传感器，幼儿能够通过实验观察到光的特性和光电传感器的工作原理。
通过实验的亲身体验，幼儿可以加深对光电传感器的理解，并培养对科学实验的兴趣和探究能力。
新教材高中物理精品课件 实验十六 利用传感器制作简单的自动控制装置
滑动变阻器R1(最大阻值4 000 Ω)； 电阻箱R2(最大阻值9 999.9 Ω)； 单刀单掷开关S1； 单刀双掷开关S2； 导线若干。 (1)用图8a所示电路测量热敏电阻RT的阻值。当温度为27 ℃时，电压表读数为 30.0 V，电流表读数为15.0 mA；当温度为50 ℃时，调节R1，使电压表读数仍为 30.0 V，电流表指针位置如图b所示。
d、霍尔系数 k 为定值，如果保持电流 I 恒定，则霍尔电压 UH 就与磁感应强 度 B 成正比(UH＝kIdB)
压敏 将压力这个力学量转换为 压敏电阻的阻值随力的变化而变化
电阻 电阻这个电学量
实验1 门窗防盗报警装置
(1)电路如图1所示。
(2)实验操作
①连接电路前，要先判断干簧管是否正常工作。
用磁体直接靠近干簧管，观察簧片的动作。
17.00 114.0
回答下列问题： (1) 光 敏 电 阻 阻 值 RG 与 电 压 表 示 数 U 的 关 系 式 为 RG ＝ __________(用E、r、R、U表示)； (2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给的第二组数据点， 并作出U－d的非线性曲线；
(3)依据实验结果可推断：光敏电阻的阻值随着光照强度的减
232k3Ωk＋Ω R＝23 VV，解得 R＝11.5 kΩ，故 B 错误；R 接入电路的阻值不变时，照度越大， 光敏电阻阻值变小，分压变小，故 C 错误；若要在光照更暗，光敏电阻更大时启动照 明系统，根据串联电路特点可知，应将 R 接入电路的阻值调大，故 D 正确。
1.一台臭氧发生器P的电阻为10 kΩ，当供电电压等于24 V时能正常工作，否 则不产生臭氧。现要用这种臭氧发生器制成自动消毒装置，要求它在有光 照时能产生臭氧，在黑暗时不产生臭氧，拟用一个光敏电阻R1对它进行控 制，R1的阻值在有光照时为100 Ω，黑暗时为1 000 Ω，允许通过的最大电 流为3 mA；电源E的电动势为36 V，内阻不计；另有一个滑动变阻器R2， 阻值为0～100 Ω，允许通过的最大电流为0.4 A；还有一个开关S和导线若 干。臭氧发生器P和光敏电阻R1的符号如图7所示。 设计一个满足上述要求的电路图，图中各元件要标上字母代号，其中滑动变阻 器两固定接线柱端分别标上字母A、B(电路图画在虚线框内)。
实验十二 利用传感器制作简单的自动控制装置 课件
1．在做研究热敏电阻的特性实验时，加入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，并同时读出水温和电阻值。
2．研究光敏电阻的特性实验中，如果效果不明显，可将光敏电阻部分 电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变照射到光敏电阻上的光的强 度。
3．欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零。
考点细研 悟法培优
可得此时滑动变阻器连入电路的阻值为 R1＝EI －RT＝3000 Ω。
解析
考点2 光敏电阻的应用
例2 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：
4．将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记 录。
1．根据记录数据，把测量到的温度、电阻值填入表中，分析热敏电阻
的特性。
待测量
次数 123456
温度(℃)
电阻(Ω)
2．在坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化
的图线，如图所示。
3．根据实验数据和 R－t 图线，得出结论：热敏电阻
(3)由以上分析可知，若使恒温箱内的温度保持在更高的数值，则 I＝20 mA 时 R 变小，R0 不变，故可变电阻 R′的值应增大，从而实现目标。
尝试解答
[变式1] (2021·八省联考湖北卷)由半导体材料制成的热敏电阻阻值是 温度的函数。基于热敏电阻对温度敏感原理制作一个火灾报警系统，要求 热敏电阻温度升高至50 ℃时，系统开始自动报警。所用器材有：
的阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。
1．将光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器等按如图所示电路连 接好，其中多用电表置于“欧姆”挡。
常用的传感器的小制作课件
06
气体传感器小制作
气体传感器的工作原理
气体传感器是一种检测特定气体的传 感器，其工作原理是通过气体的吸附 或反应，导致传感器内的物理或化学 性质发生变化，从而输出相应的电信 号。
气体传感器的种类繁多，常见的有半 导体气体传感器、电化学气体传感器、 红外气体传感器等。
气体传感器的制作材料
制作气体传感器需要一些基本的材料， 包括敏感膜、电极、加热器、温度传感 器等。
用。
04
光电传感器小制作
光电传感器的工作原理
光电传感器利用光电效应，将光信号转换为电信号，从而实 现对外界环境变化的检测。其工作原理基于光子与物质相互 作用产生电子，从而形成光电流。
光电传感器通常由光敏元件和测量电路组成。光敏元件负责 接收光信号并转换为电信号，测量电路则负责对电信号进行 处理和输出。
断路。
温度传感器的制作步骤
搭建测量电路
将热敏电阻与固定电阻器串联 或并联，组成测量电路。
固定与保护
使用绝缘材料将热敏电阻和导 线固定在适当的位置，并保护 好电路。
准备材料
根据设计选择适当的热敏电阻、 固定电阻器、导线、绝缘材料 等。
连接导线
将热敏电阻的引脚通过导线连 接到测量电路上。
调试与校准
测试温度传感器的输出是否准 确，如有需要可进行校准和调 整。
传感器在环境保护领域用于监测环境质量 参数，如大气污染、水质污染等，为环境 治理和保护提供数据支持。
传感器的发展趋势
高精度与高可靠性
随着科技的发展，传感器技术不 断进步，高精度和高可靠性的传
感器成为发展趋势。
智能化与多功能化
传感器技术正朝着智能化和多功能 化方向发展，能够实现多参数检测、 自适应调整和远程控制等功能。
高考物理复习：实验 利用传感器制作简单的自动控制装置
照度/lx
电阻/kΩ
0.2
75
0.4
40
0.6
28
0.8
23
1.0
20
1.2
18
(1)根据表中数据,请在图中的坐标系中描绘出阻值随光的照度变化的曲
线,并说明阻值随照度变化的特点。
(2)在如图所示电路中,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,
度敏感的原理制作一个火灾报警系统,要求热敏电阻温度升高至50 ℃时,
系统开始自动报警。所用器材有
直流电源E(36 V,内阻不计);
电流表(量程250 mA,内阻约0.1 Ω);
电压表(量程50 V,内阻约1 MΩ);
热敏电阻RT;
报警器(内阻很小,流过的电流超过10 mA时就会报警,超过30 mA时就会
来。
分析图像,得出结论:随着压力的增大,传感器的电阻不断减小;在压力小
于2 N的区间,曲线较陡,电阻随压力变化比较显著;压力大于2 N以后,曲线
变化趋于平缓。
2.研究热敏电阻的热敏特性
(1)实验步骤。
①按右图连接好实物,将热敏电阻绝缘处理。
②将多用电表置于“欧姆”挡,选择适当的量程测出烧杯中在没有热水时
置为 RT 的自动报警电阻即 600 Ω;要求刚好在 50 ℃时自动报警,则通过电路
的电流为 10 mA,报警器和电流表的电阻很小,可忽略不计,可得此时滑动变阻
器连入电路的阻值为
R1= -RT=3
000 Ω。
3.欧姆表每次换挡后都要重新调零。
六、误差分析
1.温度计读数带来误差。
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步骤四：组装
按测量电路原理图设计好电路板，将元件安装 到PCB板上，再进行锡焊，做好温度放大测量电路 后将热电偶联接进来，并将信号输出线接入液晶 电压表。
步骤五：调试
为实现在0℃时放大器输出0 V，要求将热电 偶置于0℃的环境中，调节RP1，使放大器输出电 压u0为0 V。工程中，这项工作称为零点校准。为 实现在100℃时放大器输出5 V，要求将传感器置 于100℃的环境中，调节运算放大器的反馈电阻 RP2，使放大器输出电压u0为5 V。工程中，这项 工程称为满度校准。这些可调元件的参数一经调 定就不允许再变动。
步骤4、电路调试
• 首先在秤体自然下垂已无负载时调整RP1，使显示 器准确显示零。
• 再调整Rp2，使秤体承担满量程重量（本电路选满 量程为2千克）时显示满量程值。
• 然后在秤钩下悬挂1千克的标准砝码，观察显示器 是否显示1.000，如有偏差，可调整RP3值，使之 准确显示1.000。
• 重新进行2、3步骤，使之均满足要求为止。 • 最后测量RP2、RP3电阻值，并用固定精密电阻予
• 信号调理电路
光电对管输出的 波形并非理想的矩形脉 冲信号，可能会引起误 码，所以需要整形，整 形电路如图所示。调理 电路中采用整形电路， 将高低电平渐变的脉冲 信号转换为高低电平突 跳的理想脉冲信号。
• 显示电路
经频压转换出来的电压信号输入 到不同数显万用表进行显示，前面我们已 做介绍，这里就不做详细的数字万用表电 路的介绍。
步骤三 电路组装
按测量电路原理图设计好电路板，将 元件安装到面包板上，我们使用MOC70T3型 光电对管，使用F/V转换器2907。
光步骤四 电路调试 • 电对管静态特性观察：MOC70T3型光电对管的工作
电压为+10V。反复地遮挡光电对管，观察光敏晶 体管集电极c输出地电平变化。 • 整形电路测试：在面包板上连接整形电路。输入 信号为三角波，频率在1000Hz，峰-峰值为1V，直 流电平从+1V到+5V连续调节，观察比较器的翻转。 • 码盘式转速传感器及整形电路的调试：向转速测 量装置提供直流电源。将整形前、后的脉冲信号 引到示波器的两个通道。摇动手柄，观察整形前 后的波形。 • 2907F/V转换器静态特性的测试 。
• 超声波接收电路
超声波接收头和IC4组成超声波信号的检 测和放大。反射回来的超声波信号经IC4的2级放 大1000倍（60dB），第1级放大100倍（40dB）， 第2级放大10倍（20dB）。
• 信号处理电路
由倍压检波电路取出反射回来的检测脉冲信 号送至IC5进行处理。由Ra、Rb、IC5组成信号比 较器，对信号进行处理。
步骤三 设计系统电路
• 显示电路
本系统采用 的3位半数字电压表， 图12-8是四个七段 LED数码管与一片 7107构成的3位半、 量程为0~2V的简易
数字电压表。
步骤3、电路组装
按测量电路原理图设计好电路板， 将元件安装到PCB板上，再进行锡焊，做好 放大测量电路后将XYL-1型称重传感器联接 进来，并将信号输出线接入数码电压表。
以代替。RP1可引出表外调整。测量前先调整RP1， 使显示器回零。
项目3超声波测距仪的制作
步骤1:确定系统方案 系统分为4个功能模块：超声波发射电路，超
声波接受电路，信号处理电路，数码显示 电路。
步骤2 设计各部分电路
• 超声波发射电路 由两块555集成电路组成。IC1
（555）组成超声波脉冲信号发生器。
• 放大电路
如果用差动原理进行测 量，要用差动放大器作 电压放大。称重电桥输 出的差动信号的调理采 用了差动放大器。差动 放大器的电路图如图所 示，只需高精度LM358 和几只电阻器，即可构 成性能优越的仪表用放 大器。
• A/D转换电路
本设计中采用 的A/D转换器为 7107，它将经放 大电路放大后的 模拟电压信号转 换成数字信号， 以便于数码管进 行显示。
• 显示电路
由IC9（4553）、LED1-LED3、TR1－TR3组 成显示电路。
步骤3、电路组装
按测量电路原理图设计好电路板，制 作印刷电路板。将元件安装到印刷电路板 板上，再进行锡焊， 这里采用的超声波发 射头为T40-16,接收头为R40-16.
பைடு நூலகம்
步骤4、电路调试
• 调整发射接收电路 • 调整误检测电路 • 调节计数电路脉冲频率，校准测距仪。 • 关于长距离测量
项目2电子称的制作
步骤1、整体设计系统框图
步骤2、设计各部分电路
• 电阻应变式称重传感 器
在实际制作过程中 我们采用XYL-1型称重传 感器。XYL-1型称重传感 器是一种“弹性受力体 -电阻应变片”式力传 感器，它的合金钢弹性 体制成S型，关于几何 中心的对称性精度很高， 具有较好的抗偏载能力。
项目5霍尔开关的制作
步骤一 设计整体系统框图
霍尔开关集成传感器由霍尔元件、差分放 大器、整形电路、输出电路、电源电路等五个部 分组成，其功能框图如图所示。
步骤二 霍尔器件的材料选择
霍尔器件常用锗、硅、砷化镓、砷化铟及锑 化铟等半导体材料制作。砷化镓的霍尔系数大， 电子迁移率也较高，禁带宽度大，则温度稳定特 性好，N型硅的工作温度范围较宽，一般在100℃～+170℃，N型锗易加工制作，综合性能较 好；锑化铟和砷化铟的电子迁移率高，霍尔系数 小。本设计采用N型硅。
项目4转速测量仪的制作
步骤一 设计整体框图
步骤二 设计各部分电路
• 传感器设计
“码盘+光电对管” 构成了码盘式转速测 量传感器如图所示，
将码盘的转速n转换为
光电对管的脉冲输出，
频率为f；码盘上2m条
黑白条纹相间，则一
转输出m个脉冲信号， 周期为T(单位为s)， 即频率为f，则转速n 为60r/min转每分
发现问题要认真查找原因，并加以消除。注 意使用范围。
【任务】请选用红外线传感器制作温度检测仪
在温度实际测量中，2000℃以下高温 区域一般采用热电偶测量。对于2000℃以上的高 温区域，必须采用一种新型的测量方法来实现高 温测量。请选用红外线传感器制作温度检测仪。
工作要求：能够测量高温区域(2 000 ℃以 上）。