十六 传感器的简单使用

　　(一)目的

　　1.知道在几种控制电路中传感器的作用.

　　2.观察热敏电阻和光敏电阻的阻值随着热信号和光信号做怎样的变化.

　　(二)原理

　　传感器是通过对某一物理量敏感的元件（如光敏电阻。热敏电阻等）将感受的信号（如力、热、光、声等）转换成便于测量的物理量（一般是电学量）从而直接反应出具体变化。

　　(三)器材

　　热敏电阻、多用电表、温度计、烧杯、热水、冷水、光敏电阻、铁架台（装有铁夹）、导线等。

　　(四)实验步骤

　　1.热敏特性的实验

　　（1）在烧杯内倒入少量冷水，放在铁架台上，将悬挂在铁架上的温度计放入水中

　　（2）将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，将两支表笔短接，调零后再将两支表笔分别与热敏电阻的两个输出端相连。

　　（3）将热敏电阻放入烧杯内水中，在欧姆挡上选择适当的倍率，要重新调零，把两支表笔接到热敏电阻两输出端，观察表盘指示的热敏电阻的阻值，记入表格内。

　　（4）分几次向烧杯内倒入开水。观察不同温度时热敏电阻的阻值，记入表格内。

　　（5）通过比较这些测得的数据，看看热敏电阻的阻值是怎样随温度变化的。

　　（6）将多用电表的选择开关置于交流高电压挡，拆除装置，将器材按原样整理好。

　　实验序号 1 2 3 4 5 6 7

　　温度（ºC）

　　电阻（Ω）

　　2.光敏特性实验

　　（1）将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，选择适当的倍率，将两支表笔短接后调零。（2）把多用电表的两支表笔接到光敏电阻的两个输出端，如图实16-1所示, 观察表盘指示的光敏电阻的阻值，记录下来。

　　（3）将手张开放在光敏电阻的上方，挡住部分照到光敏电阻上的光线，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化，记录下来。

　　（4）上下移动手掌，观察表盘所示光敏电阻阻值的变化。

　　（5）拆开装置，将多用电表的选择开关置于交流高电压挡，整理器材。

　　(五)注意事项

　　1.烧杯中倒入开水后，等温度稳定后再读数。

　　2.欧姆表每次换挡后都要重新调零。

　　3.测热敏电阻时应待热敏电阻温度变化后再测量。

　　4.实验中测量的元件只能代表这些元件的特性，不能代表所有元件的特性。

　　(五)例题

　　1.某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图实16-2,测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U.

　　现有下列器材：力电转换器、质量为m 的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个，开关及导线若干，待测物体（可置于力电转换器的受压面上）.

　　请完成对该物体质量的测量.

　　(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完成的测量电路图.

　　(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m.

　　(3)请设想实验中可能会出现的一个问题.