实验十二 传感器的简单使用

一、热敏电阻的特性 1．实验原理

闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察．

图1

2．实验器材

半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水． 3．实验步骤

(1)按图1连接好电路；

(2)把多用电表置于欧姆挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；

(3)向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值；

(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． 4.数据处理

图2

在图2坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线． 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．

二、光敏电阻的特性 1．实验原理

闭合电路欧姆定律，用欧姆表进行测量和观察． 2．实验器材

光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源．

图3

3．实验步骤

(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按图3所示电路连接好，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，观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，并记录；

(4)用手掌(或黑纸)遮光时，观察多用电表表盘指针显示光敏电阻阻值的情况，并记录． 4．数据处理

根据记录数据分析光敏电阻的特性． 5．实验结论

(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大，强光照射下电阻值很小； (2)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． 6．注意事项

(1)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照射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的； (2)欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零．

例

1 (2016·全国卷Ⅰ·23)现要组装一个由热敏

电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时，系统报警．提供的器材有：热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ic时就会报警)，电阻箱(最大阻值为999.9 Ω)，直流电源(输出电压为U，内阻不计)，滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干．

在室温下对系统进行调节，已知U约为18 V，Ic约为10 mA；流过报警器的电流超过20 mA时，报警器可能损坏；该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在60 ℃时阻值为650.0 Ω. (1)在图4中完成待调节的报警系统原理电路图的连线．

图4

(2)电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”)． (3)按照下列步骤调节此报警系统：

①电路接通前，需将电阻箱调到一固定的阻值，根据实验要求，这一阻值为________Ω；滑动变阻器的滑片置于______(填“a”或“b”)端附近，不能置于另一端的原因是________．