3．开启主、副电源，预热约5分钟，用浸有酒精的棉球靠近传感器，并轻轻吹气使酒精挥发并尽入传感器金属网内，同时观察电压表的数值变化，此时电压读数 。它反映了传感器AB两端间的电阻随着 发生了变化。说明MQ3检测到了酒精气体的存在与否，如果电压表变化不够明显，可适当调大“差动放大器”增益。 思考题：

如果需做成一个酒精气体报警器，你认为还需采取哪些手段？ 提示：1.需进行浓度标定 2.在电路上还需增加??

附：MQ系列气敏元件使用说明 一、特点

1．具有很高的灵敏度和良好的选择性。 2．具有长期的使用寿命和可靠的稳定性。 二、结构、外形、元件符合

1．MQ系列气敏元件的结构和外形如图39A所示，由微型AL203陶瓷管、SN02敏感层、测量电极和加热器构成的敏感元件固定在塑料或不锈钢网的腔体内，加热器为气敏元件的工作提供了必要的工作条件。

2.好的气敏元件有6只针状管脚，其中4个脚用于信号取出，2个脚用于提供加热电流。

三、性能

1.标准回路：如图39B所示，MQ气敏元件的标准 测试问路由两部分组成。其一为加热回路。其二为信 号输出回路，它可以准确反映传感器表面电阻的变化。

2.传感器的表面电阻Rs的变化，是通过与其串联的负载电阻RL上的有效电压信号Vrl输出而获得的。二者之间的关系表述为RS/RL=(VC-VRL)/VRL3。标准工作条件：

符号 参数名称 技术条件 备注 VC 回路电压 10V AC OR DC VH 加热电压 5V AC OR DC RL 负载电阻 可调 0.5-200K RH 加热器电阻 33Ω±5% 室温 Ph 加热功耗 <800mw 4.环境条件： 符号 参数名称 技术条件 备注 Tao 使用温度 -20℃-50℃ Tas 储存温度 -20℃-70℃ 推荐使用范围 RH 相对温度 小于95%RH 21%（标准条件） O2 氧气浓度 氧气浓度会影响 最小值大于2% 灵敏度 5.灵敏度特性： 符号 参数名称 技术条件 探测浓度范围（ppm) 适用气体 敏感体电阻 10KΩ-1000KΩ 300-1000 丁烷、丙烷、 R S （洁净空气中） MQ-2 I-C4H10 烟雾、氯气液 化石油气 MQ-3 50-2000 酒精A C2H5OH 标准测试 Temp:20℃±℃ VC10V±0.1V MQ-4 1000-20000 Ch4 甲烷、天然气 条件 Humidity:65%±5% Vh5V±0.1 800-5000 H2 氢气、煤气 预热时间 大于24小时 MQ-6 300-10000LGP 液化石油气 30-1000 CO 一氧化炭、氢气

实验四十 湿敏电阻（RH）实验

实验目的：了解湿敏传感器的原理与应用 感测机理：湿敏膜是高分子电解质，其电阻值的对数与相对湿度是近似线性关系。在电路用字母“RH”表示。

测量范围：10%-95% 工作精度：3%

阻值：几兆欧—几千欧 寿 命：一年以上

响应时间：汲湿，脱湿小于10秒 传感器尺寸：4×6×0.5mm3 工作温度：0℃-50℃ 电 源：AC：1KHz,2-3V或DC 2V 温度系数：0.5RH%/℃

所需单元及元件：电压放大器、F/V表、电桥、RH湿敏电阻、直流稳压电源、主副电源。

有关旋钮的初始位置：直流稳压电源置±2V档、F/V表置2V档。 实验步骤：

（1）观察湿敏电阻结构，它是在一块特殊的绝缘基底上浅射了一层高分子薄膜而形成的，按图40接线。

（2）取二种不同潮湿度的海绵或其它易吸潮的材料。分别轻轻地与传感器接触，观察电压表数字变化，此时电压表的指示 ，也就是RH 阻值变 ， 说明RH检测到了温度的变化，而且随着湿度的不同阻值变化也不一样。注意取湿材料不要太湿，有点潮就行了。否则会产生湿度饱和现象，延长脱湿时间。

（3）RH的通电稳定时间、脱湿时间与环境的湿度、温度有关。这点请实验者注意。

图 40

问题：

你能用RH做成一个湿度测量仪吗？请画出电路图并加以说明。

实验四十一 热释电传感器

实验目的：了解热释电传感器的性能、构造与工作原理。

实验原理：热释电传感器是利用热电效应的热电型红外传感器。所谓电效应就是随温度变化生产电荷的现象。热释电传感器在温度没有变化时不产生信号，称为积分型传感器，多用于人体红外幅射温度检测。

热释电传感器的输出是电荷，这并不能使用，要付加电阻，用电压形式输出。但因电阻值非常大（1-100G）要用场效应晶体管进行阻抗变换。该传感器内部已进行阻抗变换。

所需单元及元件：热释电传感器、差动放大器、直流稳压电源、数字电压表、示波器。

实验步骤：

（1）按图41接线

图 41

观察传感器的圆形感应端面，中间黑色小方孔是滤色片，内装有敏感元件及阻抗

变换电路。

（2）直流稳压电源置4V档，将4V引入仪器顶部光电类传感器盒4V端口。差动放大器增益适中。

（3）开启主、副电源，注意周围人体尽量不要晃动，调整差动放大器零位，使输出指示最小，并调整好示波器（Y：0.1V/div;X0.1S/div) （4）观察现象（一）：用手掌在距离约10mm处晃动，注意数显表及示波器的波形的变化。停止晃动。重新观察数显表及示波器的波形的变化。

（5）观察（二）用手掌靠近传感器晃动，注意数显表及示波器的波形的变化。 （6）通过上述（4）（5）实验可得出如下波形。

图 41A

（7）通过实验验证：热释电传感器的三个工作特性：1.只检测温度的变化；2.当温度不变时无输出；3.温度越高（变化）输出越大。 注意事项：

因传感器灵敏度较高，对周围较远的红外幅射也能接受，数字表有些跳动是正常现象，所以实验时最好不要有人走动。

实验四十二 光电开关的转速测量实验

实验目的：了解光电式传感器（反射式）测量转速的原理与方法。

实验原理：光电式传感器有反射型和直射型两种，本实验是装置反射型，传感器端部装有发光管和接收管，发光管发射的光在转盘上反射后被接收管接受转换成电信号，由于转盘上有黑白相间的2个间隔（与实验三十六共用），转动时将获得与黑白间隔数有关的脉冲，将脉冲信号计数处理即可得到转速值。

所需单元及元件：光电传感器、直流电源、测速小电机、电机控制、主、副电源、示波器。

实验步骤：

（1）参见实验三十六步骤（1）。

（2）光电开关探头装至电机上方对准电机的反光纸，调节高度，使传感器端面离反光纸表面2—3mm，将传感器引线分别插入相应插孔，其中红色接入直流电源，黑色为接地端，蓝色接入数显表置2K档。

（3）将直流稳压电源置10V档，在电机控制单元的V+处接入+10V电压，调节转

速旋钮使电机运转。

（4）F/V表置2K档，用示波器观察fo输出端的转速脉冲信号。（Vp-p=4V）. （5）根据脉冲信号的频率及电机上反光片的数目换算出此时的电机转速。 （6）实验完毕关闭主、副电源，拆除接线，把所有旋钮复原。

注：如示波上观察不到脉冲波形，请调整探头与电机间的距离，同时检查一下示波器的输入衰减开关位置是否合适（建议使用不带衰减的探头）。

实验四十三 硅光电池

实验目的：了解硅光电池的原理结构、性能。

实验原理：在光照作用下，由于元件内部产生的势垒作用，在结合部使光激发的电子-空穴分离，电子与空穴分别向相反方向移动而产生电势的现象，称为光伏效应。硅光电池就是利用这一效应制成的光电探测器件。

所需单元及元件：硅光电池、直流稳压电源、数字电压表。 实验步骤： （1）按图43接线

图 43

（2）电压表置2V档，直流稳压电源±4V档。 （3）将+4V接入仪器顶部光敏类传感器盒+4V端口

（4）将光强调节旋钮关至最小。记录下此时电压表读数，这是外界自然光对硅光电池的影响。

（5）慢慢调节光强旋钮，发光二极管亮度增加，注意观察电压表数字变化。 （6）电位器每旋转20°记录一个数据。 光强 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输出

根据数据表格，作出实验曲线：

实验四十四 光敏电阻

实验目的：了解光敏电阻的工作原理结构、性能。

实验原理：入射光子使物质的导电率发生变化的现象，称为光电导效应。硫化镉（Cds)光敏电阻就是利用光电导效应的光电探测器的典型元件。根据制造方法，其光敏面大至可分为单结晶型、烧结型、蒸空镀膜型。其结构如图44A所示，就是将（Cds)粉末烧结于陶瓷基片上，并在基本上作蛇型电极。通过这样的方法，可增加电极和光敏面的结合部分的长度，从而可以得到大电流。另外，其封装也有种种方法，可根据