内容发布更新时间 : 2024/9/8 10:57:45星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

13.4 实验：练习使用示波器 传感器的简单应用

断直流成分． 练习使用示波器

熟悉示波器的面板

⑴辉度调节旋钮¤——用来调节图象亮度． ⑵聚焦调节旋钮⊙——．

⑶辅助聚焦刻钮○——与⊙配合使用可使电子束会聚成一细束，在屏上出现小亮斑，使图象线条清晰．

⑷电源开关． ⑸指示灯——电源接通时指示灯明亮．

——用来调节图象在竖直方向的位置． 图13.4-1

⑺水平位移旋钮的位置．

⑻Y增益旋钮——用来图象在竖直方向的幅度． ⑼X增益旋钮——用来图象在水平方向的幅度． ⑽衰减调节旋钮——有1．10．100．1000四档，“1”档不衰减，其余各档分别可使加在竖直偏转电极上的信号电压按上述倍数衰减，使图象左竖直方向的幅度依次减为前一档的1/10，最右边的正弦符号“

”档不是

——用来调节图象在水平方向

⑹竖直位移旋钮

号源．

(1)若要观察此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的a端与示波器面板上的 接线柱相连，b端与 接线柱相连．

(2)若示波器所显示的输入波形如图所示，要将波形上移，应调节面板上的 旋钮；要使

⒂同步极性选择开关——置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始；置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始．

典型例题

【例1】 如图13.4-2为一信

13.4-2 图

此波形横向展宽，应调节 旋钮；要使屏上能够显示3个完整的波形，应调节 旋钮．

【例2】要用示波器测量图13.4-3中通过R的电流（R=2Ω），请回答下列问题：

①扫描频率．DC．AC．Y增益．水平．竖直位移．衰减等旋钮如何转动？

②应如何接到示波器上进行测量？

③如果将衰减置于10挡，光点距原点下方4格，那么通过R的电流多大？

④如果光点在原点的斜上方，测量误差过大，其原因是什么？

⑤如果换上与该电池等效的交流电源，应如何测量？

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图13.4-3

衰减，而是指由机内自行提供竖直方向按正弦规律变化的交流电压．

⑾扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，有四个档，左边第一档是10～100Hz，向右旋转每升高一档，扫描频率增大10倍．最右边是“外x”档，使用这一档时机内不提供扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入．

⑿扫描微调旋钮——使扫描电压的频率在选定的范围内连续变化．

⒀“Y输入”．“X输入”．“地”——分别为对应方向的信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱．

⒁交直流选择开关，置于“DC”位置时，所加信号电压是直接输入的；置于“AC”位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以让交流信号通过，而隔

传感器的简单应用

实验原理

1．传感器是把非电物理量（如位移、速度、压力、温度、湿度、声强、光照等）转换成易于测量、传输、处理的电学量（如电压、电流、电阻、电容等）的一种组件．

非电物理量→传感器→电学量

2．传感器的工作过程是通过对某一物理量敏感的元件将感受到的信号按一定的规律转换成便于利用的信号：（1）光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号；（2）热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；（3）电容式传感器把角度、深度、压力、位移等信号转换成电容．

3．传感器的主要用于自动控制．

示电路连接好．

(2)接通电源，使小灯泡发光，照射到光电传感器上． (3)拿一厚纸板插入光源与光电传感器之间，每插入一次，计数器就记下一次，即计数器开始计数．

4．温度自动报警实验： (1)按如图13.4-7所示将电铃、继电器、电源、开关、滑动变阻器、热敏电阻连成电路．

图13.4-7

(2)合上电键S，由于热敏电阻的阻值较大，左侧电路中电流较小，电磁铁磁性较弱吸不住衔铁，电铃不响.把烧杯中加入热水，热敏电阻的阻值减小，左侧电路中电流较强，电磁铁磁性增强，吸引衔铁，电铃电路接通，电铃发声．

实验步骤

1．研究热敏电阻的热敏特性： (1)按如图13.4-4所示连接好电路，多用电表选择开关置于“R×100档”．

(2)将热敏电阻放入有少量冷水并插有温度计的烧杯中，记下温度计的示数和热敏电阻的阻值． 热敏电阻的阻值．

(4)实验结论：热敏电阻的阻值随着温度的升高而_______．

2．研究光敏电阻的光敏特性： (1)按如图13.4-5所示连接好电路，多用电表选择开关置于“R×1 k”档．

(2)先测出小灯泡不发光时光敏电阻的阻值．

(3)打开电源，让小灯观察光敏电阻的阻值变化情况．

(4)实验结论：光敏电阻在光照加强的条件下，其阻值逐渐 ．

3．光电计数实验： （1）将光电传感器、小灯泡、计数器、学生电源按如图13.4-6所

图13.4-6

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图13.4-5

图13.4-4

(3)将热水分几次注入烧杯中，记下在不同温度下，

典型例题

【例1】计算机光驱的主要部分是激光头，它可以发射脉冲激光信号，激光扫描光盘信息时，激光头利用

图13.4-8

光敏电阻自动计数器将反射回来的脉冲信号传输给信号处理系统，再通过计算机显示出相应信息．光敏电阻自动计数器的示意图如图13.4-8所示，其中R1为光敏电阻，R2为定值电阻，此光电计数器的基本工作原理是（ ）

A．当有光照射R1时，处理系统获得高电压 B．当有光照射R1时，处理系统获得低电压 C．信号处理系统每获得一次低电压就计数一次 D．信号处理系统每获得一次高电压就计数一次 【例2】如图13.4-9所示，一热敏电阻阻值为温度变化的图象如图甲，请应用这一热敏电阻自行设计一控制电路，当温度高于某一值后红色指示灯亮，而温度低于这一值时绿色指示灯亮．

给你的器材有：如图乙所示的继电器一只（a、b为常闭触点，c、d为常开触点）、热敏电阻一只、滑动变阻器一只、红绿指示灯各一个、两个独立的电池组、开关两个、导线若干等，并且说明滑动变阻器的作用．

泡发光，调节滑动变阻器，使小灯泡的亮度由暗变亮，

图13.4-9

巩固练习

1．在观察按正弦规律变化的电压图线时，只看到一个完整的正弦波形，现想在荧光屏上看到三个正弦波形，应调节 ( ) A．扫描范围旋钮 B．扫描微调旋钮 C．衰减旋钮 D．X增益旋钮

2．在使用示波器时，下列操作正确的是 ( ) A．可以将示波器的开关始终置于接通位置，而将电源插头的插入和抽出代替开关使用 B．Y增益越大，X增益越大，图象越清楚 C．光斑亮度调节适度，亮度太大会损坏荧光屏 D．关机前，应将辉度调节旋钮顺时针旋到底 3．接通示波器的电源开关指示灯亮，经过一段时间预热后荧光屏上没有出现亮斑，可能的原因是 ( ) A．辉度旋钮置在了逆时针到底的位置 B．垂直位移旋钮未调好 C．水平位移旋钮未调好

D．聚焦旋钮置在了逆时针到底的位置

4．如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一亮斑自左向右的移动图形，现要使它在水平方向出现一条直线，可采用的方法是 ( ) A．逆时针旋转辉度调节旋钮 B．调节衰减旋钮

C．调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，减小扫描频率

D．调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，增大扫描频率

5．若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图所示的电压，而扫描范围旋钮置于“外X”挡，则此时屏上应出现的情形是如图13.4-10中的 ( )

I．报警器两端的电压U的变化情况是 ( ) A．I变大，U变大 B．I变小，U变小 C．I变小，U变大 D．I变大，U变小 7．演示位移传感器的工作原理如图13.4-12所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x．假设电压表是理想的，则下列说法正确的是( )

图13.4-12

A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C．物体M不动时，电路中没有电流 D．物体M不动时，电压表没有示数

8．下面哪些技术涉及到传感器的应用 ( ) A．宾馆的自动门 B．工厂、电站的静电除尘 C．家用电饭煲的跳闸和保温 D．声控开关 9．在自动恒温装置中，某种半导体材料的电阻率与温度的关系如图13.4-13所示，已知这种材料具有发热和控温双重功能． (1)通电前材料的温度低于t1，通电后，电压保持不变，它们的功率是 ( ) A．先增大后减小 B．先减小后增大

C．达到某一温度后功率不变 D．功率一直在变化

(2)若它产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在

( )

A．t1 B．t2

C．t1到t2的某个温度上 D．大于t2的某个温度上 10．如图13.4-14所示为示波管的示意图，电子经加速电场（加速电压为U1）加速后，飞入偏转极板a、b之间的匀强电场（偏转电压为U2），离开偏转电场后打在荧光屏上的P点，P点跟O点的

图13.4-14

距离叫偏转距离，要提高示波管的灵敏度（即单位偏转电压引起的偏转距离）应采用下列的方法是( ) A．提高加速电压U1 B．增加偏转极板长度L

图13.4-11

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C．提高偏转电压U2

D．减小偏转极板间的距离d

图13.4-13

图13.4-10

的一部分电路示意图．其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，a、b之间接报

警器．当传感器R2所在处出现火情时，显示器的电流

6．如图13.4-11是一火警报警