用音乐集成电路做_传感器简单应用_实验

用音乐集成电路做_传感器简单应用_实验

实验设计与技术

“传感器简单应用”

王

霞

河北省唐山市铁路中学（０６３０００）

在人教版高中物理第二册（必修加选修）学生实验十三“传感器简单应用”的实验中，主要是让学生认识简单传感器和掌握利用简单传感器实现自动控制，但完全按课本要求组织分组实验，会存在以下问题。

１．只了解热敏和光敏传感器。

２．实现简单温度自动控制实验电路对于高中学生来

说过于简单，且电路理论虽成立，但由于始终处于耗电状态，很难应用于实际生活中。

图１

门铃电路

电路工作，扬声器发出声音。调整分压器中普通电阻的值，就可以在温度变化到设定值时达到触发。它适用于各种超温或欠温报警的场合。例如，可用在婴儿踢被子时的报警和水开时的报警等装置中。

（２）光控传感器。在音乐集成电路的正极与触发端之间接上光敏电阻，它就是一个光控报警器。当光照到光敏电阻上时，它的阻值立即变小，触发端就得到了出发信号，输出端的扬声器就会发出声响，以示报警。在我们的日常生活中可做成天亮告知器、光控防盗钱包等。亦可用光敏二极管、光敏三极管和光电池等元件代替光敏电阻。

（３）振动控制传感器。在音乐集成电路的负极与触发端接上压电陶瓷片，由于压电陶瓷片受到振动就会产生电信号，从而触发音乐集成电路。在日常生活中它可以用于防盗或直接代替门铃的按钮，成为名副其实的来人告知器。

在电池正负极之间接入干簧管，它就（４）磁控传感器。

正旋交流电通过二极管后，会被截去负半周，只剩下正半周，从而转变为直流电。测量电源电流的电流计１所测量的是没经过整流的交流，所以其指针应该是左右摆动。测量整流电流的电流计２所测量的是整流后的直流，所以只会在０￣５Ａ范围内摆动，并且当电流计１指针反向摆动时，电流计２指针不动；当电流计１指针正向摆动时，电流计２指针同步正向摆动。通过对电流计１和电流计２的同步观察，我们可以知道，交流电通过二极管整流后只剩下正半周而变为直流了。

注意事项：为了便于观察，请注意将２个电流计并排放在一起。

３．学生动手动脑的过程少而简单，不利于培养学生自

主学习和探究的能力。如果使用教学仪器厂家的成套仪器，虽然解决了第２点中的问题，但教师很难给学生讲清电路的工作原理，学生容易产生模糊的认识。基于以上问题，笔者通过实践，利用音乐集成电路做此实验，有效地解决了以上问题。

音乐集成电路能产生各种音响效果，如奏出各种名歌名曲，能够模拟动物的叫声和各种语音提示等。它的电路连接非常简单，图１所示是它最常规的用法（门铃电路），即作发声装置。我们利用图１所示的电路，加上适当的简单传感器，就可以实现电路的自动控制了。

（１）温度传感器。将一个热敏电阻和一个电阻串联组成一个分压器并联在电池组的正负两端，分压器的中点与触发端相连接，就成为一个温控电路。当温度变化热敏电阻阻值随之变化时，分压器中点电位变化，触发音乐集成对刚学习完的示波器使用起来还不是很熟练，对所显示的波形与电路之间的联系还一时反应不过来。对此，我们可以再增加一个演示环节：利用两个电流计分别测量电源电流和整流电流，比较观察这两个电流计的指针偏转。这个演示环节的具体方案如下：

实验器材：信号发生器１台、若干导５Ａ电流计２个、线、整流二极管１只。

信号发生器产生５Ｖ／２５Ｈｚ的正旋交流电，２个电流计分别接入电源和整流电路中，对电源电流和整流电流（即２个并联电路）进行测量。

测量原理：由于二极管的单向导通性，有正负半周的

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２００７年第５期

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