第 3 节 实验：传感器的应用一、实验目的1．利用斯密特触发器设计光控开关电路和温度报警器。2．提高电子技术方面的设计和制作能力。二、实验原理1．光控开关(1)电路如图 631 所示。图 631(2)斯密特触发器的工作原理：斯密特触发器是一个性能特殊的非门电路，当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值(1.6 V)时，输出端 Y 会突然从高电平跳到低电平(0.25 V)，而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候(0.8 V)，Y 会从低电平跳到高电平(3.4 V)。(3)光控开关的工作原理：白天，光照强度较大，光敏电阻 RG阻值较小，加在斯密特触发器输入端 A 的电压较低，则输出端 Y 输出高电平，发光二极管 LED 不导通；当天暗到一定程度时，RG阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端 A 的电压上升到 1.6 V，输出端Y 突然从高电平跳到低电平，则发光二极管 LED 导通发光(相当于路灯)，这样就达到了使路灯天明自动熄灭，天暗自动开启的目的。2．温度报警器(1)电路如图 632 所示。图 632(2)工作原理：常温下，调节 R1的阻值使斯密特触发器输入端 A 处于低电平，则输出端Y 处于高电平，无电流通过蜂鸣器，蜂鸣器不发声；当温度升高时，热敏电阻 RT阻值减小，斯密特触发器输入端 A 的电压升高，当达到某一值(高电平)时，其输出端 Y 由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。R1的阻值不同，则报警温度不同，可以通过调节R1来调节蜂鸣器的灵敏度。三．实验器材1．光控开关实验斯密特触发器、发光二极管、二极管、继电器、灯泡(6 V，0.3 A)、可变电阻 R1(最大阻值 51 kΩ)、电阻 R2(330 Ω)、光敏电阻、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、黑纸。2．温度报警器实验斯密特触发器、蜂鸣器、热敏电阻、可变电阻 R1(最大阻值 1 kΩ)、集成电路实验板、直流电源(5 V)、导线若干、烧杯(盛有热水)。四．实验步骤1．光控开关(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。(2)检查各元件的连接，确保无误。(3)接通电源，调节电阻 R1，使发光二极管或灯泡在普通光照条件下不亮。(4)用黑纸逐渐遮住光敏电阻，观察发光二极管或灯泡的状态。(5)逐渐撤掉黑纸，观察发光二极管或灯泡的状态。2．温度报警器(1)按照电路图将各元件组装到集成电路实验板上。(2)检查各元件的连接，确保无误。(3)接通电源，调节电阻 R1，使蜂鸣器常温下不发声。(4)用热水使热敏电阻的温度升高，注意蜂鸣器是否发声。(5)将热敏电阻...
