知识全解·吃透教材
知识点1 光控开关
电路分析
电路分析：白天，光强度较大，光敏电阻RG电阻值较小，加在斯密特触发器A端的电压较低，则输出端Y输出高电平，发光二极管LED不导通；当天色暗到一定程度时，RG的阻值增大到一定值，斯密特触发器的输入端A的电压上升到某个值，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（相当于路灯亮了），这样就达到了使路灯天明熄灭，天暗自动开启的目的。
【例1】用光敏电阻为传感器,利用以下器材:滑动变阻器、交变电源、继电器、灯泡、开关、导线等.设计安装一个白天自动关灯、夜晚自动开灯的路灯自动控制装置.
（1）请写出所缺器材.
（2）画出电路原理图,并简要说明其工作原理.
解析： （1）要安装这样的路灯自动控制装置,缺少以下器材和元件:光敏电阻,电池.
（2）装置电路图如图所示。
其工作原理简述如下:合上开关S,在白天时有光照射光敏电阻,其阻值变小,电流变大,调节滑动变阻器,使电流达到继电器的动作电流,继电器吸动铁片开关,路灯脱离交流电源而熄灭（滑动变阻器调节好以后不再变动,也可用固定电阻代替）.
到夜晚,光线变暗,光敏电阻阻值变大,电流变小,继电器的电磁铁吸铁片的力减弱,在弹簧的弹力作用下,接交流电源的开关重新闭合,灯泡又开始发光.
知识点2 温度报警器
1.报警器的构造和工作原理：常温下，调整R1的阻值使斯密特触发器的输入端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电势升高，当达到某一值（高电平），其输出端由高电平跳到低电平，蜂鸣器通电，从而发出报警声。
Rl的阻值不同，则报警温度不同。要使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警，应减小R1的阻值，R1阻值越小，要使斯密特触发器输入端达到高电平，则热敏电阻阻值要求越小，即温度越高。
2.作用于应用：可用来控制电路的通断，被广泛用在继电器、开关、控制器等上面。
【例2】现有热敏电阻、电路丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和若干导线.如图所示，试设计一个控温电路.要求温度低于某一温度时，电路丝自动通电供热，超过某一温度时，又自动断电，画出电路图说明工作原理.
解析： 发热敏电阻R1与滑动变阻器及电磁继电器构成低压控制电路．（1）电路图如图所示．
（2）工作过程，闭合S，当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器电流不能使它工作，K接通电炉丝加热，当温度达到设计值时，热敏电阻减小到某值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K断开，电炉丝断电，停止加热，当温度低于设计值，又重复前述过程． |
揭示规律·小试身手
方法点拨：要想在天更暗时路灯才会亮：应该把R1的阻值调大些，这样要使斯密特触发器的输入端A电压达到某个值（如1.6V），就需要RG的阻值达到更大，即天色更暗时路灯才会亮。
变式训练
1、把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器开关、电源按如图甲所示电路连接,制成光电报警装置.当报警器有光照射时,蜂鸣器发声,当没有光照或者光照很弱时,蜂鸣器不发声.①光敏电阻:光敏电阻受光照后,阻值会变小.②干簧管继电器开关:由干簧管和绕在干簧管外的线圈组成,如图乙所示.当线圈中有一定的电流时,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片在磁力作用下由原来的分离状态变成闭合状态.当线圈中没有电流或者电流很微弱时,磁场消失,簧片在弹力的作用下回复到分离状态.试说明光电报警器的工作原理.
解析：当报警器有光照射时,光敏电阻阻值减小,电路中电流增大,线圈产生的磁场使密封在干簧管内的两个铁质簧片磁化,两个簧片由原来的分离状态变成闭合状态,蜂鸣器电路接通,蜂鸣器发声.反之,当没有光照射或光照很微弱时,光敏电阻阻值很大,电路中的电流很小,干簧管内的两个铁质簧片处于分离状态,连接蜂鸣器的电路断开,蜂鸣器不发声.
方法点拨：火灾报警器，它是利用烟雾对光的散射作用，使火灾发出的光引起光敏电阻的阻值变化，从而达到报警的目的．
变式训练
2、用如图所示的电磁继电器设计一个高温报警器，要求是：正常情况绿灯亮，有险情时电铃报警。可供选择的器材如下：热敏电阻、绿灯泡、小电铃、学生用电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线。
图6－3
解析：热敏电阻的温度升高时电阻变小，将热敏电阻、学生用电源、滑动变阻器、开关串联接入继电器的a、b端，如图所示。
图
将学生用电源、电铃及绿灯泡分别接入c、d、e之间。
正常时热敏电阻值大，通过继电器线圈的电流小，继电器磁性弱，ce处于闭合，绿灯亮。
有险情时，热敏电阻阻值变小，通过继电器线圈的电流增大，磁性增强，吸住衔铁，cd闭合，ce断开，绿灯灭，电铃响。 |
自动控制电路设计-传感器中逻辑电路高低电平的判断
