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传感电子实验参考资料 实验九 会说话的温度计 一、温度计——测量物体冷热程度的仪器。 1、发明温度计的缘由 发明者：伽利略，1546年出生于意大利比萨。 个性特点：从小表现出强烈的求知欲。自然界的万物以及各种现象都能引起他极大的好奇。 发现问题：学医时期的他，认识到人的生病与体温变化有很大的关系，但当时，医生只能用手触摸病人，凭感觉来推测人体的大致温度。这种方法显然容易产生误差，并不精确。 提出问题：如何准确测出人体的体温？ 2、温度计的发明——解决比较准确测量温度的问题 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的。 他的第一支温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。 使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管 中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高 这种温度计受外界大气压强等环境因素的影响较大，低。所以测量误差较大。 3、温度计的工作原理 伽利略的温度计利用的是空气的热胀冷缩原理，之后，一般的温度计设计的依据主要是利用大多数固体、液体、气体受温度的影响会热胀冷缩的性质，即温度升高，物体受热，物体体积变大，温度降低，物体受冷，物体体积缩小（也有一些反例，如水在0℃-4℃时会热缩冷胀）；而且物体体积变化和温度的变化有一定的关系，所以可以用体积变化指示温度变化。但近代以来，还出现其它工作原理的温度计，如气体压强随温度变化而变化的压力式温度计；热电效应的温度计；电阻随温度的变化而变化的电阻温度计；热辐射温度计等等。 4、常用温度计和新式温度计 体温计（水耳温计（红外额头体温卡（液寒暑表（酒 辐射温度计） 银温度计） 晶温度计） 精温度计） 5、热敏电阻——电阻温度计的重要组件 热敏电阻一般属于半导体材料，导电能力介于导体与绝缘体之 间。特点是对温度敏感，不同温度下表现出不同电阻值。工作时， 可将感受到的不同温度转化为不同电信号输到控制模块进行处理。 热敏电阻 二、会说话的温度计 1、电子套件工作过程 该组套件通电工作时，热敏电阻将感受到的温度转化为电信号，输出到控制模块；当麦克风感受到有较大声音，就把声音转化为电信号输出到控制模块，控制模块接收到来自热敏电阻和麦克风模块的信号后，经过处理，输出相应的信号控制语音播放模块输出语音电信号，语音电信号再通过喇叭转化为播报人声。如果麦克风模块没感受到声音，则不播报。 2、工作过程示意图 声音 热敏温度 电信号1 电阻 语音播语音电信号 控制信号 喇叭 控制模块 放模块 麦克风声音 电信号2 模块 传感电子实验参考资料 实验十 家用留言机 一、留声机 1、留声机的发明 声音是种振动。随着声源能量消失，声音也会消失。因此人们希望能通过介质保存声音。 1877年，美国人爱迪生发明第一台留1857年，法国人斯科特发明声波振动声机，可在录音后播放录下的声音。 记录器，可录下声波形状，但不能播放。 2、留声机的发展 电唱机和唱片 录音机和盒式磁带 CD机和光盘 MP3和闪存 3、留声机原理 早期留声机原理：录音时，非常灵敏的金属针把声音的强弱转化为振动，在介质（蜡筒等）上留下深浅不一轨迹；当针再一次沿着刻录的轨迹行进时，便可以重新发出留下的声音。 磁带录音机原理：录音时，话筒把声音转化为电信号后给磁头，磁头再把电信号转化为磁信号录到磁带上；放音时，磁头拾取磁带上的磁信号，再转化为电信号通过喇叭放出声音。 CD机原理：声音在用话筒录音后，经过处理制作出磁带，再把磁带上信号进行数字化，用激光刻录到光盘上；放音时，CD机内激光头扫描出光盘上的数字信号后转化为音频信号。 MP3播放器原理：先将MP3文件从内存中取出并读取信号，然后解码芯片进行解码，再将解出的数字信号转换成声音信号，接着把音频放大，输到耳机放出音乐；录音大体相反。 4、语音录放模块和红外探测模块 此模块可录制和存储外部的声音，录音时，通过模块上的麦克风把声 音转化为电信号，再通过芯片把电信号转化为数字信号存在内存中；放音 语音录放模块 时，芯片把存储的数字信号转化为电信号，然后输出到喇叭转化为声音。 此模块上的红外线发射器可发出红外线，如遇阻挡，红外线 返回，被接收器接收转化为电信号，输出到控制模块进行处理。 模块工作时会发出红外线，是一种主动式红外线传感器。 红外探测模块 二、家用留言机 1、电子套件工作过程 该组套件通电工作时，按下语音录放模块上的录音按钮不放，指示灯亮，对着麦克风说话， 麦克风把声音转化为电信号，再通过此模块上的芯片把电信号转化为数字信号存在内存中；录音后，用手挡一下红外探测模块，探测模块发出的红外线被阻挡返回，被接收器收到，转化为电信号给控制模块，控制模块接收到此信号后，输出控制信号，让语音录放模块把刚才存储的数字信号转化为音频信号输出到喇叭，喇叭把音频信号转化为声音播放出来。 2、工作过程示意图 音频电信号 喇叭 语音录声音 控制信号 放模块 控制模块 声音 红外探电信号 红外线 测模块 传感电子实验参考资料 实验十一 实用定时器 一、定时器——准确控制时间的仪器 1、最早的定时工具 沙漏是种定时装置。由两个玻璃球和一个狭窄管道组成的。上面玻璃球 的沙子穿过狭窄管道流入底部玻璃球所需时间是固定的。当所有沙子都已流 到底部玻璃球，该沙漏可以被颠倒再次定时，一般沙漏定时为1小时。 沙漏 水漏以滴水计时，是由四只盛水的铜壶组合，从上而下互相迭放。上三 只底下有小孔，最下一只竖放一个箭形浮标，随滴水而水面升高，壶身上有 刻度，进行计时和定时。 水漏 2、钟表的兴起和发展 1090年，北宋宰相苏颂主持建造了水运仪象台，能报时打钟，结构已近似于现代钟表结构，可称为钟表鼻祖；每天仅误差一秒；而且它有擒纵器，擒纵器工作时能发出嘀嗒声，这就是钟表与其它计时器的区别。国际钟表界都把擒纵器视为钟表的心脏。在瑞士，有一本权威书刊上写到：“现代机械钟表中使用的擒纵器源自中国古代苏颂的发明。” 12世纪以后，中国钟表技术传入欧洲，欧洲人这才造出钟表，可以说是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展；但后来西方钟表技术迅猛发展，逐渐赶上和超过了中国。 3、定时器的运用 定时煮饭 定时烹饪 定时充电 4、定时器集成电路 常见的555定时器是一种中规模集成器件。一般作为定时器 广泛应用于仪器仪表、家用电器、电子测量及自动控制等方面。 本实验的定时器电路集成在控制模块内。 定时洒水 555定时器集成电路 二、实用定时器 1、电子套件工作过程 该组套件通电时，先按下按钮，产生电信号输到控制模块，此模块进入初始状态并输出控制信号使2位数码管显示60，表示定时60秒；再按下按钮，控制模块让内部定时电路开始工作，同时输出信号让数码管显示60秒的倒计时，工作中随时按下按钮，控制模块让定时器重置。当60秒时间到，控制模块输出信号让蜂鸣器一直发声，直到按下按钮重新计时。 2、工作过程示意图 显示控制信号1 2位数 数据 码管 按钮 压力 控制模块 模块 电信号 蜂鸣器控制信号2 声音 模块 本文来源：https://www.dywdw.cn/90e731fe67ec102de3bd8983.html
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2022-05-24
