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利用uno测量热敏电阻的特性

zhaowl1234 zhaowl1234 2020-08-03 21:17:08
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简单

本课题来自《高中通用技术课程标准》中的演示实验测量热敏电阻的特性,书本中介绍用多用电表来测量。

这里采用各种传感器来测量,通过温度传感器测量热敏电阻的问题,通过电压传感器测量定值电阻的电压,采集的数据实时显示在lcd显示屏上和通过iot传送到网络,处理数据,得出结论。


 ● 探究课题:测量热敏电阻的特性,来自《高中通用技术课程标准》中电子控制部分的演示实验

 ● 科学原理:测量电压、温度,得到温度与电压、温度与电阻的大致关系

 ● 学习目标:传感器的温度特性

 ● 教学过程设计:因这个演示实验比较简单,教学过程设计的也比较简单

提出问题:什么是传感器,温度传感器有哪些类型,这些温度传感器分别有哪些特性,我们如何设计实验来验证这个特性

做出假设:温度越高电阻越大,温度越高电阻越小

实验操作:按照书本的实验,以及采用传感器出电路,搭建电路图,编写程序。测量温度改变过程,温度和电压值,。

数据收集:采集的数据利用iot发送到网络,下载采集的数据,获取温度和电压的对应关系,做出电压与温度的曲线图

验证假设:温度升高,电压升高,电阻变小

projectImage
步骤1 步骤1
准备材料
材料清单 材料清单
1x
DFRduino UNO R3
1x
uno扩展板
1x
DS18B20 防水温度传感器套件
1x
模拟电压检测模块(Arduino兼容)
1x
lcd1602液晶显示屏
1x
obloq物流网模块
1x
外接电源盒
1x
热敏电阻

温度传感器的选择,因这个是在水中完成的,选择的温度传感器是防水的,DS18B20温度传感器

本来还想采集电流的,但购买的电流传感器,在uno下不能使用,只能放弃。

电阻的实验还有,热敏电阻,电池组,滑动变阻器,导线若干。

步骤2 步骤2
搭建电路

搭建实验电路,电源、热敏电阻、滑动变阻器串联起来

projectImage

温度传感器、lcd1602、电压传感器、obloq物流网模块等连接到uno的扩展板上

projectImage
步骤3 步骤3
编写代码

DS18B20采集温度数据,电压传感器采集电压数据,设置号obloq模块的参数,通过obloq模块传送到网络,方便后期处理数据

projectImage
步骤4 步骤4
实验过程

1、把实验电路连接完成,开启uno程序。

2、把温度传感器和热敏电阻,放入一个空碗中。

3、在碗中放入少量的冰水,让温度从低温开始实验,逐渐加入热水,使水温慢慢升高,采集数据,实时发送到网络

实验过程中,获得的温度从6度到60度。

4、整理实验器材。


projectImage
步骤5 步骤5
处理数据

从网络下载数据,得到温度与电压的数据

projectImage

做出温度-电压的图像

projectImage

分析图像,温度升高时,滑动变阻器的电压变大,说明电路中的电流在增大,说明热敏电阻的阻值在减小,即温度升高,热敏电阻的电阻在变小,这个负温度的热敏电阻,符合实验的预期。

反思:

这个实验是热敏电阻实验,也完全可以修改成光敏电阻实验,当光线强度发生变化时,光敏电阻的阻值会发生变化。还可以其他的多种传感器电路。

本来想采用掌控板作为主控,在掌控板上实时显示变化曲线,但温度传感器和电压传感器在掌控板上不能用,只能选择uno作为主控。

Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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