传感器讲义（12月23号）一、选择题1.如图所示，某半导体热敏电阻I- U图线可能是（）°UC2.如图所示，将一光敏电阻接入多用电表两表笔上,1>将多用电表的选择开关置于欧姆挡，测光敏电阻时，表针的偏角为0;现用手掌挡住部分光线，表针的偏角为A.0' = 0B. 0' <0C . 0' > 0D .不能确定3.（2011年如皋高二检测）下列说法正确的是（）A •热敏电阻是把热量这个热学量转为电阻这个电学量B •金属热电阻的化学稳定性好，但灵敏度差 C .电熨斗中的双金属片是温度传感器D •霍尔元件是能够把磁学量磁感应强度转换为电压的传感元件4.传感器是一种采集信息的重要器件，图,则可判断（）路，当待测压力作用于膜片电极上时，下列说法中正确的是①若F向下压膜片电极，电路中有从a到b的电流；②若F向下压膜片电极，电路中有从b到a的电流；③若F向下压膜片电极，电路中不会有电流产生；④若电流表有示数，说明压力⑤若电流表有示数，说明压力A .②④ C .③⑤5.（2010年高考重庆理综卷6-4是由电容器作为传感器来测定压力变化的电rb:F发生变化；F不会发生变化.B .①④D .①⑤）某电容式话筒的原理示意图如图所示,为电源，R为电阻，薄片 P和Q为两金属极板•对着话筒说话时，振动而Q可视为不动•在 P、Q间距增大过程中（）A . P、Q构成的电容器的电容增大B.P上电荷量保持不变C.M点的电势比N点的低D.M点的电势比N点的高6.如图所示为测定压力的电容式传感器，将平行板电容器、灵敏电流表源串联成闭合回路，当压力F作用于可动膜片电极上时，膜片发生形变，1 ='・・S' !：▼・！！-□J ft犠w定止架JI ■_ 1卜1 h.1EP（零刻度在中间）和电引起电容的变化，导致灵敏电流表指针偏转，在对膜片开始施加压力使膜片电极从图中的虚线推到图中实线位置并保持固定的过程中，灵敏电流表指针偏转情况为（电流从电流表正接线柱流入时指针向右偏）A.向右偏到某一刻度后回到零刻度B.向左偏到某一刻度后回到零刻度C.向右偏到某一刻度后不动D.向左偏到某一刻度后不动7.（2011年西安八校联考）酒精测试仪用于对机动车驾驶人员是否酒后驾车及其他严禁酒后作业人员的现场检测，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器.酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化，在如图6-7所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精 气体浓度有了对应关系. 如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻 r '的倒数与酒精气体 的浓度成正比，那么，电压表示数 U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是 ( ) A. U 越大， B. U 越大， C. U 越大， D. U 越大，8. •全自动洗衣机中， 衣机进行排水和脱水工序时电磁铁的线圈通电，使电磁铁的铁芯2动作，牵引排水阀的活塞，排出污水，牵引电磁铁的结构 如图所示.以下说法正确的是 ( A.若某时刻输入控制电流时， 中A 端为N 极，B .若某时刻输入控制电流时， 中A 端为S 极，B 端为N 极 C. 若a, b 处输入交变电流，铁芯 D. 若a, b 处输入交变电流，铁芯 9. 如图所示是一火警报警器的一部分电路示意图，其中 为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器， b 之间接报警器，当传感器R 2所在处出现火情时， 显示器的电流 报警器两端的电压 UA . I 变大，U 变大 C . I 变小，U 变大 二、填空题10 .影响物质材料电阻率的因素很多， 导体材料的电阻率则与之相反，随温度的升高而减小.某课题研究组在研究某种导电材料 的用电器件Z 的导电规律时，利用如图 6- 10甲所示的分压电路测得其电压与电流的关系 如下表所示： 表示 表示 表示 表示如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻 U 与酒精气体浓度c 之间的对应关系正确的是 ( c 越大，c 与U 成正比 c 越大，但是c 与U 不成正比 c 越小，c 与U 成反比 c 越小，但是c 与U 不成反比 排水阀是由程序控制器控制其动作的.当洗 A, ) a 为正，b 为负，则铁芯 B端为S 极 为正，b 为负，则铁芯 的变化情况是 B. I 变小, D. I 变大, 2不能吸入线圈中2能吸入线圈中 () U 变小 U 变小R 2 铁芯I K：2a 、 I 、 勺T 按线控制 /f l 般金属材料的电阻率随温度的升高而增大，而半U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60 I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20 (1)根据表中数据，判断用电器件Z 可能属于上述哪类材 料？____________________________ . ⑵把用电器件Z 接入图乙所示的电路中， 闭合开关，电 流表的读数为1.8 A ，电池的电动势为 3 V ，内阻不计， 电阻R 的电功率为 __________ . 11.某实验小组探究一种热敏电阻的温度特性.现有 器材：直流恒流电源(在正常工作状态下输出的电流恒定 器、温度计、开关和导线等. 乙 5 )、电压表、待测热敏电阻、保温容 (1)若用上述器材测量热敏电阻的阻值随温度变化的特性，请你在图甲的实物图上连线.IH»HPII4IIV*■・•*****■ *BMk r.甲.. TfTTP俪卅柳补II 胭II 聊I 歸胡 ion 一.0 10 30 so O S> *0j/'t;乙(2)实验的主要步骤:① 正确连接电路，在保温容器中注入适量冷水，接通电源，调节并记录电源输出的电源值; ② 在保温容器中添加少量热水，待温度稳定后，闭合开关，_______________________ ，断开开关； ③ 重复第②步操作若干次，测得多组数据.(3)实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图乙的 R-1关系图线，请根 据图线写出该热敏电阻的 R -1关系式：R = _____________ + _________ t( Q )保留三位有效数字). 三、计算题12. (2011年潍坊统考)如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“ 3 V0.9 W 的字样(传感器可看做一个纯电阻)，滑动变阻器R 0上标有“10 Q 1 A ”的字样，电流表的量程为 0.6 A ，电压表的量程为 3 V .求：(1)传感器的电阻和额定电流.⑵为了确保电路各部分的安全，在 是多少？ 13.如图所示，“神舟”七号飞船发射升空时，火箭内测试仪平台上放一个压力传感器，传 感器上面压一质量为 M 的物体，火箭点火后从地面向上加速升空，当升到某一高度时，加 速度为a= g,压力传感器此时显示出物体对平台的压力为点火前压力的 径为R, g 为地面附近的重力加速度，试求此时火箭离地面的高度.14.图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。
现通过测量通电导线在磁 场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。
所用部分器材已在图 中给出，其中 D 为位于纸面内的 电源；R 为电阻箱；A D 为电流表； S 为开关。
此外还有细沙、天平、 米尺和若干轻质导线。
U 形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长； E 为直流(1) 在图中画线连接成实验电路 图。
(2) 完成下列主要实验步骤中的 填空① 按图接线。
② 保持开关 S 断开，在托盘内加 入适量细沙，使D 处于平衡状态； 然后用天平称出细沙质量 m1 O ③ 闭合开关S,调节R 的值使电 流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使 D __________ ;然后读出AA6. =1 I■，并用天平称出OIII I11 绝錄细離I芟架ajs 托 aa 、b 之间所加的电源电压最大值 17，已知地球的半 16r-QfWa h F o④用米尺测量 _________________ 。
(3) 用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B= 。
(4) ___________________________________________判定磁感应强度方向的方法是：若 ____________________________________________________ ，磁感应强度方向垂直纸面向外；反 之，磁感应强度方向垂直纸面向里。
15.为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁” 装置。
如图所示，自行车后轮由半径 r i =5.0X 10-2m 的金属内圈、半径 r 2=0.40m 的金属外圈和绝缘辐条构成。
后轮的内、外圈之间等间隔地 接有4根金属条， 在支架上装有磁铁， "扇形”匀强磁场， 每根金属条的中间均串联有一电阻值为 R 的小灯泡。
形成了磁感应强度 B=0.10T 、方向垂直纸面向外的JT 其内半径为 r i 、外半径为r 2、张角0 =召 。
后轮 以角速度w= 的边缘效应。
(1) 当金属条 (2) 当金属条(3) 从金属条 U2" rad/s 相对于转轴转动。
若不计其它电阻，忽略磁场 第25趣图ab 进入“扇形”磁场时，求感应电动势E ，并指出ab 上的电流方向； ab 进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图； ab 进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之 间电势差Uab 随时间t 变化的Uab -t 图象； (4)若选择的是“ 1.5V 、0.3A ”的小灯泡，该“闪烁”装置能否正常工作？有同学提出， 通过改变磁感应强度 B 、后轮外圈半径「2、角速度w 和张角0等物理量的大小，优化前同 学的设计方案，请给出你的评价。
(1)金属条ab 在磁场中切割磁感应线时，使所构成的回路磁通量变化，导体棒转动切割, 有法拉第电磁感应定律.，可推导出：。