第3节试验传感器的简单应用传感器是指这样一类元件它能够感受.PPTVIP

* * * * * * * * * * * * * * * * * 5．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin314t(V)的正弦交流电源上，变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表A2为值班室的显示器，显示通过R1的电流，电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R3为一定值电阻. 当传感器R2所在处出现火警时，以下说法中正确的是( ) B 【提升能力】 A．A1的示数不变，A2的示数增大 B．V1的示数不变，V2的示数减小 C．V1的示数增大，V2的示数增大 D．A1的示数增大，A2的示数增大 【解析】温度升高则R2减小而报警，即输出功率增大．故通过R3电流增大，R3两端电压增大，所以R1两端电压降低，A2示数减小． 6．演示位移传感器的工作原理如 图所示，物体M在导轨上平移时， 带动滑动变阻器的金属滑杆P，通 过电压表显示的数据，来反映物体 位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是( ) A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化 B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化 C．物体M不动时，电路中没有电流 D．物体M不动时，电压表没有示数 B 【解析】电压表为理想电表，则电压表不分流，故触头移动时不会改变电路的电阻，也就不会改变电路中的电流，故A错误；电压表测的是触头P左侧电阻分得的电压，故示数随物体M的移动(亦即触头的运动)而变，故B正确，C、D错误． 7．有一种角速度计可以测量航天器 的转动角速度，其结构如图所示， 角速度计固定在待测装置上，元件 A可在光滑杆上滑动，静止时，电 压输出刚好为零．当装置绕竖直轴OO′转动时，元件A在光滑杆上发生位移并输出电压信号，成为航天器制导系统的信息源．已知A的质量为m，弹簧的劲度系数为k，自然长度为l0，电源的电动势为E，电源内阻不计，滑动变阻器B的总长度为l，当系统匀速转动时，则电压 表的读数U与角速度ω的函数关系为 . 【点拨思路】用圆周运动的知识找出弹簧长度变化与角速度的关系，再找电压与弹簧长度变化之间的关系． 【方法感悟】涉及到力、电结合的传感器问题时，要搞清它是把什么力学信号变为电学信号的，解决时应用力学知识(主要包括受力分析、平衡条件、牛顿定律)结合电学知识(欧姆定律、电阻定律等)能将问题迅速解决． 8．气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出，如图所示，B为将可燃气体或有毒气体浓度(瓦斯煤气)转换为电信号的传感器，简称电子鼻，根据如下材料，U＝220 V电源、M排风扇、G继电器、A控制电源、S控制开关．请设计一个家用自动排烟电路，并在图中完成连线图． 【解析】电磁继电器起开关作用，所以电池组、开关和电磁继电器应组成一个电路，另一个是由排风扇和高压电源组成的电路． 9．青岛奥运会帆船赛场采用风力 发电给蓄电池充电，为路灯提供 电能. 用光敏电阻作为传感器控制 路灯电路的开关，实现自动控制. 光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型可以近似认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0；照射光较弱(如黑夜)时电阻接近于无穷大. 利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，晚上打开. 电磁开关的内部结构如图所示. 1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接. 当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通. 励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA. (2)回答下列问题： ①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为 V，保护电阻R2的阻值范围为 Ω. ②在有些应用电磁开关的场合，为了安全往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通. 为此电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明． ③任意举出一个其他的电磁铁应用的例子. 20 160～520 把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通；不吸合时，3、4之间断开 电磁起重机 10．某学生为了测量一物体 的质量，找到一个力电转换 器，该转换器的输出电压正 比于受压面的压力(比例系数为k)，如图所示，测量时先调节输入的电压，使转换器空载时的输出电压为零；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U. 现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、开关及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)．请完成对该物体