专题6.3 实验：传感器的应用-学易试题君之同步课堂帮帮帮2019-2020学年高二物理人教版（选修3-2）

第六章 传感器 第3节 实验：传感器的应用 一、传感器的应用 1．斯密特触发器 斯密特触发器是一种特殊的_______电路，如图所示。当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平，而当输入端A的电压下降到另一个值的时候，Y会从低电平跳到高电平。斯密特触发器可以将_______的模拟信号转换为_______的数字信号。 2．光控开关 如图所示的光控开关电路中的LED是_______，RG是_______，当有较强的光照射RG时，斯密特触发器Y端输出_______电平。 3．温度报警器 如图所示的温度报警器电路中RT是_______，当环境温度较高时，蜂鸣器将_______。  二、温度传感器的应用——测温仪 1．测温仪：应用温度传感器把_______转换成电信号，再由指针式仪表或数字式仪表显示出来，从而构成_______或数字式温度计。测温元件可以是热敏电阻、金属热电阻、热电偶等，还可以是红外线敏感元件等。 2．特点：由于电信号可以由测温地点传输到其他地点，所以应用温度传感器可以_______读取温度的数值，这是把非电学量转变为电学量的一大优点。 3．非接触式红外测温仪 利用红外线敏感元件可以实现_______。 由于物体的_______不同，发射红外线的情况也不同，非接触式红外测温仪通过接收人体的红外辐射实现体温测试，可在距离人体50~300 cm处快速、有效地筛查出公共场所中的高温人员，再由医护人员对其进行确诊。一般的非接触式红外测温仪测温速度小于0.5 s，分辨力达到0.l℃。与传统的接触式医用温度计相比有两大优点： （1）非接触式红外测温仪在测温时_______与被测物体表面接触，不像口含式温度计或红外测温仪那样近距离读取测量值； （2）可_______显示温度值，而口含式温度计要30 s后才能显示最终温度值。 三、光传感器的应用——鼠标器 1．结构：机械式鼠标器的内部结构如图甲所示。其主要部件为一个滚球、两套滚轴、有许多等间距小齿的码盘、_______、两个红外线接收管。两个红外接收管就是两个_______。如下图。 2．原理：当鼠标插入计算机插孔后，两个红外线发光二极管就开始发光。鼠标器移动时，滚球运动通过轴带动两个码盘转动，红外线接受管就收到断续的红外线脉冲，输出相应的脉冲信号，计算机分别统计x、y两个方向的脉冲信号，处理后就使屏幕上的光标产生相应的_______。 “非”门 连续变化 突变 发光二极管 光敏电阻 高 热敏电阻 发出鸣叫声 温度 指针式温度计 远距离 无接触测温 温度 不必 立即 发光二极管 光传感器 位移 电磁继电器的工作原理 当线圈 A中通电时，铁芯中产生磁场，吸引衔铁B向下运动，从而带动触点D向下与E接触，将工作电路接通，当线圈A中电流为零时，电磁铁失去磁性，衔铁B在弹簧作用下拉起，带动触点D与E分离，自动切断工作电路。 【例题】现有热敏电阻、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干，如图所示，试设计一个温控电路。要求温度低于某一温度时，电炉丝自动通电供热，超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图说明工作过程。 参考答案：见解析 试题解析：（1）电路图如图所示：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； （2）工作过程：闭合开关S当温度低于设计值时，热敏电阻阻值大，通过电磁继电器的电流不能使它工作，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，停止供热。当温度低于设计值，又重复前述过程。 1．如图所示为斯密特触发器，当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值（1.6 V）时，输出端Y会突然从高电平跳到低电平（0.25 V），而当输入端A的电压下降到另一个值的时候（0.8 V），Y会从低电平跳到高电平（3.4 V）。图乙为一光控电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻。关于斯密特触发器和光控电路的下列说法中错误的是 A．斯密特触发器的作用是将数字信号转换为模拟信号 B．斯密特触发器是具有特殊功能的非门 C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些 D．当输出端Y突然从高电平跳到低电平时，二极管发光 2．（2018·北京师大附中高二期中）如图所示，是一种加速度计的设计图。较重的滑块2可以在光滑的框架l中平移，滑块两侧用两根相同的弹簧3拉着；R为滑动变阻器，4是滑动片，它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。两个电池E的电压相同。按图连接电路后，调电压表指针恰好在中央的零点。已知当P端的电势高于Q端时，指针向零点右侧偏转。将框架固定在运动的物体上，则下列说法正确的是 A．当框架和物体一起