内容正文:
第3讲 传感器及其应用
1.电荷耦合器能将光学量转化为电学量.该部件可视为一种( )
A.力传感器 B.温度传感器
C.光传感器 D.霍尔元件
2.某楼梯口的灯泡开关装有传感器,天黑时,出现声音灯泡才能发光,而白天即使有声音,灯泡也不能发光.该开关中有两种传感器,它们可能是( )
A.热敏电阻和光敏电阻
B.金属热电阻和光敏电阻
C.热敏电阻和霍尔元件
D.光敏电阻和驻极体话筒
3.(多选)下列有关传感器的说法中正确的是( )
A.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关,是光传感器的运用
B.非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)运用的传感器是生物传感器
C.空调机在室内温度达到设定的温度后,会自动停止工作,空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器
D.电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,能控制电路的通断
4.(2016·全国卷Ⅰ)组装一个由热敏电阻控制的报警系统,要求当热敏电阻的温度达到或超过60 ℃时,系统报警.提供的器材有:热敏电阻,报警器(内阻很小,流过的电流超过Ic时就会报警),电阻箱(最大阻值为999.9 Ω),直流电源(输出电压为U,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为 1 000 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为2 000 Ω),单刀双掷开关一个,导线若干.
在室温下对系统进行调节,已知U约为18 V,Ic约为10 mA;流过报警器的电流超过20 mA时,报警器可能损坏;该热敏电阻的阻值随温度升高而减小,在60 ℃时阻值为650.0 Ω.
(1) 在图中完成待调节的报警系统原理电路图的连线.
(2) 电路中应选用滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).
(3) 按照下列步骤调节此报警系统:
①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验要求,这一阻值为________ Ω;滑动变阻器的滑片置于________(填“a”或“b”)端附近,不能置于另一端的原因是________________________________________________________.
②将开关向________(填“c”或“d”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片,直至________.
(4) 保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合.
5.一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,光照度越大,光照度的单位为lx).
(1) 某光敏电阻R在不同照度下的阻值如表所示,根据表中已知数据,在如图甲的坐标系中描绘出了阻值随照度变化的曲线.由图甲可求出光照度为1.0 lx时的电阻约为________kΩ.
光照度/lx
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电阻/kΩ
6.0
3.5
2.6
2.2
1.8
(2) 如图乙所示是街道路灯自动控制模拟电路,利用直流电源为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在________(填“A、B”或“B、C”)之间,请用笔画线代替导线,正确连接电路元件.
(3) 用多用电表的欧姆挡选“×10”的倍率,测量图中电磁铁线圈电阻时,指针示数如图丙所示,则线圈的电阻为________Ω.已知当线圈中的电流大于2 mA时,继电器的衔铁将被吸合.图乙中直流电源的电动势E=6 V,内阻忽略不计,滑动变阻器有三种可供选择:R1(0~10 Ω,2 A)、R2(0~200 Ω,1 A)、R3(0~1 750 Ω,0.1 A).要求天色渐暗光照度降低至1.0 lx时点亮路灯,滑动变阻器应选择________(填“R1”“R2”或“R3”).为使天色更暗时才点亮路灯,应适当地________(填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻.
6.(2017·江苏卷)某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图所示,继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如下表所示.
t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1) 提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2(6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻Rt、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用___