傳感器的應(yīng)用ppt

1、 第2節(jié) 傳感器的應(yīng)用 力電傳感器力電傳感器: :主要是利用敏感元件和主要是利用敏感元件和變阻器把變阻器把力學(xué)信號(hào)力學(xué)信號(hào)（位移、速度、加（位移、速度、加速度等）轉(zhuǎn)化為速度等）轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(hào)電學(xué)信號(hào)（電壓、電（電壓、電流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)流等）的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝用于社會(huì)生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中，如安裝在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABSABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)等。等。金屬梁U1U2閱讀教材，思考并回答問(wèn)題：（1）電子秤用的測(cè)力裝置是什么？它由什么元件組成？（2）簡(jiǎn)述力傳感器的工作

2、原理。（3）應(yīng)變片能夠把什么力學(xué)量轉(zhuǎn)化為什么電學(xué)量？ 例例1 1：某學(xué)生為了測(cè)量一個(gè)物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該：某學(xué)生為了測(cè)量一個(gè)物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面受到的壓力（比例系數(shù)為轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面受到的壓力（比例系數(shù)為k k）如圖）如圖所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為所示，測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0 0；而后在其受壓面上放上物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的；而后在其受壓面上放上物體，即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓輸出電壓U U?，F(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)

3、換器、質(zhì)量為m m0 0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器器、干電池一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體（可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體的測(cè)量的受壓面上）。請(qǐng)完成對(duì)該物體的測(cè)量m m。（1 1）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓）設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖。的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖。（2 2）簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)）簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)

4、量m m。（3 3）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。）請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。力電轉(zhuǎn)換器力電轉(zhuǎn)換器輸出輸出輸入輸入受壓面受壓面(1)(1) 設(shè)計(jì)電路如圖(2) (2) 測(cè)量步驟與結(jié)果測(cè)量步驟與結(jié)果: :調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器, ,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零零, ,將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上, ,記下輸出電壓記下輸出電壓U U0 0, ,將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上器上, ,記下輸出電壓記下輸出電壓U U 由由U U0 0=km=km0 0g,g,得得k=Uk=U0 0/m/m0 0g g U=k m g, U=k m g,所以所以 m=mm=

5、m0 0U/UU/U0 0例題2：（風(fēng)力測(cè)定儀）如圖所示為一種測(cè)定風(fēng)作用力的儀器原理圖，圖中P為金屬球，懸掛在一細(xì)長(zhǎng)裸金屬絲下面，O是懸掛點(diǎn)，R0是保護(hù)電阻，CD是水平放置的光滑電阻絲，與懸掛小球的細(xì)金屬絲始終保持良好接觸，無(wú)風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲與電阻絲在C點(diǎn)接觸，此時(shí)電路中的電流為I，有風(fēng)時(shí)細(xì)金屬絲將偏轉(zhuǎn)一角度（與風(fēng)力大小有關(guān)），細(xì)金屬絲與電阻絲在C/點(diǎn)接觸，已知風(fēng)力方向水平向左，OC=h，CD=L，球的質(zhì)量為M，電阻絲單位長(zhǎng)度的電阻為k，電源內(nèi)電阻和細(xì)金屬絲電阻均不計(jì)，金屬絲偏轉(zhuǎn)角時(shí)，電流表的示數(shù)為I，此時(shí)風(fēng)力大小為F，試寫(xiě)出：風(fēng)力大小F與的關(guān)系式；風(fēng)力大小F與電流表示數(shù)I 的關(guān)系式。 此裝置所測(cè)

6、定的最大風(fēng)力是多少？R0OPDBCA電源例題例題3：（：（2003上?？碱}）演示位移傳感器的工作原理如右圖示，上?？碱}）演示位移傳感器的工作原理如右圖示，物體物體M在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿在導(dǎo)軌上平移時(shí)，帶動(dòng)滑動(dòng)變阻器的金屬滑桿p，通過(guò)電壓，通過(guò)電壓表顯示的數(shù)據(jù)，來(lái)反映物體位移的大小表顯示的數(shù)據(jù)，來(lái)反映物體位移的大小x。假設(shè)電壓表是理想的，。假設(shè)電壓表是理想的，則下列說(shuō)法正確的是則下列說(shuō)法正確的是( )A 物體物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化運(yùn)動(dòng)時(shí)，電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化B 物體物體M運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化C 物體物體M不動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)

7、有電流不動(dòng)時(shí)，電路中沒(méi)有電流D 物體物體M不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù)不動(dòng)時(shí)，電壓表沒(méi)有示數(shù)B例例4:可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度,其結(jié)構(gòu)如圖所示。其結(jié)構(gòu)如圖所示。當(dāng)系統(tǒng)繞軸當(dāng)系統(tǒng)繞軸OO轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，元件A發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，發(fā)生位移并輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知成為飛機(jī)、衛(wèi)星等的制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源。已知A的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為的勁度系數(shù)為k、自然長(zhǎng)度為、自然長(zhǎng)度為l，電源的電動(dòng)勢(shì)為，電源的電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)?；?nèi)阻不計(jì)。滑動(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為動(dòng)變阻器總長(zhǎng)也為l ，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)

8、，電阻分布均勻，系統(tǒng)靜止時(shí)P在在B點(diǎn)，當(dāng)系點(diǎn)，當(dāng)系統(tǒng)以角速度統(tǒng)以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試寫(xiě)出輸出電壓轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，試寫(xiě)出輸出電壓U與與的函數(shù)式。的函數(shù)式。A S PCBOO輸出電壓輸出電壓U解：設(shè)彈簧伸長(zhǎng)x , 則 x= m 2 l ( k-m 2 )設(shè)滑動(dòng)變阻器單位長(zhǎng)度 的電阻為r1 U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l U= Em 2 (k-m 2)例例5：將金屬塊：將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱以當(dāng)箱以a

9、=2.0 m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的傳感器顯示的壓力為感器顯示的壓力為6.0N，下底板的傳感器顯示的壓力為，下底板的傳感器顯示的壓力為10.0N。(取取g=10 m/s2)(1)若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板傳感器的示數(shù)的一半，傳感器的示數(shù)的一半， 試判斷箱的試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況。運(yùn)動(dòng)情況。(2)要使上頂板傳感器的示數(shù)為零要使上頂板傳感器的示數(shù)為零,箱箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的？沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的？m原來(lái)原來(lái)（1）（2）解：解：mF=10NF1 =6Nmga向上做勻減速運(yùn)向上做勻減速運(yùn)

10、動(dòng)動(dòng)a向下向下a=2m/s2mg+F1-F=mam=0.5kgFmgF2a2上頂板示數(shù)是下上頂板示數(shù)是下底板示數(shù)的底板示數(shù)的1/2彈簧長(zhǎng)度不變彈簧長(zhǎng)度不變F=10N F2=5N mg+F2-F=ma2a2=0靜止或勻速運(yùn)動(dòng)靜止或勻速運(yùn)動(dòng)Fmga3上頂板示數(shù)為零，則彈上頂板示數(shù)為零，則彈簧變短簧變短F10N F3=0F mg = ma3a3 10m/s2向上加速或向下減速，向上加速或向下減速，加速度加速度a 10m/s2。（1）話筒的作用是什么？（2）說(shuō)明動(dòng)圈式話筒的工作原理和工作過(guò)程。（3）說(shuō)明電容式話筒的工作原理和工作過(guò)程。這種話筒的優(yōu)點(diǎn)是什么？（4）駐極體話筒的工作原理是什么？有何優(yōu)點(diǎn)？

11、4.聲電傳感器聲電傳感器 例題例題1.（2003上海試題）唱卡拉上海試題）唱卡拉OK用的話筒，內(nèi)有傳感器。其中用的話筒，內(nèi)有傳感器。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說(shuō)法正確的是動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。下列說(shuō)法正確的是( )A 該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的B 該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的C

12、 膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變膜片振動(dòng)時(shí)，穿過(guò)金屬線圈的磁通量不變D 膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)膜片振動(dòng)時(shí)，金屬線圈中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) B常溫下兩觸點(diǎn)分離。溫度升高，兩種金屬膨脹性能不同，雙金屬片形狀發(fā)生變化，使觸點(diǎn)接觸。雙金屬片溫度傳感器：例例2.日光燈的啟動(dòng)器也可看成是一個(gè)熱敏傳感裝置，它的熱敏功能日光燈的啟動(dòng)器也可看成是一個(gè)熱敏傳感裝置，它的熱敏功能器是雙金屬片，你能說(shuō)出啟動(dòng)器的工作原理嗎？器是雙金屬片，你能說(shuō)出啟動(dòng)器的工作原理嗎？U形動(dòng)觸片形動(dòng)觸片靜觸片靜觸片氖泡氖泡圖1解析：日光燈啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖所示，解析：日光燈啟動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖所示，內(nèi)有一雙金屬片，熱膨脹系數(shù)不

13、同。內(nèi)有一雙金屬片，熱膨脹系數(shù)不同。開(kāi)關(guān)閉合后，啟動(dòng)器兩極之間有電開(kāi)關(guān)閉合后，啟動(dòng)器兩極之間有電壓使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光發(fā)壓使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光發(fā)出的熱量使出的熱量使U U形動(dòng)觸片受熱膨脹向外形動(dòng)觸片受熱膨脹向外延伸，碰到靜觸片接觸，電路接通；延伸，碰到靜觸片接觸，電路接通；溫度降低時(shí)，溫度降低時(shí)，U U動(dòng)觸片向里收縮，離動(dòng)觸片向里收縮，離開(kāi)觸點(diǎn)，切斷電路。開(kāi)觸點(diǎn)，切斷電路。電熨斗的構(gòu)造思考與討論：常溫下兩觸點(diǎn)是接觸還是分離？如何用調(diào)溫旋鈕來(lái)升高或降低電燙斗的工作溫度？例例3.3.電熨斗：電熨斗：利用雙金屬片溫度傳感器控制電路的通斷利用雙金屬片溫度傳感器控制電路的通斷. .（1）電飯

14、鍋中溫度傳感器的主要元件是什么？）電飯鍋中溫度傳感器的主要元件是什么？（2）感溫鐵氧體的組成物質(zhì)是什么？）感溫鐵氧體的組成物質(zhì)是什么？（3）感溫鐵氧體有何特點(diǎn)？）感溫鐵氧體有何特點(diǎn)？（4）什么是）什么是“居里點(diǎn)居里點(diǎn)”？思考并回答教材思考并回答教材“思考與討論思考與討論”中的問(wèn)題，了解電飯鍋的中的問(wèn)題，了解電飯鍋的工作原理工作原理(1).開(kāi)始煮飯時(shí)為什么要壓下開(kāi)關(guān)按鈕？手松開(kāi)后這個(gè)按開(kāi)始煮飯時(shí)為什么要壓下開(kāi)關(guān)按鈕？手松開(kāi)后這個(gè)按 鈕是否恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？鈕是否恢復(fù)到圖示的狀態(tài)？為什么？(2).煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否回大致保持一定的溫度？為煮飯時(shí)水沸騰后鍋內(nèi)是否回大致保持一定的溫度？為

15、什么？什么？(3).飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)有什么變化飯熟后，水分被大米吸收，鍋底的溫度會(huì)有什么變化 ？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？這時(shí)電飯鍋會(huì)自動(dòng)地發(fā)生哪些動(dòng)作？(4).如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？如果用電飯鍋燒水，能否在水沸騰后自動(dòng)斷電？ :例例1、如圖所示是電飯煲的電路圖，、如圖所示是電飯煲的電路圖，S1是一個(gè)控溫開(kāi)關(guān)，是一個(gè)控溫開(kāi)關(guān)，手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（手動(dòng)閉合后，當(dāng)此開(kāi)關(guān)溫度達(dá)到居里點(diǎn)（103）時(shí)，會(huì)）時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。自動(dòng)斷開(kāi)。S2是一個(gè)自動(dòng)控溫開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于是一個(gè)自動(dòng)控溫開(kāi)關(guān)，當(dāng)溫度低于70時(shí)會(huì)時(shí)會(huì)自動(dòng)閉合；溫度高于自動(dòng)閉合；溫度高于

16、80時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。紅燈是加熱時(shí)時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開(kāi)。紅燈是加熱時(shí)的指示燈，黃燈是保溫時(shí)的指示燈。分流電阻的指示燈，黃燈是保溫時(shí)的指示燈。分流電阻R1R2500，計(jì)算加熱電阻絲，計(jì)算加熱電阻絲R350，兩燈電阻不計(jì)。兩燈電阻不計(jì)。（1）分析電飯煲的工作原理。）分析電飯煲的工作原理。（2）計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下消耗的電功率之比。）計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下消耗的電功率之比。（3）簡(jiǎn)要回答，如果不閉合開(kāi)關(guān)）簡(jiǎn)要回答，如果不閉合開(kāi)關(guān)S1，能將飯煮熟嗎？，能將飯煮熟嗎？例例2 2. .如圖所示是一種熱敏電阻（如圖所示是一種熱敏電阻（PTCPTC元件）的電阻元件）的電阻R R隨溫度隨溫度t t變化的變化的關(guān)系

17、圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能常見(jiàn)的電熱滅蚊器關(guān)系圖線，這種元件具有發(fā)熱、控溫雙重功能常見(jiàn)的電熱滅蚊器中就使用這種元件來(lái)加溫并控制溫度如果將該元件接到中就使用這種元件來(lái)加溫并控制溫度如果將該元件接到220V220V恒恒定電壓下，則（定電壓下，則（ ）A A通電后，其電功率先增大后減小通電后，其電功率先增大后減小B B通電后，其電功率先減小后增大通電后，其電功率先減小后增大CC當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t t1 1不變不變D D當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在當(dāng)其發(fā)熱功率等于散熱功率時(shí)，溫度保持在t t1 1 到到t t2 2之間的某

18、一之間的某一值不變值不變t/Rt2t1AD例例3.圖圖1為某一熱敏電阻為某一熱敏電阻R(電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度電阻值隨溫度的改變而改變，且對(duì)溫度很敏感很敏感)的的I-U關(guān)系曲線圖。關(guān)系曲線圖。 為了通過(guò)測(cè)量得到圖為了通過(guò)測(cè)量得到圖1所示所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖和圖3兩個(gè)兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖電路中應(yīng)選擇的是圖 ；簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：；簡(jiǎn)要說(shuō)明理由： 。（電源電動(dòng)勢(shì)為。（電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻不計(jì)，滑線變阻器的阻值為，內(nèi)阻不計(jì)，滑線變阻器的阻值為0-100）在圖在圖4電路中，電源電壓恒為電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻，

19、定值電阻R1=250。由熱敏電阻的。由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為為_(kāi)V；電阻；電阻R2的阻值為的阻值為 。舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_。VA圖圖2VA圖圖3I/mAU/V1 2 3 4 5 6 7500圖圖110203040AR1R2熱敏電阻熱敏電阻圖圖4R9V2電壓可從電壓可從0V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大5.2111.6112.0熱敏溫度計(jì)熱敏溫度計(jì)例例4.如圖所示甲為在溫度為如圖所示甲為在溫度為10左右的環(huán)境中工作的自動(dòng)恒溫箱簡(jiǎn)左右的環(huán)境中工作的自動(dòng)恒溫箱簡(jiǎn)圖，箱內(nèi)電阻

20、圖，箱內(nèi)電阻R120k，R R2 210k10k，R R3 340 k40 k，R1為熱敏電阻，為熱敏電阻，它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當(dāng)它的電阻隨溫度變化的圖線如圖乙所示。當(dāng)a、b端電壓端電壓Uab0時(shí)，時(shí)，電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度接通，恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱，使箱內(nèi)溫度提高；當(dāng)提高；當(dāng)Uab0時(shí)，電壓鑒別器使時(shí)，電壓鑒別器使S斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的斷開(kāi)，停止加熱，恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在溫度恒定在。解析：設(shè)電路路端電壓為U，當(dāng)Uab0時(shí)，有UR1（R1R2）UR3（R3Rt）解得Rt20k由圖乙可知，當(dāng)Rt20k時(shí)，t3535例例5

21、. 用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)高溫報(bào)警器，要求用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)高溫報(bào)警器，要求是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警?？晒┻x擇的器是：正常情況綠燈亮，有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警?？晒┻x擇的器材如下：熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴、學(xué)生用電源、繼電材如下：熱敏電阻、綠燈泡、小電鈴、學(xué)生用電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。aedcb 閱讀：閱讀：P68 回答回答 利用煙霧對(duì)光的散利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的火災(zāi)報(bào)射來(lái)工作的火災(zāi)報(bào)警器為例，簡(jiǎn)述其警器為例，簡(jiǎn)述其工作原理工作原理 例例1.1.如圖是天花板上裝的火災(zāi)報(bào)警器，平時(shí)，發(fā)光二極管如圖是天花板上裝的火災(zāi)報(bào)警器，平時(shí)，發(fā)

22、光二極管 LEDLED發(fā)出的光被擋板擋住，光電三極管收不到光，呈現(xiàn)高發(fā)出的光被擋板擋住，光電三極管收不到光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)；當(dāng)有煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后，對(duì)光線向各個(gè)方向散射，電阻狀態(tài)；當(dāng)有煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后，對(duì)光線向各個(gè)方向散射，使部分光線照射到光電三極管上，其阻值變小，與傳感器使部分光線照射到光電三極管上，其阻值變小，與傳感器連接的電路檢測(cè)到這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)連接的電路檢測(cè)到這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào) 光電傳感器光電傳感器: 光電傳感器中的主要部光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電管。如果是光敏件是光敏電阻或光電管。如果是光敏電阻電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化的阻值隨光照強(qiáng)度的變化而變化的原理制成的

23、。如自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的原理制成的。如自動(dòng)沖水機(jī)、路燈的控制、光電計(jì)數(shù)器、煙霧報(bào)警器等的控制、光電計(jì)數(shù)器、煙霧報(bào)警器等都是利用了光電傳感器的原理。都是利用了光電傳感器的原理。 例例2.如圖示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的如圖示，將一光敏電阻連入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于選擇開(kāi)關(guān)置于檔，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為檔，用光照射光敏電阻時(shí)表針的偏角為， 現(xiàn)用手現(xiàn)用手掌擋住部分光線，表針的偏角變?yōu)檎茡踝〔糠止饩€，表針的偏角變?yōu)?，則可判斷，則可判斷 （ ）A. = B. D. 不能確定不能確定和和 的關(guān)系的關(guān)系 B例例3.（新教材（新教材 2003天津理綜）如圖，當(dāng)

24、電鍵天津理綜）如圖，當(dāng)電鍵K斷開(kāi)時(shí)，用光子斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為能量為2.5eV的一束光照射陰極的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零。合上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于上電鍵，調(diào)節(jié)滑線變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60V時(shí)，電時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)電壓表讀數(shù)大于或等于0.60V時(shí)，電流表時(shí)，電流表讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為讀數(shù)為零。由此可知陰極材料的逸出功為( ) A 1.9eV B 0.6eV C 2.5eV D 3.1eV 例例4.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際

25、上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類傳感電信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類傳感器的是器的是（ ）A紅外報(bào)警裝置紅外報(bào)警裝置 B走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)C自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器AA例例5.如圖如圖633所示為實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的所示為實(shí)驗(yàn)小車中利用光電脈沖測(cè)量車速和行程的示意圖，示意圖，A為光源，為光源，B為光電接收器，為光電接收器，A、B均固定在小車上，均固定在小車上，C為為小車的車輪車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小車的車輪車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，A發(fā)出的光束通

26、過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙發(fā)出的光束通過(guò)旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖光信號(hào)，被后變成脈沖光信號(hào)，被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路記錄和顯接收并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由電路記錄和顯示若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間的脈沖數(shù)示若實(shí)驗(yàn)顯示單位時(shí)間的脈沖數(shù)n，累積脈沖數(shù)為，累積脈沖數(shù)為N，則要測(cè)出小，則要測(cè)出小車的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)車的速度和行程還必須測(cè)量的物理數(shù)據(jù)車輪的半徑R和齒輪的齒數(shù)P： ；小車速度的表達(dá)式為；小車速度的表達(dá)式為V；行程的表達(dá)式為；行程的表達(dá)式為s2Rn/P2RN/P例例6.用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)由光敏電阻來(lái)控制路用如圖示的電磁繼電器設(shè)計(jì)一個(gè)由光敏電阻來(lái)控制路燈的實(shí)驗(yàn)電路。要求是：光暗時(shí)燈亮

27、，光亮?xí)r燈滅?？晒舻膶?shí)驗(yàn)電路。要求是：光暗時(shí)燈亮，光亮?xí)r燈滅?？晒┻x擇的器材如下：光敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、繼電選擇的器材如下：光敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、繼電器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。器、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。ecab220V解：光敏電阻受到光照射時(shí)電阻解：光敏電阻受到光照射時(shí)電阻變小變小 ，將光敏電阻、小燈泡、學(xué)，將光敏電阻、小燈泡、學(xué)生用電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串生用電源、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)串聯(lián)接入繼電器的聯(lián)接入繼電器的a、b端，如圖示端，如圖示：將交流電源與路燈接入：將交流電源與路燈接入c、e之之間。光暗時(shí)光敏電阻值大，間。光暗時(shí)光敏電阻值大，ab間間電流小，磁性弱，電流小，磁

28、性弱，ce處于閉合，處于閉合，燈亮。燈亮。 光亮?xí)r，光敏電阻值小，光亮?xí)r，光敏電阻值小， ab間電流大，磁性強(qiáng)，吸住銜鐵，間電流大，磁性強(qiáng)，吸住銜鐵，電路電路ce處斷開(kāi)，燈滅。處斷開(kāi)，燈滅。六六 電容傳感器電容傳感器 ： 電容器的電容電容器的電容C決定于極板的正對(duì)面積決定于極板的正對(duì)面積S、極板間距離、極板間距離d以及極以及極板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素。如果某一物理量（如角度、位移、板間的電介質(zhì)這幾個(gè)因素。如果某一物理量（如角度、位移、深度等）的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的深度等）的變化能引起上述某個(gè)因素的變化，從而引起電容的變化，則通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，

29、變化，則通過(guò)測(cè)定電容器的電容就可以確定上述物理量的變化，起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。起這種作用的電容器稱為電容式傳感器。 例例1.隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕隨著生活質(zhì)量的提高，自動(dòng)干手機(jī)已進(jìn)入家庭，洗手后，將濕手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從手靠近自動(dòng)干手機(jī)，機(jī)內(nèi)的傳感器便驅(qū)動(dòng)電熱器加熱，有熱空氣從機(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)闄C(jī)內(nèi)噴出，將濕手烘干。手靠近干手機(jī)能使傳感器工作，是因?yàn)?（ ） A.改變了濕度改變了濕度 B.改變了溫度改變了溫度 C.改變了磁場(chǎng)改變了磁場(chǎng) D.改變了電容改變了電容D例例2.圖甲

30、是測(cè)量圖甲是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是由于由于CS，動(dòng)片與定片，動(dòng)片與定片間的角度間的角度發(fā)生變化時(shí)，引起發(fā)生變化時(shí)，引起S的變化，通過(guò)測(cè)出的變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，測(cè)量動(dòng)片與定片間的夾角的變化，測(cè)量動(dòng)片與定片間的夾角 定片定片角度角度圖乙是測(cè)量圖乙是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是由于由于CS，h發(fā)生發(fā)生變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定變化，金屬芯線和導(dǎo)電液體組成的電容發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)定C的變的變化，可以測(cè)量液面高度化，可以測(cè)量液面高度h 的變化的變化。液面高度液面高度h金屬芯線金屬芯線電介質(zhì)電介質(zhì)導(dǎo)電液體導(dǎo)電液體h圖丙是測(cè)量圖丙

31、是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是由于由于C1/d，壓力，壓力F 作用在可動(dòng)電極上，引起極板間距作用在可動(dòng)電極上，引起極板間距d 的變化，通過(guò)測(cè)出的變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，的變化，測(cè)量壓力測(cè)量壓力F的變化。的變化。壓力壓力F圖丁是測(cè)量圖丁是測(cè)量 的電容式傳感器，原理是的電容式傳感器，原理是由于由于C 隨著電介質(zhì)隨著電介質(zhì)進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)出進(jìn)入極板間的長(zhǎng)度發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)出C的變化，測(cè)量位移的變化，測(cè)量位移x的變化。的變化。位移位移x固定電極固定電極F極板極板電介質(zhì)電介質(zhì)x可動(dòng)電極可動(dòng)電極甲乙丙丁例題例題3.3.如圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，如圖是電容式話筒的示意圖，它是利用電容制作的傳感器，話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金話筒的振動(dòng)膜前面鍍有薄薄的金屬層，膜后距膜幾十微米處有一金屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極屬板，振動(dòng)膜上的金屬層和這個(gè)金屬板構(gòu)成電容器的兩極，在兩極間加一電壓間加一電壓U U，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生，人對(duì)著話筒說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)膜前后振動(dòng)，使電容發(fā)生變化，