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本章整合 专题一 专题二 专题一传感器的工作原理及常用的敏感元件 1 传感器感受的通常是非电学量 如力 热 磁 光 声等 而它输出的通常是电学量 这些输出信号是非常微弱的 通常要经过放大后 再送给控制系统产生各种控制动作 传感器原理如框图所示 非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量 2 常见敏感元件及特性 光敏电阻 光敏电阻在被光照射时电阻发生变化 光照增强 减弱 电阻减小 增大 热敏电阻和金属热电阻 金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大 热敏电阻有正温度系数 负温度系数两种 正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大 负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小 专题一 专题二 霍尔元件 能把磁感应强度这一磁学量转换成电压这一电学量 磁敏电阻 磁敏电阻的阻值与所处磁场的磁感应强度大小有关 气敏电阻 气敏电阻与某种气体的浓度有关 专题一 专题二 例题1 如图甲 某一热敏电阻 电阻值随温度的改变而改变 且对温度很敏感 的i u关系曲线图 1 为了通过测量得到如图甲所示i u关系的完整曲线 在图乙 a 和 b 两个电路中应选择的是图 简要说明理由 电源电动势为9v 内阻不计 滑动变阻器的阻值为0 100 甲 乙 专题一 专题二 2 在图丙所示电路中 电源电压恒为9v 电流表读数为70ma 定值电阻r1 250 由热敏电阻的i u关系曲线可知 热敏电阻两端的电压为v 电阻r2的阻值为 3 举出一个可以应用热敏电阻的例子 点拨 为了得到i u关系的完整曲线 必须让热敏电阻两端电压从0开始连续变化 只有滑动变阻器分压式接入才能实现 专题一 专题二 答案 1 a 电路电压可从0调到所需电压 电压调节范围大 2 5 2111 8 111 6 112 0均可 3 恒温箱 自动孵化器 热敏温度计等 专题一 专题二 专题二传感器在实际问题中的应用传感器是以一定的精度和规律把被测量量转换为与之有确定关系的 便于测量的量的一种装置 在处理实际问题时注意被测量量与测量量之间的关系 同时传感器一般是把被测量量转换成电学量 因此往往与电子元件一起构成电路 所以注意电路分析 特别是各种敏感元件特性及各种常用电子元件的工作特点 要牢记 并针对具体问题灵活处理 专题一 专题二 例题2 加速度计是测定物体加速度的仪器 在现代科技中 它已成为导弹 飞机 潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源 如图 应变式加速度计的示意图 当系统加速时 加速计中的敏感元件也处于加速状态 敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上 支架与待测系统固定在一起 敏感元件的下端可在滑动变阻器r上自由滑动 当系统加速运动时 敏感元件发生位移并转换为电信号输出 专题一 专题二 已知敏感元件的质量为m 两侧弹簧的劲度系数均为k 电源电动势为e 电源内阻不计 滑动变阻器的总电阻值为r 有效长度为l 静态时 输出电压为u0 试推导加速度a与输出电压u的关系式 点拨 当系
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