传感器及其应用.ppt最新版

5.0 V，R2 两端电压 U2＝9 V－5.0 V＝4.0 V，所以 R2＝
4.0 34×10－3
Ω＝117.6 Ω.
【答案】 (1)甲 因为甲电路电压可从 0 V 调到所需电
压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6
LK ·物理 选修3-2
现有热敏电阻、电热丝、电源、电磁继电器、滑动变阻 器、开关各一个，导于某一温度时，电热丝自动通电供热， 超过某一温度时，又可以自动断电，画出电路图并说明工作 过程．
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如图 5－1 为某一热敏电阻(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．
图 5－1
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(1)为了通过测量得到图所示 I-U 关系的完整曲线，在图 5－2 甲和乙两个电路中应选择的是图________；简要说明理 由：______________________________________________ ____________________.(电源电动势为 9 V，内阻不计，滑动 变阻器的阻值为 0～100 Ω)
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(4)电容：平行板电容器的电容与极板面积、极板间距及 电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界 信息，并将其转化为电容变化，例如，当极板受力时会改变 极板间距，从而引起电容变化．
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3．传感器的复杂应用 (1)搞清传感器的原理及应用过程是求解该类问题的关 键． (2)与电路的结合问题．涉及到电路的动态变化问题时要 抓住题目的关键信息及敏感元件的特性，如光强度的变化、 光敏电阻的变化、温度的变化、热敏电阻的变化，分析的顺 序同直流电路动态问题分析一样，先从部分到整体，再到部 分．涉及到电路的计算问题时，由于敏感元件变化的特性， 所以找准对应时刻、位置等，把握图象的信息非常重要．
LK ·物理 选修3-2
LK ·物理 选修3-2
传 感 器
LK ·物理 选修3-2
传 感 器
LK ·物理 选修3-2
传感器工作原理、常见敏感元件及应用 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．
图 5－4
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【解析】 热敏电阻与滑动变阻器及电磁继电器构成低 压控制电路，电路图如图所示．
LK ·物理 选修3-2
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， 电热丝加热；当温度达到设计值时，热敏电阻阻值减小到某 值，通过电磁继电器的电流达到工作电流，K 断开，电热丝 断电，停止供热，当温度低于设计值时，又重复前述过程．
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2．常见敏感元件及特性 (1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光 照增强电阻减小，光照减弱电阻增大． (2)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增 大． (3)热敏电阻：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．
【解析】 (1)应选择图甲，因为图甲电路电压可从 0 V
调到所需电压，电压调节范围大．
(2)由题图知 R2 与热敏电阻串联后与 R1 并联接在 9 V 电 源上，总电流 I＝70 mA，R1＝250 Ω.设通过热敏电阻的电流 为 I2，通过 R1 的电流为 I1，则 I＝I1＋I2，故 I2＝I－I1＝(70 －2950×103)mA＝34 mA.由图象查得 34 mA 对应的电压为
图 5－2
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(2)在如图 5－3 所示电路中，电源电压恒为 9 V，电流表 读数为 70 mA，定值电阻 R1＝250 Ω.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________Ω.
图 5－3
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【答案】 见解析．
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