交變電流傳感器第十章試驗十一傳感器簡單使用1/27考綱要求考情分析命題趨勢知道什么是傳感器；知道光敏電阻和熱敏電阻特征、作用；了解各種傳感器工作原理.·北京卷，21(1)·江蘇卷，4·江蘇卷，7·全國卷，23·山東卷，23(2)高考對本試驗考查主要側重于以下二個方面：1．傳感器性能了解；2.包括傳感器應用電路設計或對抑制電路了解應用.2/27知識梳理·扎實基礎關鍵考點·分層突破對應演練·遷移利用欄目導航3/27一、試驗目標1．體會傳感器在實際生活中應用；2．了解常見傳感器工作特點，能夠分析光控電路和溫控電路工作原理．二、試驗原理傳感器能夠將感受到物理量(力、熱、光、聲等)轉換成便于測量量(普通是電學量)，其工作過程是經過對某一物理量敏感元件將感受到信號按一定規律轉換成便于利用電信號，轉換后電信號經過對應儀器進行處理，就能夠到達自動控制目標．知識梳理·扎實基礎4/27三、試驗器材熱敏電阻，光敏電阻，多用電表，鐵架臺，燒杯，冷水，熱水，小燈泡，學生電源，繼電器，滑動變阻器，開關，導線等．四、試驗步驟1．研究熱敏電阻熱敏特征(1)如圖所表示，將熱敏電阻連入電路中，多用電表兩只表筆分別與熱敏電阻兩端相連，燒杯中倒入少許冷水．5/27(2)將多用電表選擇開關置于歐姆擋，選擇適當倍率，并進行歐姆凋零．(3)待溫度計示數穩定后，把測得溫度、電阻值填入表中．(4)分幾次向燒杯中倒入少許熱水，測得幾組溫度、電阻值填入表中．(5)在坐標紙上，描繪出熱敏電阻阻值R隨溫度t改變R－t圖線.測量次數t/℃R/Ω123456(6)依據試驗數據R－t圖線，得出結論：熱敏電阻阻值隨溫度升高而減小，隨溫度降低而增大．6/272．研究光敏電阻光敏特征(1)將光電傳感器、歐姆表、燈泡、滑動變阻器按如圖所表示電路連接好，其中多用電表置于歐姆“×100”擋．(2)先測出在室內自然光照射下光敏電阻阻值，并統計數據．(3)打開電源，讓小燈泡發光，調整小燈泡亮度使之逐步變亮．觀察表盤指針顯示電阻阻值情況，并統計．7/27(4)觀察用手掌(或黑紙)遮光時電阻值又是多少，并統計．(5)把統計結果填入下表中，依據統計數據分析光敏電阻特征.光照強度弱中強無光照射電阻/Ω結論：光敏電阻阻值被光照射時發生改變，光照增強電阻變小，光照減弱電阻變大．8/273．光控開關(1)先把光敏電阻、發光二極管等電路元件按電路圖接好(見原理圖)．(2)調整可變電阻，使發光二極管(LED)不發光，然后減小照射到光敏電阻上光量，觀察發光二極管發光情況．(3)調整可變電阻R，探究使LED發光規律．9/274．溫度報警器(1)先把熱敏電阻、蜂鳴器等電路元件按電路圖接好(參考光控開關原理圖)．(2)調整可變電阻，使蜂鳴器不發聲，然后用熱水使熱敏電阻溫度上升，達一定溫度后就會發出警報聲．(3)調整可變電阻R1阻值，觀察報警溫度改變．10/27考點1溫度傳感器[例1](·湖北武漢調研)對溫度敏感半導體材料制成某熱敏電阻RT，在給定溫度范圍內，其阻值隨溫度改變是非線性．某同學將RT和兩個適當固定電阻R1、R2連成圖甲虛線框內所表示電路，以使該電路等效電阻RL阻值隨RT所處環境溫度改變近似為線性，且含有適當阻值范圍．為了驗證這個設計，他采取伏安法測量在不一樣溫度下RL阻值，測量電路如圖甲所表示，圖中電壓表內阻很大．RL測量結果如表所表示．關鍵考點·分層突破11/27溫度t(℃)30.040.050.060.070.080.090.0阻值RL(Ω)54.351.548.344.741.437.934.712/27回答以下問題：(1)依據圖甲所表示電路，在圖乙所表示實物圖上連線．13/27(2)為了驗證RL與t之間近似為線性關系，在圖丙坐標紙上作RL－t關系圖線．14/27(3)在某一溫度下，電路中電流表、電壓表示數如圖丁所表示．電流表讀數為__________，電壓表讀數為_______．此時等效電阻RL阻值為_______；熱敏電阻所處環境溫度約為_______.115mA5.00V43.5Ω64.0℃15/27解析：(1)依據電路連接實物圖.16/27(2)依據數據描出點，作出直線.17/27考點2光電傳感器[例2]為了節能和環境保護，一些公共場所使用光控開關控制照明系統．光控開關可采取光敏電阻來控制，光敏電阻是阻值伴隨光照度而發生改變元件(照度能夠反應光強弱，光越強照度越大，照度單位為lx)．某光敏電阻RP在不一樣照度下阻值以下表：(1)依據表中數據，請在如圖甲所表示坐標系中描繪出阻值隨照度改變曲線，并說明阻值隨照度改變特點．照度(lx)0.20.40.60.81.01.2電阻(kΩ)75402823201818/2719/2720/27解析：(1)描繪圖象應注意：各點均勻分布在圖線兩側，且圖線應用平滑曲線，而不能成為各點連線．光敏電阻阻值隨照度改變曲線如圖甲所表示，電阻阻值隨光照度增大而減小．21/2722/27考點3力傳感器[例3]用如圖所表示裝置能夠測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動加速度．該裝置是在矩形箱子前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成壓力傳感器．用兩根相同輕彈簧夾著一個質量為2.0kg滑塊，滑塊可無摩擦滑動，兩彈簧另一端分別壓在傳感器a、b上，其壓力大小可直接從傳感器液晶顯示器上讀出．現將裝置沿運動方向固定在汽車上，傳感器b在前，傳感器a在后．汽車靜止時，傳感器a、b示數均為10N(取g＝10m/s2)．(1)若傳感器a示數為14N，b示數為6.0N，求此時汽車加速度大小_________m/s2，方向________．(2)當汽車加速度方向向______________，大小為______m/s2時，傳感器a示數為零．4.0m/s2向右以方向向左1023/2724/2725/27考點4電容式傳感器[例4]如圖所表示為一測定液面高低傳感器示意圖，A為固定導體芯，B為導體芯外面一層絕緣物質，C為