第2节 传感器的应用
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知识点
题号
1.电饭锅
2
2.电子秤
1、3
3.火灾报警器
4、8
4.电熨斗
5、9
5.传感器问题的分析
6、7、10
巩固基础
1.下列器件是应用力传感器的是( D )
A.鼠标器 B.火灾报警器
C.测温仪 D.电子秤
解析:鼠标器中的传感器是红外线接收管,属于光传感器;火灾报警器中传感器是光电三极管,属于光传感器;测温仪用的是温度传感器;电子秤的敏感元件是应变片,是力传感器,D正确.
2.下列说法正确的是( D )
A.电饭锅中的温度传感器的主要元件是氧化铁
B.氧化铁在常温下具有铁磁性,温度很高时失去铁磁性
C.用电饭锅烧水,水开时能自动断电
D.用电饭锅煮饭时,若温控开关自动断电后,它不能自动复位
解析:电饭锅的主要元件为感温铁氧体,它在103 ℃时失去铁磁性,选项A、B均错;用电饭锅烧水时,在标准大气压下,水温最高为100 ℃,电饭锅不会自动弹开,若无人控制,则会直到水全部蒸发后才会断开,选项C错;电饭锅开关自动断电后只能手动复位,选项D正确.
3.关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是( BD )
A.应变片是由导体材料制成
B.当应变片的表面拉伸时,其电阻变大;反之,变小
C.传感器输出的是应变片上的电压
D.外力越大,输出的电压差值也越大
解析:应变片多用半导体材料制成,故选项A错;传感器输出的是上、下两应变片上的电压差,并且随着外力的增大,输出的电压差值也就越大,故C错,B、D对.
4.如图所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板.平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,发生火灾时,下列说法正确的是( C )
A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报
B.光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报
C.进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报
D.以上说法均不正确
解析:由火灾报警器的原理可知,发生火灾时烟雾进入罩内,使光发生散射,部分光线照在光电三极管上,电阻变小,与传感器相连的电路检测出这种变化,发出警报,C对.
5.如图所示是自动调温式电熨斗,下列说法正确的是( ABD )
A.常温时上下触点是接触的
B.双金属片温度升高时,上金属片形变较大,双金属片将向下弯曲
C.原来温度控制在80 ℃断开电源,现要求60 ℃断开电源,应使调温旋钮下调一些
D.由熨烫丝绸衣物状态转变为熨烫棉麻衣物状态,应使调温旋钮下移一些
解析:常温工作时,上下触点是接通的,当温度升高时,上层金属片形变大,向下弯曲,切断电源.切断温度要升高,则应使调温旋钮下移一些,A、B、D对,C错.
6.用遥控器调换电视机频道的过程,实际上是电视机中的传感器把光信号转化为电信号的过程.下列属于这类传感器的是( A )
A.红外报警装置
B.走廊照明灯的声控开关
C.自动洗衣机中的压力传感装置
D.电饭锅中控制加热和保温的温控器
解析:遥控器发出红外线,电视中的传感器感知红外线是红外线传感器,所以A选项正确.
7.将如图所示装置安装在沿直轨道运动的火车车厢中,使杆沿轨道方向固定,就可以对火车运动的加速度进行检测.闭合开关S,当系统静止时,穿在光滑绝缘杆上的小球停在O点,固定在小球上的变阻器滑片停在变阻器BC的正中央,此时,电压表指针指在表盘刻度中央.当火车在水平方向有加速度时,小球在光滑绝缘杆上移动,滑片P随之在变阻器上移动,电压表指针发生偏转.已知,当火车向左加速运动时,电压表的指针向右偏.则:( A )
A.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做加速运动
B.电压表指针向右偏,说明火车可能在向右做加速运动
C.电压表指针向左偏,说明火车可能在向右做减速运动
D.电压表指针向左偏,说明火车可能在向左做加速运动
解析:因为当火车向左加速运动时,有向左的加速度,弹簧处于伸长状态,滑片P靠近变阻器C端,电压表的指针向右偏.所以,当滑片P靠近变阻器B端时,电压表的指针将向左偏,此时,弹簧将处于压缩状态,火车具有向右的加速度,火车可能在向右做加速运动,也可能在向左做减速运动,选项A正确,C、D错误;同理可知B错误.
8.如图所示是一火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器.当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( A )
A.I变大,U变小 B.I变小,U变小
C.I变小,U变大 D.I变大,U变大
解析:R2为用半导体热敏材料制成的传感器,当周围的温度升高时,其电阻的阻值下降,导致整个电路的电阻减小,整个电路的电流变大,导致内电压变大,路端电压变小;R1两端电压变大,R2和R3并联电压变小,所以流经R3中的电流变小,流经R2中的电流变大,故选A项.
提升能力
9.普通的电熨斗用合金丝制成发热元件,合金丝电阻随温度T变化的关系如图中实线①所示.由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿等情况不同,熨斗的散热功率不同,因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动,易损坏衣物.
有一种用主要成分为BaTiO3,被称为“PTC”的特殊材料做发热元件的电熨斗,具有升温快,能自动控制温度的特点.PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示.根据图象分析:
(1)为什么原处于冷态的PTC电熨斗刚通电时比普遍电熨斗升温快?
(2)通电一段时间后PTC电熨斗温度T自动地稳定在
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