《傳感器的原理》同步練習(xí)3

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1、 知識點一 傳感器的概念 1． (雙選 )關(guān)于傳感器，下列說法正確的是 ( )． A ．光敏電阻和熱敏電阻都是由半導(dǎo)體材料制成的 B．金屬材料也可以制成傳感器 C．傳感器主要是通過感知電阻的變化來傳遞信號的 D．以上說法都不正確 解析 光敏和熱敏電阻分別應(yīng)用了半導(dǎo)體的不同特性制成， A 正確．由于金屬材料的電阻隨 溫度而變化， 可制成將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器， B正確． 傳感器可感知電阻、 電壓、 電流等各種變化來傳遞信號， C錯誤． 答案 AB 2． (單選 )下列說法錯誤的是

2、 ( )． A ．傳感器擔(dān)負著信息采集的任務(wù) B．干簧管是一種磁傳感器 C．傳感器不是電視搖控接收器的主要元件 D．傳感器是將力、溫度、光、聲、化學(xué)成分轉(zhuǎn)換為電信號的主要工具 解析 由傳感器的定義知 A 正確， D 正確，電視搖控接收器的主要元件是紅外線傳感器，故 C錯誤，由干簧管的工作原理，干簧管是一種能夠感知磁場的元件，故 B 正確． 答案 C 3．為解決樓道的照明，在樓道內(nèi)安裝一個傳感器與電燈的控制電路相接．當(dāng)樓道內(nèi)有走動而發(fā) 出聲響時，電燈即與電源接通而發(fā)光，這種傳感器為 ________傳感器，它輸入的是 _______ _

3、信號，經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換后，輸出的是 ________信號． 答案 聲控 聲音 電 知識點二 光敏、熱敏、金屬熱電阻的應(yīng)用 4．(單選 )如圖 3-1、2-15所示，將一光敏電阻接入多用電表兩表筆上，將多用電表的選擇開關(guān)置 于歐姆擋，用光照射光敏電阻時， 表針的偏角為 θ；現(xiàn)用手掌擋住部分光線， 表針的偏角為 θ′， 則可判斷 ( )． 圖 3-1、 2-15 A ． θ′＝ θ  B． θ′＜ θ C． θ′＞ θ  D．不

4、能確定 解析  光敏電阻的阻值隨光照強度的增強而減小，  用手掌擋住部分光線，  阻值變大， 指針自 左向右偏轉(zhuǎn)角度變?。? 答案 B 5. (單選 )在信息技術(shù)高速發(fā)展、電子計算機廣泛應(yīng)用的今天，擔(dān)負著信息采集任務(wù)的傳感器在 自動控制、 信息處理技術(shù)中發(fā)揮著越來越重要的作用，  其中熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱 信號轉(zhuǎn)換成電信號的元件．  某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用多用電表研究熱敏特性實驗中，  安裝好如 圖 3-1、2-16所示裝置． 向杯內(nèi)加入冷水， 溫度計的

5、示數(shù)為 20 ℃，多用電表選擇適當(dāng)?shù)谋堵剩? 讀出熱敏電阻的阻值 R1 .然后向杯內(nèi)加入熱水，溫度計的示數(shù)為 60 ℃，發(fā)現(xiàn)多用電表的指針 偏轉(zhuǎn)角度較大，則下列說法正確的是 ( )． 圖 3-1、 2-16 A ．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用大量程測量 B．應(yīng)選用電流擋，溫度升高換用小量程測量 C．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率大的擋 D．應(yīng)選用歐姆擋，溫度升高時換用倍率小的擋 解析 多用電表與熱敏電阻構(gòu)成的回路中未接入電源故不能用電流表， A 、 B 均錯，當(dāng)溫度 升高時多用電表指

6、針偏轉(zhuǎn)角度較大，說明熱敏電阻的阻值變小了，應(yīng)該換用倍率小的擋， C 錯誤， D正確． 答案 D 6． (單選 )街旁的路燈、江海里的航標(biāo)都要求在夜晚亮、白天熄，利用半導(dǎo)體的電學(xué)特性制成了 自動點亮、熄滅的裝置，實現(xiàn)了自動控制，這是利用半導(dǎo)體的 (  )． A ．壓敏性  B．光敏性 C．熱敏性  D．三種特性都利用 答案  B 知識點三  含傳感器的電路分析與判斷 7. (單選 )如圖 3-1、2-17所示， R3是光敏電阻，當(dāng)開關(guān) S閉

7、合后，在沒有光照射時， a、 b兩點等電 勢，當(dāng)用光照射電阻 R3 時，則 ( )． 圖 3-1、 2-17 A ． R3的電阻變小， a點電勢高于 b點電勢 B． R3的電阻變小， a點電勢低于 b點電勢 C． R3的電阻變大， a點電勢高于 b點電勢 D． R3的電阻變大， a點電勢低于 b點電勢 解析 R3是光敏電阻，當(dāng)有光照射時電阻變小， R3兩端電壓降減小，故 a點電勢將升高，因 其它阻值不變，所以 a點電勢將高于 b點電勢． 答案 A

8、 8. (單選 )如圖 3-1、2-18所示是一火警報警裝置的部分電路示意圖， 其中 R2是半導(dǎo)體熱敏傳感器， 它的電阻隨溫度升高而減小， a、b接報警器．當(dāng)傳感器 R2所在處出現(xiàn)火情時，電流表的電流 I 和 a、 b兩端電壓 U 與出現(xiàn)火情前相比 ( )． 圖 3-1、 2-18 A．I變大， U變大  B． I變小，  U變小 C． I變小，  U變大  D． I變大，  U變小 解析  當(dāng)傳感器  R2 所在處出現(xiàn)火

9、情時，溫度升高，電阻減小，電路的總電阻減小，總電流  I 增大，路端電壓 Uab＝E－ Ir 減小， I(r＋ R1)增大， U并＝ E－ I(r＋ R1)減小，通過 R3的電流 I3減小， ，D 對． 答案 A 9. (雙選 )高溫超導(dǎo)限流器被公認(rèn)為目前最好的、且唯一行之有效的短路故障電流限制裝置．中 國科學(xué)院電工研究所完成了一種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高溫超導(dǎo)限流器樣機的研制工作． 超導(dǎo) 限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖 31、219所示．超導(dǎo)部件有一個超導(dǎo)臨界電流 I C，當(dāng)通過限流器的電流 I ＞ I C時，將造成超導(dǎo)體失超

10、，從超導(dǎo)態(tài) (本題認(rèn)為電阻為零 )轉(zhuǎn)變?yōu)? 正常態(tài) (本題認(rèn)為是一個純電阻 )，以此來限制電力系統(tǒng)故障電流．已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電 阻為 R1＝ 3 Ω，超導(dǎo)臨界電流 IC＝ 1.2 A ，限流電阻 R2＝ 6 Ω，小燈泡 L 上標(biāo)有 “6V ，6 W”， 電源電動勢 E＝ 8 V ，內(nèi)阻 r ＝ 2 Ω.原來電路正常工作，現(xiàn) L 突然發(fā)生短路．則 ()． 圖 31、 219 2 A ．短路前通過 R1的電流為 3 A B．超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài) 4 C．短路后通過

11、 R1的電流為 3 A D．短路后通過 R1的電流為 2 A U2 62 解析 小燈泡 L 上標(biāo)有 “6 V，6 W，”故該燈泡的電阻 RL＝ P ＝ 6 Ω＝6 Ω，短路前電路的總 R1R2 E 電阻為 R＝ R1＋ R2＋ RL ＋r ＝ 2 Ω＋ 6 Ω＋ 2 Ω＝ 10 Ω，總電流為 I＝ R＝ 0.8 A ，超導(dǎo)部件兩端 1.6 8 的電壓為 U1＝ E－ I(RL＋ r )＝ 1.6 V ，所以短路前通過 R1的電流為 I1＝ 3 A

12、 ＝15 A，所以 A 選 E 項錯誤． 當(dāng) L 突然短路后， 則電路中總電阻為 R′，R′ ＝ 2 Ω＋ 2 Ω＝4 Ω，總電流 I′＝ R′ 8 V，所以短路后通過 R1的電流為 I ＝ 4 A ＝ 2 A ，則超導(dǎo)部件兩端的電壓為 U′ ＝ E－ I ′ r＝ 4 4 4 1′ ＝3 A ，故 C選項正確．當(dāng) L 突然短路后，超導(dǎo)部件的電流 3 A ，超過了臨界電流 1.2 A ， 故短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)， B 選項正確． 答案 BC

13、 10. (單選 )傳感器是把非電學(xué)物理量 (如位移、 壓力、流量、聲強等 )轉(zhuǎn)換成電學(xué)量的一種元件． 如 圖 3-1、 2-20所示為一種電容式傳感器，電路可將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號．電路中 a、 b構(gòu)成 一個電容器， b是固定不動的金屬板， a是能在聲波驅(qū)動下沿水平方向振動的鍍有金屬層的振 動膜．若聲源 S發(fā)出頻率恒定的聲波使 a振動，則 a在振動過程中 ( )． 圖 3-1、 2-20 A ． a、 b板之間的電場強度不變 B． a、 b板所帶的電荷量不變

14、 C．電路中始終有方向不變的電流 D．向右位移最大時，電容器的電容量最大 U 解析 a、b始終跟電源相連，電勢差 U不變，由于 a、b間距離變化，由 E＝ d 知場強變化， A εrS 錯誤；由 C＝ 4πkd知 d變化時 C變化， a向右位移最大時，電容最大， D 正確；由 Q＝ CU 知a、 b所帶電荷量變化，電路中電流方向改變， B、C錯誤． 答案 D 11．(單選 )有一些星級賓館的洗手間裝有自動干手機， 洗手后將濕手靠近， 機內(nèi)的傳感器就開通 電熱器加熱，有熱空氣從機內(nèi)噴出，將濕手烘干，手

15、靠近干手機能使傳感器工作，是因為 ( )． A ．改變濕度 B．改變溫度 C．改變磁場 D．改變電容 解析 根據(jù)自動干手機工作的特征，手靠近干手機電熱器工作，手撤離后電熱器停止工作， 人是一種導(dǎo)體， 可以與其他導(dǎo)體構(gòu)成電容器． 手靠近時相當(dāng)于連接一個電容器， 可以確定干 手機內(nèi)設(shè)有電容式傳感器，由于手的靠近改變了電容大小，故 D 正確；用濕度和溫度來驅(qū)動 電熱器工作， 理論上可行， 但是假如干手機是由于溫度、 濕度的變化工作就成了室內(nèi)烘干機． 答案 D 12． (單選 ) 利用圖 3-1、 2-21甲所示電路測量電流表 

16、 的內(nèi)阻．閉合開關(guān)  S，當(dāng)變阻器的滑片滑 至 c處時，測得電流表 和電壓表 的示數(shù)分別是 40 mA 、9 V ．已知圖甲中熱敏電阻的 I-U 關(guān)系圖線如圖 3-1-22 乙所示，則電流表 的內(nèi)阻為 ( )． 圖 3-1、 2-21 A．0.14 Ω B．85 Ω C．140 Ω D．225 Ω 解析 由題意知：電流表示數(shù)為 40 mA 時電壓表示數(shù)為 9 V ，由圖甲知，熱敏電阻與電流表 串聯(lián)，故此時其中電流也為 40 mA ，由圖乙知， I ＝ 40 mA 時熱敏電阻兩端電壓 Ut＝ 5.6 V ， 兩端電壓 UA ＝ U －U t＝ (9－ 5.6)V ＝ 3.14 V ，故電流表 UA 3.4 電流表 的內(nèi)阻 RA ＝ I ＝ 0.04 Ω＝ 85 Ω. 答案 B