第4节 传感器 知识点题库

模块机器人具有三个部分,它们分别是器,控制器和执行器,如果模块机器人有2种传感器,3种控制方式,4种执行器,那么从理论上可以有种组合方式.

图示是“加速度计”的原理图.水平支架A、B固定在待测物体上,小球穿在A、B间的水平光滑金属杆上,将轻质弹簧一端固接于支架A上,另一端与小球相连,其下的滑动臂可在滑动变阻器上自由滑动.随着系统沿AB方向做变速运动,滑块在支架上相对AB中点发生位移,并通过电路转换为电信号从1、2两接线柱输出.已知小球的质量为m , 弹簧的劲度系数为k , 电源电动势为E , 内阻为R , 滑动变阻器总阻值R=4R , 有效总长度为L . 当待测系统静止时,滑动臂P位于滑动变阻器的中点,取A→B方向为正方向.


  1. (1) 请写出待测物体沿AB方向做变速运动的加速度a与1、2两接线柱间的输出电压U间的关系式.

  2. (2) 确定该“加速度计”能测量的最大值.

当前传感器被广泛应用于各种电器、电子产品之中,下述关于常用的几种家用电子器件所采用传感器说法中,不正确的是(  )
A . 电视机对无线遥控信号的接收主要是采用了光电传感器 B . 电子体温计中主要是采用了温度传感器 C . 电脑所用的光电鼠标主要是采用声波传感器 D . 电子秤中主要是采用了力电传感器
某同学学习传感器后,用电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关、导线等仪器设计了一个高温报警器,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警.电路如图所示,图中仪器还不完整,请完成以下问题:

①图中的甲还需要放入的元件是

A.二极管

B.光敏电阻

C.NTC热敏电阻(阻值随温度升高而减小)

D.PTC热敏电阻(阻值随温度升高而增大)

②电路正确连接之后,该同学调试过程发现报警时温度比预期偏高了一点点.要求在温度更低一点时就开始报警,则需要调节滑动变阻器的滑动头往(填“左”或“右”)移动一点.

图为用电源、电磁继电器、滑动变阻器、绿灯泡、小电铃、半导体热敏电阻、开关、导线等组成的一个高温报警器电路图,要求是:正常情况绿灯亮,有险情时电铃报警,则图中的甲是;乙是;丙是

如图所示是火警报警装置的一部分电路示意图,其中R2是半导体热敏传感器,它的阻值随温度升高而减小,a、b接报警器,则(  )

A . R2处发生火情时,电流表示数变小 B . R2处发生火情时,电流表示数不变 C . a、b两点间电压显著变大,报警器开始报警 D . a、b两点间电压显著变小,报警器开始报警
某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体质量成正比的输出电压U . 现有下列器材:力电转换器、质量为M0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上).请完成对该物体质量的测量.


  1. (1) 设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图.

  2. (2) 以下为简要的测量步骤,请将不完整处补充完整: .

    A.调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零;

    B.将放在转换器上,记下输出电压U0

    C.将待测物放在转换器上,记下输出电压U1

  3. (3) 根据以上测量,可求出:比例系数k= 待测物体的质量M= .

  4. (4) 请设想实验中可能会出现的一个问题: .

DVD影碟机、电视机等电器中都有可以接收遥控器发出的红外线信号,并能够把红外线信号转化为电信号的传感器.下列装置都是传感器,其中和上述传感器工作原理相同的是(  )

A . 空调机接收遥控信号的装置 B . 楼道中照明灯的声控开关 C . 烟雾传感器(气敏化学传感器) D . 冰箱中控制温度的温控器
以下家用电器中利用了温度传感器的是(  )

A . 空调机 B . 自动门 C . 走廊照明灯 D . 电熨斗
如图所示为检测某传感器的电路图,传感器上标有“3 V 0.9 W”的字样(传感器可看做一个纯电阻),滑动变阻器R0上标有“10 Ω 1 A”的字样,电流表的量程为0.6 A,电压表的量程为3 V。求

  1. (1) 传感器的电阻和额定电流?
  2. (2) 为了确保电路各部分的安全,在a、b之间所加的电源电压最大值是多少?
  3. (3) 如果传感器的电阻变化超过标准值1 Ω,则该传感器就失去作用。实际检测时,将一个恒压电源加在图中a、b之间,闭合开关S,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压,检测记录如下:


    电压表示数U/V

    电流表示数I/A

    第一次

    1.48

    0.16

    第二次

    0.91

    0.22

    若不计检测电路对传感器电阻的影响,你认为这个传感器是否仍可使用?此时a、b间所加的电压是多少?

医生将非接触式测温仪靠近但不接触病人额度,即可测得病人体温,这类测温仪利用的传感器是(  )
A . 声音传感器 B . 红外线传感器 C . 气体传感器 D . 压力传感器
在变电所里,需要用交流电流表去监测电路上的强电流,由于电网中的电流通常会超出一般电流表的量程,因此常使用电流互感器.下列能正确反映电流互感器工作原理的是(      )
A . 图片_x0020_100002 B . 图片_x0020_100003 C . 图片_x0020_100004 D . 图片_x0020_100005
如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图,测试仪用以测试汽车司机是否酒驾, 为定值电阻, 为气敏电阻。 的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大,则(  )

A . 测试仪中电压表的示数越小 B . 测试仪中电流表的示数越小 C . 电路消耗的总功率越大 D . 电压表与电流表示数的比值越小
电慰斗是一种能通过温度变化来控制电路通断的仪器,其用到了哪种传感器(  )
A . 温度传感器 B . 光敏传感器 C . 压力传感器 D . 声敏传感器
如图所示,电流表、电压表均为理想交流电表,变压器为理想变压器,R是光敏电阻(其阻值随照射光强度增大而减小)。原线圈接入电压为 的交流电,下列说法正确的是(  )

A . 照射R的光强度增加时,输入功率变大 B . 照射R的光强度减小时,电流表的示数变大 C . 照射R的光强度减小时,电压表示数变小 D . 若原线圈匝数增加,灯泡变得更亮
关于传感器的作用,下列说法正确的是(   )
A . 通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B . 传感器可以用来采集信息 C . 通常的传感器可以将感受到的信号转换为电学量 D . 所有的传感器都将感受到的信号转换为电学量
关于传感器工作的一般流程,以下选项中正确的是(   )
A . 非电学量→敏感元件→转换电路→电学量→转换元件 B . 电学量→敏感元件→转换电路→转换元件→非电学量 C . 非电学量→敏感元件→转换元件→转换电路→电学量 D . 非电学量→转换电路→转换元件→敏感元件→电学量
下列关于电子秤中应变式力传感器的说法正确的是(   )
A . 应变片都是由半导体材料制成的 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,输出的电压值也越大
如图是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为103℃时,下列说法中正确的是(   )

A . 常温下感温磁体具有较强的磁性,能自动吸起永磁体,通电加热 B . 当温度超过103℃时,感温磁体的磁性消失,弹簧推动杠杆断开触点 C . 饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过103℃,这时开关按钮不会跳起 D . 常压下只要锅内有水,锅内的温度不可能达到103℃,开关按钮就不会自动跳起
力传感器是高中物理实验中常见的一种传感器,它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量。

  1. (1) 如图(a)所示,为四个完全相同的应变片,弹性梁在外力的作用下产生形变时,应变片随之被拉伸或压缩,拉伸时电阻值变大,压缩时电阻值变小。现将两个应变片粘贴在弹性梁的上表面,两个应变片粘贴在弹性梁的下表面。当弹性梁右端受力向下弯曲时,的电阻值的电阻值(均选填“变大”“变小”或“不变”)。

    采用如图(b)所示的测量电路,已知电源电动势为 , 内阻不计。每片应变片的初始电阻为。当弹性梁右端受到外力作用,四个应变片的电阻变化量的绝对值均为 , 则两端的电压

  2. (2) 如图(c)所示为半导体薄膜压力传感器的电阻值随压力变化的图线。读图可知,压力为时该图像的斜率为 , 压力为时该图像的斜率为。要使传感器对力的变化测量较为灵敏,应选择在区间附近(选填“”或“”)。

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