传感器的选择 知识点题库

如图所示为一款自行车夜间警示灯。可固定在车座支撑管上,由两节7号电池供 电,当其感知到车在运动且为黑夜时,内部控制芯片就会启动两颗红色的LED警示灯。当车静止超过30秒,控制芯片使警示灯熄灭。根据对该警示灯启动控制系统的描述,完成以下任务:

  1. (1) 该控制系统的控制方式属于控制(在①开环;②闭环中选择一项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 该控制系统的被控对象是(在①自行车;;②LED警示灯;③红色灯光;④7号电池中选择一项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在①红外传感器;②光线传感器;③运动传感器;④湿度传感器;⑤压力传感器中选择你认为合适的所有项目,将序号填写在横线处)。
  4. (4) 为了提高该系统的电池续航时间,有效的优化措施有 (指出所有合理的项目,将序号填写在横线处)。

    ①外壳使用太阳能电池板,内置可充电的大容量锂电池;

    ②提高传感器的灵敏度;

    ③采用更大功率的LED警示灯,提高警示效果;

    ④选用低功耗的控制芯片;

    ⑥增加低电报警装置,使电量过低时发出警报声。

如图是小明设计的高温报警电路,当温度高于设定值时,发光二极管V3发光;温度低于设定值时,发光二极管V3灭掉。

请完成下列各题。

  1. (1) 下列元件在电路中没有用到的是(  )
    A . B . C . D .
  2. (2) 要实现该电路功能,电路中的Rt应选择(在 A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 当V3发光时,用万用表测得V1的集电极和发射极之间的电压约为1.2V,此时三极管V1的工作状态为(在 A .截止;B .放大;C .饱和中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 如果三极管V1和V2均工作在饱和状态,但发光二极管V3亮度不够亮,如果要调亮V3,则可以 (在 A .调小R2;B .调小R3;C .调小R4;D .调小R5 中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  5. (5) 小明想要将该电路改成天黑报警电路,将热敏电阻换成了光敏二极管,请在下图虚线框中连线,实现天黑V3亮,天亮V3灭的功能。


如图所示为一款烘箱的热风温度控制系统的示意图,其工作过程是:传感器检测到烘箱的实际温度,把信号传给温度控制器,与预设温度进行比较,到达预设温度时,温度控制器控制鼓风机及热风机关闭,低于预设温度时,鼓风机及热风机启动,从而使烘箱的实际温度保持在一定范围内。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段和控制方式分别属于(在①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在①烘箱;②热风机;③高压鼓风机中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在①流量传感器;②湿度传感器;③温度传感器中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 某次操作由于烘箱温度过高而超过设定温度,造成这次事故的原因不可能是(在①加热过程中温度传感器损坏;②供电电路损坏导致断路;③停止加热过程中温度传感器损坏中选择两项,将序号填入横线处)。
如图所示的智能指纹锁除了密码输入解锁,还可以指纹解锁。指纹隐形设计,当手握住把手时,系统实时扫描、识别、解锁,推门即可进入。此外用身份证、感应卡也可开锁,通过手机app实时管理以及远程开锁。支持临时密码、虚位密码,虚位密码即在真实密码前后任意添加输入数字仍可开锁。

  1. (1) 有了智能门锁,不会再因为忘带钥匙被困门外,智能门锁技术属于(选填①技术保护人,②解放人,③发展人);
  2. (2) 隐形指纹设计,手握把手即对指纹扫描、识别,指纹扫描、识别、解锁、开门一气呵成,充分体现了 设计以人为本的理念,实现人机关系的目标(选填①高效 ②舒适 ③健康 ④安全);虚位密码技术的设计,体现了设计一般原则中的 原则(选填①技术规范 ②道德 ③可持续发展 ④创新);
  3. (3) 隐形指纹开锁时,门把手上安装有传感器对指纹进行高效感应、扫描、识别(多选,选填①温度传感器 ②湿度传感器 ③烟雾感应器 ④光敏传感器 ⑤力敏传感器 ⑥压敏传感器 ⑦声音传感器⑧陀螺仪),该控制属于控制(选填①开环控制②闭环控制)。
如图所示为一款遥控编码探雷器,主要由遥控发送器及接收器组成,采用类似WIFI技术,通过编码自动识別遥控信号。探雷器在遥控器按键的操控下,能在布雷区域内前、后、左、右运动。探雷器底部装有感应器,可以感应下方埋藏的用磁铁模拟的“地雷”,当探雷器行驶到“地雷”上方时,探雷器上的红色LED灯亮,提示此处埋有“地雷”。请根据描述和示意图,完成以下任务:

  1. (1) 探雷器在布雷区域内前、后、左、右运动的控制方式和控制手段分别属于

    (在“①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);

  2. (2) 探雷器检测模拟“地雷”的被控对象是(在“①地雷;②遥控发送器;③探雷器;④红色LED灯”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 探雷器检测模拟“地雷”的传感器应选用 (在“①红外传感器;②干簧管;③温度传感器”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 人在探雷的过程中能正常操控探雷器在布雷区域内前、后、左、右运动,但在埋藏有地雷 的雷区找不到埋藏的“地雷”,较可能的原因是(在“①编码地址出问题;②感应器出问题;③传动齿轮损坏;④红色 LED 灯正、负极接反了”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示是地暖供热控制系统示意图。当室内温度与设定温度存在偏差时,温控仪启动供热电缆工作,使得室内温度稳定在设定温度附近。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该地暖供热控制系统的控制方式及控制手段分别属于(在①手动控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该地暖供热控制系统中的传感器可选用(在①温度传感器;②光敏传感器;③湿敏传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该地暖供热控制系统的被控对象是(在①温控仪;②供热电缆;③室内空气;④水泥板中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 该地暖供热控制系统工作过程中,会受到各种干扰,以下因素中不属于干扰因素的是(在①室外温度发生变化;②室内温度设定值;③水泥板的厚度;④温控仪的灵敏度中选择所有合适的选项,将序号填入空格内)。
  5. (5) 下列因素中,不属于影响本系统优化的因素的是(在①传感器的灵敏度;②控制系统的精度和可靠性;③系统的制造和使用成本;④室外环境温度的变化中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示为胎压监测系统,安装在轮胎里的传感器测量轮胎的气压,并利用无线发射器将压力信息送到中央处理器,将实际胎压与正常胎压设定值进行比较,当实际胎压过高或过低时,汽车喇叭发出警报声,同时,车载显示器显示轮胎气压异常信号。请根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段与控制方式分别是在①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该控制系统的输出量及控制器分别是(在①实际胎压;②汽车喇叭的警报声及车载显示器显示的信号;③正常胎压设定值;④中央处理器;⑤汽车喇叭及车载显示器;⑥无线发射器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器可选用(在①温度传感器;②压力传感器;③磁敏传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 胎压监测系统运行过程会受到各种干扰,以下因素属于干扰因素的是(在①其他车辆的喇叭报警声;②调整正常胎压设定值范围;③其他车载装置收发的无线信号中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
下图为苗圃自动浇水电路,当苗圃土壤较干燥时,该电路能自动接通抽水机M,自动给花草洒水,当土壤湿度达到一定要求时,自动切断抽水机电路,从而实现自动浇水功能。

  1. (1) 电路图中所示接传感器的位置应接传感器;
  2. (2) 开关K的作用是
  3. (3) 当土壤较干燥时,集成块555的输出端3脚输出(填“高电平”或“低电平”),三极管BG4导通,控制双向可控晶闸管导通,使抽水电机运行。
如图为室内燃气泄漏监控系统示意图。该系统具有实时显示和报警功能。传感器实时检测着室内的燃气浓度,并将这一信息传递给单片机,单片机经过分析计算后,直接将处理后的信息传递给信息转化器,并在显示屏上显示实时浓度;若检测到的室内溶度值超过设定值,单片机接通继电器,LED灯点亮、扬声器发出报警声。根据说明,完成以下任务。

  1. (1) 该控制系统中传感器与单片机之间的传输线折断,不可能造成(在“①扬声器一直发出报警声;②显示屏显示数值不变;③单片机损坏;④led灯一直不亮”中选填一项序号)。出现了这一故障后,对该系统的各个组成部分进行了全面检查,最后找出了传输线折断的这一原因,并进行了维修,在这一过程中,工作人员最终进行了(在下列选项中选择一项,将序号填写在横线处;①系统分析;② 系统优化 ③ 系统设计);
  2. (2) 该控制系统是(在“①自动的开环控制系统;②自动的闭环控制系统;③人工的开环控制系统;④自动控制系统,系统中显示功能是闭环控制,而报警功能是开环控制”中选填一项序号)
  3. (3) 对于该系统中的报警控制,输入量、被控对象分别是
  4. (4) 该系统中的传感器可以选用(在“①光敏传感器;②热敏传感器;③气敏传感器;”中选填一项序号)
图a是温州市学生产品设计大赛参赛作品——一次性水杯感温杯垫,使用它就可以避免烫手以及不停用嘴测水温的尴尬。感温杯垫的电路原理图如图b所示,其中Rt是热敏电阻,L1是电路工作指示灯,L2是温度指示灯。电源开关S接通后L1亮,检测到的温度超过35℃时L2亮,低于35℃时L2灭。请完成以下任务。

 

  1. (1) 图b电路中的热敏电阻Rt为(在“A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻”中选择合适选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 为了节约电能,需要将指示灯L2 的功能调整为温度低于设定值时点亮,可行的方法是 (在“A .将 t 和 Rp 互换;B .调大 Rp;C .将 L2 和 R2 接到三极管发射极”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 若想在原电路的基础上,增加自动吹风功能以加速热水降温,采用继电器控制电风扇(即电动机 M)来实现,请你在图 c 虚线框内选择合适的接线端将电路补画完整。

如图所示是小明设计的高温报警器电路原理图,当温度达到或超过设定值时,蜂鸣器发出报警声。555集成电路的输入输出特性:2脚的电位低于Vcc的三分之一时,3脚输出高电平;2脚电位高于Vcc的三分之一,且6脚电位高于Vcc的三分之二时,3脚输出低电平。

请根据描述和电路图完成以下任务:

  1. (1) 根据电路功能要求,Rt应选择(在A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻中选择合适的选项);
  2. (2) 在测试电路时,小明用万用表测得三极管V1的集电极和发射极之间的电压是0.2V,此时三极管V1处于状态(在A .截止;B .放大;C. 饱和中选择合适的选项);
  3. (3) 小明测试电路时,发现蜂鸣器始终不响,下列原因中可能的是(在A .三极管V1被击穿后短路;B .二极管V2虚焊;C .电阻Rp短路中选择合适的选项);
  4. (4) 小明测试电路时,发现温度还未达到设定温度时就已经报警,为了实现设定温度报警,则可以(在A .减小R1;B .调小Rp;C .调大Rp中选择合适的选项);
  5. (5) 在测试过程中,小明将555集成电路损坏,准备用三极管来代替。请你帮助小明选择一个合适的三极管(NPN型或PNP型),采用共发射极接法在下图的虚线框中画出三极管,并选择合适的接线端子完成电路的连线,要求保持电路原有的功能。

如图所示的为娱乐风洞(一种空中悬浮装置)控制系统,系统通过制造和控制气流,将体验者在特定的空间内悬浮起来。其工作过程如下:检测装置将检测到的体验者实际高度返回到输入端并与设定高度进行比较,控制电路根据高度偏差值发出控制命令,控制电动机和扇叶的转速,调整人的滞空高度,最终使人能滞留在设定的高度。请根据文字描述,结合示意图,完成以下任务:

  1. (1) 该控制系统的被控量和控制量分别是(在“①人的滞空高度;②设定高度;③电动机和扇叶的转速;④高度偏差值”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  2. (2) 该系统中的检测装置不可能用到的是(在“①距离传感器;②红外传感器;③速度传感器”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  3. (3) 检测装置将检测到的实际高度返回到输入端与设定高度进行比较的过程,称为
  4. (4) 娱乐风洞控制系统向公众开放运行一段时间后,需要定期进行检查和维护以保证设备和体验者的安全,体现了系统的(在“①整体性;②安全性;③相关性;④动态性”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
  5. (5) 在设计娱乐风洞时,既要考虑设计的成本,又要考虑系统的功能,还要兼顾人的安全,体现了系统分析的原则(在“①整体性;②科学性;③综合性;④经济实用性”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示的干手器,当人的手靠近其出风口时,控制电路根据传感器检测到的信号,控制继电器闭合,加热装置、送风装置工作。关于该控制系统下列说法正确的是(    )

A . 该控制属于手动控制 B . 传感器可选用温度传感器 C . 控制电路是该控制系统的控制器 D . 该控制存在反馈环节
 如图所示的水箱水温控制电路具有自动控温和低水位保护功能,其中RT是热敏电阻,用于检测水箱的水温。请根据电路图及其描述完成以下各小题:

4脚

2脚

6脚

3脚.

低电平

任意

任意

低电平

高电平

< <1/3Vcc

任意

高电平

高电平

> 1/3Vcc

<2/ 3Vcc

保持

高电平.

> 1/ 3Vcc

> 2/ 3Vcc

低电平

555时基电路功能表

  1. (1) 请在图中虚线框处完成555芯片剩余引脚的连线;
  2. (2) 热敏电阻RT为(在“A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻;C .无法确定”中选择合适的选项,将序号填写到横线处);
  3. (3) 现需调高水温的设定值,下列措施中合理的是(在“A .RP 的触点往上调;B .RP的触点往下调”中选择合适的选项,将序号填写到横线处);
  4. (4) 闭合开关S后,分析电路,下列说法中不正确的是(在“A .水位在a点以上时V2点亮;B .V4灭时,V2一定灭;C .V3损坏可用三极管中的发射结(或集电结)代替;D .水位由a降至ab之间的过程中,V2保持点亮;E .水位处于ab之间时,V2点亮”中选择合适的选项,将序号填写到横线处);
下图为声控LED闪灯电路原理图,

下图所示是电路板焊接面图,请回答下面小题。

  1. (1) 在该声控LED闪灯电路控制系统中,传感器应选择(    )
    A . B . C . D .
  2. (2) 对该电路板焊接面的下列说法中不正确的是(    )
    A . 三极管Q1和Q2都是NPN型 B . MIC选用驻极体话筒,必须区分正负极 C . 电路中C1和C2均为电解电容 D . 图中右侧Ry是电路原理图中的R3
  3. (3) 该声控LED闪灯电路套件进行焊接,以下操作和判断正确的是(    )
    A . 当没检测到声音信号时,LED灯灭,Q1和Q2都处于截止状态 B . 电路板焊接面C2的下端是1 μ电解电容的负极 C . 焊接后调试发现只有D3不亮,其它LED都正常,取下D3,用多用表欧姆挡红黑表棒测正反两次D3阻值,很有可能两次读数都很大 D . 用多用表欧姆挡,黑表棒接47μ电容的正极,红表棒接负极,表针指示迅速右偏,接着指针慢慢往左,说明该电容坏了
如图所示是小明设计的高温报警控制系统。当温度超过设定值时,扬声器BP发出铃声,同时发光二极管V2点亮,其中R1、R2、R3、R4的阻值相同,IC1、IC2均为NE555芯片。下列说法不正确的是(     )

A . Rt为负温度系数热敏电阻 B . 要想调低警报声的频率,可增大C1的容量 C . 温度下降到设定值以下,扬声器BP停止报警,发光二极管V2熄灭 D . 从功能表中可以看出当IC1的2、6脚为5V时,3脚输出低电平 
LEGO魔方机器人近几年深受广大青少年儿童的喜爱,它的工作原理是先用传感器采集魔方6个面上每块(1面有9块)的颜色,然后由主控制器根据特定算法计算结果,控制机械手翻转魔方,从而达到自动解魔方的效果。如果魔方的颜色不标准或者周围的光线太暗,都会对魔方机器人解魔方形成干扰。根据示意图和描述,完成以下任务:

  1. (1) 该系统的控制手段和控制方式分别属于(在①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该控制系统的执行器和被控对象分别是(在①LEGO主控制器;②机械手;③魔方中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(在①声音传感器;②颜色传感器;③温度传感器中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为了提高LEGO魔方机器人识别魔方6个面颜色的效果,设计人员针对不同的光线环境做了大量的实验,得出一系列数据,对魔方的感光敏感度进行了调整,体现系统分析的(在①整体性原则;②科学性原则;③综合性原则中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
小明参观某现代农业技术学校的花卉大棚基地时,发现温度过高时,需要人工打开四周的通风窗来调节棚内温度,操作很繁琐。小明设想应用通用技术教材中的知识,实现通风窗的自动控制。当棚内温度高于上限时,打开通风窗(通过电机的电流从“b”到“a”),碰到限位开关S2后,停止转动;当棚内温度低于下限时,关闭通风窗,碰到限位开关S1后,停止转动。请完成以下任务:

  1. (1) 热敏电阻Rt应该选用(在“A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻”中选择合适的选项,将序号填入横线处):
  2. (2) 当大棚内的温度在下限和上限之间时,对F点的电平判断正确的是 (在“A .高电平;B .低电平;C .高、低电平都有可能”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 调试时小明发现RPI1和RP2都影响温度的下限和,上限,无法调试成功。小明准备用图b或者图。方案替代图a虚线框中电路:图b方案中RP2只与下限值有关;图c方案中RP2只与上限值有关。请你在图b所示的虚线框中补画1个二极管并连线,在图c所示的虚线框中补画1个三极管并在合适的端口连线实现设计要求;

  4. (4) 实际试验一段时间后,小明发现为了改善种植效果,需要在大棚当温度在上、下限之间时,可以红外遥控打开通风窗。小明修改了控制要求:当棚内温度低于下限时,关闭通风窗;当棚内温度高于上限时,打开通风窗;当棚内温度高于下限且红外接收管H输出高低变化的解码脉冲信号(红外接收管H没有接收到红外信号时,H输出高电平)时,也能打开通风窗。其中RP1调试上限,RP2调试下限。请你在图d虛线框中补画逻辑门并连线,实现电路功能,要求电路简单。

小明设计了如图a所示的水箱水温控制电路,其中IC是电压比较器,当输入电位V+>V-时,输出高电平:当输入电位V+>V-时,输出低电平。当温度低于25℃时,加热器开始加热:当温度达到35℃时,该加热器停止加热。请根据电路图及其描述完成以下任务:

  1. (1) Rt应选择 (在A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻中选择合适的选项,将序号填入横线处):
  2. (2) 小明在搭建电路过程中,发现手头的继电器没有转换触点开关,于是重新设计了如图b所示电路。在其他参数及水温控制范围不变的前提下,比较a、b两电路可知:用于调节图a电路上限温度的电位器是;用于调节图b电路上限温度的电位器是 (在A . Rp1;B . Rp2:C . Rp3;D . Rp4中各选择一项,将序号填入横线处):
  3. (3) 搭建并调试完成图b电路后,若想改变水温控制范围为28℃~32℃,在不改变其他电路参数的前提下,以下调节措施中合理的是(在A .先调大Rp3,再调小Rp4;B .先调小Rp3,再调大Rp4;C .先调大Rp4,再调小Rp3;D .先调小Rp4,再调大Rp3中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  4. (4) 为防止干烧,小明增设了水位监测电路(水位过低时水位信号输出为低电平、正常时输出为高电平),并希望利用虚框内电路实现水位正常且温度低于设定值时,才开始加热的功能。请帮他完成电路连线。

小明发现自家蔬菜大棚在湿度低且温度高,以及湿度高且温度低这两种情况下都会不利蔬菜生长,因此设计了如图报警电路,湿敏电阻湿度越高,电阻越小。在上述不利于蔬菜生长的情况时亮红灯,其它情况亮绿灯。根据电路图和功能要求完成下列任务。

  1. (1) 热敏电阻Rt是(A .正温度系数;B .负温度系数);
  2. (2) 小明选用热敏电阻时误选用了相反系数的热敏电阻,调试却成功了,以下原因不可能的是  (A .Rt和 Rp2的位置互换了;B .IC2的输入端口互换了;C .R2和R1的位置互换了);
  3. (3) 根据电路图参数,小明选择的芯片属于类型(A .TTL;B .CMOS);其引脚排列正确的是

    A.

    B.

    C.

  4. (4) 小明发现芯片的一个或非逻辑模块无法使用,准备用二极管、电阻和 555 芯片重新设计电路,实现同样的功能。小明画出了部分电路,请你在虚线框内完成剩余部分电路的设计。

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