传感器的选择 知识点题库

如图所示是一款智能伸缩晾衣架控制系统的结构示意图:主要由支架上的总开关、电机、驱动装置、自动控制装置和感应装置等组成。晾衣架可以根据天气变化和衣物的干湿程度自动收回和伸出晾衣杆。

  1. (1) 图中a处的连接方式是(在A .刚连接;B .铰连接;C .既可相对转动又能相对移动的连接方式中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  2. (2) 该控制系统的控制手段和控制方式分别是(在A .自动控制;B .人工控制;C .闭环控制;D .开环控制中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) 该控制系统的被控对象是(在A .衣物;B .电机;C .驱动装置;D .晾衣架中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  4. (4) 该控制系统的感应装置可以选用(在A .光敏传感器;B .热敏传感器;C .光敏和湿敏传感器;D .热敏传感器和湿敏传感器中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  5. (5) 在保证自动运行这一目标的同时,要兼顾降低智能晾衣架的成本、符合人机关系等目标,这体现了系统分析的原则(在A .整体性;B .目的性;C .科学性;D .综合性中选择合适的选项,将序号填入横线处)
某年春节报道,中国游客在日本电器店中,频频买断货的智能马桶盖,极有可能是中国制造的。这类智能马桶盖具有便座加热、温水洗净、暖风干燥、杀菌抗菌等多种功能。在寒冷的冬天,便座可以保持在26 ℃的温度,人们如厕坐上便座时,就加热保持38 ℃的便座温度。该便座加热控制系统属于什么控制,选择什么感应器件,较合理的是(  )
A . 开环控制,红外传感器 B . 开环控制,重力感应器 C . 闭环控制,红外传感器 D . 闭环控制,重力感应器
如图所示为纸浆浓度控制系统工作原理示意图,其工作原理是:控制器将传感器检测到的配浆浓度与设定值相比较,根据偏差值控制电动调节阀调节清水流量,从而使配浆浓度达到设定值。

该控制系统的传感器应该选用(  )

A . 浓度传感器 B . 流量传感器 C . 压力传感器 D . 温度传感器
如图所示为电子起跑器,踏板上安装了传感器,当运动员听到起跑信号启动的瞬间,传感器检测到人的启动信号,经控制器计算出起跑反应时间。若起跑反应时间小于0.1秒,就判罚犯规。该电子起跑器的传感器应采用(  )

A . 压力传感器 B . 温度传感器 C . 速度传感器 D . 湿度传感器
如图所示为某简易高温报警装置的电路图。已知电压比较器IC的3脚电位大于2脚电位时,1脚输出高电平;反之,1脚输出低电平。请完成问题。

  1. (1) 电路图中热敏电阻Rt应选用的类型是(  )
    A . B . C . D .
  2. (2) 以下对该电路的分析中不正确的是(  )
    A . Rt是负温度系数的热敏电阻 B . 将Rp1调大,报警温度被调高 C . 将Rp2调小,报警温度被调低 D . 温度升高,到达报警温度时,V1导通
如图所示为汽车电动助力转向控制系统示意图。其工作原理:电子控制单元ECU根据转矩传感器检测到的转向盘转角信号、汽车速度信号和汽车负载信号综合确定转向助力大小和方向,并控制电动机相应转动,电机作用于减速机构,减速机构带动转向齿轮、转向齿条和连接杆使车轮转到相应角度。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,将序号填写在横线处);
  2. (2) 该系统的被控对象是(在“①电动机;②减速机构;③转向齿轮、转向齿条和连接杆;④车轮”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)
  3. (3) 该系统中负载信号的传感器应选用(在“①速度传感器;②力敏传感器;③磁敏传感器”中选择合适的选项,将序号填写在处);
  4. (4) 下列属于该系统干扰因素的是(在“①汽车刹车减速;②驾驶员猛打方向盘;③汽车进入强力磁场地区;④汽车驶过坑洼地带”中选择合适的选项,将序号填写在横线处)。
如图所示为电梯箱体位置控制系统示意图,当电梯轿厢内的楼层按钮按下或某个楼层外呼面板 按钮按下时,控制柜根据电梯轿厢目前所处的楼层位置计算出电梯的运行方向,并启动曳引机将电梯轿厢送达设定楼层。请根据示意图和描述完成以下任务:

 

  1. (1) 该控制系统的控制方式属于(在“①开环控制;②闭环控制”中选择合适的一个选项,将序号填写在横线处);
  2. (2) 电梯控制系统的控制器和被控对象分别是 (在“①控制柜;②曳引机;③轿厢;④轿厢内按钮面板和楼层外呼面板”中选择合适的选项,将序号填写在横线处);
  3. (3) 如果要增加电梯超重报瞀控制子系统,则传感器可选用 (在“①计数传感器:②压力传感器:③红外传感器”中选择合适的一个选项,将序号填写在横线处):
  4. (4) 电梯使用过程中会受到各种干扰,以下属于干扰因素的是 (在“①电梯轿厢内的楼层按钮信号;②楼层外呼面板的按钮信号;③电梯内乘客的手机信号;④外接电源的电压波动;⑤电梯门被杂物卡住”中选择合适的两个选项,将序号填写在横线处)。
【加试题】如图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”中选择正确的一项填入中);
  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 .饱和中选择正确的一项填入横线中);
  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V,被击穿后短路;B .二极管V2虚焊;C .电阻Rp短路中选择正确的一项填入横线中)。
  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”中选择正确的一项填入横线中);
  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虛线框中画出三极管,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(a)所示是希罗自动门的控制原理示意图。小明应用通用技术教材中的知识,对该自动门的控制装置进行改造。用光敏电阻检测白天还是晚上,用热敏电阻检测祭坛是否点火,用电机驱动轴3正转或反转实现庙门的开启或关闭,用干簧管检测开门和关门的极限位置。如图(b)所示是小明设计的部分电路,其控制要求:仅在白天祭坛点火时开门,其它情况关门;V3是电路运行指示灯,只要通电就一直发 光;V2发光代表开门过程(电机正转),V1发光代表关门过程(电机反转)。比较器的功能:当V+>V-时输出高电平,当V+<V-时输出低电平。请完成以下任务:

  1. (1) 热敏电阻应该选用(A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻)
  2. (2) 虚线框1处缺少一个逻辑门,请从教材中学过的逻辑门中选择一个符合控制要求的,将逻辑符号画在虚线框1中;
  3. (3) 门完全打开或完全关闭时,相应的干簧管闭合,V1、V2均不发光,只有V3发光。请完成虚线框2中的电路连线,以实现该功能;
  4. (4) 为了防止因意外熄火或点火导致误动作,小明修改了控制要求:白天点火后V2发光意外熄火,V2仍然发光;晚上熄火后V1发光,意外点火V1仍然发光。小明重新设计了控制电路(不考虑接通电源时V1、V2的发光状态和门开、关到位时电机如何停止),请完成虚线框中的电路连线,实现上述功能。

如图1所示为小明设计的保温箱温度控制电路,电路中所用的芯片为555芯片,该电路可以将保温箱内的温度控制在37℃-39℃之间,根据描述和电路图,完成以下任务:

  1. (1) 电路图1中的热敏电阻选用的是(在①.正温度系数热敏电阻;②.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) 小明在调试电路时发现电路有问题,在下限温度37℃时调试好Rp1的阻值使加热丝开始加热,当温度上升至39℃时,加热丝并没有停止加热。小明重新设计了如图2所示的电路,该电路中Rp1用于调试;Rp2用于调试(在①.上限温度;②.下限温度中选择合适的选项,将序号填入横线处);

  3. (3) 该电路使用一段时间后发现555集成芯片损坏了,而手头上还有与非门电路的集成芯片,请你帮助小明在图3虚线框1中用最少的与非门完成电路的设计,实现电路的原功能。

  4. (4) 电路使用一段时间后发现NPN三极管损坏了,现在请你用最少个数的PNP型三极管和电阻器在图4虚线框2中重新设计电路,实现电路的原功能。

如图所示为高性能温度控制电路,本电路可使风扇在设定的上下限温度范围内运转,它克服了以往电路温控范围窄、风扇启动频繁的缺点。图中ICA控制温度的上限,ICB控制温度的下限,M为风扇。

  1. (1) 有关热敏电阻Rt判断正确的是(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) 当温度上升至上下限设定值之间时,C 点电位为(在 A .高电平;B .低电平;C .无法确定中选择合适的选项,将序号填入横线处),当温度下降到上下限设定值之间时 C 点电位为(在 A .高电平;B .低电平;C .无法确定中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 电路焊接完毕,继电器无法吸合,以下可能的原因是(在 A .三极管T6短路;B .电阻R9短路;C .二极管D1虚焊;D .电阻R6短路中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 请在图中虚线框处用或非门构成的触发器来代替原电路部分结构,要求原有电路功能不变。

图1是一个热水器的温度控制电路图,555是时基电路,功能表见图2。电路中的两个热敏电阻Rt1和Rt2用于检测水的实际温度。热水器的原水温设定在55℃~70℃(水在升温过程中继电器处于吸合状态,水在降温过程继电器处于释放状态)。根据题意回答下列问题:

  1. (1) 图中两个热敏电阻Rt1、Rt2为(      )
    A . Rt1、Rt2都为负温度系数 B . Rt1、Rt2都为正温度系数 C . Rt1为负温度系数,Rt2为正温度系数 D . Rt1为正温度系数,Rt2为负温度系数
  2. (2) Rt1检测温度,Rt2检测温度(在A .上限;B .下限 中选择合适的选项,并将序号填写在横线处)
  3. (3) 原水温设定在55℃~70℃,现要将水温控制在60℃~65℃,如何调节Rp1、Rp2(    )
    A . Rp1、Rp2都调小 B . Rp1、Rp2都调大 C . Rp1调大,Rp2调小 D . Rp1调小,Rp2调大
  4. (4) 为了丰富指示功能,加热时红灯亮,不加热时绿灯亮,请在虚线框内将电路画完整。

     

  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:用于调节上限温度的电位器分别是(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。
如图,这某电热毯温度控制原理电路图。电热毯能将温度维持在设定的上下限温度之间,电热毯温度低于下限温度时开始加热,高于上限温度时停止加热。请根据555芯片的内部电路结构以及芯片引脚输入输出关系表,完成以下任务:

输入

输出

2脚

6脚

3脚

任意

任意

低电平

< Vcc

< Vcc

高电平

> Vcc

> Vcc

低电平

> Vcc

< Vcc

不变

  1. (1) 该控制电路中的热敏电阻Rt的类型应选择(在①正温度系数;②负温度系数中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 若用户发现无论如何电热毯都不会加热,以下原因不可能的是(在①555 芯片的引脚4虚焊;②二极管 V2接反;③R4的阻值过大: ④4脚和8脚连焊中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 若用户使用想要调高电热毯的上限温度,以下调节方法中合理的是上(在①增大R1的阻值;②Rp2滑动触点向上移;③Rp2滑动触点向下移中选择合适的序号,将序号填入横线处);
  4. (4) 用户使用后发现,电热毯若不关闭会处于反复加热的状态,现在重新设计了电路,希望将电热毯加热模式改为加热到上限温度后就停止加热,并保持不加热状态,只有重启电源后才会恢复加热。现有或非门、电阻、继电器和三极管等电子元器件,请你在虚线框中正确地连接电路以实现功能。

如图所示为小明设计的一款温度控制系统,当温度低于36℃时开始加热,达到或高于39℃时停止加热,将温度控制在36℃—39℃之间。集成电路NE555的输入输出关系如图表所示,图中IC为电压比较器,当V+>V-时,输出高电平,当V+<V-时,输出低电平。请根据电路图及描述完成以下任务:

图片_x0020_100030

2脚

6脚

3脚

<1/3Vcc

任意

>1/3Vcc

<2/3Vcc

不变

>1/3Vcc

>2/3Vcc

  1. (1) 图中热敏电阻Rt应选(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) 为了使系统温度控制在35℃—40℃之间,下列调节措施合理的是(在“A .RP1向下滑,RP2向上滑;B .RP1向下滑,RP2向下滑;C .RP1向上滑,RP2向上滑;D .RP1向上滑,RP2向下滑”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  3. (3) 在调试过程中发现,不管温度如何变化,继电器始终不能吸合,下列原因中不可能的是(在“A .RP3滑至最左端;B .V1短路;C .NE555集成电路8脚虚焊;D .R1短路”中选择合适的选项,将序号填入横线处)
  4. (4) 系统工作一段时间后,NE555集成电路损坏,小明准备用74LS00的集成电路来替代原来NE555,请你帮小明在虚线框内选择合适的端子重新连接电路,要求保持系统原有的功能。已知74LS00集成电路的结构如下图。

    图片_x0020_100031

    图片_x0020_100032

小明为自己的卧室设计了一套智能家居控制系统。可分为空调控制子系统、照明控制子系统、窗帘控制子系统。窗帘控制子系统通过语音进行控制,智能语音音箱接受使用者的语音指令,智能音箱将相关信号发至智能网关,智能网关控制电动机从而控制窗帘的开闭。在门口设计有一个夜灯子系统,当外界光照强度低于设定值且有人开门后小夜灯会自动亮起。请根据描述及示意图完成以下任务:

  1. (1) 窗帘控制子系统的控制手段是(在“A .人工控制;B .自动控制”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  2. (2) 空调控制子系统设计时,既要考虑人体的舒适度又要考虑节约用电,体现了系统分析的(在“A .整体性原则;B .科学性原则;C .综合性原则”中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  3. (3) 系统优化时,传感器的精度属于(在“A .干扰因素;B .影响因素;C .约束条件中选择合适的选项,将序号填入横线处);
  4. (4) 夜灯子系统的传感器可以选择(在“A .光敏传感器、热敏传感器;B .光敏传感器、红外传感器”中选择最合适的一项,将序号填入横线处);
  5. (5) 夜灯子系统中传感器最合适的安装位置是        (在下列选项中选项最合适的一项,将序号填入横线处)。
    A . B . C .
  小明在通用技术课上设计了如图所示的风扇控制电路。热敏电阻Rt检测环境温度,当温度高于设定上限时,风扇M启动降温;当温度低于设定下限时,风扇M停止转动。比较器的功能是:当V+>V-时输出高电平,当V+<V-时输出低电平。请完成以下任务:

  1. (1) 热敏电阻应选用  (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) 请根据控制要求选择合适的三极管及电阻完成虚线框中的电路连线;
  3. (3) 如果只调低下限温度,可行的是           (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入 横线处);
    A . 调小Rp3,调大Rp2,Rp1加上Rp2的总值保持不变 B . 调大RP2,Rp1与Rp3保持不变 C . 调小Rp1,调大Rp2,Rp1加上Rp2的总值保持不变 D . 只需要调小Rp1
  4. (4) 以下关于电路的分析说法不正确的是           (在下列选项中选择合适的选项,将序号填入横线处);
    A . 当环境温度在下限温度以下时C点为低电位 B . 当环境温度上升到上限温度以上时C点为高电位 C . 当环境温度从下限温度升高至下限温度以上时,C点变为高电位 D . 当环境温度从上限温度降低到上限温度以下时,C点保持高电位
  5. (5) 由于小明手头没有足够的三极管,准备用四二输入或非门的集成电路芯片来实现风扇控制,请完成虚线框中的电路连线,且不改变原电路的功能。

如图所示为房间温度控制系统,当房门关闭且室内温度高于设定温度时,电机工作,对房间进行降温。已知Rt是负温度系数热敏电阻,在门框上装有干簧管用于检测房门是否关闭,在门上带有磁铁用于控制干簧管的通断。根据电路及描述完成下面小题。

  1. (1) 该电路图中R1应选用的类型是(  )
    A . B . C . D .
  2. (2) 对于该温度控制电路的分析正确的是(  )
    A . 门打开时干簧管闭合,A点获得高电平 B . 开关K是常闭开关,当继电器J通电时,K闭合 C . 二极管V2的作用是保护三极管V1 D . 若将R2Rt互换位置,虚线框中的逻辑关系不变
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(①人工控制;②自动控制;③开环控制;④闭环控制);
  2. (2) 该控制系统的执行器和被控对象分别是(①LEGO主控制器;②机械手;③魔方);
  3. (3) 该系统中的传感器应选用(①声音传感器;②颜色传感器;③温度传感器);
  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(①整体性原则;②科学性原则;③综合性原则)。
如图所示是车间降温原理示意图及小明设计的温度控制试验电路。当车间温度高于上限时V2发光,表示风机和水泵运行,水泵工作产生水帘,风机排出热空气吸入经水帘冷却的空气,使车间降温。当车间温度低于下限时V2熄灭,表示风机和水泵停止运行。请完成以下任务:

555电路功能表

2脚

6脚

3脚

7脚

任意

高电平

断开

保持

保持

低电平

接地

  1. (1) 电路中的Rt1应采用(A .正温度系数热敏电阻;B .负温度系数热敏电阻);
  2. (2) 设定温度上限和温度下限,合理的调试手段是(A .上限调R1、下限调R2;B .上限调R2、下限调R1);
  3. (3) 小明准备用1个继电器同时控制风机和水泵工作,用555电路3脚的输出信号通过三极管驱动继电器,当继电器吸合时风机和水泵运行。现有继电器J1(线圈额定电压3V)、继电器J2(线圈额定电压6V)、继电器J3(线圈额定电压9V)、电阻器、二极管、NPN三极管、PNP三极管各1个,请选择4个合适的元器件在虚线框内完成电路设计,要求三极管采用共发射极接法,并标出所选继电器的编号;

  4. (4) 小明想用逻辑门代替555电路实现原有电路功能,请你选用课本中的逻辑门,并在虚线框中画出电路,要求电路简单。

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