选修31 传感器及其工作原理一课一练

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6.1 传感器及其工作原理 班级 姓名 学号 1.传感器担负着信息采集的任务，它常常是( ) A.将力学量(如形变量)转变成电学量 B.将热学量转变成电学量 C.将光学量转变成电学量 D.将电学量转变成其他量 2.有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件，将这三只元件分别接入欧姆表的红、黑表等后，用墨纸包住元件或者把元件置入热水中，观察欧姆表示的示数，下列说法中正确 A.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数变化较大，这只元件一定是热敏电阻 B.置入热水中与不置入热水中相比，欧姆表示数不变化，这只元件一定是定值电阻 C.用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数变化较大，元件一定是光敏电阻 D.用墨纸包住元件与不用墨纸包住元件相比，欧姆表示数相同，这只元件一定是定值电阻 3.利用光敏电阻制作的光传感器，记录了传送带上工件的输送情况。如图(a)所示为某工厂成品包装车间的光传感记录器。光传感器乙能接收到发光元件甲发出的光。每当工件挡住甲发出的光时，光传感器就输出一个电信号，并在屏幕上显示出电信号与时间的关系，如图(b)所示。若传送带始终匀速运动，每两个工件间的距离为0.1m，则下列说法正确的是( ) A.传送带运动的速度是0.1m/s B.传送带运动的速度是0.2m/s C.传送带每小时输送3600个工件 D.传送带每小时输送7200个工件 4.如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻，当照射光强度增大时( ) A.电压表的示数增大 B.R2中电流减小 C.小灯泡的功率增大 D.电路的路端电压增大 5.如图所示是电阻式湿度计，一般是利用金属铂制成的。已知铂丝的电阻随温度的变化情况，测出铂丝的电阻就可以知道其温度，这实际上是一个传感器，它是将 转化为 来进行测量的。 6.光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，其中就可用于街道路灯的自动控制开关。如图所示为模拟电路，其中A为光敏电阻，B为电磁继电器，C为照明电路，D为路灯，请连成正确的电路，达到日出灯熄、日落灯亮的效果。 7.“加速度计”是测定物体加速度的仪器，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船制导系统的信息源。图为应变式加速度计示意图。当系统加速时，加速度计中的敏感元件也处于加速状态，敏感元件由弹簧连接并加在光滑支架上。支架与待测系统固定在一起。敏感元件下端的滑动臂可在滑动变阻器R上自由滑动。当系统加速运动时，敏感元件发生位移，并转化为电信号输出。已知敏感元件质量为m，两弹簧的劲度系数均为k，电源电动势为E，内阻为r。滑动变阻器总电阻R=4r，有效总长度为L。当待测系统静止时，输出电压U0=0.4E。取图中向右方向为参考正方向。试求：⑴加速度a与输出电压U的关系式； ⑵确定该“加速度计”的测量范围。 8.一块N型半导体薄片(称为霍尔元件)，其横截面为矩形，，如图所示，已知其单位体积内的电子数为n，电阻率为ρ，电子电荷量为e。将此元件放在匀强磁场中，磁场方向沿z轴方向，并通有沿x轴方向的电流I。⑴此元件C、C′两个侧面中，哪个电势高？ ⑵试证明在磁感应强度一定时，此元件C、C′两个侧面的电势差与其中的电流成正比。 ⑶磁强计是利用霍尔效应测量磁感应强度B的仪器。其测量方法为：将导体放在匀强磁场中，用毫安表测量电流I，用毫伏表测C、C′间的电压UCC′，就可测得B。若已知其霍尔元件的灵敏度中，并测得，试求该元件所在处的磁感应强度B的大小。