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本章优化总结第三章传感器[答案速填]□1可用□2敏感元件□3转换元件□4热学量□5光学量□6温度□7自控传感器的工作原理1．传感器的工作原理：传感器感受的通常是非电学量．如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示．非电学量―→敏感元件―→转换元件―→转换电路―→电学量2．常见敏感元件及特性(1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大．(2)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大．(3)热敏电阻：热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种．正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小．(4)电容：平行板电容器的电容与极板面积、极板间距及电介质材料有关，电容器可以感知引起电容变化的任一外界信息，并将其转化为电容变化，例如，当极板受力时会改变极板间距，从而引起电容变化．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，在升降机中将重物放在压敏电阻上，压敏电阻接在如图甲所示的电路中，电流表示数变化如图乙所示，某同学根据电流表的示数变化情况推断升降机的运动状态，下列说法中正确的是()A．0～t1时间内，升降机一定匀速运动B．0～t1时间内，升降机可能减速上升C．t1～t2时间内，升降机可能匀速上升D．t1～t2时间内，升降机可能匀加速上升[解析]在0～t1时间内，电流恒定，表明压敏电阻的阻值恒定，则重物对压敏电阻压力恒定，则升降机可能处于静止、匀速运动或匀变速直线运动，故A选项错误，B选项正确；t1～t2时间内，电流在增加，表明压敏电阻的阻值在减小，则重物对压敏电阻的压力在增大，故不可能做匀速运动或匀加速运动，C、D错误．[答案]B传感器的应用1．传感器的应用过程包括三个环节：感、传、用(1)“感”是指传感器的敏感元件感受信息．(2)“传”是指通过电路等将传感器敏感元件获取的信息传给执行机构．(3)“用”是指执行机构利用传感器传来的信息进行某种显示或某种动作．2．分析传感器问题时应注意(1)传感器问题具有涉及的知识点多、综合性强、能力要求高等特点，而传感器的形式又多种多样，有的原理甚至较难理解．但不管怎样，搞清传感器的工作原理及过程是求解问题的关键．因此，求解时必须结合题目提供的所有信息，认真分析．(2)很多与传感器有关的较复杂的实际应用问题，只是借助传感器的外壳，实际考查的是利用所学物理知识，分析问题，处理问题的能力．(3)处理与传感器有关的电路设计问题时，可将整个电路分解为：①传感器所在的信息采集部分；②转化传输部分(这部分电路往往与直流电路的动态分析有关)；③执行电路．有一种测量人体重的电子秤，其原理如图所示．它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆AOB、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(其实质是电流表)．其中AO∶BO＝5∶1.已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如表所示：压力F/N050100150200250300…电阻R/Ω300270240210180150120…设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V，则：(1)利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式；(2)该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表刻度盘多少毫安处？(3)如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA，这个人的体重是多少？[解析](1)由表中数据可归纳得出压力每增加50N，压力传感器的电阻减小30Ω.可以表达为：R＝300－0.6F(Ω)．(2)依题意可知，电子秤空载时压力传感器受到的压力为0，由表可知，此时压力传感器的电阻R1＝300Ω，电路中的电流为I＝UR1＝4.68300A＝15.6mA，所以该秤零刻度线应标在电流表刻度盘的15.6mA处．(3)当电流表刻度盘的读数为I2＝20mA时，压力传感器的电阻R2＝UI2＝4.680.02Ω＝234Ω，由R＝300－0.6F，得F2＝110N，再由F2·AO＝G·BO得G＝550N.[答案](1)R＝300－0.6F(Ω)(2)15.6mA(3)550N