2020实验2 利用传感器设计并制作简单的自动控制装置

实验：利用传感器设计并制作简单的自动控制装置

通过对某一物理量敏感的元件,将感受到的物理量按一定规律转换成便于测量的量. 例如光电传感器利用光敏电阻将光信号转换成电信号,热电传感器利用热敏电阻将温度信息转换成电信号.

制作传感器时经常使用的元件有光敏电阻、热敏电阻、霍尔元件等.

１.唱卡拉ＯＫ用的话筒内有传感器.其中有一种是动圈式的。它的工作原理是在弹性膜片后面粘接一个轻小线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转换为电信号。下列说法正确的是( )

Ａ.该传感器是根据电流的磁效应工作的

Ｂ.该传感器是根据电磁感应原理工作的

Ｃ.膜片振动时?穿过金属线圈的磁通量不变

Ｄ.膜片振动时?金属线圈中不会产生感应电动势答案Ｂ

２.传感器是一种采集信息的重要器件。如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力作用于膜片电极上时，

下列说法中正确的是( )

①若Ｆ向下压膜片电极，电路中有从ａ到ｂ的电流

②若Ｆ向下压膜片电极，电路中有从ｂ到ａ的电流

③若Ｆ向下压膜片电极，电路中不会有电流产生

④若电流表有示数，说明压力Ｆ发生变化

⑤若电流表有示数，说明压力Ｆ不会发生变化Ａ.②④Ｂ.①④Ｃ.③⑤Ｄ.①⑤

答案Ａ

２.现要组装一个由热敏电阻控制的报警系统，要求当热敏电阻的温度达到或超过６０℃时，系统报警。提供的器材有:热敏电阻，报警器(内阻很小，流过的电流超过Ｉｃ时就会报警)，电阻箱(最大阻值为９９９.９Ω)，直流电源(输出电压为Ｕ，内阻不计)，滑动变阻器Ｒ１(最大阻值为１０００Ω)，滑动变阻器Ｒ２(最大阻值为２０００Ω)，单刀双掷开关一个，导线若干。在室温下对系统进行调节，已知Ｕ约为１８Ｖ，Ｉｃ约为１０ｍＡ。流过报警器的电流超过２０ｍＡ时，报警器可能损坏。该热敏电阻的阻值随温度升高而减小，在６０℃时阻值为６５０.０Ω

(１)完成待调节的报警系统原理电路图的连线

(２) 电路中应选用滑动变阻器_________(选填“Ｒ１”或“Ｒ２”)

(３)按照下列步骤调节此报警系统

①电路接通前,需将电阻箱调到一固定的阻值,根据实验

要求这一阻值为__________Ω.滑动变阻器的滑片应置于_________(选填“ａ”或“ｂ”)

端附近,不能置于另一端的原因是__________________________________________

②将开关向___________选填“ｃ”或“ｄ”)端闭合,缓慢移动滑动变阻器的滑片直至

_____________________

(４)保持滑动变阻器滑片的位置不变,将开关向另一端闭合,报警系统即可正常使用

(２)Ｒ２(３)①６５０.０ｂ接通电源后.流过报警器的电流会超过２０ｍＡ.报警器可能损坏

②ｃ报警器开始报警

(２)由Ｒ＝Ｕ/Ｉｃ＝１８/１０×１０－３Ω＝１８００Ω可知滑动变阻器应

选Ｒ２(３)①电阻箱的电阻值应调为热敏电阻在６０℃时的阻值?即６５０.０Ω?滑动

变阻器的滑片应置于ｂ端?使开关接通后回路中电流最小?以保护报警器?即防止因过载而损坏报警器?

１２.利用负温度系数热敏电阻制作的热传感器.一般体积很小.可以用来测量很小范围内的温度变化.反应快.而且精确度高.

(１)如果将负温度系数热敏电阻与电源、电流表和其他元件串联成一个电路.其他因素不变.只要热敏电阻所处区域

的温度降低.电路中电流将变_____(选填“大”或“小”).

(２)上述电路中.我们将电流表中的电流刻度换成相应的温度刻度.就能直接显示出

热敏电阻附近的温度. 如果刻度盘正中的温度为２０℃(如图甲所示).则２５℃刻

度应在２０℃刻度的______(选填“左”或“右”)侧.

(３)将该热敏电阻放置在某蔬菜大棚内检测大棚内温度变化.请用图乙中的器材(可

增加元器件)设计一个电路.

答案(１)小(２)右

实验：探究变压器电压与线圈匝数的关系

本实验通过与副线圈相连接的灯泡,观察原线圈电压变化时副线圈的输出电压的变化.。通过改变原、

副线圈匝数探究原、副线圈的电压与匝数比的关系。

１.在“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验中,先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察

到副线圈两端的电压______(选填“增大”“减小”或“不变”)。然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是_________

１. 答案增大减小控制变量法

２.(１)(多选)为完成“探究变压器电压与线圈匝数的关系”的实验,必须要选用的有________

Ａ.有闭合铁芯的原副线圈Ｂ.无铁芯的原副线圈Ｃ.交流电源Ｄ.直流电源

Ｅ.多用电表(交流电压挡) Ｆ.多用电表(交流电流挡)

(２)用匝数ｎａ＝６０匝和ｎｂ＝１２０匝的变压器实验测量数据如表

根据测量数据可判断连接电源的线圈是______(选填“ｎａ”或“ｎｂ”)

答案(１)ＡＣＥ(２)ｎｂ电压比与匝数比不相等?可知该变压器为非理想变压器?考虑到变压器有漏磁、铁芯发热、导线发热等影响?判断出Ｕｂ为原线圈上电压大小?则判断出ｎｂ接的是电源?

２.有一个教学用的可拆变压器,如图甲所示，它有两个外观基本相同的线圈Ａ、Ｂ(内部导线电阻率、横截面积相同)，线圈外部还可以绕线。

(１)某同学用一多用电表的同一欧姆挡先后测量了Ａ、Ｂ线圈的电阻值,，指针分别对应图

乙中的ａ、ｂ位置。则Ａ线圈的电阻为____ Ω.。由此可推断_____线圈的匝数较多

(选填“Ａ”或“Ｂ”)

(２)如果把它看做理想变压器，现要测量Ａ线圈的匝数，提供的器材有:一根足够长的

绝缘导线、一只多用电表和低压交流电源。请完成实验步骤的填空:

①用绝缘导线在线圈的外部或变压器的铁芯上绕制ｎ匝线圈

②将_______(选填“Ａ”或“Ｂ”)线圈与低压交流电源相连接

③用多用电表的_____________挡分别测量Ａ线圈的输入电压ＵＡ和绕制线圈的输出电压Ｕ

④则Ａ线圈的匝数为____________

答案(１)２４Ａ(２)②Ａ③交流电压④ｎＵＡ/ Ｕ

实验：用多用电表测量电学中的物理量

(１)当Ｓ接通１或２时,表头与电阻并联,所以１、２为

电流挡.１的量程较大

(２)当Ｓ接通３或４时,接通内部电源,此时为欧姆挡.

４的倍率高

(３)当Ｓ接通５或６时,表头与电阻串联,此时为电压挡.

６的量程大

欧姆表原理

(１)内部电路简化如图所示

注意事项

１.表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔，但是红表笔插入“＋”孔，黑表笔插入“－”孔，注意电流的实际方向

２.区分“机械零点”与“欧姆零点”。机械零点是表头刻度左侧的“０”位置，调整的是表头下边中间的指针定位螺丝。欧姆零点是指刻度右侧的“０”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮

３.测电压时，多用电表应与被测元件并联，测电流时，多用电表应与被测元件串联

４.测量电阻时，每变换一次倍率都要重新进行欧姆调零

５.为了减小读数误差，指针应指表头刻度的１/３到２/３的部分即中央刻度附近

１.(多选) (２０１７ 朝阳期末) 如图所示,虚线框内为多用电表欧姆挡的内部电路，ａ、ｂ 为电表面板

上的表笔插孔。下列说法正

确的是（ ） …… 此处隐藏：9662字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……