第五章第1节揭开传感器的“面纱”

第1节 揭开传感器的“面纱”
课时训练
1．传感器的作用是 。
2．现代城市道路两旁的路灯是采用自动控制的，当自然光的亮度低于某个值时，路灯能自动点亮，当自然光的亮度高于某个值时，路灯能自动熄灭，试问在路灯自动控制电路中应采用怎样的传感器？
3．用遥控器调换电视机频道的过程，实际上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传感器的是（ ）
A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关
C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保温的温控器
4．演示位移传感器的工作原理如图图5.1-4所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆p，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x。假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ）
A．物体M运动时，电源内的电流会发生变化
B．物体M运动时，电压表的示数会发生变化
C．物体M不动时，电路中没有电流
D．物体M不动时，电压表没有示数
5．传感器是一种采集信息的重要器件，图5.1-5是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路，当待测压力为F作用于可动膜片电极上时，以下说法中正确的
A．若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流
B．若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流
C．若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流
D．若电流表有示数，则说明压力F发生变化
6．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的金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号。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
7．如图5.1-6所示，是一种测定角度变化的传感器，当彼此绝缘的金属构成的动片和定片之间的角度θ发生变化时，试分析传感器是如何将这种变化转化为电学量的？
8．1999年7月12日，日本原子能公司所属敦贺湾电站由于水管破裂导致冷却剂外流，在检测此重大事故中应用了非电学量变化（冷却剂外泄使管中液面变化）转换为电信号的自动化测量技术。如图5.1-7所示是一种测定导电液体深度的装置，包着一层电介质的金属棒与导电液体形成一个电容器，电容量的变化能反映液面的升降情况，则下列叙述中正确的是
A．电容增大反映h增大
B．电容增大反映h减少
C．将金属棒和导电液体分别先接在电源两极再断开后，当液体深度变化时，如果导电液与金属棒间的电压增大，反映h减小
D．将金属棒和导电液体分别先接在电源两极再断开后，当液体深度变化时，导电液与金属棒间的电压增大，反映h增大
9．下面是动圈式话筒的原理图，请你根据图5.1-8，说出具体原理。
参考答案：
1、答案：将非电学量转化为电学量
2、答案：光传感器（如光敏电阻等）
3、答案：A
4、答案：B
5、答案：D
6、答案：B
7、答案：当动片和定片之间的角度θ发生变化时，动片和定片之间的正对面积就发生变化，使得动片和定片之间的电容发生变化。若电容器始终与电源相接，即电压一定时，电容器在角度θ变化时，就会充或放电，产生电流，这样就将这种变化转化为电学量。
8、答案：AC
9、解析：动圈式话筒是利用电磁感应现象象制成的。当声波使金属膜片振动时，连接在膜片上的线圈（叫音圈）随着一起振动。音圈在永磁铁的磁场中振动，其中就产生感应电流，感应电流的大小和方向都变化，振幅和频率的变化由声波决定，这就将声音信号转换成电信号，这个电信号经扩音器放大后传给扬声器，从扬声器中就发生放大的声音。
图5.1-4
P
O
-x
x
V
M
b
R
图5.1-5
C
a
F
A
θ
图5.1-6
图5.1-7
h
金属棒
电介质
导电液
磁铁
音圈
金属膜片
声波
图5.1-8