用传感器制作自控装置同步练习2

1、传感器的应用用传感器制作自控装置课前预习练1.随着家用电器的普及，传感器进入了千家万户.温度传感器应用在电饭煲、_、消毒碗柜等与温度控制相关的家电中；红外线传感器应用在、生命探测仪、以及防盗、防火报警器等；光敏传感器应用在中，压力传感器应用在中等.2 .传感器广泛应用于耕种、栽培、收割、运输、排灌等过程的自动控制，例如：无人管理的自动灌溉系统，用到了传感器；自动化温室种植用到了传感器；现代粮库利用传感器和传感器，可对粮库上百个点进行温度和湿度监测.3 .在工业生产中，由于传感器的大量使用，从而实现了生产的或半,大大减轻了工人的劳动强度，提高了产品的质量，降低了产品的成本，如工厂中的机器人、各种

2、自动生产线或者系统，用到了各种传感器；生产的安全设施中，用传感器监控关键部位，随时发现;自动控制系统中的检测环节也是用传感器对被控对象进行.4 .在航空、航天技术领域，传感器应用得较早，也应用得较多.例如：飞机能利用传感器给出所在高度与的差值.运载火箭，载人飞船中，应用了大量的传感器供遥测和系统使用，载人飞船中还使用了一类测量航天员各种生理状况的传感器.5 .下列器件是应用力传感器的是（）A.鼠标器B.火灾报警器C.测温仪D.电子秤课堂探究练【概念规律练】知识点一温度传感器在电饭煲中的应用1 .（双选）关于电饭锅的说法正确的是（）A.电饭锅中温度传感器的主要元件是氧化铁8 .铁氧体在常温下具有

3、铁磁性，温度很高时失去铁磁性C.用电饭锅烧水，水开时能自动断电D.用电饭锅煮饭时，温控开关自动断电后，它不能自动复位2.如图1所示是电饭煲的电路图，Si是一个温控开关，手动闭合后，当此开关温度达到居里点(103C)时会自动断开，&是一个自动温控开关，当温度低于70c时会自动闭合；温度高于80c时会自动断开，红灯是加热时的指示灯，黄灯是保温时的指示灯，分流电阻Ri=R2=500Q,加热电阻丝R3=50Q,两灯电阻不计.厂!di/L-c=H2r1黄灯红灯刷g-!图1(1)分析电饭煲的工作原理.(2)简要回答，如果不闭合开关S1,能将饭煮熟吗？(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲消耗的电功

4、率之比.知识点二双金属片一一热敏功能器3 .日光灯的启动器(结构如图2所示)也可看成是一个热敏传感装置，它的热敏功能器是双金属片，你能说出启动器的工作原理吗？图24 .电熨斗在达到设定的温度后就不再升温，当温度降低时又会继续加热，使它总与设定的温度相差不多.在熨烫不同的织物时，设定的温度可以不同，进行这样的控制，靠的是温度传感器.电熨斗中装有双金属片温度传感器，这种双金属片的作用是控制电路的通断，如图3所示为电熨斗的结构图，图中双金属片上层金属的膨胀系数大于下层金属，请结合所学知识回答以下问题：初性锢片+唬温旋钮弹性铜片升降螺融.-绝缘支型触点二X一°双金一也热丝届|Jj'川

5、-1川卜1巾11"114CLX7mo(图3(1)常温下，上、下触点应当是接触的还是分离的？当温度过高时双金属片将起怎样的作用？(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，这是如何利用调温旋钮来实现的？【方法技巧练】设计传感器电路的技巧5.自己设计一个以热敏电阻为传感器的简易自动报警器，当温度过高时，小灯泡亮或响铃报警.所用的实验器材可能有电磁继电器、电铃、小灯泡、热敏电阻、干电池、滑动变阻器、开关.6.已知光敏电阻随入射光的增强，其电阻值减小，请利用图4所示器材设计一个路灯自动控制电路.B课后巩固练1.(双选)关于干簧管，下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作

6、用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的2.如图5所示，将一光敏电阻连入多用电表两表笔上，将多用电表的选择开关置于欧姆挡，用光照射光敏电阻时表针的偏角为0,现用手掌挡住部分光线，表针的偏角变为，则可判断（）图5A.。B.T<0C.d>0D,不能确定的。的关系3 .某小型电磁继电器，其中L为含铁芯的线圈.P为可绕O点转动的铁片，K为弹簧，S为一对触头，A、B、C、D为四个接线柱.电磁继电器与传感器配合，可完成自动控制的要求如图6所示.其工作方式是（）A.A与B接信号电压,C与D跟被控电路串联B.A与B接信号电压

7、,C与D跟被控电路并联C.C与D接信号电压,A与B跟被控电路串联D.C与D接信号电压,A与B跟被控电路并联一同学利用压敏电阻设计了判4 .（双选）压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.断升降机运动状态的装置，如图7甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图乙所示，则在此过程中（）甲A.物体处于失重状态8 .物体处于超重状态C.升降机一定向上做匀加速运动D.升降机可能向下做匀减速运动5.传感器是一种采集信息的重要器件，如图8所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是()

8、若F向上压膜片电极，电路中有从a到b的电流若F向上压膜片电极，电路中有从b到a的电流若F向上压膜片电极，电路中不会出现电流若电流表有示数，则说明压力F发生变化若电流表有示数，则说明压力F不发生变化A.B.C.D.6.演示位移传感器的工作原理如图9所示,物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属1t杆P,通过电压表显示的数据来反映物体位移的大小x.假设电压表是理想电压表，则卜列说法正确的是(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,电路中没有电流题号123456答案D.物体M不动时,电压表没有示数7 .如图10所示是电阻式温度计，一般是利用

9、金属钳做的，已知钳丝的电阻随温度的变化情况，测出钳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.8 .说明下列各种场合分别选用的传感器(1)普通电冰箱中的自动温度控制电路是(2)马路两侧的路灯控制电路是气垫导轨上用的光电门是(4)楼梯灯控制电路是.(5)宾馆的自动门是.(6)话筒是.(7)非接触式体温计是.(8)遥控电视机白接收器是.答案课前预习练1 .电冰箱微波炉空调机自动门家电遥控器非接触红外测温仪照相机电子秤2 .湿度温度温度湿度3 .自动化自动化自动化小车自动机床安全隐患精确检测4 .给定高度遥控生理5 .D鼠标器中的传感器是红外线接收管，属于红外线传感器；

10、火灾报警器中传感器是光电三极管，属于光传感器；测温仪用的是温度传感器；电子秤的敏感元件是应变片，是力传感器，D正确.课堂探究练1. BD电饭锅中的温度传感器其主要元件是铁氧体，故A选项错，B选项正确；因水开时温度约为100C,达不到居里温度(103C),故不能自动断电，则选项C错；温控开关只能手动闭合，故D正确.2. (1)见解析(2)不能(3)12：1解析(1)电饭煲盛上食物后，接上电源，S2自动闭合，同时手动闭合6,这时黄灯短路，红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80c时，&自动断开，6仍闭合；水烧开后，温度升高到103c时，开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状

11、态，由于散热，待温度降至70c时，&自动闭合，电饭煲重新加热，温度达到80C时，S2又自动断开，再次处于保温状态.(2)如果不闭合开关S1,则不能将饭煮熟，因为最高只能加热到80C.22UU(3)加热时电饭煲消耗的电功率为P1=R并，保温时电饭煲消耗的电功率P2=r+R并，两R2R3500X50R+R并500+500/11式中"=R2+R3=500+50Q从而有P1:P2=R并=500/11=12：1.点评(1)电饭煲的工作过程：开始煮饭时，用手压下开关按钮，永磁体与感温磁体相吸，手松开后，按钮不再恢复到图示状态，则触点接通，电热板通电加热，水沸腾后，由于锅内保持100c不变

12、，故感温磁体仍与永磁体相吸，继续加热，直到饭熟后，水分被大米吸收，锅底温度升高，当温度升至“居里点103C”时，感温磁体失去铁磁性，在弹簧作用下，永磁体被弹开，触点分离，切断电源，从而停止加热.(2)如果用电饭煲烧水，水沸腾后，锅内保持100c不变，温度低于“居里点103C”，电饭煲不能自动断电.只有水烧干后，温度升高到103c才能自动断电.因此，电饭煲用来烧水不能实现自动控温.3 .见解析解析日光灯启动器内有一双金属片，热膨胀系数不同.开关闭合后，启动器两极之间有电压使速气放电而发出辉光，辉光发出的热量使U形动触片受热膨胀向外延伸，碰到静触片触点，电路接通；温度降低时，U形动触片向里收缩，离

13、开触点，电路断开.4 .见解析解析(1)常温下，上、下触点应是接触的，但温度过高时，由于双金属片上、下表面受热膨胀系数不同，上部金属膨胀大，下部金属膨胀小.则双金属片向下弯曲，使触点分离，从而切断电源，停止加热；温度降低后，双金属片恢复原状，重新接通电路加热，这样循环进行，起到自动控制温度的作用.(2)熨烫棉麻衣物和熨烫丝绸衣物需要设定不同的温度，此时可通过调温旋钮调节升降螺丝，升降螺丝带动弹性铜片升降，从而改变触点接触的位置，达到设定不同温度的目的.点评双金属片的膨胀系数不同，导致受热膨胀时，膨胀的长短不同，而使双金属片发生弯曲，以此来实现电路的通断.5 .实验电路如下图所示S/滑动变阻器?

14、"由磔逑电器灯泡Srw'1L解析当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，通过电磁继电器螺线管的电流增大，磁性增强，吸下金属片，触点接通，灯泡亮或电铃响，起到报警作用.通过调节滑动变阻器的阻值，可以达到调节报警温度的目的.6 .见解析解析电路如图所示控制过程是：当有光照射时，光电流经过放大器输出一个较大的电流，驱动电磁继电器吸合，使两个触点断开，当无光照时，光电流减小，放大器输出电流减小，电磁继电器释放衔铁，使两个触点闭合，控制路灯电路接通，路灯开始工作.方法总结在分析和设计自动控制电路时，要透彻理解各个元件的特性，如光敏电阻、热敏电阻、电磁继电器、斯密特触发器等；在涉及门电路的电路

15、图时，电流的通路并不能完整地呈现出来，所以不能用原来的电路知识来理解，而是要正确理清电路中的逻辑关系.课后巩固练1. CD干簧管能感知磁场，是因为当两个舌簧所处位置的磁场方向相同时，就会吸引，所以是做开关来使用，当磁场靠近或远离的时候，就会实现闭合或断开.2. B光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，开始时有光照射，光敏电阻的阻值较小，当手掌挡住部分光线时，光敏电阻的阻值增大，因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧，所以欧姆表测电阻时，阻值越大，指针张角越小，所以选项B正确.3. AA、B接电磁继电器线圈，所以A、B应接信号电压，线圈随信号电压变化使电磁继电器相吸或释放，从而使C、D接通或断开，进而起到控制作用.故正确答案为A.4. BD由乙图知电流强度变为原来的二倍，而加在压敏电阻两端的电压不变，说明压敏电阻的阻值减小，即物体对压敏电阻的压力增大，物体所受支持力大于重力，升降机匀加速上升或匀减速下降，处于超重状态，故选B、D.5. A当F向上压膜片电极时，板间距离减小，电容器的电容将增大.当F变化时，电容变化，而板间电压不变，由Q=CU,故带电荷量Q发生