資源簡介

第二章　電子控制系統信息的獲取與轉換
[考試標準]
考試內容
考試要求
考試屬性
已考點
認識常見的傳感器
①常見的傳感器
②光敏傳感器、熱敏傳感器的檢測
③常見傳感器的作用
a
c
a
加試
2016年10月選考(第11題)
2017年11月選考(第17(1)題)
傳感器的應用
①傳感器的常見應用
②傳感器的選擇
b
c
加試
2016年4月選考(第12題)
2018年4月選考(第17(1)題)
2017年4月選考(第17(1)題)
一、認識常見的傳感器
1.人與傳感器
(1)傳感器：將非電量轉換為與之有確定對應關系的電量輸出的一種裝置。傳感器是電子控制系統獲取外部信息的唯一途徑。
(2)傳感器與人體的器官
眼睛——光敏傳感器　耳朵——聲敏傳感器　鼻——氣敏傳感器　舌——味覺傳感器　皮膚——壓敏、熱敏、濕敏傳感器
(3)傳感器的組成
由敏感元件、輸出部分組成。通過敏感元件獲取外界信息并轉換為電信號，再通過輸出部分輸出。
敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。
轉換元件：將敏感元件輸出的非電物理量轉換成電路參數或電量。
基本轉換電路：上述電路參數接入基本轉換電路(簡稱轉換電路)，便可轉換成電量輸出。
2.傳感器的作用
(1)獲取外界的信息，并將非電量信息轉換成電信號(電流、電壓)輸出。
(2)傳感器的類型
氣敏傳感器——接受氣體信息，并轉換為電信號(如酒精濃度測試儀)
力敏傳感器——接受力信息，并轉換為電信號(如胎壓監測)
聲敏傳感器——接受聲信息，并轉換為電信號(如語音控制)
位移傳感器——接受位移信息，并轉換為電信號
3.傳感器的檢測
(1)光敏電阻測試
①用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時萬用表的指針基本保持不動，阻值接近無窮大。
②將一光源對準光敏電阻的透光窗口，此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動，阻值明顯減小。
③將光敏電阻透光窗口對準入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經損壞。測試經驗：針對方法(1)，測試值越大，說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再用。針對方法(2)，此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大，表明光敏電阻內部開路損壞，不能再用。
(2)壓敏電阻測試
測試方法：用萬用表的Rxlk擋測量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，均應為無窮大。測試經驗：
如測得的阻值不是無窮大，說明有漏電流。若所測阻值很小，說明壓敏電阻已損壞；不能使用。
(3)熱敏電阻測試
怎么用萬用表測熱敏傳感器的好壞
熱敏電阻的阻值隨著溫度的變化而變化。根據這一特點，測量時選萬用表的10 k擋，將表筆分別連接于熱敏電阻的兩端，萬用表顯示的阻值，一般在300～500 kΩ。當用電烙鐵靠近熱敏電阻時(不要靠在電阻上，以免燒壞)，阻值會隨著溫度的升高而變小。如表針(或數字)不動，或一開始測量顯示的數值就偏小，說明該電阻已損壞。
二、傳感器的應用
1.常見傳感器及應用
(1)光敏傳感器
①原理：利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，由光敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成，敏感波長包括可見光、紅外線和紫外線。
②元件符號及實物。(電路中用字母“RL”、“RG”或“R”表示)。
③可見光光敏電阻應用：如光電自動開關門，聲光控開關，照相機自動曝光裝置，光電計數器，煙霧報警器，人體感應開關等電子產品光自動控制領域。
紅外光敏電阻器應用：導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測等。
(2)熱敏傳感器
①原理：熱敏電阻(負溫度系數熱敏電阻NTC)，是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，這些金屬氧化物都具有半導體性質，導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低。
②元件符號及實物。(電路中用字母符號“RT”或“R”表示)
③應用：
PTC正溫度熱敏電阻用作溫度的測量與控制，如控制開水器的水溫、空調器與冷庫的溫度，利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面。
NTC負溫度熱敏電阻適用于糧倉測溫儀，同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量。
(3)濕敏傳感器
①原理：感受外界濕度變化，并通過器件材料的物理或化學性質變化，將濕度轉化成電信號的器件。
②元件符號及實物。(電路中用字母“RS”或“R”表示)
③應用：
濕敏傳感器在氣象預報、醫療衛生、食品加工等行業有廣泛的應用。(下雨自動關窗、自動澆花裝置等)
(4)氣敏傳感器
①原理：利用表面氣敏薄膜與待測氣體相互作用(化學反應或物理吸附)，使得導電率發生變化。
②元件符號及實物(電路中常用字母“RQ”或“R”表示)
③應用：一氧化碳氣體的檢測、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂檢測、呼氣中乙醇的檢測、人體口腔口臭的檢測等等。
(5)磁敏傳感器(電路中常用符號“RC”或“R”表示)
①原理：通過磁電作用將被測量(振動、位移、轉速等)轉換成電信號。
在磁敏傳感器中，霍爾元件及霍爾傳感器的生產量是最大的。
②元件符號及實物
③應用：金屬異物探測器，磁帶錄音機、錄像機、XY記錄儀、打印機、電唱機及儀器中的通風風扇等。
(6)力敏傳感器
①原理：將位移、加速度、力、力矩、壓力等各種參數，轉換成電信號的器件。
②元件符號及實物。(電路中常用符號“RC”或“R”表示)
③應用：測力、稱重、汽車胎壓監測系統、安保系統等。
(7)聲敏傳感器
①原理：將聲音傳播的機械振動轉換成電信號的器件
聲敏電阻→信號→電路轉換、放大→傳送
②元件電路和符號。(電路中常用符號“RC”或“R”表示)
③應用：聲控燈、語音控制、話筒(麥克風)、偵察監視、超聲波檢測等。
【例1】　(2018·11月浙江選考)如圖所示是小明設計的電路，當溫度低于設定值時V4發光。已知三極管工作在開關狀態，Rt為熱敏電阻。下列分析中不正確的是(　　)
A.Rt應選用負溫度系數的熱敏電阻
B.S閉合時，V3導通后，V2導通
C.閉合S后，溫度下降到設定值以下時V4發光，然后溫度升高到設定值以上時V4熄滅
D.S斷開，當V1截止時，V3截止
答案　C
[變式1]　光敏電阻的阻值能夠隨光線的變化而變化。以下的曲線，能夠反映光敏電阻的特性的是(　　)
解析　光照增強，電阻變小。
答案　B
【例2】　如圖所示為某傳感裝置內部部分電路圖，RT為正溫度系數熱敏電阻，其特性為隨著溫度的升高阻值增大；R1為光敏電阻，其特性為隨著光照強度的增強阻值減小；R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內阻為r，V為理想電壓表。若發現電壓表示數增大，可能的原因是(　　)
①熱敏電阻溫度降低，其他條件不變　②熱敏電阻溫度升高，其他條件不變　
③光照減弱，其他條件不變　④光照增強，其他條件不變
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析　熱敏電阻溫度降低，其他條件不變時，熱敏電阻阻值減小，總電阻減小，總電流變大，則熱敏電阻及光敏電阻所在的并聯支路電壓減小，光敏電阻上的電流減小，則熱敏電阻及電阻R3上的電流變大，則電壓表的讀數變大，故①正確，②錯誤；若光照減弱，則光敏電阻的阻值增大，總電阻變大，總電流減小，則熱敏電阻及光敏電阻所在的并聯支路電壓增大，則R3上的分壓變大，電壓表示數變大，選項③正確，④錯誤。故選A。
答案　A
[變式2]　如圖所示為沒有開關的磚塊燈，這盞燈上面沒有按鈕，也沒有電源線，然而，想操作它卻又非常簡單，把磚塊立起來，就可以照明，合在桌面上。燈就滅掉。請你為這款燈選擇合適的傳感器(　　)
A.溫度傳感器(能感受溫度并轉換成可輸出的電信號)
B.濕度傳感器(把濕度轉換成電信號并輸出)
C.光敏傳感器(把光信號轉換為電信號的傳感器)
D.重力傳感器(利用了其內部有加速度會造成的晶體變形這個特性，完成從重力變化到電信號的轉換)
答案　D
【例3】　(2016·10月浙江選考)如圖所示是某電動玩具的電路圖，電路圖中R1應選用的類型是(　　)
答案　B
[變式3]　(2017·4月紹興模考)自動烘手機的工作原理一般為：當手靠近出風口，傳感器檢測到信號，控制電路對信號處理后控制打開加熱電路繼電器及吹風電路繼電器，開始加熱、吹風。當傳感器檢測的信號消失時，停止加熱、吹風。以下最適合用在該控制電路的傳感器是(　　)
答案　B
【易混易錯】
1.傳感器及應用可能
傳感器品種
工作原理
可被測定的非電學量
敏力電阻，熱敏電阻(NTC)，PTC，半導體傳感器
阻值變化
力，重量，壓力，加速度，溫度，濕度，氣體
電容傳感器
電容量變化
力，重量，壓力，加速度，液面，濕度
感應傳感器
電感量變化
力，重量，壓力，加速度，旋進數，轉矩，磁場
霍爾傳感器
霍爾效應
角度，旋進度，力，磁場
壓電傳感器，超聲波傳感器
壓電效應
壓力，加速度，距離
熱電傳感器
熱電效應
煙霧，明火，熱分布
光電傳感器
光電效應
輻射，角度，旋轉數，位移，轉矩
2.常見傳感器的結構圖和電路符號
傳感器名稱
結構圖
電路符號
光敏傳感器
熱敏傳感器
濕敏傳感器
磁敏傳感器
3.常見傳感器應用舉例
傳感器類型
應用舉例
氣敏傳感器
酒駕檢測
力敏傳感器
電子秤、軌道衡
光敏傳感器
計數器、安全監控、厚度檢測
紅外線傳感器
自動門、自動水龍頭、夜視儀
超聲波傳感器
聲吶、超聲波測距、超聲波清洗
熱敏傳感器
空調、加熱爐
聲敏傳感器
話筒
1.如圖所示為公共廁所人體感應自動供水系統示意圖。當探頭檢測到有人進入廁所，控制器控制電磁閥打開，向水箱供水。適合用作探頭的是(　　)
A.紅外傳感器 B.壓力傳感器
C.水位傳感器 D.光敏傳感器
解析　紅外傳感器是利用紅外輻射來檢測有無人進入。
答案　A
2.關于各傳感器的應用，描述不正確的是(　　)
A.在農村棉花收割季節，可以用溫、濕度傳感器測出棉花的溫度和濕度
B.電子秤能稱重是利用了壓力應變式傳感器
C.紅外測溫儀利用熱敏傳感器測出人體溫度值
D.需要測量一些長距離時，可以用位移傳感器實現
解析　紅外測溫儀是利用紅外溫度傳感器，利用紅外輻射測量溫度，而不是熱敏傳感器。故C選項符合題意。
此類考題需要考生能理解各種常用傳感器的應用場合，教材中對濕度傳感器、壓力應變式傳感器、光敏傳感器、位移傳感器、聲敏傳感器等都有案例解析和說明，了解這些案例有助于解答該類考題。
答案　C
3.如圖所示是某公司推出的一款智能馬桶，溫度低時能自動加熱坐墊，在你起身時就自動沖水，還有揮揮手就能自動打開的水龍頭以及自動伸過來的毛巾架，非常的智能。你認為該款智能馬桶不可能用到的傳感器是(　　)
A.紅外傳感器 B.濕度傳感器
C.位移傳感器 D.溫度傳感器
解析　本題考查了傳感器的應用。溫度低時能自動加熱，這時要用到溫度傳感器；起身時自動沖水，能夠檢測到位移量變化的，要用位移傳感器，揮揮手能打開水籠頭和自動伸過來的毛巾架；檢測手的變化用到紅外傳感器。
答案　B
4.如圖所示是聲光控制路燈電路，有聲音時B輸入高電平，只有光線暗有聲音時燈才亮，可以作為環境光檢測輸入部分的是(　　)
解析　白天時，Rg小，電阻小，電壓小，Rp電壓大，高電平，經過非門，變為低電平，燈不亮。
答案　B
5.小通準備在自行車輪上安裝傳感器，以車輪轉動圈數來計算騎行距離，綜合使用壽命和成本等因素，以下最適合作為其輸入部分的是(　　)
A.轉動式電位器 B.磁敏傳感器
C.紅外傳感器 D.光敏電阻
答案　B
6.傳感器擔負著信息采集的任務，下列描述錯誤的是(　　)
A.將力學量(如形變量)轉變成電學量
B.將熱學量轉變成電學量
C.將光學量轉變成電學量
D.將電學量轉變成力學量
解析　傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力、熱、光、聲等)轉換成便于測量的物理量(一般是電學量)的一類元件。
答案　D
7.自動噴水定向滅火控制系統，火災發生時，傳感器精確檢測火源的方位信息，內置芯片處理器將位置信息進行處理，從而控制旋轉電機使噴頭噴嘴轉向對準火源位置，同時使電磁閥門開啟噴出。該控制系統的傳感器應該選用(　　)
A.光敏傳感器 B.位移傳感器
C.熱敏傳感器 D.濃度傳感器
解析　火災發生時，該裝置中的傳感器要精確檢測火源的方位信息，需要熱敏傳感器。
答案　C
8.下列關于傳感器的說法中，不正確的是(　　)
A.熱敏傳感器用于檢測溫度信息，并轉化為電信號
B.磁敏傳感器用于檢測磁場信息，并轉化為電信號
C.超聲波傳感器用于檢測人類聽得到的聲音信息，并轉化為電信號
D.位移傳感器用于檢測位移信息，并轉化為電信號
答案　C
1.(2016·溫州聯考)智能手機之所以功能強大，其中很多地方要歸功于多種多樣的傳感器，關于手機傳感器下列說法不正確的是(　　)
A.喇叭聲是傳感器，能將聲信號轉化為電信號
B.光線傳感器能將光信號轉化電信號，讓手機拍照時能獲得實時光照數據
C.壓力傳感器能將壓力轉化為電信號，可以檢測手指按壓屏幕的力度
D.指南針是利用磁敏傳感器，可以檢測磁場強度和方向
解析　喇叭是將電信號轉換成聲信號，輸出為聲音。
答案　A
2.傳感器與人感覺器官的對應關系，不正確的是(　　)
A.眼——光敏傳感器 B.耳——聲敏傳感器
C.鼻——氣敏傳感器 D.舌——磁敏傳感器
解析　傳感器的作用相當于人的感官系統，舌對應味覺傳感器。故D選項符合題意。
此類考題考生需要了解傳感器在生活中的應用，并理解各類傳感器可以對應于人的感覺器官，如眼對應光敏傳感器，耳對應聲敏傳感器，鼻對應氣敏傳感器，舌對應味覺傳感器等，有助于常見傳感器的理解和應用。
答案　D
3.傳感器的應用很廣，下例事例或器材中利用溫度傳感器的是(　　)
A.洗衣機定時器開關
B.電視無線遙控開關
C.電飯鍋自動控溫
D.樓道電燈自動控制開關
解析　電飯鍋自動控溫是利用溫度對電路影響制成的，C正確。電視無線遙控開關利用紅外線；樓道電燈自動控制開關是利用聲控、聲音傳感器。
答案　C
4.如圖所示是一款自動抽油煙機，當傳感器檢測到的油煙濃度高于某一值時，抽油煙機開始排煙。該控制系統的傳感器應該選用(　　)
A.氣敏傳感器 B.流量傳感器
C.壓力傳感器 D.溫度傳感器
解析　該系統需要檢測油煙濃度，因此需選用氣敏傳感器，A項正確。
答案　A
5.下列傳感器作用的描述中，不正確的是(　　)
A.力敏傳感器接受作用力信息，并轉化為電信號
B.磁敏傳感器接受磁場信息，并轉化為電信號
C.超聲波傳感器接受位置信息，并轉化為電信號
D.位移傳感器接受位移信息，并轉化為電信號
解析　傳感器是將非電量轉化為與之有確定對應關系的電量輸出的一種裝置。超聲波傳感器其實是聲敏傳感器，遇到不同密度的物體反射回不同的聲音信號(反射波)，可以知道物體的方位和距離。故C選項符合題意。
常用傳感器有光敏、聲敏、氣敏、磁敏、熱敏、力敏、濕敏、位移傳感器等，考生需了解這些傳感器能把什么類型的非電信號轉換成電信號，有助于此類考題的解答。
答案　C
6.關于以下電路的說法中，不正確的是(　　)
A.利用該電路可以檢測光敏電阻的好壞
B.斷開開關，在不同的光照條件下，用多用電表檢測光敏電阻的阻值
C.合上開關，在不同的光照條件下，用多用電表檢測光敏電阻的電壓
D.測量電壓時，紅、黑筆的位置可以對調
答案　D
7.如圖所示是干簧管的外形和內部結構，以下說法不正確的是(　　)
A.電子控制系統中，干簧管是獲取外部信息的一種途徑
B.干簧管是一種磁敏傳感器，當有磁鐵靠近時，干簧管的兩個簧片相互分離
C.干簧管能把磁場信號轉換為電流信號
D.干簧管的兩個電極沒有正負之分
解析　干簧管是一種磁敏傳感器，當磁鐵靠近時，干簧管的兩個簧片相互吸引。本題考查的是傳感器的種類和應用。
答案　B
8.小宋發現盲人在倒開水時很不方便，一旦開水溢出，就會發生燙傷事故，因此他想發明一個盲人使用的杯子。在市場上買電器元件時，小宋肯定不需要買的是(　　)
A.溫度感應器 B.濕度感應器
C.報警用的發光二極管 D.蜂鳴器
解析　盲人使用的杯子是需要聲音報警，而不能用發光二極管。
答案　C
9.下列元器件在使用時不需要考慮正負極的是(　　)
解析　D是光敏電阻，沒有正負極。故選D。
答案　D
10.如圖所示的電路中，當半導體材料做成的熱敏電阻浸泡到熱水中時，電流表的示數增大，則說明(　　)
A.在溫度越高時，熱敏電阻阻值越大
B.在溫度越低時，熱敏電阻阻值越小
C.半導體材料溫度升高時，導電性能變差
D.半導體材料溫度升高時，導電性能變好
解析　電流表的示數增大，說明電路中的電流增大，電阻減小，所以這個熱敏電阻的電阻率是隨溫度的升高而降低的。電阻率減小，導電性能變好，故D選項正確。
答案　D
11.如圖所示的電路圖示一個應用“非”門構成的簡易火警報警電路(采用正溫度系數熱敏電阻)，則圖中X框、Y框中應是(　　)
A.X為開關，Y為熱敏電阻
B.X為熱敏電阻，Y為開關
C.X為熱敏電阻，Y為可變電阻
D.X為可變電阻，Y為熱敏電阻
答案　C
12.用遙控器調換電視機頻道的過程，實際上就是光電傳感器把光信號轉化為電信號的過程。下列選項中，屬于這類傳感器的是(　　)
A.紅外報警裝置
B.走廊照明燈的聲控開關
C.自動洗衣機中的壓力傳感裝置
D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器
解析　紅外報警裝置把紅外光信號轉化成電信號，系統中安裝了同樣的光電傳感器；走廊照明燈的聲控開關把聲音信號轉化成電信號，系統中安裝了聲敏傳感器；自動洗衣機中的壓力傳感裝置將壓力信號轉化成電信號，系統中安裝了力敏傳感器；電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器將溫度信號轉化成電信號，系統中安裝了溫度傳感器。
答案　A
13.如圖所示為煙霧報警器，煙霧濃度達到一定值時，就開始報警。該控制系統的傳感器應該選用(　　)
A.光敏傳感器 B.氣敏傳感器
C.壓敏傳感器 D.溫度傳感器
答案　B
14.小通設計了如圖所示的一款小音箱，帶有音樂播放控制系統。如果把手伸進它的口中，就會播放幾首歌曲，然后自行停止。在選用該控制系統的傳感器時，以下最合適的是(　　)
A.聲音傳感器 B.紅外傳感器
C.溫度傳感器 D.氣敏傳感器
解析　在本控制系統中人手的信號是輸入信號，這個信號的獲得最適合的傳感器是紅外傳感器。
答案　B
15.電容式傳感器是用來將各種非電信號轉變為電信號的裝置。由于電容器的電容C取決于極板正對面積S、極板間距離d以及極板間的電介質這幾個因素，當某一物理量發生變化時就能引起上述某個因素的變化，從而又可推出另一個物理量的值的變化，如圖所示為四種電容式傳感器的示意圖，關于這四個傳感器的作用，下列說法中，不正確的是(　　)
A.圖甲中的傳感器可以用來測量角度
B.圖乙中的傳感器可以用來測量液面的高度
C.圖丙中的傳感器可以用來測量壓力
D.圖丁中的傳感器可以用來測量速度
解析　圖甲、乙、丙中的傳感器分別與θ(角度)、h(高度)、F(力)有關，均能測量對應的物理量，而圖丁中的傳感器與s(位移)有關，所以圖丁中的傳感器只能測量位移，故符合題意的是D選項。
答案　D
16.關于以下電路的說法中，不正確的是(　　)
A.利用該電路可以探究熱敏電阻的特性
B.把開關S閉合后，測量熱敏電阻的電阻值
C.隨著水溫的升高，熱敏電阻的阻值變小
D.用多用電表測量測量點之間的電壓，隨著水溫的降低，電壓將增大
解析　測量熱敏電阻的電阻值時，要切斷電源。
答案　B
17.如圖所示，醫務人員正在用紅外測溫儀檢測旅客的體溫。紅外測溫儀由光學系統、光電探測器、信號放大器及信號處理、顯示輸出等部分組成。其控制方框圖如圖所示。紅外溫度傳感器的主要作用是(　　)
A.檢測人體紅外信號并把它轉換為電信號
B.將電信號放大
C.將模擬信號轉變為單片機能處理的數字信號
D.按照儀器內部的算法和目標發射率進行校正
答案　A
18.如圖為電子起跑器，為了保證比賽的公平性，需要用電子起跑器對各位運動員的起跑反應時間進行檢測。該起跑器踏板上安裝了傳感器，當運動員聽到起跑信號啟動的瞬間，傳感器檢測到人的啟動信號，經控制器計算起跑反應時間，若小于0.1秒則判犯規。該電子起跑器的傳感器應采用(　　)
A.壓力傳感器 B.溫度傳感器
C.速度傳感器 D.濕度傳感器
答案　A
19.小通想設計一款柜門燈。只有環境光很暗且打開柜門時，燈才亮。他設計用光敏電阻來檢測環境光，用干簧管來檢測柜門的開合(柜門上安裝有磁鐵，柜門合上后干簧管常開觸頭閉合)。下列電路原理圖中，設計合理的是(　　)
解析　柜門合上，干簧管常開觸頭閉合，三極管截止，燈不亮；柜門打開，干簧管常開觸頭斷開，環境光暗時，RL電阻很大，三極管導通，燈亮。故選C。
答案　C
20.傳感器擔負著信息的采集任務，在自動控制中發揮著重要作用，傳感器能夠將感受到的物理量(如溫度、光、聲等)轉換成便于測量的量(通常是電學量)。熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖線如圖甲，由熱敏電阻Rt作為傳感器制作的自動報警器電路圖如圖乙。
(1)為了使溫度過高時報警器鈴響，c應按在________(填“a”或“b”)；
(2)若使報警的最低溫度提高些，應將P點向________移動(填“左”或“右”)；
(3)如果在最低報警溫度下無論如何調節P都不能使完好的報警器正常工作，且電路無故障，造成工作電路不正常工作的原因可能是_____________________________________________________________________。
解析　該電路的原理是：當溫度升高時熱敏電阻的阻值減小，電路中的電流增大，繼電器的磁性增強，當增加到磁力大于彈簧的彈力時銜鐵與a接觸，報警器電路接通，當磁力小于彈簧的彈力時銜鐵與b接觸，報警器斷路。(1)當溫度過高時c應與a接觸，構成閉合電路，報警器報警；(2)若使報警的最低溫度提高些，就應當使電路當中的電流減小，所以滑動變阻器的電阻應增大，所以滑動端P應向左移動；(3)乙圖中，如果在最低報警溫度下無論如何調節P都不能使完好的報警器正常工作，且電路無故障，造成工作電路不正常工作的原因可能是電源電壓太低或繼電器線圈匝數太少或彈簧勁度系數過大或線圈與銜鐵間距離過大。
答案　(1)a　(2)左　(3)乙圖中電源電壓太低或繼電器線圈匝數太少或彈簧勁度系數過大或線圈與銜鐵間距離過大(只要能說出一個原因即可)
課件31張PPT。第二章　電子控制系統信息的獲取與轉換[考試標準]一、認識常見的傳感器
1.人與傳感器
(1)傳感器：將非電量轉換為與之有確定對應關系的電量輸出的一種裝置。傳感器是電子控制系統獲取外部信息的唯一途徑。(2)傳感器與人體的器官
眼睛——光敏傳感器　耳朵——聲敏傳感器　鼻——氣敏傳感器　舌——味覺傳感器　皮膚——壓敏、熱敏、濕敏傳感器
(3)傳感器的組成由敏感元件、輸出部分組成。通過敏感元件獲取外界信息并轉換為電信號，再通過輸出部分輸出。
敏感元件是直接感受被測量，并輸出與被測量成確定關系的某一物理量的元件。
轉換元件：將敏感元件輸出的非電物理量轉換成電路參數或電量。
基本轉換電路：上述電路參數接入基本轉換電路(簡稱轉換電路)，便可轉換成電量輸出。2.傳感器的作用
(1)獲取外界的信息，并將非電量信息轉換成電信號(電流、電壓)輸出。
(2)傳感器的類型
氣敏傳感器——接受氣體信息，并轉換為電信號(如酒精濃度測試儀)
力敏傳感器——接受力信息，并轉換為電信號(如胎壓監測)
聲敏傳感器——接受聲信息，并轉換為電信號(如語音控制)
位移傳感器——接受位移信息，并轉換為電信號3.傳感器的檢測
(1)光敏電阻測試
①用一黑紙片將光敏電阻的透光窗口遮住，此時萬用表的指針基本保持不動，阻值接近無窮大。
②將一光源對準光敏電阻的透光窗口，此時萬用表的指針應有較大幅度的擺動，阻值明顯減小。
③將光敏電阻透光窗口對準入射光線，用小黑紙片在光敏電阻的遮光窗上部晃動，使其間斷受光，此時萬用表指針應隨黑紙片的晃動而左右擺動。如果萬用表指針始終停在某一位置不隨紙片晃動而擺動，說明光敏電阻的光敏材料已經損壞。測試經驗：針對方法(1)，測試值越大，說明光敏電阻性能越好。若此值很小或接近零，說明光敏電阻已燒穿損壞，不能再用。針對方法(2)，此值越小說明光敏電阻性能越好。若此值很大，表明光敏電阻內部開路損壞，不能再用。(2)壓敏電阻測試
測試方法：用萬用表的Rxlk擋測量壓敏電阻兩引腳之間的正、反向絕緣電阻，均應為無窮大。測試經驗：
如測得的阻值不是無窮大，說明有漏電流。若所測阻值很小，說明壓敏電阻已損壞；不能使用。
(3)熱敏電阻測試
怎么用萬用表測熱敏傳感器的好壞
熱敏電阻的阻值隨著溫度的變化而變化。根據這一特點，測量時選萬用表的10 k擋，將表筆分別連接于熱敏電阻的兩端，萬用表顯示的阻值，一般在300～500 kΩ。當用電烙鐵靠近熱敏電阻時(不要靠在電阻上，以免燒壞)，阻值會隨著溫度的升高而變小。如表針(或數字)不動，或一開始測量顯示的數值就偏小，說明該電阻已損壞。二、傳感器的應用
1.常見傳感器及應用
(1)光敏傳感器
①原理：利用光敏元件將光信號轉換為電信號的傳感器，由光敏感元件、轉換元件、基本轉換電路三部分組成，敏感波長包括可見光、紅外線和紫外線。
②元件符號及實物。(電路中用字母“RL”、“RG”或“R”表示)。③可見光光敏電阻應用：如光電自動開關門，聲光控開關，照相機自動曝光裝置，光電計數器，煙霧報警器，人體感應開關等電子產品光自動控制領域。
紅外光敏電阻器應用：導彈制導、天文探測、非接觸測量、人體病變探測等。
(2)熱敏傳感器
①原理：熱敏電阻(負溫度系數熱敏電阻NTC)，是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，這些金屬氧化物都具有半導體性質，導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時，這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低。②元件符號及實物。(電路中用字母符號“RT”或“R”表示)③應用：
PTC正溫度熱敏電阻用作溫度的測量與控制，如控制開水器的水溫、空調器與冷庫的溫度，利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面。
NTC負溫度熱敏電阻適用于糧倉測溫儀，同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量。
(3)濕敏傳感器
①原理：感受外界濕度變化，并通過器件材料的物理或化學性質變化，將濕度轉化成電信號的器件。②元件符號及實物。(電路中用字母“RS”或“R”表示)③應用：
濕敏傳感器在氣象預報、醫療衛生、食品加工等行業有廣泛的應用。(下雨自動關窗、自動澆花裝置等)(4)氣敏傳感器
①原理：利用表面氣敏薄膜與待測氣體相互作用(化學反應或物理吸附)，使得導電率發生變化。
②元件符號及實物(電路中常用字母“RQ”或“R”表示)③應用：一氧化碳氣體的檢測、瓦斯氣體的檢測、煤氣的檢測、氟利昂檢測、呼氣中乙醇的檢測、人體口腔口臭的檢測等等。(5)磁敏傳感器(電路中常用符號“RC”或“R”表示)
①原理：通過磁電作用將被測量(振動、位移、轉速等)轉換成電信號。
在磁敏傳感器中，霍爾元件及霍爾傳感器的生產量是最大的。
②元件符號及實物③應用：金屬異物探測器，磁帶錄音機、錄像機、XY記錄儀、打印機、電唱機及儀器中的通風風扇等。(6)力敏傳感器
①原理：將位移、加速度、力、力矩、壓力等各種參數，轉換成電信號的器件。
②元件符號及實物。(電路中常用符號“RC”或“R”表示)③應用：測力、稱重、汽車胎壓監測系統、安保系統等。(7)聲敏傳感器①原理：將聲音傳播的機械振動轉換成電信號的器件
聲敏電阻→信號→電路轉換、放大→傳送
②元件電路和符號。(電路中常用符號“RC”或“R”表示)
③應用：聲控燈、語音控制、話筒(麥克風)、偵察監視、超聲波檢測等。A.Rt應選用負溫度系數的熱敏電阻
B.S閉合時，V3導通后，V2導通
C.閉合S后，溫度下降到設定值以下時V4發光，然后溫度升高到設定值以上時V4熄滅
D.S斷開，當V1截止時，V3截止
答案　C[變式1]　光敏電阻的阻值能夠隨光線的變化而變化。以下的曲線，能夠反映光敏電阻的特性的是(　　)解析　光照增強，電阻變小。
答案　B【例2】　如圖所示為某傳感裝置內部部分電路圖，RT為正溫度系數熱敏電阻，其特性為隨著溫度的升高阻值增大；R1為光敏電阻，其特性為隨著光照強度的增強阻值減小；R2和R3均為定值電阻，電源電動勢為E，內阻為r，V為理想電壓表。若發現電壓表示數增大，可能的原因是(　　)①熱敏電阻溫度降低，其他條件不變　②熱敏電阻溫度升高，其他條件不變　③光照減弱，其他條件不變　④光照增強，其他條件不變
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析　熱敏電阻溫度降低，其他條件不變時，熱敏電阻阻值減小，總電阻減小，總電流變大，則熱敏電阻及光敏電阻所在的并聯支路電壓減小，光敏電阻上的電流減小，則熱敏電阻及電阻R3上的電流變大，則電壓表的讀數變大，故①正確，②錯誤；若光照減弱，則光敏電阻的阻值增大，總電阻變大，總電流減小，則熱敏電阻及光敏電阻所在的并聯支路電壓增大，則R3上的分壓變大，電壓表示數變大，選項③正確，④錯誤。故選A。
答案　A[變式2]　如圖所示為沒有開關的磚塊燈，這盞燈上面沒有按鈕，也沒有電源線，然而，想操作它卻又非常簡單，把磚塊立起來，就可以照明，合在桌面上。燈就滅掉。請你為這款燈選擇合適的傳感器(　　)A.溫度傳感器(能感受溫度并轉換成可輸出的電信號)
B.濕度傳感器(把濕度轉換成電信號并輸出)
C.光敏傳感器(把光信號轉換為電信號的傳感器)
D.重力傳感器(利用了其內部有加速度會造成的晶體變形這個特性，完成從重力變化到電信號的轉換)
答案　D【例3】　(2016·10月浙江選考)如圖所示是某電動玩具的電路圖，電路圖中R1應選用的類型是(　　)答案　B[變式3]　(2017·4月紹興模考)自動烘手機的工作原理一般為：當手靠近出風口，傳感器檢測到信號，控制電路對信號處理后控制打開加熱電路繼電器及吹風電路繼電器，開始加熱、吹風。當傳感器檢測的信號消失時，停止加熱、吹風。以下最適合用在該控制電路的傳感器是(　　)答案　B
【易混易錯】
1.傳感器及應用可能
2.常見傳感器的結構圖和電路符號
3.常見傳感器應用舉例

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