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第一節　認識常見的傳感器
考試內容
考核要求
(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
1.傳感器是非電量轉換為與之有確定關系的電量輸出的裝置。
2.在電子控制系統中，傳感器是必不可少的元件，是電子控制系統獲取外部信息的唯一途徑。有的傳感器就像人的眼睛，可以“看到”光線的強弱。有的傳感器則像人的皮膚，可以“感受”到溫度的變化。還有一些傳感器可以充當人的耳朵，“聽到”聲音并加以辨別。而鼻子的功能也可以用傳感器實現，這種傳感器能敏銳地“嗅”出各種氣味。
3.傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過敏感元件獲取外界信息并轉換為電信號，通過輸出部分輸出。
4.作為控制器的信號源，傳感器在電子控制系統中是必不可少的重要元件。在電路中通過它獲取外界的信息，再轉換為電信號傳輸給控制器去處理。
5.在電子控制系統中，不同的傳感器可以用來收集不同的變化信息，并把它們轉換為電流、電壓等電信號的變化，以便于傳輸、處理、存儲和輸出。
6.傳感器的類型很多，常見的有光敏傳感器、熱敏傳感器、聲敏傳感器、濕敏傳感器、氣敏傳感器、力敏傳感器和位移傳感器等。
一、常見的傳感器(a)
　常見的傳感器如下表所示：
名稱
符號
特性
光敏傳感器
光照越強，阻值越小
熱敏傳感器
正溫度系數熱敏電阻：溫度越高電阻越大
負溫度系數熱敏電阻：溫度越高電阻越小
濕敏傳感器
濕度越大，阻值越小
磁敏傳感器
有磁場干簧管處于“開通”狀態
無磁場干簧管處于“關斷”狀態
氣敏傳感器
電阻值隨被測氣體的濃度和成分而變化
力敏傳感器
貨物重量的變化轉換為電阻的變化、電壓的變化
聲敏傳感器
音頻振動——電阻值變化
紅外傳感器
壓敏傳感器
壓敏電阻是一種對電壓敏感的非線性過電壓保護半導體元件。
位移傳感器
【典例1】 以下傳感器中，表示濕敏電阻的是(　　)
解析　A是濕敏電阻，B是力敏傳感器，C是氣敏傳感器，D是熱敏電阻。故選A。
答案　A
【變式訓練1】 以下電路符號中，表示光敏電阻的是(　　)
解析　A是濕敏電阻，B是光敏電阻，C是固定電阻，D是電位器。故選B。
答案　B
二、光敏傳感器、熱敏傳感器的檢測(c)
為了確定傳感器的質量好壞，必須對它進行檢測。在做精度要求不高的檢測時，通常可以用多用電表。
1.光敏電阻的檢測
在光線充足照射光敏電阻時和光線不足兩種情況下，用多用電表的電阻擋(歐姆擋)測光敏電阻斷開電路時的阻值變化，或用多用電表的直流電壓檔測光敏電阻在接入電路工作時兩端電壓值的變化來判斷。一般，光敏電阻受光照時其阻值較小，受弱光照時其阻值較大。
2.熱敏電阻的檢測
把熱敏電阻浸在溫度由室溫逐漸升高到接近100℃的水中，分別用多用電表的電阻擋和電壓擋測量在斷開和接入電路兩種情況下的電阻和電壓。在測量時，熱敏電阻兩端的裸露引線盡量離開水面(水會導電)，測量時手也不要接觸到元件或引腳。
【典例2】 如圖所示，用多用電表對光敏電阻的阻值進行測量，判斷光敏電阻質量的好壞。若該光敏電阻質量正常，以下描述合理的是(　　)
A.斷開開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越大
B.斷開開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越小
C.合上開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越小
D.合上開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越大
解析　光敏傳感器質若正常，無光照時呈高阻，暗電流較小；有光照時呈低阻，亮電流較大。題圖示為光照時斷路狀態測量，應該是測量其阻值大小，所以多用表選擇為歐姆擋，阻值較小。正確答案為B。
答案　B
【變式訓練2】 如圖所示，用手遮住光敏電阻時，偏轉角為θ1，移開手后，偏轉角為θ2，下列說法中，正確的是(　　)
A.θ1＝θ2 B.θ1>θ2
C.θ1<θ2 D.無法確定
解析　用手遮住光敏電阻時的電阻比移開手后的電阻要大，因此θ1<θ2，故選C。
答案　C
三、常見傳感器的作用(a)
傳感器作為控制器的信息源，獲得外界的輸入信息，并通過它將非電量信息轉換成電信號傳輸給控制器去處理。電子控制系統中不同的傳感器可以用來收集不同的變化信息，并把它們轉換為電流、電壓等電信號的變化，以便于傳輸、處理、存儲和輸出。
【典例3】 一般來說，傳感器充當(　　)
A.輸入部分 B.控制部分
C.輸出部分 D.被控對象
解析　一般來說，傳感器充當電子控制系統的輸入部分。故選A。
答案　A
1.以下傳感器中，能模擬人眼睛功能的是(　　)
解析　A是氣敏傳感器，B是熱敏傳感器，C是熱敏傳感器，D是光敏電阻；能模擬人眼睛功能的是熱敏電阻。故選D。
答案　D
2.下列表示傳感器結構圖、電路符號及表述有錯誤的是(　　)
解析　C是聲敏傳感器。故選C。
答案　C
3.干簧管屬于的傳感器類型是(　　)
A.力敏傳感器 B.磁敏傳感器
C.熱敏傳感器 D.聲敏傳感器
解析　干簧管的導通和斷開受周圍有無磁場的影響，屬于磁敏傳感器。故選B。
答案　B
4.傳感器不能用于(　　)
A.科學測量 B.科學計數
C.科學探究 D.殺死癌細胞
解析　傳感器一般用于控制系統的輸入部分，能把其他信號轉變成電信號，不具有殺死癌細胞的功能。故選D。
答案　D
5.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　把開關閉合后，測量熱敏電阻兩端的電壓。故選B。
答案　B
6.電路圖中R1應選用的類型是(　　)
解析　A是電阻，B是光敏電阻，C是壓敏電阻，D是濕敏電阻，答案選B。
答案　B
1.不能模擬人的皮膚功能的傳感器的是(　　)
A.熱敏傳感器 B.力敏傳感器
C.濕敏傳感器 D.位移傳感器
解析　皮膚沒有位移感知功能。故選D。
答案　D
2.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
解析　超聲波傳感器用于檢測超聲波，并轉化為電信號。故選C。
答案　C
3.下列關于干簧管的說法中，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，當有磁鐵靠近時，干簧管的兩個簧片相互合攏。故選B。
答案　B
4.關于干簧管，下列說法正確的是(　　)
A.干簧管接入電路中相當于電阻的作用
B.干簧管是根據熱脹冷縮的原理制成的
C.干簧管接入電路中相當于開關的作用
D.干簧管是作為電控元件以實現自動控制的
解析　干簧管接入電路中相當于電阻的作用；干簧管是根據磁化的原理制成的；干簧管一般作為執行部件實現自動控制的。故選C。
答案　C
5.干簧管的通斷可以檢測出它的周圍是否存在(　　)
A.電流 B.水分 C.電阻 D.磁場
解析　干簧管是磁敏傳感器，干簧管的通斷可以檢測出它的周圍是否存在磁場。故選D。
答案　D
6.平板電腦中用到了多種多樣的傳感器，關于平板電腦傳感器下列說法不正確的是(　　)
A.喇叭利用了聲音傳感器，能將聲信號轉化為電信號
B.顯示屏的亮度改變利用了光敏傳感器，將外界光信號轉化電信號來控制屏幕燈的亮度
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.平板電腦中有指南針的功能，是利用磁敏傳感器，可以檢測磁場強度和方向
解析　喇叭的作用是將電信號重新轉變為聲音信號，一般用于控制系統的輸出部分。故選A。
答案　A
7.如圖所示為某電動玩具的電路圖，R1選擇的類型是(　　)
解析　根據電路符號R1是光敏電阻，選項中A是濕敏電阻，B是光敏電阻，C是固定電阻，D是氣敏電阻。故選B。
答案　B
8.如圖所示是某濕度報警控制的電路圖，該電路圖中Rp應選用的類型分別是(　　)
解析　從電路圖中可以看出RP是可變電阻器；A是負溫度系數的熱敏電阻，B是光敏電阻，C是濕敏電阻，D是可變電阻器。故選D。
答案　D
9.以下符號中表示聲敏傳感器的是(　　)
解析　本題考查常用傳感器的電路符號。A為揚聲器。B為濕敏電阻，C為聲敏傳感器，D為干簧管即磁敏傳感器。故選C。
答案　C
10.以下列舉的傳感器實物中屬于光敏傳感器的是(　　)
解析　A是光敏電阻，B是干簧管，C是咪頭，D是熱敏電阻。故選A。
答案　A
11.我國于2011年5月1日起，醉酒駕駛由交通違法行為升級為犯罪行為。“陶瓷氣敏傳感器”可以用于分析氣體中酒精蒸汽的含量。如果司機飲酒，血液中的酒精成分擴散到呼出的氣體中，呼出的氣體噴在傳感器上，傳感器的電阻將隨酒精蒸汽濃度發生相應的變化，從而可以檢測血液中的酒精含量。某種陶瓷氣敏傳感器的電導(即電阻的倒數)與氣體中酒精蒸汽濃度C的關系如圖甲所示。現用其組成如圖乙所示的檢測電路(電池內阻為r，電流表內阻不計)。以下判斷正確的是(　　)
A.此陶瓷氣敏傳感器的電阻與氣體中酒精蒸汽的濃度C成正比
B.氣體中酒精蒸汽的濃度C越大，則電流表指針偏轉的角度越小
C.氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則電池路路端電壓越小，傳感器上電壓也越小
D.氣體中酒精的蒸汽濃度C越大，則傳感器電阻越小，電源的總功率越小
解析　由題圖甲可知氣體中酒精濃度越高則傳感器的電導越大(即電阻越小)，傳感器上的電壓也隨之減小，則電路中的外電阻也變小從而路端電壓也降低。故選C。
答案　C
12.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。故選D。
答案　D
13.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
解析　測量電壓時紅表筆接高電勢，黑表筆接低電勢，不能隨意對調。故選D。
答案　D
14.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，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，③正確，④錯誤。故選A。
答案　A
15.新交規2013年1月日開始執行，飲酒駕駛屬于違法犯罪行為，酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，如圖甲所示是它的原理圖，酒精氣敏傳感器的電阻跟酒精氣體濃度的關系如圖乙所示，如果駕駛員呼出的酒精氣體濃度增大，那么下面說法錯誤的是(　　)
A.傳感器的電阻減小 B.通過傳感器的電流增大
C.傳感器兩端的電壓減小 D.電壓表的示數減小
解析　根據圖乙可知隨著氣體濃度的增大傳感器的電阻減小，則通過傳感器的電流增大，傳感器兩端的分壓減小，R1兩端的電壓升高，電壓表測R1兩端的電壓。故選D。
答案　D
16.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
解析　紅外溫度傳感器作為電子控制系統的輸入部分，主要的作用是檢測人體紅外信號并把他轉換為電信號。故選A。
答案　A
17.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
18.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。故選D。
答案　D
課件16張PPT。第一節　認識常見的傳感器非電量1.傳感器是________轉換為與之有確定關系的______輸出的裝置。
2.在電子控制系統中，_______是必不可少的元件，是電子控制系統獲取外部信息的唯一途徑。有的傳感器就像人的______，可以“看到”光線的強弱。有的傳感器則像人的______，可以“感受”到溫度的變化。還有一些傳感器可以充當人的______，“聽到”聲音并加以辨別。而鼻子的功能也可以用傳感器實現，這種傳感器能敏銳地“嗅”出各種氣味。
3.傳感器一般由_________和_________組成，通過___________獲取外界信息并轉換為電信號，通過___________輸出。電量傳感器眼睛皮膚耳朵敏感元件輸出部分敏感元件輸出部分4.作為控制器的信號源，傳感器在電子控制系統中是必不可少的重要元件。在電路中通過它獲取___________，再轉換為_______傳輸給控制器去處理。
5.在電子控制系統中，不同的傳感器可以用來收集不同的變化信息，并把它們轉換為______、______等電信號的變化，以便于傳輸、處理、存儲和輸出。
6.傳感器的類型很多，常見的有___________、____________、____________、___________、氣敏傳感器、____________和____________等。外界的信息電信號電流電壓光敏傳感器熱敏傳感器聲敏傳感器濕敏傳感器力敏傳感器位移傳感器一、常見的傳感器(a)常見的傳感器如下表所示：【典例1】 以下傳感器中，表示濕敏電阻的是(　　)解析　A是濕敏電阻，B是力敏傳感器，C是氣敏傳感器，D是熱敏電阻。故選A。
答案　A【變式訓練1】 以下電路符號中，表示光敏電阻的是(　　)解析　A是濕敏電阻，B是光敏電阻，C是固定電阻，D是電位器。故選B。
答案　B二、光敏傳感器、熱敏傳感器的檢測(c)為了確定傳感器的質量好壞，必須對它進行檢測。在做精度要求不高的檢測時，通常可以用多用電表。1.光敏電阻的檢測在光線充足照射光敏電阻時和光線不足兩種情況下，用多用電表的電阻擋(歐姆擋)測光敏電阻斷開電路時的阻值變化，或用多用電表的直流電壓檔測光敏電阻在接入電路工作時兩端電壓值的變化來判斷。一般，光敏電阻受光照時其阻值較小，受弱光照時其阻值較大。2.熱敏電阻的檢測把熱敏電阻浸在溫度由室溫逐漸升高到接近100℃的水中，分別用多用電表的電阻擋和電壓擋測量在斷開和接入電路兩種情況下的電阻和電壓。在測量時，熱敏電阻兩端的裸露引線盡量離開水面(水會導電)，測量時手也不要接觸到元件或引腳。【典例2】 如圖所示，用多用電表對光敏電阻的阻值進行測量，判斷光敏電阻質量的好壞。若該光敏電阻質量正常，以下描述合理的是(　　)A.斷開開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越大
B.斷開開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越小
C.合上開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越小
D.合上開關，選擇歐姆擋，照度越高則所測阻值越大解析　光敏傳感器質若正常，無光照時呈高阻，暗電流較小；有光照時呈低阻，亮電流較大。題圖示為光照時斷路狀態測量，應該是測量其阻值大小，所以多用表選擇為歐姆擋，阻值較小。正確答案為B。
答案　B【變式訓練2】 如圖所示，用手遮住光敏電阻時，偏轉角為θ1，移開手后，偏轉角為θ2，下列說法中，正確的是(　　)A.θ1＝θ2 B.θ1>θ2
C.θ1<θ2 D.無法確定
解析　用手遮住光敏電阻時的電阻比移開手后的電阻要大，因此θ1<θ2，故選C。
答案　C三、常見傳感器的作用(a)傳感器作為控制器的信息源，獲得外界的輸入信息，并通過它將非電量信息轉換成電信號傳輸給控制器去處理。電子控制系統中不同的傳感器可以用來收集不同的變化信息，并把它們轉換為電流、電壓等電信號的變化，以便于傳輸、處理、存儲和輸出。【典例3】 一般來說，傳感器充當(　　)A.輸入部分 B.控制部分 C.輸出部分 D.被控對象
解析　一般來說，傳感器充當電子控制系統的輸入部分。故選A。
答案　A

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