1 传感器及其工作原理知识点题库

传感器的输出量通常为（）

A . 非电量信号 B . 电量信号 C . 位移信号 D . 光信号

人类发射的绕地球运转的所有航天器，在轨道上工作时都需要电能，所需要的电能都是由太阳能电池把太阳能转化为电能得到的，要求太阳能电池板总是对准太阳，为达到这一要求应利用下列哪种传感器来感知太阳方位（　　）

A . 力传感器 B . 光传感器 C . 温度传感器 D . 生物传感器

如图是一种温度自动报警器原理示意图，制作水银温度计时，插入一根金属丝，水银与金属丝相接触时，电磁铁电路就会接通．当温度时，电铃响，发出报警信号，此时螺线管的上端是极．

某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压U ．现有下列器材：力电转换器、质量为M₀的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器的受压面上）．请完成对该物体质量的测量．

（1）设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图．
（2）以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整： .
A．调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零；
B．将放在转换器上，记下输出电压U₀；
C．将待测物放在转换器上，记下输出电压U₁；
（3）根据以上测量，可求出：比例系数k= 待测物体的质量M= .
（4）请设想实验中可能会出现的一个问题： .

传感器是指这样一类元件，它通常能把非电学量（如力、光等）的变化，转换为电学量（如电流、电压等）的变化，或电路的通断。它在自动控制中有着广泛的应用。关于制作传感器需要的元器件，下列说法正确的是( )

A . 热敏电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化 B . 金属热电阻能够把温度的变化转换为其阻值的变化 C . 光敏电阻能够把光照强弱的变化转换为其阻值的变化 D . 所有传感器都是由半导体材料制作的

如图所示，电源两端的电压恒定，L为小灯泡，R为光敏电阻，D为发光二极管(电流越大，发出的光越强)，且R与D距离不变，下列说法中正确的是( )

A . 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率增大 B . 当滑动触头P向左移动时，L消耗的功率减小 C . 当滑动触头P向右移动时，L消耗的功率可能不变 D . 无论怎样移动触头P ， L消耗的功率都不变

许多楼道照明灯具有这样的功能：天黑时，出现声音它就开启，而在白天，即使有声音它也没有反应．它的控制电路中可能接入的传感器是( )

A . 温度传感器和光电传感器 B . 光电传感器和声音传感器 C . 声音传感器和热电传感器 D . 温度传感器和热电传感器

如图所示是一位同学设计的防盗门报警器的简化电路示意图．门打开时，红外光敏电阻R₃受到红外线照射，电阻减小；门关闭会遮蔽红外线源(红外线源没有画出)．经实际试验，灯的亮灭能反映门的开、关状态．门打开时两灯的发光情况以及R₂两端电压U_R₂与门关闭时相比( )

A . 红灯亮，U_R₂变大 B . 绿灯亮，U_R₂变大 C . 绿灯亮，U_R₂变小 D . 红灯亮，U_R₂变小

温度传感器是一种将温度变化转换为电学量变化的装置，它通过测量传感器元件的电学量随温度的变化来实现温度的测量，其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻．在某次实验中，为了测量热敏电阻R_T在0℃到100℃之间多个温度下的阻值，一实验小组设计了如图甲所示电路．

其实验步骤如下：

①正确连接电路，在保温容器中加入适量开水；

②加入适量的冰水，待温度稳定后，测量不同温度下热敏电阻的阻值；

③重复第②步操作若干次，测得多组数据．

（1）
该小组用多用电表“×100”挡测热敏电阻在100℃下的阻值，发现表头指针偏转的角度很大；为了准确地进行测量，应换到挡（选填“×10”、“×1k”）；如果换挡后就用表笔连接热敏电阻进行读数，那么欠缺的实验步骤是：，补上该步骤后，表盘的示数如图乙所示，则它的电阻是Ω．
实验小组算得该热敏电阻在不同温度下的阻值，并据此绘得图丙的R﹣t关系图线，请根据图线写出该热敏电阻的R﹣t关系；
（2）
若把该热敏电阻与电源（电动势E=1.5V、内阻不计）、电流表（量程为5mA、内阻R_g=100Ω）、电阻箱R₀串联起来，连成如图丁所示的电路，用该电阻作测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“热敏电阻测温计”．
①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该（填“较大”或“较小”）；
②若电阻箱的阻值取R₀=220Ω，则电流表3mA处所对应的温度刻度为℃．

传感器是一种采集信息的重要器件，如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（）

A . 若电容减小，则力F增大 B . 若电容增大则力F减小 C . 若电容变大，则力F增大 D . 以上说法都不对

如图是霍尔元件的工作原理示意图，如果用d表示薄片的厚度，k为霍尔系数，对于一个霍尔元件d、k为定值。如果保持I恒定，则可以验证U_H随B的变化情况，以下说法中正确的是（）

A . 将永磁体的一个磁极逐渐靠近霍尔元件的工作面，U_H将变大 B . 在测定地球两极的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 C . 在测定地球赤道上的磁场强弱时，霍尔元件的工作面应保持水平 D . 改变磁感线与霍尔元件工作面的夹角，U_H将发生变化

如图甲所示为在温度为10 ℃左右的环境中工作的某自动恒温箱原理简图，箱内的电阻R₁＝20 kΩ，R₂＝10 kΩ，R₃＝40 kΩ，R_t为热敏电阻，它的电阻随温度变化的图线如图乙所示。当a、b端电压U_ab＜0时，电压鉴别器会令开关S接通，恒温箱内的电热丝发热，使箱内温度升高；当U_ab＞0时，电压鉴别器会令开关S断开，停止加热，恒温箱内的温度恒定在℃。

下列关于传感器说法中不正确的是（）

A . 热敏电阻是由金属制成的，对温度感知灵敏 B . 电子秤所使用的测力装置是力传感器，它是把力信号转化为电压信号 C . 电熨斗能自动控制温度的原因是它装有双金属片，这种双金属片的作用是控制电路的通断 D . 光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量

关于传感器及其工作原理，下列说法正确的是（　　）

A . 传感器是把电学量转换为非电学量，以便进行测量、传输、处理和控制 B . 硫化镉制作的光敏电阻在被光照射时，随着光照的增强，其电阻值变小 C . 金属热电阻比热敏电阻的化学稳定性好，测温范围大，灵敏度高 D . 霍尔元件能够检测磁场及其变化，其原理是法拉第电磁感应定律

如图是电子秤中用电容制成的力传感器电路图。当用力F向上压膜片电极时，下列说法正确的是（　　）

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A . 电容器的电容增大，带电荷量增大 B . 电容器的电容减小，带电荷量减小 C . 电流表有示数，其电流方向由a向b D . 电流表有示数，其电流方向由b向a

如图甲是用气敏电阻改装的酒精含量测试仪电路图，测试仪用以测试汽车司机是否酒驾， $\text{[math]}$ 为定值电阻， $\text{[math]}$ 为气敏电阻。 $\text{[math]}$ 的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙，电源电动势保持不变。若测试对象呼出的气体中酒精气体浓度越大，则（　　）

A . 测试仪中电压表的示数越小 B . 测试仪中电流表的示数越小 C . 电路消耗的总功率越大 D . 电压表与电流表示数的比值越小

关于传感器的作用，下列说法正确的是（）

A . 通常的传感器可以直接用来进行自动控制 B . 传感器可以用来采集信息 C . 通常的传感器可以将感受到的信号转换为电学量 D . 所有的传感器都将感受到的信号转换为电学量

如图所示是电子电路中常用到的一种称为“干簧管”的元件。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 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 D . 干簧管是一种能感知磁场的传感器

传感器在日常生活中有着广泛的应用，它的种类多种多样，其性能也各不相同。以下有关传感器的说法正确的是（）

A . 图1中办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开或关，应用的是光传感器 B . 图2中非触摸式自动水龙头(自动感应水龙头)应用的传感器是生物传感器 C . 图3中空调机在室内温度达到设定的温度后，会自动停止工作，空调机内实现这一功能的传感器是温度传感器 D . 图4中电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器，能控制电路的通断

在新冠肺炎疫情防控时期，我们经常需要测量体温，某同学利用老师提供的一热敏电阻（阻值随温度的升高线性增加）设计了一个简易电子测温装置，他进行了如下操作∶

（1）由于该同学不知热敏电阻的详细参数，为了测量热敏电阻R阻值随温度变化的关系，该同学设计了如图1所示的电路，他们的实验步骤如下。
①先将单刀双掷开关S掷向1，调节热敏电阻的温度t₁ ，记下电流表的相应示数I₁；
②然后将单刀双掷开关S掷向2，调节电阻箱使电流表的读数为，记下电阻箱相应的示数R₁；
③逐步升高温度的数值，每一温度下重复步骤①②；
④根据实验测得的数据，作出了R随温度t变化的图像如图2所示。
（2）设计电子测温装置，实验室提供了如下器材：
A．干电池，电动势为1.5V，内阻不计；
B．灵敏毫安表，量程10mA，内阻R_A为10Ω；
C．滑动变阻器R₁；
开关、导线若干。
该同学计划设计测温范围为0℃~50℃，设计了如图3所示的电路图，并进行了如下操作∶
①调节热敏电阻的温度为0℃，调节滑动变阻器R，使毫安表指针满偏后保持滑动变阻器R₁阻值不变；
②写出毫安表的电流值I（A）和温度t（℃）的关系式；
③根据关系式将毫安表刻度盘上的电流值改写为温度值；
④若干电池用久了其电源电动势不变，而其内阻变大，无法忽略不计，保持R₁不变。测量结果将会（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

1 传感器及其工作原理 知识点题库

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