[選修3-2]64傳感器的應(yīng)用實(shí)例-文庫(kù)吧資料
2024-11-25 20:16本頁(yè)面
【正文】 0Ω，兩燈電阻不計(jì)． (1)分析電飯煲的工作原理 (2)計(jì)算加熱和保溫兩種狀態(tài)下，電飯煲消耗的電功率之比． (3)簡(jiǎn)要回答，如果不閉合開關(guān) S1，能將飯煮熟嗎？ （ 1）電飯煲盛上食物后，接上電源， S2自動(dòng)閉合，同時(shí)手動(dòng)閉合S1，這時(shí)黃燈短路，紅燈亮，電飯煲處于加熱狀態(tài)，加熱到 80℃ ，S2自動(dòng)斷開， S1仍閉合；水燒開后，溫度升高到 103℃ 時(shí)，開關(guān) S1自動(dòng)斷開，這時(shí)飯已經(jīng)煮熟，黃燈亮，電飯煲處于保溫狀態(tài)．由于散熱，待溫度將至 70℃ 時(shí)， S2自動(dòng)閉合，電飯煲重新加熱，溫度達(dá)到80℃ 時(shí)， S2又自動(dòng)斷開，再次處于保溫狀態(tài)．（ 2）加熱時(shí)電飯煲消耗的電功率 P1＝ U2/R并 ，保溫時(shí)電飯煲消耗的功率 P2＝ 兩式中 從而有 （ 1 (3)如果不閉合開關(guān) S1，開始 S2總是閉合的， R1被短路，功率為 P1，當(dāng)溫度上升到 80℃ 時(shí)， S2自動(dòng)斷開，功率降為 P2，溫度降到70℃ ， S2自動(dòng)閉合 …… 溫度只能在 70℃ ――80 ℃ 之間變化，不能把水燒開，不能煮熟飯． 21URR并＋212150011RRR RR ?并 ＝＝＋121121RRPPR 并并＋＝＝例 324a是某同學(xué)研究熱敏電阻阻值隨溫度的變化規(guī)律時(shí)設(shè)計(jì)的電路圖 （ 1）根據(jù)電路圖，在圖 324b的實(shí)物上連線．（ 2）通過實(shí)驗(yàn)，他得到了該熱敏電阻的伏安特性曲線如圖 325a所示，由圖可知，熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而 ． （ 3）他將這個(gè)熱敏電阻接入圖 325b所示的電路中，已知電源電壓為 9V， R1=300Ω，毫安表讀數(shù)為 60mA，則 R2的阻值為 Ω 圖 324a Rx A S V V A 圖 324b I/mA U/V 1 50 0 a 10 20 30 40 A R1 R2 熱敏電阻 b R 9V 2 3 4 5 6 圖 325 例 1為某一熱敏電阻 R(電阻值隨溫度的改變而改變 ， 且對(duì)溫度很敏感 )的 IU關(guān)系曲線圖 。試說明傳感器是如何把溫度值轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的。其中 R2 為用半導(dǎo) 體熱敏材料制成的傳感器，電流表為值班室的顯示器， a、 b之間接 報(bào)警器。開關(guān)閉合后，啟動(dòng)器兩極之間有電壓使氖氣放電而發(fā)出輝光，輝光發(fā)出的熱量使 U形動(dòng)觸片受熱膨脹向外延伸，碰到靜觸片接觸，電路接通；溫度降低時(shí)， U動(dòng)觸片向里收縮，離開觸點(diǎn)，切斷電路。其中有一種是動(dòng)圈式的，它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個(gè)輕小的金屬線圈，線圈處于永磁體的磁場(chǎng)中，當(dāng)聲波使膜片前后振動(dòng)時(shí)，就將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。 熱電傳感器 :熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化的原理制成的，如各種家用電器（空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、電飯煲等）的溫度控制、火警報(bào)警器、恒溫箱等。 (取g=10 m/s2) (1)若上頂板傳感器的示數(shù)是下底板 傳感器的示數(shù)的一半 ， 試判斷箱的 運(yùn)動(dòng)情況 。 A S P C B ω O O′ 輸出電壓 U 解：設(shè)彈簧伸長(zhǎng) x , 則 ∴ x= m ω2 l ／ ( km ω2 ) 設(shè)滑動(dòng)變阻器單位長(zhǎng)度 的電阻為 r1 U=IRx=Exr1 / l r1= Ex/ l ∴ U= Em ω2 ／ (km ω2) 例 7：將金屬塊 m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中 ， 如圖所示 ，在箱的上頂板和下底板裝有壓力傳感器 ， 箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng) 。已知 A的質(zhì)量為 m，彈簧的勁度系數(shù)為 k、自然長(zhǎng)度為 l，電源的電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)阻不計(jì)。假設(shè)電壓表是理想的，則下列說法正確的是 ( ) A 物體 M運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 電源內(nèi)的電流會(huì)發(fā)生變化 B 物體 M運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 電壓表的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化 C 物體 M不動(dòng)時(shí) ， 電路中沒有電流 D 物體 M不動(dòng)時(shí) ， 電壓表沒有示數(shù) B 例 6:可測(cè)量飛機(jī)、航天器、潛艇的轉(zhuǎn)動(dòng)角速度 ,其結(jié)構(gòu)如圖所示。試求加速度 a與輸出電壓 U的關(guān)系式。 0 10 10 U P U0 解： a=2kS/m ∴ S=ma/2k U=U0 Rx / R = U0 S / L =maU0 / 2kL =mU0 a / 2kL∝ a 例題 4：加速度計(jì)是測(cè)定物體加速度的儀器，它已成為導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇后宇宙飛船制導(dǎo)系統(tǒng)的信息源?；瑝K上有指針，可通過標(biāo)尺測(cè)出滑塊的位移，然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo)。加速度計(jì)的構(gòu)造和原理的示意圖如圖示，沿導(dǎo)彈長(zhǎng)度方向按裝的固定光滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為 m的滑塊，滑塊的兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為 k的彈簧相連，兩彈簧的另一端與固定壁相連。 力電轉(zhuǎn)換器 ＋ ＋ － － 輸出 輸入 受壓面 (1) 設(shè)計(jì)電路如圖 (2) 測(cè)量步驟與結(jié)果 :① 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻
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