1、传感器的简单使用典型例题热点一热敏电阻的实际应用【典例1】某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25 80 范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25 时的阻值)为900.0 ;电源E(6 V,内阻可忽略);电压表(量程150 mV);定值电阻R0(阻值20.0 ),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 );电阻箱R2(阻值范围0999.9 );单刀开关S1,单刀双掷开关S2。实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0 。将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2
2、置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0 。实验得到的R2-t数据如表。t/25.030.040.050.060.070.080.0R2/900.0680.0500.0390.0320.0270.0240.0回答下列问题:(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到_ (填“a”或“b”)端。(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并作出R2-t曲线。(3)由图乙可得到RT在25 80 范围内的温度特性。当t=44.0 时,可得RT=_。(4)将RT握于手心,手心温度
3、下R2的相应读数如图丙所示,该读数为_,则手心温度为_。【解析】(1)为了保护测量电路,在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到b端。(2)在图乙的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,作出R2-t曲线如图所示:(3)由作出的R2-t曲线可知,当t=44.0 时,可得RT=450 。(4)根据图丙所示读数为6100 +210 +10 +0.10 =620.0 ,由作出的R2-t曲线可知,当RT=620.0 时,可得t=33.0 。答案: (1)b(2)图见解析(3)450(4)620.033.0热点二光敏电阻的实际应用【典例2】为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统。光控开关可采用光敏电
4、阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx)。某光敏电阻RP在不同照度下的阻值如表:照度/lx0.20.40.60.81.01.2电阻/k754028232018(1)根据表中数据,请在图甲给定的坐标系中描绘出光敏电阻阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点_。(2)如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路。给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图。(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下:光
5、敏电阻RP(符号,阻值见图表)直流电源E(电动势3 V,内阻不计);定值电阻:R1=10 k,R2=20 k,R3=40 k(限选其中之一并在图中标出);开关S及导线若干。【解题探究】(1)当照度降低至1.0 lx时,光敏电阻的阻值如何确定?阻值为多少?提示:由题干中表格数据可得阻值为20 k。(2)如何使光敏电阻两端的电压达到2 V?提示:依据串联电路的分压原理,串联一个合适的分压电阻。【解析】(1)根据表中的数据,在坐标纸上描点连线,得到如图所示的变化曲线。阻值随照度变化的特点:光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小。(2)因天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,此时光敏电阻阻值为20 k,两端电压为2 V,电源电动势为3 V,故应加上一个分压电阻,分压电阻阻值为10 k,即选用R1;此电路的原理图如图所示。答案:(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线见解析光敏电阻的阻值随光的照度的增大非线性减小(2)电路原理图见解析图
