1、传感器的应用(二) 同步练习1、利用半导体热敏电阻的温度特性,能否制作一只温度计?试距离说明。图6-3-82、利用光敏电阻进行自动计数的示意图如图6-3-8所示,A是发光仪器,B是光电传感器,采用的传感器是光敏电阻,试分析此自动计数系统的工作过程。图6-3-93、如图6-3-9所示,一条形磁铁置于水平转台上随转台一起作匀变速转动,一磁传感器位于转台边缘。从而可以获得传感器所在位置的磁感应强度随时间的变化曲线如图。图中横坐标为时间轴,读数为3秒/每格,纵坐标为磁感应强度。求:(1)请类比平均速度的定义方法,定义平均角速度,并求出转台在测量期间的平均角速度;(2)请类比加速度的定义方法,定义角加速
2、度,并求出转台的角加速度。4、如图6-3-10(A)C的轴线Z沿水平方向,有一个铷铁硼材料制成圆柱形强磁体M,其圆形端面分别为N极和S极,将磁体M与线圈C共轴放置。磁体的对称中心置于Z轴的原点O。Q点是线圈C的对称面的圆心,当Q点位于Z轴上不同位置时,用实验的方法测得穿过圈C的磁通量,由此得磁通量沿Z轴的分布曲线如图(B),图中横轴上Z的值是Q点的坐标。现令强磁体M沿线圈的轴线方向匀速穿过该线圈C,将C的两端接一电阻R=1000,已知电阻R远大于线圈的电阻。将接在电阻R两端的电压信号采用传感器DIS实验系统处理,可在计算机屏幕上显示出线圈C两端的电压信号如图(C),电压信号的形状近似看作三角形
3、。(1)试估算强磁体M通过线圈时的速率;(2)试求图(C)中t=-10s到t=0s期间流过电阻R的电量。图6-3-10参考答案1、略2、当传送带上没有物品时,A射出的光直接照射到B上,B中的光敏电阻阻值较小,当传送带上有物品挡住光线时,B中光敏电阻的阻值变大,两端的电压变大,信号处理系统接收到一次电压脉冲,自动转化为数字,计一次数。3、(1)由图象可知,在测量期间,取磁铁转动的最大周期数为7个周期,用时51s,故平均角速度为=14/t=14/51=0.86rad/s。(2)类比加速度的定义,角加速度为角速度的增量与所用时间的比值。测量期内,第一个周期开始到第七个周期开始的时间间隔为t=42s。第一个周期的时间为6s,角速度为1=2/6=1.05rad/s。第七个周期约为8s,2=2/8=0.79rad/s,角加速度为a=(2-1)/t=(0.79-1.05)/42=-0.0062rad/s2.4、(1)根据法拉第电磁感应定律,式中k为Z图象的切线斜率,由图象可知当Z=6mm时,斜率的绝对值最大,对应的时刻分别为t=5ms,因此强磁体M通过线圈时的速率v=12mm/10ms=1.2m/s.(2)提示:利用图象(C)下面的面积计算,答案略。