1、1 知识网络宏观掌控2 专题突破热点探究传感器的工作原理及常用的敏感元件(1)传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量，这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感器原理如框图所示非电学量 敏感元件 转换器件 转换电路 电学量(2)常见敏感元件及特性光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电阻增大热敏电阻和金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度的升高而增大，热敏电阻有正温度系数、负温度系数两种正温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而增大，负温度系数的热敏电阻的阻值随温度升高而减小霍尔元件：能把磁感应
2、强度这一磁学量转换成电压这一电学量，UHkIBd.典例精析 如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的 IU 关系曲线图(1)为了通过测量得到如图甲所示 IU关系的完整曲线，在图乙(a)和 图(b)两 个 电 路 中 应 选 择 的 是 图 _；简 要 说 明 理 由：_.(电源电动势为 9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为 0100)(2)在图丙所示电路中，电源电压恒为 9 V，电流表读数为 70 mA，定值电阻 R1250.由热敏电阻的 IU 关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_V；电阻 R2 的阻值为_.(3)举出一个可以应用热敏电阻的例子【审题指导】为了得到
3、IU 关系的完整曲线，必须让热敏电阻两端电压从 0 开始连续变化，只有滑动变阻器分压式接入才能实现【解析】(2)由图丙知，R2 与热敏电阻串联后与 R1 并联接在 9 V电源上，总电流 I70 mA，R1250.设通过热敏电阻的电流为 I2，通过 R1 的电流为 I1，则 II1I2，故 I2II170 9250103 mA34 mA.由图象查得 34 mA 对应的电压为 5.2 V，R2 两端电压 U2(95.2)V3.8 V，所以 R23.8 V34103 A111.8.【答案】(1)(a)电路电压可从 0 调到所需电压，电压调节范围大(2)5.2 111.8(111.6112.0 均可)
4、(3)恒温箱，自动孵化器，热敏温度计等跟踪练习 加速度计是测定物体加速度的仪器在现代科技中，它已成为导弹、飞机、潜艇或宇宙飞船等制导系统的信息源如图为应变式加速度计的示意图当系统加速时，加速计中的敏感元件也处于加速状态敏感元件由两弹簧连接并架在光滑支架上，支架与待测系统固定在一起，敏感元件的下端可在滑动变阻器 R 上自由滑动，当系统加速运动时，敏感元件发生位移并转换为电信号输出已知敏感元件的质量为 m，两侧弹簧的劲度系数为 k，电源电动势为 E，电源内阻不计，滑动变阻器的总电阻值为 R，有效长度为 l，静态时，输出电压为 U0，试推导加速度 a 与输出电压 U 的关系式【解析】设静态时滑动变阻器的滑片距左端为 x，则敏感元件的输出电压为U0ERRl xEl x再设系统向左加速时滑片右移 x，则敏感元件的动力学方程为2kxma此时敏感元件的输出电压为 UERRl(xx)综合三式可得：a2klUU0mE若 UU0，系统的加速度方向水平向左；若 UU0，系统的加速度方向水平向右【答案】a2klUU0mE
