传感器及其工作原理

[练案12]
一、选择题(1~3题为单选题,4~6题为多选题)
1.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。关于制作传感器所需要的元器件,下列说法错误的是( D )
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
解析:热敏电阻、金属热电阻、光敏电阻都是把温度或光照强度的变化转换为其阻值的变化,从而使电路中电流或电压发生变化,故选项ABC正确;并非所有的传感器都是由半导体材料制成的,半导体材料、陶瓷材料、金属材料和有机材料都可以用来制作传感器,故选项D错误。
2.如图所示,将一光敏电阻连入多用电表两表笔上,将多用电表的选择开关置于欧姆挡,用光照射光敏电阻时表针的偏角为θ,现用手掌挡住部分光线,表针的偏角为θ′,则可判断( B )

A.θ′=θ B.θ′<θ
C.θ′>θ D.不能确定θ和θ′的关系
解析:光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小,开始时有光照射,光敏电阻的阻值较小,当用手掌挡住部分光线时,光敏电阻的阻值增大,因为欧姆表的零刻度在表盘的右侧,所以欧姆表测电阻时,阻值越大,指针张角越小,所以选项B正确。
3.如图所示,用光敏电阻LDR和灯泡制成的一种简易水污染指示器,下列说法中正确的是( A )

A.严重污染时,LDR是高电阻
B.轻度污染时,LDR是高电阻
C.无论污染程度如何,LDR的电阻不变,阻值大小由材料本身因素决定
D.该仪器的使用不会因为白天和晚上受到影响
解析:严重污染时,透过污水照到LDR上的光线较少,LDR电阻较大,A对、B错;LDR由半导体材料制成,受光照影响电阻会发生变化,C错;白天和晚上自然光强弱不同,或多或少会影响LDR的电阻,D错。
4.如图所示,在电路中接一段钨丝,闭合开关,灯泡正常发光,当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗,根据钨丝的上述特性,可用钨丝来制作一个温度传感器,下面的说法中正确的是( ABC )

A.该传感器利用了钨丝的物理性质
B.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化而变化的特性
C.该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)
D.该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)
解析:由题目中的实验现象可知,钨丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用了钨丝的物理性质;从而可以制成温度传感器,传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量,故A、B、C正确,D错误,故选ABC。
5.(2019·江苏省扬州中学高二下学期期中)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置,如图所示,将压敏电阻平放在升降机内,受压面朝上,在上面放一物体m,升降机静止时电流表示数为I0,如图甲所示。当升降机在其他不同的运动过程中,电流表的示数分别如图乙、丙、丁所示,则下列判断中正确的是( ABC )


A.压敏电阻所受压力越大,电流表示数就越大
B.如图乙所示,升降机可能做加速度增大的变加速上升运动
C.如图丙所示,升降机内的物体处于超重状态
D.如图丁所示,升降机内的物体处于失重状态