组卷网 > 高中物理综合库 > 电磁学 > 传感器 > 传感器的应用 > 压(拉)力传感器
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:95 题号:16533375
在某创新竞赛中,一位学生设计了一个利用压力传感器、光控开关等元件的机动车超载自动拍照电路。一有车辆通过路口且此车超重,摄像机便会自动拍摄。简述他的设计思路。

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图为某电子秤的电路图,E为电源,R0为定值电阻。

   

1.它是利用弹簧长度的变化使连入电路的电阻变化,实现将力信号转换为___________信号,将压力的大小与电流表示数一一对应,便可得到所称重物的重力。
2.当称重物时,滑片P向下端滑动,连入电路的电阻和电流表的示数将分别(  )
A.变大、变大B.变大、变小
C.变小、变大D.变小、变小
3.闭合开关,滑片P滑动过程中,若变阻器两端电压U与电流表示数I的关系图线如图所示,未称重时对应图中a点。由图可知,变阻器的最大阻值为___________Ω,在滑片P滑动过程中变阻器消耗的最大功率为___________W。

   

2024-04-24更新 | 124次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐2】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均为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。
2020-12-27更新 | 196次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
【推荐3】大多数传感器都是以物理原理为基础,将不易测量的非电学量转换成便于测量的电学量。传感器的种类很多,应用也很广泛。
(1)金属的电阻率随温度的升高而增大,利用这种性质可以制作温度传感器。某金属丝的阻值随温度变化的规律为,其中均为定值。将其连入图甲所示的电路中,已知电源电动势为,内阻为,电流表为理想电表。求电流表的示数与温度的关系式。
(2)有些半导体材料具有压阻效应,即当沿某一轴向受到外力作用时,其电阻率发生变化,利用这种性质可以制作压力传感器。图乙所示为某半导体薄膜压力传感器的电阻随其所受压力变化的曲线。若将电阻变化量的绝对值与压力变化量的绝对值的比值称为灵敏度。请你估算压力为1N时该传感器的灵敏度(结果保留两位有效数字)。
(3)为了研究随电梯一起运动的物体对电梯压力的变化规律,某同学将(2)中的压力传感器静置于电梯地板上,并将质量为400g的物体放在传感器上。在上升的电梯中,他利用手机中的加速度传感器测量了电梯的加速度。某段时间内电梯在竖直方向的加速度随时间变化的图线如图丙所示,其中以竖直向上为的正方向。取10m/s2。不考虑温度对传感器的影响,且压力变化时传感器可以迅速做出反应。估算在电梯上升过程中,物体对电梯压力大小的变化范围,并从灵敏度的角度评估所选器材能否帮助他比较精确地完成此项研究。
2023-01-06更新 | 615次组卷
共计 平均难度:一般