“饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪,此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“
酒精气体浓度
”,醉驾标准是“酒精气体浓度
”。
提供的器材有:
二氧化锡半导体型酒精传感器;
直流电源(电动势为4V,内阻不计);
一只电压表(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用);
电阻箱(最大阻值为999.9Ω);
定值电阻R1(阻值为50Ω);
定值电阻R2(阻值为10Ω);
单刀双掷开关一个,导线若干。
(1)图乙为工程师设计的调节测试仪的电路图;_________ (填“R1”或“R2”);
(3)为便于识别测试结果,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为_________ Ω,然后开关接2,将电压表此时指针对应的刻度线标记为
;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”,此浓度表刻度线上的浓度值是_________ (填“均匀”或“不均匀”)变化的。
③将开关接另一端,测试仪即可正常使用。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,则酒精浓度测量结果_________ (填“偏大”“偏小”或“准确”)。
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提供的器材有:
二氧化锡半导体型酒精传感器;
直流电源(电动势为4V,内阻不计);
一只电压表(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用);
电阻箱(最大阻值为999.9Ω);
定值电阻R1(阻值为50Ω);
定值电阻R2(阻值为10Ω);
单刀双掷开关一个,导线若干。
(1)图乙为工程师设计的调节测试仪的电路图;
(3)为便于识别测试结果,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d030d66964751a2706b016905f617393.png)
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大。按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”,此浓度表刻度线上的浓度值是
③将开关接另一端,测试仪即可正常使用。
(4)使用一段时间后,由于电源的电动势略微变小,内阻变大,则酒精浓度测量结果
更新时间:2024-04-19 08:44:19
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【知识点】 传感器定义及原理
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【推荐1】看到交警用酒精检测仪检查酒驾的情景,某同学欲自己制作一个酒精检测仪,所用器材如下:半导体酒精浓度传感器Rx(其电阻与酒精气体浓度的关系图线如图1所示)
干电池E(电动势为1.5V,内阻未知);
电流计G(满偏电流Ig=5.0mA,内阻Rg=54Ω);
电阻箱R1(最大阻值999.9Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值50Ω);
电键和导线若干。
实验电路原理图如图2所示:
(1)该同学将电流计的量程扩大为50mA,则应将电阻箱R1的阻值调为_______ Ω。
(2)具体使用该探测仪时,首先闭合电键S1、S2,调节滑动变阻器使电流计G满偏(即电流计G的示数为5mA)。然后断开电键S2,若:(计算结果均保留3位有效数字)
①探测仪处于“待机”状态,即传感器所处环境的酒精浓度为零时,电流计G的示数应为_______ mA;
②传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准,即“0.2mg·mL-1”,则电流计G的示数应为_______ mA;
③传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准,即“0.8mg·mL-1”,则电流计G的示数应为_______ mA。
(3)该探测仪在实际使用的过程中发现,酒精气体浓度的测量值总是较实际值偏小,究其原因可能是所用电源的电动势较1.5V要_________ (填“偏大”或“偏小”)。
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干电池E(电动势为1.5V,内阻未知);
电流计G(满偏电流Ig=5.0mA,内阻Rg=54Ω);
电阻箱R1(最大阻值999.9Ω);
滑动变阻器R2(最大阻值50Ω);
电键和导线若干。
实验电路原理图如图2所示:
(1)该同学将电流计的量程扩大为50mA,则应将电阻箱R1的阻值调为
(2)具体使用该探测仪时,首先闭合电键S1、S2,调节滑动变阻器使电流计G满偏(即电流计G的示数为5mA)。然后断开电键S2,若:(计算结果均保留3位有效数字)
①探测仪处于“待机”状态,即传感器所处环境的酒精浓度为零时,电流计G的示数应为
②传感器所处环境的酒精浓度恰为“酒驾”标准,即“0.2mg·mL-1”,则电流计G的示数应为
③传感器所处环境的酒精浓度恰为“醉驾”标准,即“0.8mg·mL-1”,则电流计G的示数应为
(3)该探测仪在实际使用的过程中发现,酒精气体浓度的测量值总是较实际值偏小,究其原因可能是所用电源的电动势较1.5V要
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【推荐2】一兴趣小组要组装一台酒精测试仪,它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器,此传感器的电阻Rx随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。目前我国交警常用酒精测试仪测量司机的酒精气体浓度,其中利用酒精测试仪测试认定的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8mg/mL”。现能提供的器材有:
B.直流电源(电动势为5V,内阻不计)
C.电压表(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用)
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
E.定值电阻R1(阻值为20Ω)
F.定值电阻R2(阻值为10Ω)
G.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)图乙是酒精测试仪电路图,请在图丙中完成实物连线;_______ ________ (填R1或R2);
(3)为便于识别,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0Ω,然后开关向________ (填“a”或“b”)
端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/ml;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为________ Ω时,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.8mg/ml;
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。
B.直流电源(电动势为5V,内阻不计)
C.电压表(量程为3V,内阻非常大,作为浓度表使用)
D.电阻箱(最大阻值为999.9Ω)
E.定值电阻R1(阻值为20Ω)
F.定值电阻R2(阻值为10Ω)
G.单刀双掷开关一个,导线若干
(1)图乙是酒精测试仪电路图,请在图丙中完成实物连线;
(3)为便于识别,按照下列步骤调节此测试仪:
①电路接通前,先将电阻箱调为30.0Ω,然后开关向
端闭合,将电压表此时指针对应的刻度线标记为0.2mg/ml;
②逐步减小电阻箱的阻值,电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精气体浓度”。当电阻箱调为
③将开关向另一端闭合,测试仪即可正常使用。
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【推荐3】酒驾严重危害交通安全,喝酒不开车已经成为准则。某款酒精检测仪如图甲所示,核心部件为酒精气体传感器,其电阻R与酒精气体浓度c的关系如图乙所示。某同学想利用该酒精气体传感器设计一款酒精测量仪,除酒精气体传感器外,在实验室中找到了如下器材:
A.干电池组(电动势
,内阻
)
B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻
)
C.电阻箱
(最大阻值9999.9Ω)
D.电阻箱
(最大阻值9999.9Ω)
E.开关及导线若干
的阻值调为________ Ω;
(2)如图丁所示,该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上2mA处,则应将电阻箱
的阻值调为________ Ω;
(3)完成步骤(2)后,某次在实验室中试测酒精浓度时,表头指针如图丁所示。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶;酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶,则该次测试的酒精浓度属于________ 范围(选填“酒驾”或“醉驾”);
(4)使用较长时间后,干电池组电动势降低,内阻增大,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比________ (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
A.干电池组(电动势
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B.表头G(满偏电流6.0mA,内阻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f3daa4f1804cf7cdfd1145b0a7013abd.png)
C.电阻箱
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efc18a5bb2e53586331b2a58538a48b.png)
D.电阻箱
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19f20f21a9d50b61dac519a3ddab539d.png)
E.开关及导线若干
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(2)如图丁所示,该同学想将酒精气体浓度为零的位置标注在表头上2mA处,则应将电阻箱
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/19f20f21a9d50b61dac519a3ddab539d.png)
(3)完成步骤(2)后,某次在实验室中试测酒精浓度时,表头指针如图丁所示。已知酒精浓度在0.2~0.8mg/mL之间属于饮酒驾驶;酒精含量达到或超过0.8mg/mL属于醉酒驾驶,则该次测试的酒精浓度属于
(4)使用较长时间后,干电池组电动势降低,内阻增大,则此时所测的酒精气体浓度与真实值相比
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