传感器件
传感器件是指这样一类元件:它能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们按一定规律转换为电压、电流等电学量,或转换为电路的通断。即传感器能将被测信号量的微小变化转换成电信号的变化。2012年中考多地出现以传感器件为背景的试题,综合考查学生的基础知识和技能,赏析如下。
一、呼气酒精测试仪例12012山东德州为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时,其电阻值降低,如图1甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。在图1乙所示的工作电路中,电源电压恒为8V,定值电阻R220Ω。求:1当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压表的示数是多少;2现在国际公认的酒驾标准是02mgml酒精气体浓度08mgml,当电流表的示数为02A时,试通过计算判断被检测者是否酒驾。
图1分析:1由题目中的已知条件,当被检测者的酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω。电路图中两电阻串联,电压表测量的是R1的电压。根据串联电路中电压的分配规律或欧姆定律容易求出电压表示数。(2)当电流表的示数为02A时,根据欧姆定律容易求出串联电路的总电阻,进一步算出R1的电阻,结合甲图可判断对应的酒精气体浓度,进而判断被检测者是否酒驾。答案:(1)6V;(2)被检测者属于酒驾。
二、汽车上的油量表
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f例2(2012内江)如图2甲所示,是某型号汽车的自动测定油箱内油量的电路原理图。其中电源的电压为12V,保护电阻R05Ω,A为一个量程为0~06A的电流表(油量表),Rx为压敏电阻(厚度不计),其阻值Rx随油量深度h的变化关系如图2乙所示;油箱的上、下两部分均为大小不同的圆柱形容器,上部容器和下部容器的横截面积之比为12,且下部容器的高和底面直径均为2dm。则:
(1)当圆柱形容器内盛装一定量的汽油时,上部与下部容器中汽油的深度之比为21。那么,此时电路中的电流是多少?
(2)若汽油价格是8元升,当该汽车在高速公路上匀速100Km时,油量表的指针由满刻度指到了刻度,那么,汽车每匀速行驶1Km所消耗的汽油费是多少元?(π3)
图2分析:(1)根据上部与下部容器中汽油的深度之比求出上部液体的深度,进一步求出油量的深度,由乙图读出对应压敏电阻的阻值,根据电阻的串联和欧姆定律求出电流表的示数。
(2)算出油量表满刻度和刻度时,电路中的电流。根据欧姆定律和电阻的串联求出电路中压敏电阻的阻值,根据r