阶段验收评估(三) 传感器
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物联网设备电磁兼容关键件--传感器的评估方法物联网设备电磁兼容关键件--传感器的评估方法电闪雷鸣后、风雨交加中,你的哨兵还好吗?概述,物联网是一个很抽象的概念,很长时间都没有一个明确的定义,它的含义还在不断丰富。
它涉及计算机、涉及人、涉及网络、涉及各种各样的劳动产物,在不同的时间点进行互联互通。
物联网也是一个不断发展的概念,一开始的物联网主要是指一些基础设施的连接互通,现在认为,物联网就是要任何有用的物体在任何时间无所不在的互联互通。
那么物联网未来的发展趋向呢?应该是一个非常友善的,不断细致入微地满足人们需要的人机界面,物与物交流互通的平台。
因此几乎所有的日用之物、生产之物都能通过电子化、信息化升级到智能化,都能扯进物联网里来,随着3G、4G移动网络的开通,智能手机、智能家电的普及,通过网络什么都可以连结了,物联网应用便一发不可收拾,所有智能产品都有接入物联网的潜力。
只要接入了物联网,物品被赋予了人类拥有的自动适应环境的能力,人类具有了神仙般的隔墙有耳、隔空取物的能力。
然而有一个问题一直萦绕在我们心头,靠不靠谱啊?没有眼见手动,代替我们身临其境,感测现场环境变量的传感器可以信赖吗?传感器工作的可靠性令人疑惑,没错就是它了,代替人监测应用环境的电子哨兵,物联网系统稳定工作的关键就是传感器。
长期以来传感器随着应用于仪器仪表、工业自动化、安全保卫等不同的领域而习惯于不同的评估方法,有物联网以后迫切需要统一的标准来评估传感器的安全和可靠性,尤其是应用智能传感器以来,电磁环境、恶劣的气候环境随时考验着这个物联网电子哨兵的忠诚。
人们都还记得高铁撞车事故的惨痛教训,自此之后高铁设备再也不敢忽视电磁兼容性评估,无独有偶电磁兼容和环境可靠性也被物联网纳入了标准的范畴,为了整个物联网系统的安全有可能会和3C认证一样强制实施。
各地物联网示范区的实验非常成功,吸引了人们的眼球,激发起了人们投资建设的热情,但到产业化阶段遇到一个巨大的障碍是标准化问题,物联网概念拉动着传感器诱人的市场,促使传感器相关的产业发展迅猛。
传感器测试方法一、引言传感器是一种用于感知和测量环境中各种物理量的装置,被广泛应用于各个领域,如工业、农业、医疗等。
为了确保传感器的性能和可靠性,需要进行传感器测试。
本文将介绍传感器测试的方法和流程。
二、传感器测试的目的传感器测试的主要目的是评估传感器的准确度、灵敏度、线性度、稳定性、响应时间等性能指标,以确保传感器能够在实际应用中达到预期的效果。
三、传感器测试的方法1. 准确度测试准确度是指传感器输出值与实际值之间的偏差程度。
准确度测试可以通过与已知准确值的比较来进行。
一种常用的方法是使用标准参考传感器或仪器,将其与待测试传感器同时连接到同一测试系统中,通过比较两者的输出值来评估待测试传感器的准确度。
2. 灵敏度测试灵敏度是指传感器输出值对被测物理量变化的敏感程度。
灵敏度测试可以通过改变被测物理量的大小,观察传感器输出值的变化来进行。
测试时需要注意控制其他影响因素的变化,以确保测试结果的准确性。
3. 线性度测试线性度是指传感器输出值与被测物理量之间的线性关系程度。
线性度测试可以通过改变被测物理量的大小,并记录传感器输出值,然后绘制传感器输出值与被测物理量之间的关系曲线来进行。
若曲线接近一条直线,则说明传感器具有较好的线性度。
4. 稳定性测试稳定性是指传感器在一定时间内输出值的变化程度。
稳定性测试可以通过将传感器连接到稳定的信号源,并记录传感器输出值的变化情况来进行。
测试时需要注意排除外部干扰因素的影响。
5. 响应时间测试响应时间是指传感器从感知到物理量变化到输出值稳定的时间。
响应时间测试可以通过改变被测物理量的大小,并记录传感器输出值的变化情况来进行。
测试时需要注意控制被测物理量变化的速度,以及排除外部因素的干扰。
四、传感器测试的流程传感器测试的一般流程如下:1. 确定测试目的和测试指标。
2. 准备测试设备和测试环境,包括标准参考传感器或仪器、稳定的信号源、测试系统等。
3. 进行预热和校准,确保测试设备和传感器处于稳定状态。
传感器的检测方法传感器是一种能够感知、接收并转换某种特定的物理量或化学量的装置,它在现代科技和工业生产中起着至关重要的作用。
传感器的检测方法是指对传感器进行性能测试和质量评估的过程,其结果直接影响着传感器的稳定性和准确性。
下面将介绍一些常见的传感器检测方法。
首先,常见的传感器检测方法之一是静态特性测试。
静态特性测试是通过对传感器的灵敏度、线性度、重复性和零点漂移等参数进行测试,来评估传感器的静态性能。
其中,灵敏度是指传感器输出信号与输入物理量之间的关系,线性度是指传感器输出信号与输入物理量之间的线性关系,重复性是指传感器在相同工作条件下重复测量的结果一致性,零点漂移是指传感器在长时间使用后输出信号的偏离程度。
通过静态特性测试,可以全面了解传感器的性能表现,为其后续的应用提供参考依据。
其次,动态特性测试也是传感器检测的重要内容之一。
动态特性测试是通过对传感器的响应时间、频率响应和动态误差等参数进行测试,来评估传感器的动态性能。
其中,响应时间是指传感器从接收到输入信号到输出稳定的时间,频率响应是指传感器对输入信号频率变化的响应能力,动态误差是指传感器在动态工况下的输出误差。
动态特性测试可以直观地反映传感器对快速变化输入信号的响应能力,为其在动态环境下的应用提供重要参考。
此外,环境适应性测试也是传感器检测的重要环节之一。
传感器在不同的环境条件下可能会受到温度、湿度、振动等因素的影响,因此需要进行环境适应性测试来评估传感器在不同环境条件下的性能表现。
环境适应性测试包括温度适应性测试、湿度适应性测试和振动适应性测试等内容,通过这些测试可以全面了解传感器在复杂环境下的工作性能,为其在实际应用中提供可靠保障。
总之,传感器的检测方法是保证传感器性能和质量的重要手段,通过对传感器的静态特性、动态特性和环境适应性进行全面测试,可以全面评估传感器的性能表现,为其在实际应用中提供可靠保障。
希望本文介绍的传感器检测方法能够对相关领域的研究和实践工作提供一定的参考和帮助。
磁敏传感器的性能评估报告磁敏传感器的性能评估报告磁敏传感器是一种常用的传感器类型,可以测量周围磁场的强度和方向。
它们在许多应用中都发挥着重要的作用,比如指南针、地磁测量和位置检测等。
评估磁敏传感器的性能非常重要,因为它可以帮助我们了解传感器在特定应用中是否能够满足要求,并且可以帮助我们选择最合适的传感器。
下面是一些步骤,可以帮助我们评估磁敏传感器的性能:1. 确定评估标准:首先,我们需要明确评估磁敏传感器性能的标准。
这可能包括传感器的灵敏度、线性度、精度和响应时间等方面。
我们可以根据应用需求和行业标准来确定这些标准。
2. 准备测试环境:为了准确评估传感器的性能,我们需要准备一个适合的测试环境。
这可能包括一个磁场发生器、测试仪器以及合适的测试样本。
确保测试环境没有外部磁场干扰,并且可以提供稳定和可重复的测试条件。
3. 测试灵敏度:灵敏度是评估传感器的重要指标之一,代表传感器对磁场变化的响应能力。
我们可以通过改变测试样本附近的磁场强度来测试传感器的灵敏度。
记录下传感器的输出值,并与实际磁场强度进行比较,以评估传感器的灵敏度。
4. 测试线性度:线性度是评估传感器输出信号与输入信号之间关系的指标。
我们可以通过在不同的磁场强度下进行测试,然后分析传感器输出的线性关系来评估传感器的线性度。
这可以通过绘制传感器输出与实际磁场强度之间的关系曲线来实现。
5. 测试精度:精度代表传感器输出值与实际值之间的误差。
我们可以通过将传感器与已知磁场强度进行比较,然后计算出传感器的精度。
这可以通过使用校准磁场源和计算传感器输出与实际值之间的差异来实现。
6. 测试响应时间:响应时间是指传感器从接收输入到产生输出的时间。
我们可以使用一个快速变化的磁场源来测试传感器的响应时间。
记录下传感器输出的变化时间,并与实际变化时间进行比较,以评估传感器的响应时间。
7. 数据分析和报告:最后,我们需要对所有测试数据进行分析,并生成一份性能评估报告。
传感器及探测器的质量标准及检验方法传感器及探测器是现代科技中不可或缺的重要元素,用于感知和测量环境中的各种物理、化学和生物量。
传感器和探测器的质量标准和检验方法对于保证其工作稳定性和准确性至关重要。
本文将就传感器及探测器的质量标准和检验方法进行详细介绍。
一、传感器及探测器的质量标准1. 准确性:传感器及探测器的准确性是指其测量结果与真实值之间的误差。
一般要求传感器及探测器的准确性误差小于等于0.5%。
准确性可以通过与标准测试设备进行对比测试来进行评估。
2. 灵敏度:传感器及探测器的灵敏度是指其对被测参数变化的敏感程度。
一般要求传感器及探测器具有高灵敏度,即小范围的参数变化能够引起较大的传感器响应。
3. 稳定性:传感器及探测器的稳定性是指其在长时间使用过程中性能保持稳定不变。
稳定性可以通过连续测量同一参数多次来评估,要求测量结果具有较小的波动。
4. 重复性:传感器及探测器的重复性是指在相同条件下连续进行多次测量,测量结果之间的一致性。
重复性误差应小于等于0.2%。
5. 抗干扰能力:传感器及探测器应具有较强的抗干扰能力,能够在强电磁场、强光照、高温环境等条件下正常工作,并保持准确测量。
6. 寿命:传感器及探测器的寿命是指其正常工作的时间,一般要求至少具有10万次测量循环以上的能力。
二、传感器及探测器的检验方法1. 准确性检验:通过与标准测试设备进行对比测试,测量传感器或探测器在标准条件下的输出值。
计算测量结果与标准值之间的误差,评估其准确性。
2. 灵敏度检验:使用标准信号源对传感器或探测器施加不同幅度的输入信号,观察其输出值的变化情况。
通过建立输入信号和输出响应之间的关系曲线,计算传感器或探测器的灵敏度。
3. 稳定性检验:连续测量同一参数多次,计算测量结果的标准差。
标准差越小,说明传感器或探测器稳定性越好。
4. 重复性检验:在相同条件下连续进行多次测量,计算测量结果的最大误差。
最大误差越小,说明传感器或探测器的重复性越好。
21. 如何评估传感器的可靠性?21、如何评估传感器的可靠性?在当今科技飞速发展的时代,传感器在各个领域都发挥着至关重要的作用。
从智能手机中的各种感应元件,到工业生产线上的精密测量设备,再到航空航天领域的关键部件,传感器的身影无处不在。
然而,要确保这些传感器能够准确、稳定地工作,评估其可靠性就显得尤为重要。
那么,如何评估传感器的可靠性呢?首先,我们需要了解传感器的工作原理和性能指标。
不同类型的传感器有着不同的工作方式,比如温度传感器、压力传感器、位移传感器等等。
它们各自的性能指标也有所差异,例如精度、分辨率、重复性、线性度等。
在评估可靠性之前,必须对这些基本的性能参数有清晰的认识。
精度是衡量传感器测量结果与真实值接近程度的重要指标。
如果一个传感器的精度不高,那么它所提供的数据就可能存在较大的误差,从而影响后续的分析和决策。
分辨率则决定了传感器能够检测到的最小变化量。
对于一些需要精细测量的应用场景,高分辨率的传感器是必不可少的。
重复性反映了传感器在相同条件下多次测量结果的一致性。
如果重复性差,那么传感器的可靠性就会大打折扣。
线性度则表示传感器的输出与输入之间是否呈现良好的线性关系。
一个线性度好的传感器能够更方便地进行数据处理和分析。
其次,环境因素对传感器可靠性的影响不容忽视。
传感器在实际工作中往往会面临各种各样的环境条件,如温度、湿度、振动、电磁干扰等。
高温可能会导致传感器的性能下降甚至损坏,潮湿的环境可能会引起短路或腐蚀,强烈的振动可能会影响传感器的机械结构和测量精度,电磁干扰则可能使传感器的输出信号受到干扰。
因此,在评估传感器可靠性时,需要考虑其在不同环境条件下的工作稳定性和适应性。
为了评估环境因素对传感器可靠性的影响,可以进行一系列的环境试验。
例如,高温试验将传感器置于高温环境中,观察其性能变化;低温试验则将其置于低温环境中进行类似的测试;湿度试验模拟高湿度的工作环境;振动试验通过施加不同强度和频率的振动来检验传感器的抗振能力;电磁兼容性试验用于检测传感器在电磁干扰下的工作情况。
如何评估传感器精度及测试系统精度评估传感器精度和测试系统精度是确保测量结果准确性和可靠性的重要步骤。
下面将介绍一些常用的评估方法和技术。
1.传感器精度评估方法:a.校准:传感器校准是评估传感器精度的重要方法。
校准通常包括将传感器与一个已知精度的参考标准进行比较,并调整传感器输出以适应标准值。
校准的目的是确定传感器输出与实际测量值之间的误差。
b.多次测量:通过多次使用传感器进行相同测量任务并记录结果,可以评估传感器的重复性和稳定性。
重复性是指在相同条件下进行多次测量所得结果的一致性,稳定性是指传感器输出在相同条件下的波动性。
c.交叉验证:使用多个不同精度的传感器对同一测量目标进行测量,并比较结果。
如果不同传感器得到的测量结果相似,那么可以认为传感器具有较好的精度。
d.标准差和误差分析:通过计算多次测量结果的标准差,并将其与预期精度进行比较,可以评估传感器的精度。
误差分析可以用于确定不同影响因素对传感器测量误差的贡献程度,进而优化传感器设计和使用。
2.测试系统精度评估方法:a.参考标准:使用已知精度的参考标准对测试系统进行校准,类似于传感器的校准过程。
b.多次测试:使用测试系统进行多次相同测试任务,并记录结果以评估测试系统的重复性和稳定性。
c.交叉验证:使用多个不同的测试系统对同一测量目标进行测试,并比较结果。
如果不同测试系统得到的结果相似,那么可以认为测试系统具有较好的精度。
d.不确定度分析:对测试系统的不同影响因素进行分析,并计算其对测试结果的不确定度贡献。
通过评估不确定度,可以确定测试结果的可靠性和精度。
除了上述方法,还可以通过比较测试结果与已知可靠的测量值或经验值进行分析,使用适当的统计学方法进行数据处理和分析,以评估传感器精度和测试系统精度。
在评估传感器和测试系统精度时,还应考虑环境条件对测量结果的影响,如温度、湿度、噪声等。
定期维护和保养测试设备,以确保其性能和精度。
总之,通过校准、多次测量、交叉验证和误差分析等方法,并结合统计学方法和不确定度分析,可以评估传感器精度和测试系统精度,从而确保测量结果的准确性和可靠性。
如何评估传感器的性能传感器是工业和科技领域中的一项重要技术。
传感器可以测量物理量,例如温度、压力、湿度、流量、反射率、距离等等。
传感器的性能决定了它在应用中的可靠性和精确度。
因此,评估传感器的性能是非常重要的。
本文将介绍评估传感器性能的方法和技术。
评估传感器性能的参数可以分为精确度、线性度、响应时间、稳定性和灵敏度等。
其中,最重要的参数可能是精度和灵敏度。
精度是指传感器的输出值与真实值之间的误差。
通常,精度的评估需要进行校准或测试。
例如,在温度传感器中,我们可以将传感器放入不同温度的环境中,然后记录其输出值,以此来评估其精度。
线性度是指传感器的输出与测量量之间的比例关系。
换句话说,线性度能够反映传感器的输出是否与输入成线性关系。
如果传感器的输出不是线性的,则需要进行线性校准。
响应时间是指传感器从接收到输入信号到产生输出的时间。
响应时间非常重要,因为在某些应用中,需要实时准确的测量。
例如,在质量控制中,需要传感器即时响应以保证产品质量。
稳定性是指传感器输出的长期变化,通常以时间为自变量。
在某些实时监测应用中,稳定性问题可能导致错误的结果。
通常,需要对传感器稳定性进行周期性测试。
灵敏度是指传感器响应的最小输入量。
在检测弱信号或小变化的应用中,灵敏度非常重要。
评估传感器性能的方法下面是一些评估传感器性能的方法和技术。
1.标准测试标准测试是评估传感器性能的最常用方法。
标准测试通常是在标准条件下进行的,以确定传感器在不同条件下的精度、灵敏度、线性度和响应时间等参数。
标准测试需要有标准的测试装置和标准条件。
在实际应用中,标准测试可以确定传感器的性能并进行标定和校准。
2.工程实验在工程实验中,我们可以模拟实际应用情况,评估传感器在不同条件下的性能。
例如,在汽车制造中,可以使用不同的路况、速度和温度来评估传感器的性能。
3.模拟仿真在模拟仿真中,可以使用计算机程序模拟传感器的行为,评估其性能。
模拟仿真可以更好地了解传感器的行为,并进行可靠性分析。
传感器标校检定制度传感器是一种用于测量环境和事件的设备,常常被用于工业、医疗、自动化等领域。
在使用传感器时,精准的测量数据是非常重要的。
因此,传感器标校检定制度被引入到使用环节中来确保其测量精度和可靠性。
传感器标校检定是指对传感器进行定期的检查和校准,以确认其测量精度是否达到所需标准。
标校检定应该根据不同的传感器类型以及其用途定期进行。
这个制度是必要的,因为传感器的读数可能会受到噪音、传输误差或环境变化的影响,随着时间的推移,传感器的测量精度也会自然衰减。
传感器标校检定制度的目的在于确保传感器的测量数据能够被信赖。
这个制度有以下几个方面的好处:1. 提高测量精度:定期进行标校检定,能够准确地确定传感器的测量误差,以及确定其新标准,从而确保测量精度更稳定,并且满足所需的精度水平。
2. 增加测量信赖度:定期标校检定过程中会对传感器的性能、故障、损坏等问题进行检测和评估,提高测量的信赖度,使其更具可靠性。
3. 减少测量误差:标校检定制度可减少环境干扰、人为误差等因素带来的测量误差,提高准确率。
4. 确保符合资质要求:标校检定过程中会生成有关标校证书、标定曲线等文件,有利于符合资质要求。
契合资质要求还有必要提交一份有效的标定证书。
5. 降低问题解决的成本:标校检定可以发现传感器存在的问题,及时消除隐患,可以避免在生产过程中出现测量失误以及故障,减少因故障导致的生产成本。
传感器标校检定制度是一项重要的品质保证措施,就环境保护和放射性安全,另备一种倚赖可靠的仪表事项非常必要和关键。
在实际应用中,定期检定可以确保传感器的精度、稳定性和可靠性。
定期进行标校检定操作可以更大程度地提高工程的效率,推进工程技术升级,减少因为测量误差带来的不必要成本和损失,增加企业的经济效益。
传感器产品评估报告模板1. 背景传感器是一种能够实时测量和监测环境变化的设备,其在自动化、物联网、智能家居等领域得到了广泛应用。
为了帮助更好地评估传感器产品的质量和性能,本文提供了一个传感器产品评估报告模板。
2. 评估内容2.1. 产品基本信息包括产品名称、型号、生产厂家、生产日期、购买渠道等基本信息。
2.2. 外观和包装评估产品的外观和包装是否符合规范,包括产品的造型、颜色、表面处理等,以及包装的完整性、美观度、防潮性等。
2.3. 技术参数评估产品的技术参数是否符合标准,包括测量范围、精度、灵敏度、响应时间、分辨率等,通过实验或者参照生产厂家提供的技术说明书对其进行检验。
2.4. 功能测试评估产品的功能是否符合标准,包括测量、监测、报警、数据传输等功能的测试,并检验其是否具备稳定性、可靠性等特性。
2.5. 安全性能评估产品的安全性能,包括产品的耐高温、耐低温、防爆、抗电磁干扰等特性,以及针对不同环境条件对产品进行模拟测试,保证产品的安全性能能够满足客户需要。
2.6. 可维护性评估产品的可维护性,包括产品的易损件的更换难易度、配件和维护工具的是否齐备等,在此基础上对产品进行可靠性测试。
2.7. 性价比评估产品的性价比,包括产品的价格、质量、性能等方面的综合比较,以及与同类产品的比较分析等,确定产品的竞争力和市场定位。
3. 评估结论通过对传感器产品的综合评估,列出以下结论:1.产品的外观和包装符合规范,但产品包装材料不够环保;2.产品的技术参数和功能均符合标准,但精度需要进一步优化;3.产品的安全性能和可维护性较好,但售后服务需要提升;4.产品的性价比较高,在同类产品中处于较为优势的位置;5.建议增加产品的云服务功能和用户交互体验来提升产品的附加值。
4. 建议根据对传感器产品的评估结果,提出以下建议:1.生产厂家应该更加注重产品包装材料的环保性;2.生产厂家应该进一步优化产品的精度,以提升产品的性能;3.生产厂家可以加强售后服务,提升产品的客户满意度;4.生产厂家可以增加云服务和用户交互体验,提高产品的附加值。
阶段验收评估(三)传感器(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,由电源、小灯泡、电阻丝、开关组成的电路中,当闭合开关S后,小灯泡正常发光。
若用酒精灯加热电阻丝时,发现小灯泡亮度变暗,发生这一现象的主要原因是()图1A.小灯泡的电阻发生了变化B.小灯泡灯丝的电阻率随温度发生了变化C.电阻丝的电阻率随温度发生了变化D.电源的电压随温度发生了变化解析:选C电阻丝的电阻率随温度的升高而增大,电阻增大,根据I=UR知,通过小灯泡的电流减小,功率减小,所以变暗,C正确。
2.图2如图2所示是会议室和宾馆房间的天花板上装有的火灾报警器的结构原理图:罩内装有发光二极管LED、光电三极管和不透明的挡板。
平时光电三极管接收不到LED发出的光,呈现高电阻状态,发生火灾时,下列说法正确的是()A.进入罩内的烟雾遮挡了光线,使光电三极管电阻更大,检测电路检测出变化发出警报B.发生火灾时,光电三极管温度升高,电阻变小,检测电路检测出变化发出警报C.发生火灾时,进入罩内的烟雾对光有散射作用,部分光线照到光电三极管上,电阻变小,发出警报D.以上说法均不正确解析:选C平时光电三极管收不到LED发出的光呈高阻值状态。
发生火灾时,由于烟雾对光的散射作用,部分光线照射到光电三极管上,光电三极管导通,就会发出警报,C 正确。
3.如图3所示为一测定液面高低的传感器示意图,A为固定的导体芯,B为导体芯外面的一层绝缘物质,C为导电液体,把传感器接到如图所示电路中,已知灵敏电流表指针偏转方向与电流方向相同。
如果发现指针正向右偏转,则导电液体的深度h变化为()图3A.h正在增大B.h正在减小C.h不变D.无法确定解析:选B由电源极性及电流方向可知,ABC构成的电容器上的电荷量正在减小,由Q=CU可知C减小,根据C=εr S4πkd可知正对面积减小,即h在减小。
4.如图4所示是一火警报警器的一部分电路示意图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器,当传感器R2所在处出现火情时,显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是()图4A.I变大,U变大B.I变小,U变小C.I变小,U变大D.I变大,U变小解析:选B当R2处出现火情时,热敏材料制成的传感器的电阻将减小,则此时电路中的总电阻减小,由闭合电路欧姆定律可知:外电路电压将减小,电路中的总电流增大,所以R1上的电压增大,报警器两端电压将减小,显示器的电流减小,故正确选项为B。
5.机器人技术发展迅速,以下哪方面是现有的机器人不能很好地完成的()A.汽车工业中自动焊接领域B.深水探险C.艺术体操和与人对话D.机械加工解析:选C现有的机器人技术限于制造工艺、计算机技术和传感器技术,还很难达到类似人对肢体的控制能力,其动作精确但较僵硬,语音识别能力还很差,在其他几个方面机器人都有上佳表现。
6.如图5所示,电源两端的电压恒定,L为小灯泡,R为光敏电阻,LED为发光二极管(电流越大,发出的光越强),且R与LED相距不变,下列说法正确的是()图5A.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率增大B.当滑动触头P向左移动时,L消耗的功率减小C.当滑动触头P向右移动时,L消耗的功率减小D.无论怎样移动触头P,L消耗的功率都不变解析:选AC电源电压恒定,也就是说,并联电路两端的电压恒定,当滑动触头向左移动时,发光二极管发光变强,光敏电阻的阻值变小,所以电流变大,则L的功率变大。
7.有一种测量人体体重的电子秤,其原理图如图6中的虚线所示,它主要由踏板、压力传感器R(一个阻值可随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表)三部分构成。
设踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3 A,电源电动势为12 V,内阻为2 Ω,电阻R随压力变化的函数式为R=30-0.02F(F和R的单位分别是N和Ω)。
下列说法正确的是()图6A.该秤能测量的最大体重是1 400 NB.该秤能测量的最大体重是1 300 NC.该秤零刻线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.375 A处D.该秤零刻线(即踏板空载时的刻度线)应标在电流表G刻度盘0.400 A处解析:选AC当电流表满偏时,电阻R min=EI-r=⎝⎛⎭⎫123-2Ω=2 Ω。
由R=30-0.02F,将R min =2 Ω代入上式,得F max =1 400 N ,即该秤能测量的最大体重是1 400 N 。
当F =0时,R =30 Ω,则I =E R +r =1230+2A =0.375 A ,故A 、C 正确。
8.小强在用恒温箱进行实验时,发现恒温箱的温度持续升高,无法自动控制。
经检查,恒温箱的控制器没有故障。
参照图7,下列对故障判断错误的是( )图7A .只可能是热敏电阻出现故障B .只可能是温度设定装置出现故障C .热敏电阻和温度设定装置都可能出现故障D .可能是加热器出现故障解析:选ABD 由恒温箱原理图可知,若热敏电阻出现故障或温度设定出现故障都会向控制器传递错误信息,导致控制器发出错误指令,故C 正确,A 、B 错误。
若加热器出现故障,只有一种可能,即不能加热,而题中加热器一直加热才会使温度持续升高,故D 错误。
二、非选择题(本题共4小题,共52分)9.(8分)如图8所示是一种自动控制水温的装置,加热电路的两端P 、Q 应接在触头a 、b 之间还是c 、d 之间?NTC 热敏电阻两端M 、N 应接在哪两个触头之间?图8解析:P 、Q 应该分别接到触头a 、b 之间,同时,M 、N 应该分别接在e 、f 之间,其工作原理是:当水温升高时,NTC 热敏电阻阻值减小,电磁铁中电流增大,吸引力增大,使衔铁被吸下,a 、b 断开,使加热装置停止加热;当水温降低到一定程度时,NTC 热敏电阻温度减小,阻值增大,电磁铁中电流减小,吸引力减小,衔铁被弹簧拉上去,使a 、b 之间连接,加热装置开始加热,从而实现水温控制。
答案:见解析10.(12分)光电管在自动化控制中有很多的应用,光电管的阴极常由活泼的碱金属制成,因为这些碱金属在光的照射下容易激发出光电子,入射光越强,光电子数就越多,从而在电路中形成的光电流就越大。
利用光电管制成街道路灯的自动控制开关,使其达到日出路灯熄,日落路灯亮的效果。
图9为其模拟电路,其中A为光电管,试完成该光控电路,并说明光电管的主要作用。
图9解析:根据传感器工作原理,其自动控制电路如图所示。
当光照射到光电管A的阴极时,产生的光电子在电源的作用下定向移动,电路里就有电流产生,电流大小取决于照射光的强度,因此电磁继电器的通断就取决于照射光的强度,从而实现光控街道路灯的目的,可见,光电管实质是一种把光信号转换成电信号的传感器。
光控电路如图所示,光电管的主要作用是把光信号转换成电信号。
即光电传感器。
答案:见解析11. (14分)如图10所示,小铅球P系在细金属丝下,悬挂在O点,开始时小铅球P沿竖直方向处于静止状态。
当将小铅球P放入水平流动的水中时,球向左摆动一定的角度θ,水流速度越大,θ越大。
为了测定水流对小球作用力的大小,在水平方向固定一根电阻丝BC,其长为L,它与金属丝接触良好,不计摩擦和金属丝的电阻,C端在O点正下方处,且OC=h。
图中还有电动势为E的电源(内阻不计)和一只电压表。
请你连接一个电路,使得当水速增大时,电压表示数增大。
图10解析:电路图如图所示。
设CD =x ,P 球平衡时,由平衡条件可得tan θ=F mg =x h ①根据闭合电路欧姆定律和部分电路欧姆定律可得I =E R L =U R x② 根据电阻定律可得R L =ρL S③ R x =ρx S ④由①②③④式可得U =tan θ·Eh L, 因为水流速度越大,θ越大,所以U 越大。
答案:见解析12.(18分)一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm 的均匀狭缝。
将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束。
在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线。
图11甲为该装置示意图,图乙为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间t ,纵坐标表示接收到的激光信号强度I ,图中Δt 1=1.0×10-3s ,Δt 2=0.8×10-3 s 。
图11(1)利用图乙中的数据求1 s 时圆盘转动的角速度。
(2)说明激光器的传感器沿半径移动的方向,并说理由。
解析:(1)由图线读得,转盘的转动周期T =0.8 s ,角速度ω=2πT =2×3.140.8rad /s =7.85 rad/s 。
(2)激光器和传感器沿半径向圆盘边缘移动。
理由:由于脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少,即圆盘上对应传感器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和传感器沿半径由中心向边缘移动。
答案:见解析。