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1、本章高考必考点专题讲座本章高考必考点专题讲座 一、传感器工作原理、常见敏感元件及应用 1传感器的工作原理 传感器感受的通常是非电学量，如力、热、磁、光、声等，而它输出的通常是电学量， 这些输出信号是非常微弱的，通常要经过放大后，再送给控制系统产生各种控制动作，传感 器原理如框图所示。 非电 学量 敏感 元件 转换 元件 转换 电路 电学量 2常见敏感元件及特性 (1)光敏电阻：光敏电阻在被光照射时电阻发生变化，光照增强电阻减小，光照减弱电 阻增大。 (2)金属热电阻：金属热电阻的电阻率随温度升高而增大。 3传感器电路的分析方法 同电路的动态问题分析一样，先从部分到整体，再到部分。涉及到电路的计
2、算问题时， 由于敏感元件变化的特性，所以找准对应时刻、位置等，把握图象的信息非常重要。 例 1 如图所示为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I U关系曲线图。 (1)为了通过测量得到如图所示I U关系的完整曲线， 在图甲和乙两个电路中应选择的 是图_；简要说明理由： _ _。(电源电动势为 9 V，内阻不计，滑动变阻器的阻值为 0100 ) (2)在如图所示电路中，电源电压恒为 9 V，电流表读数为 70 mA，定值电阻R1250 。 由热敏电阻的I U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为_ V；电阻R2的阻值为 _ 。 解析 (1)应选择图甲， 因为图甲电路电压可从 0
3、 V 调到所需电压， 电压调节范围大。 (2)由题图知R2与热敏电阻串联后与R1并联接在 9 V 电源上， 总电流I70 mA，R1 250 。设通过热敏电阻的电流为I2，通过R1的电流为I1，则II1I2，故I2II1 mA34 mA。 由图象查得 34 mA 对应的电压为 5.0 V，R2两端电压U29 V5. 0 (70 9 250 103) V4.0 V，所以R2117.6 。 4.0 V 34 103 A 答案 (1)甲 因为甲电路电压可从 0 V 调到所需电压，电压调节范围大 (2)5.0 117.6 二、自控电路的设计 自控电路的设计考查内容全面， 将传感器与力、 电磁综合问题相
4、结合， 体现一定的设计、 创新能力，成为高考命题的热点，自控电路的设计应注意以下几点： 1要明确设计意图，弄清控制条件和相应的自动控制原理。 2要明确应选用哪种传感器，该传感器怎样感知控制条件及怎样转化为电学量输出。 3选用什么样的执行机构，该执行机构怎样执行自动控制。 4采用什么样的电路来实现自动控制。 明确传感器应用的一般流程： 传感器转换、放大、传输执行机构 感受信息 例 2 如图所示，A是浮子，B是金属触头，C为住宅楼房顶上的蓄水池，M是带水泵 的电动机，D是弹簧，E是衔铁，F是电磁铁，S1、S2分别为触头开头，S 为开关，J为电池。 请利用上述材料，设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置。 (1)连接电路图； (2)简述其工作原理(涉及的元件可用字母代替)。 解析 (1)如图所示。 (2)按图接好电路，合上开关 S，水泵工作，水位升高，当浮子上升使B接触到 S1时， 左侧电路(控制电路)工作，电磁铁F有磁力，拉下衔铁E，使 S2断开，电动机M不工作，停 止注水， 当水位下降使B与 S1脱离， 电磁铁电路停止工作，F无磁性， 弹簧的弹力使D拉动E， 使 S2接通，M工作。 答案 (1)见解析图 (2)见解析