在图示电路中,二氧化锡半导体型酒精气体传感器的电阻值r′与酒精气体的浓度c成反比,其余电阻是定值电阻,那么,电压表的示数U与酒精气体浓度c之间的对应关系正确的是
A. U越大,表示c越小,c与U成反比
B. U越大,表示c越小,但是c与U不成反比
C. U越大,表示c越大,c与U成正比
D. U越大,表示c越大,但是c与U不成正比
电子打火机的点火原理是压电效应.压电片在受到压力时会在两侧形成电压且电压大小与压力近似成正比,现有一利用压电效应制造的电梯加速度传感器,如图所示.压电片安装在电梯地板下,电压表与压电片构成闭合电路用来测量压电片两侧形成的电压,若发现电压表示数增大,下列说法正确的是( )
A.电梯一定加速上升
B.电梯一定减速下降
C.电梯加速度一定向上
D.电梯加速度一定向下
如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器,其原理是:导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器,当振动膜片在声压的作用下振动时,两个电极之间的电容发生变化,电路中电流随之变化,这样声信号就变成了电信号,则当振动膜片向左振动时( )
A.电容器的电容增大
B.电容器带电荷量减少
C.电容器两极板间的场强增大
D.电阻R中的电流方向自右向左
物理传感器是利用物质的物理性质和物理效应感知并检测出相关信息的,化学传感器是利用化学反应识别和检测信息的。下列说法正确的是( )
A.凡将非电学量转化为电学量的传感器都是物理传感器
B.气敏传感器只能是物理传感器
C.物理传感器只能将采集到的信息转换为电压输出
D.物理传感器利用的是物质的物理性质和物理效应
某实验小组利用如图(a)所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性,所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0 Ω:电源E(6V,内阻可忽略):电压表V (量程150 mV):定值电阻R0(阻值20.0 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1 000 Ω):电阻箱R2(阻值范围0-999.9 Ω):单刀开关S1,单刀双掷开关S2.
实验时,先按图(a)连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃,将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0:保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0:断开S1,记下此时R2的读数,逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0°C,实验得到的R2-t数据见下表.
t/℃ | 25.0 | 30.0 | 40.0 | 50.0 | 60.0 | 70.0 | 80.0 |
R2/Ω | 900.0 | 680.0 | 500.0 | 390.0 | 320.0 | 270.0 | 240.0 |
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图(a)中R1的滑片应移动到_____填“a”或“b”)端;
(2)在图(b)的坐标纸上补齐数据表中所给数据点,并做出R2-t曲线_____
(3)由图(b)可得到RT,在25℃-80°C范围内的温度特性,当t=44.0℃时,可得RT=____Ω;
(4)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图(c)所示,该读数为____Ω,则手心温度为______℃.
利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间会产生电势差,这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场,同时产生霍尔电势差。当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时,和达到稳定值,的大小与I和B以及霍尔元件厚度d之间满足关系式,其中比例系数称为霍尔系数,仅与材料性质有关
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出和的关系式;若半导体材料是由电子导电的,请判断图中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为n,电子的电荷量为e,请推导出霍尔系数的表达式;(通过横截面积S的电流,其中v是导电电子定向移动的平均速率)
(3)图一是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反。霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图二所示:
①若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式;
②利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程.除此之外,请你展开“智慧的翅膀”,提出另一个实例或设想。