传感器的应用
传感器的应用
力电传感器:主要是利用敏感元件和 变阻器把力学信号(位移、速度、加 速度等)转化为电学信号(电压、电 流等)的仪器。力电传感器广泛地应 用于社会生产、现代科技中,如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的 惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等
力电传感器:主要是利用敏感元件和 变阻器把力学信号（位移、速度、加 速度等）转化为电学信号（电压、电 流等）的仪器。力电传感器广泛地应 用于社会生产、现代科技中，如安装 在导弹、飞机、潜艇和宇宙飞船上的 惯性导航系统及ABS防抱死制动系统等
例1:某学生为了测量一个物体的质量,找到一个力电转换器,该转 换器的输出电压正比于受压面受到的压力(比例系数为k)如图所示 测量时先调节输入端的电压,使转换器空载时的输出电压为0;而后 在其受压面上放上物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U 现有下列器材:力电转换器、质量为m的砝码、电压表、滑动变阻 器、干电池一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器 的受压面上)。请完成对该物体的测量皿 (1)设计一个电路,要求力转换器的输入电压可调,并且使电压的 调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图。 (2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m (3)请设想实验中可能会出现的一个问题。 受压面 输入 输出 力电转换器|十
例1：某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换器，该转 换器的输出电压正比于受压面受到的压力（比例系数为k）如图所示， 测量时先调节输入端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后 在其受压面上放上物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。 现有下列器材：力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻 器、干电池一个、电键及导线若干、待测物体（可置于力电转换器 的受压面上）。请完成对该物体的测量m。 （1）设计一个电路，要求力转换器的输入电压可调，并且使电压的 调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图。 （2）简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m。 （3）请设想实验中可能会出现的一个问题。 ＋ 力电转换器 ＋ － － 输入 输出 受压面
(1)设计电路如图 受压面 输入 +输出 力电转换器 E S (2)测量步骤与结果:①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零, ②将砝码放在转换器上,记下输出电压U,③将待测物放在转换器上, 记下输出电压U 由U-kmg,得k=Uo/mg U=kmg,所以mmU/U
(1) 设计电路如图 (2) 测量步骤与结果:①调节滑动变阻器,使转换器的输出电压为零, ②将砝码放在转换器上,记下输出电压U0 ,③将待测物放在转换器上, 记下输出电压U 由U0 =km0 g,得k=U0 /m0 g U=k m g,所以 m=m0 U/U0
例题2:(风力测定仪)如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图,图中P为 金属球,悬挂在一细长裸金属丝下面,0是悬挂点,R0是保护电阻,CD是水平放 置的光滑电阻丝,与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触,无风时细金属丝 与电阻丝在C点接触,此时电路中的电流为Ⅰ,有风时细金属丝将偏转一角度θ (θ与风力大小有关),细金属丝与电阻丝在C/点接触,已知风力方向水平向左 0Ch,CD,球的质量为M,电阻丝单位长度的电阻为k,电源内电阻和细金 属丝电阻均不计,金属丝偏转0角时,电流表的示数为I,此时风力大小为F, 试写出: R ①风力大小F与0的关系式; 电 ②风力大小F与电流表示数I的关系式 源 ③此装置所测定的最大风力是多少? D
例题2：（风力测定仪）如图所示为一种测定风作用力的仪器原理图，图中P为 金属球，悬挂在一细长裸金属丝下面，O是悬挂点，R0是保护电阻，CD是水平放 置的光滑电阻丝，与悬挂小球的细金属丝始终保持良好接触，无风时细金属丝 与电阻丝在C点接触，此时电路中的电流为I，有风时细金属丝将偏转一角度θ （θ与风力大小有关），细金属丝与电阻丝在C /点接触，已知风力方向水平向左 ，OC=h，CD=L，球的质量为M，电阻丝单位长度的电阻为k，电源内电阻和细金 属丝电阻均不计，金属丝偏转θ角时，电流表的示数为I /，此时风力大小为F， 试写出： ①风力大小F与θ的关系式； ②风力大小F与电流表示数I/的关系式。 ③此装置所测定的最大风力是多少？ R0 O P D B θ C A 电 源