Question

【題目】傳感器在現代生活、生產和科技中有著相當廣泛的應用。如圖甲是一個壓力傳感器設計電路，要求從表盤上直接讀出壓力大小。其中R1是保護電阻，R2是調零電阻（總電阻100Ω），理想電流表量程為10mA，電源電動勢E=3V（內阻不計），壓敏電阻的阻值R與所受壓力大小F的對應關系如圖乙所示。

(1)有三個規格的保護電阻，R1應選哪一個（______）；

A. 25Ω B. 250Ω C. 2500Ω

(2)選取、安裝保護電阻后，要對壓力傳感器進行調零。調零電阻R2應調為____Ω；

(3)現對表盤進行重新賦值。原3mA刻度線應標注____N；

(4)由于電池老化，電動勢降為2.8V，傳感器壓力讀數會出現偏差。如果某次使用時，先調零、后測量，讀出壓力為1200N，此時電流大小為____mA，實際壓力大小為____N。

Answer 1

【答案】B 20 2800 5 1120

【解析】

（1）[1]因為電流表的量程為，由

計算的電路中至少需要的電阻。由調零電阻最大為100Ω，故只要大于200Ω即可，A太小C太大，所以選B；

（2）[2]分析電路圖可知，當壓敏電阻不受壓力時，電流表滿偏，此時電路中的電阻滿足

由乙可知，壓敏電阻不受壓力時的阻值為，所以

（3）[3]當電流表示數為時，電路中的總電阻

即

由乙圖一次函數為

經計算當時，壓力

（4）[4]先調零，則

則調零電阻R2接入電路的電阻為

根據R與F一次函數關系

當時，。

電池老化前，可得對應的電流為

即此時，電路中電流為5mA。

因為電池老化，電動勢，電路中實際電阻

則R的實際阻值為

再將代入

求得