题目
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,一般用来显示、观察电压信号。下面哪些物理量可以通过传感器变换后,可使用示波器进行观察和测量?A. 温度B. 振动频率C. 电流D. 磁感应强度
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,一般用来显示、观察电压信号。下面哪些物理量可以通过传感器变换后,可使用示波器进行观察和测量?
A. 温度
B. 振动频率
C. 电流
D. 磁感应强度
题目解答
答案
ABCD
A. 温度
B. 振动频率
C. 电流
D. 磁感应强度
A. 温度
B. 振动频率
C. 电流
D. 磁感应强度
解析
本题考查示波器的应用以及传感器的作用,解题思路是分析每个选项中的物理量能否通过传感器转换为电压信号,因为示波器一般用来显示、观察电压信号。
- A选项:温度
温度传感器可以将温度的变化转换为电压的变化。例如常见的热敏电阻温度传感器,其电阻值会随温度的改变而变化,根据欧姆定律$U = IR$(其中$U$为电压,$I$为电流,$R$为电阻),在电流恒定的情况下,电阻的变化会引起电压的变化,这样就可以将温度信息转换为电压信号,进而使用示波器进行观察和测量。 - B选项:振动频率
振动频率传感器能够把振动频率的变化转化为电压信号的变化。比如压电式振动传感器,当物体振动时,压电材料会产生电荷,根据电容的定义式$Q = CU$(其中$Q$为电荷量,$C$为电容,$U$为电压),在电容一定的情况下,电荷量的变化会导致电压的变化,从而将振动频率信息转换为电压信号,能用示波器观察和测量。 - C选项:电流
电流传感器可以直接将电流信号转换为电压信号。例如霍尔电流传感器,它基于霍尔效应,当有电流通过导体时,在磁场的作用下会产生霍尔电压,该霍尔电压与电流成正比,这样就把电流信息转换为了电压信号,可使用示波器进行观察和测量。 - D选项:磁感应强度
磁感应强度传感器能够把磁感应强度的变化转换为电压信号的变化。例如磁电式传感器,当导体在磁场中运动时,会产生感应电动势,根据法拉第电磁感应定律$E=-N\frac{\Delta\varPhi}{\Delta t}$(其中$E$为感应电动势,$N$为线圈匝数,$\Delta\varPhi$为磁通量的变化量,$\Delta t$为变化时间),感应电动势与磁感应强度的变化相关,感应电动势可等效为电压信号,所以可以用示波器观察和测量。