Question

如图所示为检测某传感器的电路图。传感器上标有“3 V、0.9 W”的字样（传感器可看做一个纯电阻），滑动变阻器R，上标有“10Ω、1 A”的字样，电流表的量程为0.6 A，电压表的量程为3 V。

（1）根据传感器上的标注，计算该传感器的电阻和额定电流。
（2）若电路各元件均完好，检测时，为了确保电路各部分的安全，在a、b之间所加的电源电压最大值是多少？
（3）根据技术资料可知，如果传感器的电阻变化超过1Ω，则该传感器就失去了作用。实际检测时，将一个电压恒定的电源加在图中a、b之间（该电源电压小于上述所求电压的最大值），闭合开关S，通过调节R₀。来改变电路中的电流和R₀两端的电压。检测记录如下：

若不计检测电路对传感器电阻的影响，通过计算分析，你认为这个传感器是否仍可使用？此时a、b间所加的电压是多少？

Answer 1

解：（1）传感器的电阻R_传＝U²_传/P_传＝3²/0.9Ω=10Ω
传感器的额定电流I_传＝P_传/U_传＝0.9/3A＝0.3A
（2）要求电路各部分安全，则要求电路的最大电流I=I_传＝0.3 A
此时电源电压量大值U_m＝U_传+U₀
U传为传感器的额定电压，U₀为R₀调至最大值R_0m=10Ω时R₀两端的电压，即
U₀＝I_传R_0m＝0.3×10 V＝3 V
∴电源电压最大值U_m＝U_传+U₀＝3 V+3 V＝6 V
（3）设实际检测时加在a、b间的电压为U，传感器的实际电阻为R_传'
根据第一次实验记录数据有：U＝I₁R_传'＋U₁，即：U＝0.16×R_传'＋1.48
根据第二次实验记录数据有：U＝I₂R_传'+U₂，即：U＝0.22×R_传'＋0.91
解得：R_传'＝9.5Ω，U＝3 V
传感器的电阻变化为ΔR＝R_传一R_传'＝l0Ω一9.5Ω<0.5Ω
∴此传感器仍可使用