Chuyển đổi sơ cấp (cảm biến) có nhiệm vụ:

Đáp án đúng: D. Điện áp hoặc dòng điện. 

Giải thích:

Cảm biến đo khối lượng có nhiệm vụ biến đổi đại lượng cơ học (khối lượng) thành một tín hiệu điện để mạch đo có thể xử lý và hiển thị.

A Khối lượng là đại lượng đầu vào.

B Nhiễu không phải đại lượng đầu ra mong muốn.

C Độ nhạy là đặc tính của cảm biến, không phải tín hiệu đầu ra.

D Điện áp hoặc dòng điện là đại lượng đầu ra.

Đáp án đúng: A. Tỉ số độ nhạy phụ trên độ nhạy chủ đạo. 

Giải thích:

Độ chọn lựa (selectivity) của cảm biến thể hiện mức độ cảm biến ít bị ảnh hưởng bởi các đại lượng gây nhiễu/phụ so với đại lượng cần đo.

Cảm biến 2 là lựa chọn tốt nhất để đo khối lượng trong khoảng 0-100kg vì:

Độ nhạy và độ chính xác: Cảm biến 2 có độ nhạy cao và độ chính xác phù hợp với khoảng đo yêu cầu.

Tính ổn định: Cảm biến này đảm bảo kết quả đo ổn định, ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài như nhiệt độ, độ ẩm.

Độ tin cậy: Cảm biến 2 có độ tin cậy cao, tuổi thọ dài và ít bị hỏng hóc trong quá trình sử dụng.

Giá thành: Cảm biến 2 có giá thành hợp lý so với các loại cảm biến khác có cùng chức năng.

Trong các loại cảm biến quang, "Diffuse" (khuếch tán) dùng để chỉ loại cảm biến quang mà bộ phận phát và nhận được đặt cùng một chỗ. Cảm biến này phát ra ánh sáng, ánh sáng này sẽ phản xạ từ vật thể và trở về bộ phận nhận. Do đó, đáp án đúng là "Cảm biến quang loại khuếch tán". Các loại cảm biến quang khác như phản xạ, thu phát độc lập và thu phát chung có cấu tạo và nguyên lý hoạt động khác với loại khuếch tán.

Để xác định trạng thái của đèn LED, chúng ta cần phân tích hoạt động của mạch so sánh sử dụng op-amp và tính toán các giá trị điện áp V2 và V3.

1. Xác định điện áp V2 (ngõ vào đảo của op-amp):
Mạch điện áp V2 được tạo thành từ biến trở VR (10kΩ) và điện trở R1 (10kΩ). Biến trở VR được chỉnh tại vị trí giữa, có nghĩa là điện trở từ cực trên (nối Vcc) đến con chạy là 5kΩ, và điện trở từ con chạy đến cực dưới là 5kΩ.
Điện áp V2 được lấy tại con chạy của biến trở. Như vậy, V2 là điện áp tại điểm chia điện áp của chuỗi điện trở gồm: phần trên của VR (5kΩ), phần dưới của VR (5kΩ) và R1 (10kΩ) mắc nối tiếp từ Vcc xuống đất.
Áp dụng công thức chia điện áp (giả sử điện áp nguồn Vcc):
Điện trở từ Vcc đến V2 = 5kΩ (phần trên của VR).
Điện trở từ V2 xuống đất = 5kΩ (phần dưới của VR) + 10kΩ (R1) = 15kΩ.
Tổng điện trở trong nhánh này = 5kΩ + 15kΩ = 20kΩ.
Vậy, V2 = Vcc * (Điện trở từ V2 xuống đất) / (Tổng điện trở)
V2 = Vcc * (15kΩ / 20kΩ) = 0.75 * Vcc.

2. Xác định điện áp V3 (ngõ vào không đảo của op-amp):
Mạch điện áp V3 được tạo thành từ quang trở (R_LDR) và điện trở R2 (10kΩ). Khi chiếu ánh sáng vào, quang trở có giá trị R_LDR = 1kΩ.
Đây là mạch chia điện áp giữa Vcc và đất.
V3 = Vcc * R2 / (R_LDR + R2)
V3 = Vcc * 10kΩ / (1kΩ + 10kΩ) = Vcc * 10kΩ / 11kΩ = (10/11) * Vcc ≈ 0.909 * Vcc.

3. So sánh V2 và V3 và xác định trạng thái LED:
Ta có V2 = 0.75 * Vcc và V3 ≈ 0.909 * Vcc.
Rõ ràng là V2 < V3 (vì 0.75 < 0.909).
Op-amp trong mạch này hoạt động như một bộ so sánh. Ngõ vào không đảo là V3, ngõ vào đảo là V2.
* Nếu V3 > V2, ngõ ra của op-amp sẽ ở mức cao (gần Vcc).
* Nếu V3 < V2, ngõ ra của op-amp sẽ ở mức thấp (gần 0V).
Vì V2 < V3 (hay V3 > V2), ngõ ra của op-amp sẽ ở mức cao. Đèn LED được nối với ngõ ra của op-amp thông qua điện trở R4 và xuống đất. Khi ngõ ra ở mức cao, dòng điện sẽ chạy qua đèn LED làm đèn sáng.

Kết luận: Đèn LED sáng vì V2 < V3.

So sánh với các phương án:
* 1. LED tắt vì V2>V3 - Sai (V2 < V3 và LED sáng).
* 2. LED sáng vì V2>V3 - Sai (Lý do sai, V2 < V3).
* 3. LED tắt vì V2* 4. LED sáng vì V2
Đáp án đúng là phương án 4.