唐文彥《傳感器》習(xí)題答案(文件)
【正文】 φφ2為高電位，φ3為低電位，則φφ2下的兩個(gè)勢(shì)阱的空阱深度相同，但因φ1下面存儲(chǔ)有電荷，則φ1勢(shì)阱的實(shí)際深度比φ2電極下面的勢(shì)阱淺，φ1下面的電荷將向φ2下轉(zhuǎn)移，直到兩個(gè)勢(shì)阱中具有同樣多的電荷。當(dāng)經(jīng)過(guò)一個(gè)時(shí)鐘周期T后，電荷包將向右轉(zhuǎn)移三個(gè)電極位置，即一個(gè)柵周期（也稱(chēng)一位）。如果在光學(xué)系統(tǒng)放大率為1/M的裝置中，有：式中：L—工件尺寸；N—覆蓋的光敏單元數(shù)；d—相鄰光敏單元中心距離（177。答：一維PSD結(jié)構(gòu)圖如下：由于橫向光電效應(yīng)，當(dāng)PSD工作在反向偏壓狀態(tài)時(shí)（公用極3正電壓），流經(jīng)電極2的電流I1和I2與入射光的強(qiáng)度和入射光點(diǎn)的位置有關(guān)。已知：n0=1；n1=求：θc=？解： ∵ 而：θ/=900，θ=θc∴ 求n1=,n 2=；若外部的n0=1，求最大入射角θc =?已知：n1=；n2=；n0=1求：NA=?；θm=？解①： 解②： ∵ ∴ 光纖傳感器有哪幾種調(diào)制方式?答：光纖傳感器有3種調(diào)制方法，即：光強(qiáng)度調(diào)制型、光相位調(diào)制型和光偏振態(tài)調(diào)制型。瞬逝波光纖傳感器工作原理是兩光纖端面斜切，端面對(duì)光纖軸線有相同角度，斜面拋光，以便光線再接收光纖頭內(nèi)形成全反射。1試述光柵式傳感器的基本工作原理。將其置于光源和透鏡形成的平行光束的光路中，若兩光柵柵線之間有很小的夾角，則在近似垂直于柵線方向上顯現(xiàn)出比柵距寬很多的明暗相間的莫爾條紋，當(dāng)標(biāo)尺光柵沿垂直于柵線方向每移過(guò)一個(gè)柵距時(shí)，莫爾條紋近似沿柵線方向移過(guò)一個(gè)條紋間距。19。1莫爾條紋是如何形成的？它有哪些特性？答：把兩光柵刻線面相對(duì)，中間留有很小的間隙相疊合，將其置于光源和透鏡形成的平行光束的光路中，若兩光柵柵線之間有很小的夾角，則由于兩光柵的柵線相互擋光作用的結(jié)果，在近似垂直于柵線方向上顯現(xiàn)出比柵距寬很多的明暗相間的莫爾條紋。光柵式傳感器一般由光源、標(biāo)尺光柵、指示光柵和光電器件組成。但是，當(dāng)兩斜切面非常接近時(shí)，由于光是一種電磁波，全內(nèi)反射時(shí)雖然沒(méi)有光能進(jìn)入相鄰介質(zhì)，但電磁波卻能進(jìn)入相鄰介質(zhì)一定的深度，此電磁波就稱(chēng)為瞬逝波。答：利用光纖傳感器進(jìn)行位移測(cè)量主要有反射方式和瞬逝波方式兩種方法。顯然，通過(guò)I1與I2可確定入射光點(diǎn)位置XA。CCD測(cè)量系統(tǒng)由光學(xué)系統(tǒng)、圖像傳感器和微處理機(jī)等組成。簡(jiǎn)述利用CCD進(jìn)行工件尺寸測(cè)量的原理及測(cè)量系統(tǒng)的組成。此時(shí)φ1下的勢(shì)阱逐漸變淺，使φ1下的剩余電荷繼續(xù)向φ2下的勢(shì)阱中轉(zhuǎn)移。此時(shí)φ1電極下的表面勢(shì)最大，勢(shì)阱最深。三相CCD是由每三個(gè)柵為一組的間隔緊密的MOS結(jié)構(gòu)組成的陣列。其特點(diǎn)是：具有一定的截止波長(zhǎng)，只能探測(cè)短于這一波長(zhǎng)的光線，但它們的響應(yīng)速度快，靈敏度高，使用廣泛。光電式傳感器常用接收器件有哪幾種，各基于什么原理各有什么特點(diǎn)？答： 光電式傳感器常用接收器件按原理可分為熱探測(cè)器和光子探測(cè)器兩類(lèi)。因?yàn)殡姾删蜁?huì)通過(guò)放大器的輸入電阻和傳感器本身的泄漏電阻漏掉。第六章 思考題與習(xí)題什么是壓電效應(yīng)？答：沿著一定方向?qū)δ承╇娊橘|(zhì)加力而使其變形時(shí)，在一定表面上產(chǎn)生電荷，當(dāng)外力取消，又重新回到不帶電狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱(chēng)為正壓電效應(yīng)。答：霍爾式速度傳感器能測(cè)量慢速運(yùn)動(dòng)物體的速度。兩者關(guān)系為：因?yàn)椋?；而：所以：；則：VL不隨溫度t變化的條件是：而：即有：若忽略Ro的影響，即RO0=0，則有：試說(shuō)明霍爾式位移傳感器的輸出UH與位移x成正比關(guān)系。已知：lbd=；I=；B=；kH=22V/A霍爾傳感器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、堅(jiān)固、頻率響應(yīng)寬（從直流到微波）、動(dòng)態(tài)范圍（輸出電動(dòng)勢(shì)的變化范圍）大、無(wú)觸點(diǎn)、使用壽命長(zhǎng)、可靠性高、易于微型化和集成化。變磁通式傳感器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：變磁通式傳感器的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境條件要求不高，能在－150—+900C的溫度條件下工作，而不影響測(cè)量精度，也能在油、水霧、灰塵等條件下工作。何謂磁電式速度傳感器的線圈磁場(chǎng)效應(yīng)，如何
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