傳感器與檢測技術課后習題答案(文件)
【正文】 一致時，載流導體上平行于電流和磁場方向上的兩個面之間產生電動勢，這種現(xiàn)象稱霍爾效應。磁電感應式傳感器是利用導體和磁場發(fā)生相對運動產生電動式的，它不需要輔助電源就能把被測對象的機械量轉換成易于測量的電信號，是有源傳感器。由于兩種不同導體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動勢叫做接觸電勢。通常將被測溫度轉換為敏感元件的電阻、磁導或電勢等的變化，通過適當?shù)臏y量電路，就可由電壓電流這些電參數(shù)的變化來表達所測溫度的變化。解：Pt100代表鉑熱電阻傳感器，Cu50代表銅熱電阻傳感器。5．℃ 的熱電偶與毫伏表相連,已知接線端溫度為50℃,毫伏表的輸出為60 mv, 求熱電偶熱端的溫度為多少?解：6．試比較熱電阻與熱敏電阻的異同。其結構形式可根據(jù)實際使用制作成各種形狀。解：光電效應首先把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后通過光電轉換元件變換成電信號,光電效應分為外光電效應和內光電效應兩大類：a)在光線作用下，能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應。內光電效應，如光敏電阻、光電池和光敏晶體管等。CCD的基本功能是存儲與轉移信息電荷，為了實現(xiàn)信號電荷的轉換：必須使MOS電容陣列的排列足夠緊密，以致相鄰MOS電容的勢阱相互溝通，即相互耦合；控制相鄰MOC電容柵極電壓高低來調節(jié)勢阱深淺，使信號電荷由勢阱淺的地方流向勢阱深處；在CCD中電荷的轉移必須按照確定的方向。當光纖的直徑比光的波長大很多時，可以用幾何光學的方法來說明光在光纖內的傳播。），即: 且在光纖內部以同樣的角度反復逐次反射，直至傳播到另一端面。7．光敏電阻、光電池、光敏二極管和光敏三極管在性能上有什么差異，它們分別在什么情況下選用最合適？解：光敏電阻 （1） 伏安特性：在一定照度下，流過光敏電阻的電流與光敏電阻兩端的電壓的關系稱為光敏電阻的伏安特性。（2）光譜特性：光敏電阻的相對光敏靈敏度與入射波長的關系稱為光譜特性，亦稱為光譜響應。（3）光照特性：由于光敏電阻的光照特性呈非線性，因此不宜作為測量元件，一般在自動控制系統(tǒng)中常用作開關式光電信號傳感元件。光敏二極管（1）光譜特性：一般來講，鍺管的暗電流較大，因此性能較差，故在可見光或探測赤熱狀態(tài)物體時，一般都用硅管。光電池（1）光譜特性：光電池對不同波長的光的靈敏度是不同的。短路電流在很大范圍內與光照強度成線性關系，開路電壓（負截電阻RL無限大時）與光照度的關系是非線性的，并且當照度在2000 lx時就趨于飽和了。開路電壓隨溫度升高而下降的速度較快，而短路電流隨溫度升高而緩慢增加。當超聲波經(jīng)過性質不同的介質交界面時，一部分會反射，其余的會穿透過去。由不同波源發(fā)出的頻率相同、振動方向相同、相位相同或相位差恒定的兩個波在空間相遇時，某些點振動始終加強，某些點振動始終減弱或消失，這種現(xiàn)象稱為超聲波的干涉現(xiàn)象。介質的特性阻抗差越大，反射率也就越大。第九章1． 超聲波在介質中有哪些傳播特性？解：超聲波在各種介質中的波速不同，超聲波會被傳播介質吸收及散射，從而造成波動能量的損失。（3）溫度特性：光電池的溫度特性是描述光電池的開路電壓和短路電流隨溫度變化的情況。可見硅光電池可以在很寬的波長范圍內得到應用。（2）伏安特性：光敏晶體管的光電流比相同管型的二極管大上百倍。當溫度升高時，它的暗電阻和靈敏度都下降。從圖中可見硫化鎘光敏電阻的光譜響應的峰值在可見光區(qū)域，常被用作光度量測量（照度計）的探頭。在給定的偏壓情況下，光照度越大，光電流也就越大；在一定光照度下，加的電壓越大，光電流越大，沒有飽和現(xiàn)象。能將紅外輻射量的變化轉換為電量變化的裝置稱為紅外探測器或紅外傳感器。當光線射入一個端面并與圓柱的軸線成θi角時，根據(jù)斯涅耳（Snell）光的折射定律，在光纖內折射成θj，然后以θk角入射至纖芯與包層的界面。解：光在空間是直線傳播的。解：CCD的工作原理如下：首先構成CCD的基本單元是MOS電容器，如果MOS電容器中的半導體是P型硅，當在金屬電極上施加一個正電壓時，在其電極下形成所謂耗盡層，由于電子在那里勢能較低，形成了電子的勢阱，成為蓄積電荷的場所。2．分別列舉屬于內光電效應和外光電效應的光電器件。熱敏電阻具有以下優(yōu)點：①電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；②結構簡單；③電阻率高，熱慣性??；但它阻值與溫度變化呈非線性，且穩(wěn)定性和互換性較差。熱電阻傳感器的測量精度高；有較大的測量范圍，它可測量－200～500℃的溫度；易于使用在自動測量和遠距離測量中。四線制可以完全消除引線電阻對測量的影響，用于高精度溫度檢測。2）參考電極定律：如果導體C熱電極作為參考電極，并已知標準電極與任意導體配對時的熱電勢，那么在
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