唐文彥傳感器習(xí)題答案(參考版)
2025-01-18 02:18本頁(yè)面
【正文】 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(xiàn)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(xiàn)之間有很小的夾角，則由于兩光柵的柵線(xiàn)相互擋光作用的結(jié)果，在近似垂直于柵線(xiàn)方向上顯現(xiàn)出比柵距寬很多的明暗相間的莫爾條紋。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(xiàn)之間有很小的夾角，則在近似垂直于柵線(xiàn)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(xiàn)方向每移過(guò)一個(gè)柵距時(shí)，莫爾條紋近似沿柵線(xiàn)方向移過(guò)一個(gè)條紋間距。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。1試述光柵式傳感器的基本工作原理。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。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(xiàn)有相同角度，斜面拋光，以便光線(xiàn)再接收光纖頭內(nèi)形成全反射。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。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。顯然，通過(guò)I1與I2可確定入射光點(diǎn)位置XA。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)。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。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。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。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）。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。t2時(shí)刻，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。此時(shí)φ1電極下的表面勢(shì)最大，勢(shì)阱最深。三相時(shí)鐘脈沖的波形如下圖所示。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。它由MOS光敏單元和讀出移位寄存器組成。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(xiàn)，但它們的響應(yīng)速度快，靈敏度高，使用廣泛。其特點(diǎn)是：對(duì)波長(zhǎng)沒(méi)有選擇性（具有寬廣和平坦的光譜響應(yīng)），只與接收到的總能量有關(guān)，適應(yīng)于紅外探測(cè)。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)。壓電式傳感器中采用電荷放大器有何優(yōu)點(diǎn)？為什么電壓靈敏度與電纜長(zhǎng)度有關(guān)？而電荷靈敏度與電纜長(zhǎng)度無(wú)關(guān)？答：p115第七章 思考題與習(xí)題光電式傳感器常用光源有哪幾種，哪些光源可用作紅外光源？答：光電式傳感器常用光源有自然光源和人造光源，人造光源包括熱輻射光源、氣體放電光源、電致發(fā)光光源和激光光源。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。為什么壓電傳感器不能測(cè)量靜態(tài)物理量？答：壓電元件送入放大器的輸入電壓由上式可知，用第六章 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)。而磁電感應(yīng)式速度傳感器不適合于測(cè)量低速運(yùn)動(dòng)的物體。答：霍爾式速度傳感器能測(cè)量慢速運(yùn)動(dòng)物體的速度。則有：
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