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傳感器原理與應(yīng)用課后答案(參考版)

2025-06-24 22:37本頁(yè)面
  

【正文】 。你必須努力,當(dāng)有一天驀然回首時(shí),你的回憶里才會(huì)多一些色彩斑斕,少一些蒼白無(wú)力。4. 歲月是無(wú)情的,假如你丟給它的是一片空白,它還給你的也是一片空白。既糾結(jié)了自己,又打擾了別人。用一些事情,總會(huì)看清一些人。2. 若不是心寬似海,哪有人生風(fēng)平浪靜。解:。PN結(jié)測(cè)溫傳感器就是利用半導(dǎo)體材料的溫度特性,來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)、控制和補(bǔ)償?shù)裙δ?。解:根?jù)鎳鉻鎳硅熱電偶的分度表可知:E(20,0)= E(1000,0)= E(1000,25)+ E(25,0)= E(1000,25)+ E(5,0)+ E(20,0)E(5,0)=kt=5=E(1000,25)=E(1000,0)E(20,0)E(5,0)==、熱敏三極管的工作原理。?解:伏安特性、電阻溫度特性(詳細(xì)見(jiàn)書(shū)中)。解:熱敏電阻按溫度系數(shù)可分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)和正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)兩大類(lèi)。C1因此 R50=R0(1+50α)=121Ω92=R0(1+αt2)得t2=﹣19176。為了消除由于連接導(dǎo)線(xiàn)電阻隨環(huán)境溫度變化而造成的測(cè)量誤差,常采用三線(xiàn)制和四線(xiàn)制連接法。工業(yè)上大量使用的材料為鉑、銅和鎳。?常用的熱電阻材料有哪些?解:①材料的電阻溫度系數(shù)α要大,α越大,熱電阻的靈敏度越高;純金屬的α比合金高,所以一般均采用純金屬材料作熱電阻感溫元件;②電阻率β盡可能大,以便在相同靈敏度下減小元件尺寸,減小熱慣性;③在測(cè)溫范圍內(nèi),α保持常數(shù),便于實(shí)現(xiàn)溫度表的線(xiàn)性刻度特性;④在測(cè)溫范圍內(nèi),材料的物理、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定;⑤材料的提純、壓延、復(fù)制等工藝性好,價(jià)格便宜。修正公式為:EAB(t,t0)=EAB(t,t1)+EAB(t1,t0);四是電橋補(bǔ)償法。將熱電偶的冷端延伸到溫度恒定的場(chǎng)所(如儀表室),其實(shí)質(zhì)是相當(dāng)于將熱電極延長(zhǎng)。?主要有哪些補(bǔ)償方法?解:(為什么略,詳見(jiàn)書(shū)本)熱電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ饕校阂皇抢涠撕銣胤?。三是中間溫度定律:熱電偶在兩接點(diǎn)溫度t、t0時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)等于該熱電偶在接點(diǎn)溫度為t、tn和tn、t0時(shí)的相應(yīng)熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和。二是標(biāo)準(zhǔn)電極定律:如果兩種導(dǎo)體分別與第三種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)已知,則由這兩種導(dǎo)體組成的熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)也就已知。? 解:一是中間導(dǎo)體定律:在熱電偶回路中接入第三種導(dǎo)體,只要第三種導(dǎo)體的兩接點(diǎn)溫度相同,則回路中總的熱電動(dòng)勢(shì)不變。大多數(shù)金屬導(dǎo)體的電阻都隨溫度變化而變化,在金屬中參加導(dǎo)電的為自由電子,當(dāng)溫度升高時(shí),雖然自由電子數(shù)目基本不變(當(dāng)溫度變化范圍不是很大時(shí)),但是,每個(gè)自由電子的動(dòng)能將增加。解:熱電阻效應(yīng)是物質(zhì)的電阻率隨溫度變化而變化的特性。熱電偶測(cè)溫就是利用這種熱電效應(yīng)進(jìn)行的,將熱電偶的熱端插入被測(cè)物,冷端接進(jìn)儀表,就能測(cè)量溫度。,查閱資料,試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)現(xiàn)蔬菜大棚濕度自動(dòng)檢測(cè)、噴淋自動(dòng)灌溉的測(cè)控系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu),并說(shuō)明其工作原理。分類(lèi):,設(shè)計(jì)一個(gè)家庭用聲音輸出油煙報(bào)警儀器,并說(shuō)明其工作原理。相對(duì)濕度是指被測(cè)氣體中蒸汽壓和該氣體在相同溫度下飽和水蒸氣壓的百分比,一般用符號(hào)RH表示。這樣,兩路光學(xué)系統(tǒng)檢測(cè)元件的輸出就不一樣,通過(guò)比較放大器7后在顯示器8上顯示出被測(cè)介質(zhì)的含量。左半部分為參比介質(zhì)光路,比色皿4盛放的是蒸餾水或不含被測(cè)成分的某種液體(或氣體),右半部分為被測(cè)介質(zhì)的測(cè)量光路,比色皿5中盛放的是被測(cè)樣品,光束分別經(jīng)被測(cè)介質(zhì)比色皿和參比介質(zhì)比色皿至檢測(cè)元件6。解:光電比色計(jì)是分析化學(xué)中測(cè)定少量物質(zhì)最簡(jiǎn)便的方法之一,在各個(gè)領(lǐng)域如工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等化學(xué)檢驗(yàn)中用得很多,可以用于無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué),也可以用于液體或氣體。它們與試樣中吸光物質(zhì)的濃度c之間的關(guān)系為,若a、b為已知數(shù)值,則通過(guò)測(cè)量透射光與入射光能量的比值,就可以確定吸光物質(zhì)的濃度。解:當(dāng)物質(zhì)吸收特征波長(zhǎng)的光輻射時(shí),透射光能量與入射光能量之間關(guān)系稱(chēng)之為透射比,以τ表示,τ=W/W0。工作時(shí)先將潔凈空氣通入分析室Rx1和Rx2,調(diào)節(jié)RP3使電橋達(dá)到平衡,而后使被測(cè)混合氣體進(jìn)入分析室Rx1和Rx2,電橋失去平衡,其不平衡輸出是混合氣體組分的函數(shù)。解:)所示,主要由4個(gè)外殼用相同材料制成的分析室組成。由于環(huán)境溫度、濕度對(duì)其特性有影響,所以使用時(shí),通常需要加溫度補(bǔ)償。?解:改善氣敏元件的氣體選擇性常用的方法:(1)向氣敏材料摻雜其他金屬氧化物或其他添加物;(2)控制氣敏元件的燒結(jié)溫度;(3)改善元件工作時(shí)的加熱溫度。解:加熱器是用來(lái)燒去附在元件表面的油霧與塵埃,加速氣體的吸附,從而提高元件的靈敏度和響應(yīng)速度。解:電阻型半導(dǎo)體氣敏元件是利用半導(dǎo)體接觸氣體時(shí),其阻值的改變來(lái)檢測(cè)氣體的成分或濃度;而非電阻型半導(dǎo)體氣敏元件根據(jù)其對(duì)氣體的吸附和反應(yīng),使其某些有關(guān)特性變化對(duì)氣體進(jìn)行直接或間接檢測(cè)。?解:半導(dǎo)體氣敏傳感器按照半導(dǎo)體與氣體的相互作用是在其表面,還是在其內(nèi)部,可分為表面控制型和體控制型兩類(lèi);按照半導(dǎo)體變化的物理特性,又可分為電阻型和非電阻型兩種。/mm,要使形成莫爾條紋寬度為10mm,求柵線(xiàn)夾角θ。/mm,主光柵與指標(biāo)光柵之間夾角θ=。這種傳感器常用數(shù)值孔徑和芯徑較大的光纖。一般是在光纖的端面或在兩根光纖中間放置光學(xué)材料及敏感元件來(lái)感受被測(cè)物理量的變化,從而使透射光或反射光強(qiáng)度隨之發(fā)生變化來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。制造這類(lèi)傳感器的技術(shù)難度大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整較困難。其中有光強(qiáng)調(diào)制型、光相位調(diào)制型、光偏振調(diào)制型等。解:光纖傳感器一般可分為兩大類(lèi):一類(lèi)是功能型傳感器(Function Fiber Optic Sensor),又稱(chēng)FF型光纖傳感器;另一類(lèi)是非功能型傳感器(NonFunction Fiber Optic Sensor),又稱(chēng)NF型光纖傳感器。B39。都不受光。若是高的物體,則A39。受光但B39。和B39。,由受光器的受光次數(shù),可計(jì)算通過(guò)輸送帶上物體的個(gè)數(shù),那么,用輸送帶搬運(yùn)兩種高度的物體時(shí),畫(huà)出能分別計(jì)算兩種高度的物體個(gè)數(shù)的系統(tǒng)組成圖。當(dāng)天亮?xí)r,光敏二極管導(dǎo)通,繼電器線(xiàn)圈得電而動(dòng)作,繼電器的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi),路燈滅。,已知測(cè)量孔數(shù)為60,頻率計(jì)的讀數(shù)為4000Hz,問(wèn)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速是多少?解:n=60f/N 所以n=4000r/min,使天黑時(shí)路燈亮,天亮?xí)r路燈滅。硅光電二極管的光電特性(光照特性)是線(xiàn)性較好,適合于做檢測(cè)元件。不同光敏電阻是不相同的。每一個(gè)脈沖只反映一個(gè)光敏元的受光情況,脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱,輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置,這就起到圖像傳感器的作用。(CCD)的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)電荷與轉(zhuǎn)移電荷的工作過(guò)程。光電池的工作原理是基于“光生伏特效應(yīng)”。光電池是用單晶硅制成的,在一塊N型硅片上用擴(kuò)散的方法摻入一些P型雜質(zhì)而形成一個(gè)大面積的PN結(jié),P層很薄,從而使光能穿透到PN結(jié)上。光敏三極管的結(jié)構(gòu)與一般三極管很相似,只是它的發(fā)射極一邊做得很大,以擴(kuò)大光的照射面積。解:光敏電阻的結(jié)構(gòu):絕緣襯底上均勻地涂上一層具有光導(dǎo)效應(yīng)的半導(dǎo)體材料,作為光電導(dǎo)層,在半導(dǎo)體的兩端裝有金屬電極,金屬電極與引出線(xiàn)端相連接,光敏電阻就通過(guò)引出線(xiàn)端接入電路。、光譜特性分別描述的是光電器件的什么性能?解:光電器件的光照特性光照度(E)與光電流之間的關(guān)系光電器件的光譜特性是指入射光照度一定時(shí),光電器件的相對(duì)靈敏度隨光波波長(zhǎng)的變化而變化,一種光電器件只對(duì)一定波長(zhǎng)范圍的人射光敏感,這就是光電器件的光譜特性。光照射引起PN結(jié)兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象稱(chēng)為光生伏特效應(yīng)。通過(guò)入射光子引起物質(zhì)內(nèi)部產(chǎn)生光生載流子,這些光生載流子引起物質(zhì)電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,這種現(xiàn)象稱(chēng)為內(nèi)光電效應(yīng)。磁鐵持有的能量未被消耗,所以磁鐵不會(huì)變?nèi)酢4琶綦娮韬痛琶羧龢O管不能辨別磁場(chǎng)的極性。當(dāng)存在H磁場(chǎng)時(shí),載流子受到洛倫茲力的作用,則向集電極一側(cè)偏轉(zhuǎn),使集電極電流IC增大。當(dāng)無(wú)磁場(chǎng)作用時(shí),由于磁敏三極管基區(qū)長(zhǎng)度大于載流子有效擴(kuò)散長(zhǎng)度,因此發(fā)射區(qū)注入的載流子除少量輸運(yùn)到集電區(qū)外,大部分通過(guò)EIB,形成基極電流,基極電流大于集電極電流,所以電流放大倍數(shù)β=IC/IB1。磁敏二極管是利用磁阻效應(yīng)進(jìn)行磁電轉(zhuǎn)換的。將一載流導(dǎo)體置于外磁場(chǎng)中,除了產(chǎn)生霍爾效應(yīng)外,其電阻也會(huì)隨磁場(chǎng)而變化。解:轉(zhuǎn)/分?什么是磁阻效應(yīng)?簡(jiǎn)述磁敏二極管、磁敏三極管工作原理。kGs)(1kGs=),控制電流I=3mA,將它置于1Gs~5kGs變化的磁場(chǎng)中,它輸出的霍爾電勢(shì)范圍多大?解:當(dāng)B=
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