傳感器技術(shù)及應(yīng)用習(xí)題及答案-展示頁
2024-11-01 20:03本頁面
【正文】 化 。這種現(xiàn)象稱為 磁致電阻變化效應(yīng)（磁阻效應(yīng)） 。在半導(dǎo)體材料中，由于電子的遷移率比空穴的大，所以霍爾元件一般采用 N 型 半導(dǎo)體材料。 25. 非電阻型氣敏傳感器，是利用 MOS 二極管的 電容 — 電壓特性 變化； MOS 場(chǎng)效應(yīng)管的 閾值電壓 的變化；肖特 基金屬半導(dǎo)體二極管的 勢(shì)壘變化 進(jìn)行氣體檢測(cè)。 24. 氣敏傳感器是利用氣體在半導(dǎo)體表面的 氧化和還原反應(yīng) ，導(dǎo)致敏感元件阻值變化 。 22. 常用的熱敏電阻為陶瓷熱敏電阻 ,分為負(fù)溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻、正溫度系數(shù) (PTC)熱敏電阻和臨界溫度電阻 (CTR)。 20. 壓電加速度傳感器的結(jié)構(gòu) 一般有 縱向效應(yīng)型、橫向效應(yīng)型和剪切效應(yīng)型 三種。 從傳感器機(jī)理上來說 .光纖傳感器可分為 振幅型（也叫強(qiáng)度型）和相位型（也叫干涉儀型） 兩種。 定義 1n 為纖芯折射率， 2n 為包層折射率，則 光纖的數(shù)值孔徑 可表述為 . 2212NA n n?? 。 綜合練習(xí) 17. 入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸，只是在某個(gè)角度范圍內(nèi)的入射光才可以。 15. 電荷藕合器件圖像傳感器 CCD（ Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成，能把 光線轉(zhuǎn)變成 電荷 。 14. 光電耦合器是發(fā)光元件和光電傳感器同時(shí)封裝在一個(gè)外殼內(nèi)組合而成的轉(zhuǎn)換元件。它在 無光照射時(shí)，呈高阻狀態(tài) ；當(dāng)有光照射時(shí)，其電阻值迅速 減小 。它由 光電發(fā)射陰極（光陰極） 和聚焦電極、電子倍增極及 電子收集極（陽極） 等組成?；趥?cè)向光電效應(yīng)的有 反轉(zhuǎn)光敏二極管 。 基于光電導(dǎo)效應(yīng)的有 光敏電阻 。 9. 光電效應(yīng)是光照射到某些物質(zhì)上，使該物質(zhì)的電特性發(fā)生變化的一種 物理 現(xiàn)象，可分為 外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng) 兩類。 7. 半導(dǎo)體材料受到應(yīng)力作用時(shí)，其電阻率會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象就稱為 壓阻效應(yīng)。 5. 減小應(yīng)變計(jì)橫向效應(yīng)的方法 .采用 直角線柵式應(yīng)變計(jì) 或 箔式應(yīng)變計(jì) 。 3. 根據(jù)二階系統(tǒng)相對(duì)阻尼系數(shù) ? 的大小，將其二階響應(yīng)分成三種情況 . 1?? 時(shí)過阻尼； 1?? 時(shí)臨界阻 尼； 1?? 時(shí)欠阻尼。綜合練習(xí) 綜合練習(xí) 一 . 填空題 1． 根據(jù)傳感器的功能要求，它一般應(yīng)由三部分組成，即 .敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、轉(zhuǎn)換電路 。 2．傳感器 按能量的傳遞方式分 為 有源的和無源的 傳感器。 4. 應(yīng)變計(jì)的靈敏系數(shù) k 并不等 于其敏感柵 整長(zhǎng)應(yīng)變絲的靈敏度系數(shù) 0k ，一般情況下， 0kk? 。 6. 應(yīng)變式測(cè)力與稱重傳感器根據(jù)結(jié)構(gòu)形式不同可分為 :柱式﹑橋式﹑輪輻式﹑梁式和環(huán)式 等。 8. 光電傳感器一般由 光源、光學(xué)通路和光電元件 三部分組成。 10. 基于外光電效應(yīng)的光電敏感器件有 光電管和光電倍增管。基于勢(shì)壘效應(yīng)的有 光電二極管和光電三極管 。 11. 光電倍增管是一種真空器件。 12. 光敏電阻器是利用半導(dǎo)體光電導(dǎo)效應(yīng)制成的一種特殊電阻器，對(duì)光線十分敏感，它的電阻值能隨著外界光照強(qiáng)弱（明暗）變化而變化。 13. 光電二極管與光電三極管外殼形狀基本相同，其判定方法如下 .遮住窗口，選用萬用表 R*1K 擋，測(cè)兩管腳引線間正、反向電阻，均為無窮大的為 光電三極管 。以光為媒介進(jìn)行耦合來傳遞電信號(hào)，可實(shí)現(xiàn) 電隔離 ，在電氣上實(shí)現(xiàn) 絕緣耦合 ，因而提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。 16. 光纖的結(jié)構(gòu)包括： 纖芯 .包層 .涂敷層和護(hù)套 。這個(gè)角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。 18. 光纖 按折射率變化類型分 為 .階躍折射率光纖 和漸變 折射率光纖 ； 按傳播模式的多少 .單模光纖和多模光 纖 。 19. 目前壓電材料可分為三大類 .一是 壓電晶體 (單晶 )，它包括壓電石英晶體和其他壓電單晶；二是 壓電陶瓷 (多晶半導(dǎo)瓷 )；三是新型壓電材料，又可分為壓電半導(dǎo)體和有機(jī)高分子壓電材料兩種。 21. 聲表面波（ Surface Acoustic Wave， SAW）是一種沿 彈性基體 表面?zhèn)鞑サ穆暡ǎ湔穹S壓電基體材料深度的增大按 指數(shù)規(guī)律衰減 。 23. 在一定的空氣壓力下，逐漸降低空氣的溫度，當(dāng)空氣中所含水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)，開始凝結(jié)形成水滴時(shí)的溫度叫做該空氣在空氣壓力下的 露點(diǎn)溫度 。 當(dāng)氧化型氣體吸附到 N 型半導(dǎo)體上，半導(dǎo)體的載流子 減少 ，電阻率 上升 。 26. 霍爾傳感器中的霍爾元件都是由半導(dǎo)體材料制成的。 27. 若給通以電流的金屬或半導(dǎo)體材料的薄片加以與電流垂直或平行的外磁場(chǎng)，則其電阻值就增加。 28. 磁敏電阻的靈敏度一般是非線性的，且受溫度的影響較大。 29. 對(duì)于高 阻抗的傳感器，通常用 場(chǎng)效應(yīng)管或運(yùn)算放大器 來實(shí)現(xiàn)匹配。 30. 為了消除應(yīng)變片的溫度誤差，可采用的溫度補(bǔ)償措施包 括 .單絲自補(bǔ)償法 ，雙絲自補(bǔ)償法 和 橋路補(bǔ)償法 三種方法。 32. 金屬絲在外力作用下發(fā)生機(jī)械形變時(shí)它的電阻值將發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 應(yīng)變 效應(yīng) ；半導(dǎo)體或固體受到作用力后電阻率要發(fā)生變化，這種現(xiàn)象稱 壓阻 效應(yīng) 。 33. 壓電式傳感器的測(cè)量電路（即前置放大器）有兩種形式 .電壓 放大器和 電荷 放大器，后接 電荷 放大器時(shí)，可不受連接電纜長(zhǎng)度的限制。 35. 電子測(cè)量裝置中根據(jù)干擾進(jìn)入測(cè)量電路方式不同可將干擾分為 差模干擾和共模干擾 。 37. 硒光電池的光譜響應(yīng)區(qū)段與 可 見光波段 相近，因而得到應(yīng)用。 39. 差動(dòng)變壓器式傳感器理論上講，銜鐵位于中心位置時(shí)輸出電壓為零，而實(shí)際上差動(dòng)變壓器輸出電壓不為零，我們把這個(gè)不為零的電壓稱為 零點(diǎn)殘余電壓 ；利用差動(dòng)變壓器測(cè)量位移時(shí)，如果要求區(qū)別位移方向（或正負(fù)）可采用 相敏檢波電路 。 二 . 選擇題（藍(lán)色為答案） （ ） 1. 通常意義上說的傳感器包括了敏感元件在內(nèi)的兩個(gè)組成部分，另外一個(gè)是 _______ 。 （ ） 3. 傳感器的靜態(tài)特性，是指當(dāng)傳感器輸入、輸出不隨 ____變化時(shí)，其輸出 輸入的特性。 綜合練習(xí) （ ） 5. 箔式應(yīng)變片的箔材厚度多在 ______之間。 這種應(yīng)變片靈敏系數(shù)高，易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，是一種很有前途的新型應(yīng)變片。 （ ） 8. 由 _____和應(yīng)變片．以及一些附件 (補(bǔ)償元件、保護(hù)罩等 )組成的裝置稱為應(yīng)變式傳感器。 （ ） 10. 半導(dǎo)體氣體傳感器，是利用半導(dǎo)體氣敏元件同氣體接觸，造成 _____發(fā)生變化，借此檢測(cè)特定氣體的成分及其濃度。 L、 C參數(shù) （ ） 12. 利用相鄰雙臂橋檢測(cè)的應(yīng)變式傳感器，為使其靈敏度高、非線性誤差小 ________。 綜合練習(xí) A．重復(fù)性 B．線性度 C．靈敏度 D．固有頻率 （ ） 14. 固體半導(dǎo)體攝像元件 CCD 是一種 ________。 A. A/D 轉(zhuǎn)換器 B. D/A 轉(zhuǎn)換器 C. 變壓器耦合 D. 調(diào)諧電路 （ ） 16．壓電式加速度傳感器是 ________信號(hào)的傳感器。 A. ξ 1 B. ξ =1 C. ξ =～ D. ξ =0 （
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