傳感器與檢測(cè)技術(shù)課后習(xí)題答案(已改無錯(cuò)字)
2023-07-19 07:04:16 本頁面
【正文】 等轉(zhuǎn)換成線圈自感量L或互感量M的變化，再由測(cè)量電路轉(zhuǎn)換為電壓或電流的變化量輸出的裝置。4．霍爾元件在一定電流的控制下，其霍爾電勢(shì)與哪些因素有關(guān)？解：根據(jù)下面這個(gè)公式可以得到 ，霍爾電勢(shì)還與磁感應(yīng)強(qiáng)度B, KH為霍爾片的靈敏度,霍爾元件的長度L和寬度b有關(guān)。第七章1．什么是熱電勢(shì)、接觸電勢(shì)和溫差電勢(shì)？解：兩種不同的金屬A和B構(gòu)成的閉合回路，如果將它們的兩個(gè)接點(diǎn)中的一個(gè)進(jìn)行加熱，使其溫度為T，而另一點(diǎn)置于室溫T0中，則在回路中會(huì)產(chǎn)生的電勢(shì)就叫做熱電勢(shì)。由于兩種不同導(dǎo)體的自由電子密度不同而在接觸處形成的電動(dòng)勢(shì)叫做接觸電勢(shì)。溫差電勢(shì)（又稱湯姆森電勢(shì)）是同一導(dǎo)體的兩端因其溫度不同而產(chǎn)生的一種熱電勢(shì)。2．說明熱電偶測(cè)溫的原理及熱電偶的基本定律。解：熱電偶是一種將溫度變化轉(zhuǎn)換為電量變化的裝置，它利用傳感元件的電磁參數(shù)隨溫度變化的特征來達(dá)到測(cè)量的目的。通常將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換為敏感元件的電阻、磁導(dǎo)或電勢(shì)等的變化，通過適當(dāng)?shù)臏y(cè)量電路，就可由電壓電流這些電參數(shù)的變化來表達(dá)所測(cè)溫度的變化。熱電偶的基本定律包括以下三種定律：1）中間導(dǎo)體定律：在熱電偶回路中，只要中間導(dǎo)體兩端的溫度相同，那么接入中間導(dǎo)體后，對(duì)熱電偶的回路的總電勢(shì)無影響。2）參考電極定律：如果導(dǎo)體C熱電極作為參考電極，并已知標(biāo)準(zhǔn)電極與任意導(dǎo)體配對(duì)時(shí)的熱電勢(shì)，那么在相同結(jié)點(diǎn)溫度（T,T0）下，任意兩導(dǎo)體A、B組成的熱電偶，其電勢(shì)可由下式求得3）中間溫度定律：在熱電偶回路中，兩接點(diǎn)溫度為T，T0時(shí)的熱電勢(shì)，等于該熱電偶在接點(diǎn)T、Ta和Ta、T0時(shí)的熱電勢(shì)之和，即3． 已知在其特定條件下材料A與鉑配對(duì)的熱電勢(shì)，材料B與鉑配對(duì)的熱電勢(shì)，試求出此條件下材料A與材料B配對(duì)后的熱電勢(shì)。解：根據(jù)熱電偶基本定律中的參考電極定律可知，當(dāng)結(jié)點(diǎn)溫度為T，T0時(shí)，用導(dǎo)體A，B組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)等于AC熱電偶和CB熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)的代數(shù)和，即： 4．Pt100和Cu50分別代表什么傳感器？分析熱電阻傳感器測(cè)量電橋之三線、四線連接法的主要作用。解：Pt100代表鉑熱電阻傳感器，Cu50代表銅熱電阻傳感器。三線制可以減小熱電阻與測(cè)量儀表之間連接導(dǎo)線的電阻因環(huán)境溫度變化所引起的測(cè)量誤差。四線制可以完全消除引線電阻對(duì)測(cè)量的影響，用于高精度溫度檢測(cè)。工業(yè)用鉑電阻測(cè)溫常采用三線制和四線制連接法。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。解：熱電阻將溫度轉(zhuǎn)換為電阻值大小的熱電式傳感器,熱電阻傳感器是利用導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的原理進(jìn)行測(cè)溫的。熱電阻傳感器的測(cè)量精度高；有較大的測(cè)量范圍，它可測(cè)量－200～500℃的溫度；易于使用在自動(dòng)測(cè)量和遠(yuǎn)距離測(cè)量中。熱電阻由電阻體、保護(hù)套和接線盒等部件組成。其結(jié)構(gòu)形式可根據(jù)實(shí)際使用制作成各種形狀。熱敏電阻是由一些金屬氧化物，如鈷、錳、鎳等的氧化物，采用不同比例的配方，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，然后采用不同的封裝形式制成珠狀、片狀、桿狀、墊圈狀等各種形狀。熱敏電阻具有以下優(yōu)點(diǎn)：①電阻溫度系數(shù)大，靈敏度高；②結(jié)構(gòu)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。第八章1．什么是光電效應(yīng)，依其表現(xiàn)形式如何分類，并予以解釋。解：光電效應(yīng)首先把被測(cè)量的變化轉(zhuǎn)換成光信號(hào)的變化，然后通過光電轉(zhuǎn)換元件變換成電信號(hào),光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)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(yīng)。b)受光照的物體導(dǎo)電率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的效應(yīng)叫內(nèi)光電效應(yīng)。2．分別列舉屬于內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)的光電器件。解：外光電效應(yīng)，如光電管、光電倍增管等。內(nèi)光電效應(yīng)，如光敏電阻、光電池和光敏晶體管等。3．簡述CCD的工作原理。解：CCD的工作原理如下：首先構(gòu)成CCD的基本單元是MOS電容器，如果MOS電容器中的半導(dǎo)體是P型硅，當(dāng)在金屬電極上施加一個(gè)正電壓時(shí)，在其電極下形成所謂耗盡層，由于電子在那里勢(shì)能較低，形成了電子的勢(shì)阱，成為蓄積電荷的場(chǎng)所。CCD的最基本結(jié)構(gòu)是一系列彼此非常靠近的MOS電容器，這些電容器用同一半導(dǎo)體襯底制成，襯底上面覆蓋一層氧化層，并在其上制作許多金屬電極，各電極按三相（也有二相和四相）配線方式連接。CCD的基本功能是存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)移信息電荷，為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)電荷的轉(zhuǎn)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(shì)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(diào)節(jié)勢(shì)阱深淺，使信號(hào)電荷由勢(shì)阱淺的地方流向勢(shì)阱深處；在CCD中電荷的轉(zhuǎn)移必須
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