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wordword文档可自由复制编辑一:填空题(每空1分)依据传感器的工作原理,传感器分敏感元件 , 转换元件 测量电路 三个部分组成。半导体应变计应用较普遍的有体型、薄膜型、扩散型、外延型等。外光电效应,内光电效应,热释电效应三种。光电流与暗电流之差称为光电流。光电管的工作点应选在光电流与阳极电压无关的饱和区域内。金属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应,可采用直线栅式应变和 箔式应变计结构。距离的平方成反比关系。器。R+UR画出达林顿光电三极管内部接线方式:感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之比,用公式表示k(x)=Δy/Δx。线性度是指传感器的输出量与输入量之间是否保持理想线性特性的一种度量。按照所依据的基准之线的不同,线性度分为理论线性度、基线性度 、独立线性度 、最小二乘法线性度等。最常用的是小二乘法线性度。根据敏感元件材料的不同,将应变计分为 金属式和半导体式两类。利用热效应的光电传感器包含光---热、热---电 两个阶段的信息变换程。应变传感器设计过程中,通常需要考虑温度补偿,温度补偿的方法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。在光照射下,电子逸出物体表面向外发射的现象称为 外光电效应 ,射光强改变物质导电率的物理现象称为 内光电效应 。光电管是一个装有光电 阴极 和 阳极 的真空玻璃管。光电管的频率响应是指一定频率的调制光照射时光电输出的电流随频率变Sr(f)=Sr。/(1+4π²f²τ²)内光电效应可分为光电导效应和光生伏特效应。GB7665--87组成。/输入量的变化值=△y/△x
(x)蠕变小;机械滞后小;耐疲劳性好;具有足够的稳定性能;对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用;有适当的储存期;应有较大的温度适用范围。根据传感器感知外界信息所依据的基本校园,可以将传感器分成三大类:物理传感器 ,化学传感器,生物传感器。P3应变式测力与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为柱式传感器、轮辐式传感器、悬梁式传感器和环式传感器S()U()()应变式传感器一般是由电阻应变片和 测量电阻两部分组成。应变式传感器的基本构成通常可分为两部分:弹性敏感元件、应变计传感器种类繁多,根据传感器感知外界信息的基本效应,可将传感器分为基于物理效应 , 基于化学效应 ,分子识别 三大类。llA、电阻率为ρRA。传感器是静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度阈值、迟滞差、稳定性(5)法(4)应变计。为光电导效应、光生伏特效应。fl 6e对误差为e在该材料中的传播速度为v则对于L的应变计l 6e应变计根据敏感元件的材料不同,可分为金属式和半导体式。应变计根据敏感元件的不同可以分为金属式和半导体式两大类。应变测力传感器由弹性体、应变计和外壳组成。内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。R光敏电阻的温度特性的公式是α(T
R1 100(R 1T)R2 1 2温度为T1
时的阻值;R2
为在一定光照下,温度为T2
时的阻值)电阻应变计,也称应变计或应变力,是一种能将机械构件上的应变的变化转换成电阻变化的传感元件。合而成的。敏感光栅越窄,基长越长的应变计,其横向效应引起的误差越 小(大/小)。应变式传感器的基本结构通常可以分为两部分,弹性敏感元件和应变计。应变计自补偿方法包括:选择式自补偿应变计和双金属敏感栅自补偿应变计。入射光强改变物质导电率的物理现象叫做光电导效应。光电倍增管是利用二次电子释放效应,将光电流在管内部进行放大。依据传感器的输出信号形式,传感器可分为模拟式传感器 ,数字传感器 。传感器线性度公式emax100% ,其中,Y表示的是 传感器满量程t Y FSFS输出平均值 。G(sG(s)传递函数的系统串联后,如果其阻抗匹配合适,相互1 2之间不影响彼此的工作状态,那么其传递函数为G(s)=G(s)•G(s)。1 2实验表明,金属线材的应变计实际灵敏度k恒 (>、<或=)理论灵敏度系数k0
,其原因除了粘合剂、基片传递变形失真外,主要原因是存在横向效应 。光电倍增管是利用二次电子释放 效应,将光电流在管内部进行放大。它由 光电阴极、 若干倍增极 和阳极三部分组成。根据传感器感知外界信息所依据的基本效应,可将传感器分为三大类,分别是: 物理传感器、 化学传感器、 生物传感器输入逐渐增加到某一值,与输入逐渐减小到同一入值时的输出值不相等,叫做迟滞现象。迟滞差表示这种不相等的程度。其值以满量程的输出YFS
的百分数表示。由于环境改变而带来的温度误差,称为应变计的 温度误差,又称热输出等强度梁 。线性度和灵敏度是传感器的静态指标,而频率响应特性是传感器的动态 指标。金属电阻的 应变效应 是金属电阻应变片工作的物理基础。光纤的类型按折射率变化类型分类有跃阶折射率光纤,渐变折射率光纤,按传播模式的多少分类有单模光纤,多模光纤。相位型光纤传感器通常使用相位检测的方法,该方法主要包括: 零差检测、外差检测、合成外差检测等三种方法。厚度剪切模的石英振子固有共振频率为法布里-珀罗干涉仪,它是由两块平行的部分透射平面镜组成的。这两块面镜的 反射率通常是非常大的,一般大于或等于95%。能保证一个湿敏器件正常工作的环境的最大变化范围称为湿度量程。不可避免的要有损耗。传感器光线的结构由纤芯 , 包层 ,护套 三个部分组成。珀罗等四种结构。型传播模式的多少可分为单模光纤和多模光纤。参数,根据光纤纤心折射率n1
和包层折射率n2
,数值孔径可以定义为:NA n2n2
,单模传输条件是V<2.4041 2红外热辐射传感器,从原理上可以分为热电型和光量子型。光量子型传感器可以分为光导型、光电型、光电磁型、肖特基型传感器按工作原理分为:应变式 ,电容式 , 电感式 等。yk(x)x内光电效应分为:光电导效应和光生伏特效应。PN光纤传感器。word文档可自由复制编辑wordword文档可自由复制编辑光纤的结构:纤芯,包层,护套从传感器机理上来说,光纤传感器可分为振幅型和相位型两种。称为压电效应__。温度传感器从使用上分大致可以分为接触型和非接触型两大类 达为__。光纤的数值孔径是表征光钎集光本领的重要参数损耗中光强度的变化。两者相比较暗场微弯传感器检测灵敏度高。光强调制型光纤传感器利用光纤微弯效应(2)对光波的吸收特性(3)被测信号改变光纤的折射率(4)间通过有倏逝波的耦合(5)移以改变接收光强五种方式来实现光强调制一般在光纤探头的端部, 发射光纤与接收光纤有以下四种分布:随机布·半球形对开·共轴内发射分布·共轴外发射分布半导体应变片工作原理是基于 压阻 效应它的灵敏系数比金属应片的灵敏系数大十倍 。半导体色敏传感器是在同一硅基片上具有两个深浅不同 的PN结,其浅结对 短波长光响应好,深结对长波长光响应好k(x)yxPN光纤传感器。光纤的结构:纤芯,包层,护套组成。布、共轴内发射分布、共轴外发射分布四种分布。器件、多功能半导体陶瓷湿度传感器、MOSFET五类。ff12hCD66层的光产生输出信号)干涉型光纤传感器在相位检测中会遇到几个问题,有相位检测和强度检测,共模抑制,相位跟踪系统。那么在相位检测中运用哪几种方法?(检测、外差检测、合成外差检测)101.
合成外差检测在条件下才适用?(J1 m
)J())2 m光纤相位调制器可以通过对光纤某一部分的(长度)或(波导模)的折射率进行外部调制来实现。n2
n1
的大小关系(n纤芯
n ,圆柱波包层导的单模条件是(
a 1
,光纤在传播中的传播损耗用衰减率 n2n22
2.4041 2010lgI1表示(
I0)l暗视场传感器与亮视场传感器的不同之处在于?(暗视场它使用纤芯进入包层的光产生输出信号)干涉型光纤传感器在相位检测中会遇到几个问题,有相位检测和强度检测,共模抑制,相位跟踪系统。那么在相位检测中运用哪几种方法?(检测、外差检测、合成外差检测)106.
合成外差检测在条件下才适用?(J1 m
)J())2 m光纤相位调制器可以通过对光纤某一部分的(长度)或(波导模)的折射率进行外部调制来实现。SAW(SAW)因待测能量场的作用,而产生相位调制。相位跟踪系统由电路系统和光纤相位调制器组成。在阶跃型折射光纤中常采用“V值”表述光在阶跃型折射光纤中的传播V2.404只允许一个波或模式在光纤中传输。因待测能量场的作用,而产生相位调制。光纤传感器可分为振幅型(也叫强度型)和相位型(也叫干涉仪型)两种。前者的原理是:待测的物理扰动与光纤敏感元件相互作用,直接调制光产生相位调制。列出光纤的几个重要参数(至少三个()数值孔(NA)(2)传播式 (3)传播损耗用途分类光纤可分为:普通光纤和非通信光纤。因待测能量场的作用,而产生相位调制。相位检测方法:(1)零差检测(2)外差检测(3)合成外差检测变磁阻式传器是利用被测量调制磁路的磁阻,导致线圈电感量改变,实现对被测量测量的。半导体传感器大致可分为接触型和非接触型,前者是让温度传感器直接与待测对象接触,后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离,检测从待测对象放射出的红外线,从而达到测温的目的。红外热辐射传感器,从原理上又可分为热电型和光量子型。湿度传感器的主要参数有(5)、 、 、 、 、湿度量程感湿特征量—相对湿度特性曲线感湿灵敏度(5(6(7(8已知光纤长度为L,输入光强为I0
I1
,传播损耗为(-10lgI/I1
)/L。光纤按传播模式可分为单模光纤和多模光纤。压电谐振式传感器有应变敏感型 、热敏感型 、声敏感型、质量敏感型 和回转敏感型 等五种。SAW振荡器由一组SAW发射 、接收IDT 、反馈放大器 组成。半导体湿度传感器响应时间分为吸湿响应时间 和脱湿响应时间。一般在光纤探头的端部, 发射光纤与接收光纤有以下四种分布随机分布·半球形对开·共轴内发射分布·共轴外发射分布所谓相对湿度是指气体的绝度湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对湿度Ps的百分比红外热辐射传感器,从原理上又可分为 热电型 和光量子型 。依据干涉型光纤传感器的基本原理,目前光纤传感器中采用四种不同的干涉测量结构。它们分别是迈克尔孙、马赫-泽德、萨格奈克和法布里-珀罗等四种结构。热敏电阻主要有哪三种类型: 正温度系数型(PTC、临界温度系数型(CTR、负温度系数型(NTC。黑体的辐射规律之中,维恩位移定律,即辐射能量的最大值所对应的波长λm随温度的升高向短波方向移动,公式表达为 λm=2898/T_光在光纤中传播的基本原理可以用(光线)或(光波)的概念来描述。温度传感器从使用上大致可分为(接触类)和(非接触类)两大类。在规定的测量范围内,传感器能检测到的最小的输入增量,当用与满量程的百分数表示时称为 。在玻璃(或金属)上进行刻划,可得到一系列密集刻线,这种具有周期性的刻线分布的光学元件称为 。(具有与光纤技术的相容性)(信号检测也较容易,但是它的缺点是(灵敏度较低。光在光纤中传播的基本原理可以用(光线)或(光波)的概念来描述。139.
nn1 2
的不同介质的分界面上会产生折射现象,折射定律为(nsinθ=nsinθ。1 1 2 2开分布、共轴内发射分布、共轴外发射分布四种分布。半导体湿度传感器可以分为元素半导体湿敏器件、金属氧化物半导体湿敏器件、多功能半导体陶瓷湿度传感器、MOSFET器件五类。二、判断题1、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统串联而成的。(对)20.05%1%(对)3H=k/k=(n-1)l/[2nl+(n-1)ly x s 1 s示,可见l(r)s 1(对)4(对)5实地传递试件的应变。另外,粘合层应有高的绝缘电阻、良好的防潮性防油(对)6、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的效应。5(对)7、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。(√)8、APD在使用时,须在元件两端加上近于击穿的反偏压。(对)9(对)10、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的长,它有两个深度相同的PN结构成(错)、、、
光电二极管的光谱特性与PN结的结深有关。(对)CCD图像传感器是按一定规律排列的MOS电容器组成的阵列。(对)光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的效(对)14、 压电谐振式感器可以不利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量化进行测量的(×)15、 数值孔径是反映纤芯接收光量的多少,标志光纤接收性能的一个重要数(对)16、 在阶跃型光纤中,数值孔径越大光纤性能越好(错)、、、
(错(错)感湿特征量随环境温度的变化越大,环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小(错)20、 半导体湿度传感器的响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间,大数湿度传感器都是脱湿响应时间大于吸湿响应时间(对)21、 湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿特性曲线不重合,所构成曲线叫湿滞回线(√)1222、 根据全内反射原理,设计光纤纤芯的折射率n要小于包层的折射率n。12(错)23、 在光纤纤维传中传播模式很多对信息传输是不利的,因为同一光信号采取很多模式传播就会使这一光信号分为不同时间到达接收端的多个小信号从而导致合成信号的畸变(对)24、 暗市场传感器与亮市场传感器的不同之处在于:它使用从包层进入纤的光产生输出信号(错)25、 压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方相同的晶片,电学上串联输出(错)26、SAW气敏传感器中,吸附膜吸收了环境中的某种特定气体,使基片表面SAW(对)27小,灵敏度高,故热敏电阻常用于低温(-100~300)(错)28、 因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变,除与环境温k、α。βs
以及被测构件的线膨胀系数βg
(对)、、
KK(对)0光电效应能否产生,取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功(对)31、 一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。(错)32、 电阻应变仪的差值法一般用于动态测量零值法一般用于静态测(对)33、
E0
应该大于禁带宽度Eg。(对)34、 传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感满量程输出之比,称为该传感器的“非线性误差(√)、、
kk(√)想要提高电桥的电压灵敏度Ku,必须提高电源电压,但不受应变计允许功耗的限制。(×)39、 弹性敏感元件的弹性储能高,具有较强的抗压强度,受温度影响大,有良好的重复性和稳定性等(×)40、 光谱灵敏度为光电器件对单色辐射通量的反应与入射的单色辐射通量比(√)、、
外光电效应分为光电导效应和光生伏特效应错在热释电效应中,为了使产生的束缚电荷不被中和掉,就必须使晶体处于冷热交变工作状态对43、 电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压有关而且与电桥电阻有关(错)44、 入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应为使电子从价带发到导带,入射光子的能量E0应大于禁带宽度Eg,即光的波长应小于某一λ(对)045、 一阶装置动态特性的主要参数是时间常数 ,一般希望它越大越好。(错)、、、
LTI系统的灵敏度是时间的线性函数(错 光电效应分为外光电效应和内光电效应对敏感元件,是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分(对)49(错)50、光敏电阻的工作原理是基于光电导效应。(对)51U(错)52、应变计的测量范围很小(错)53、内光电效应分为两类,光电导效应和光生伏特效应。(对)54、光在半导体材料传播是不会产生衰减。(错)55(错)56、无论何种传感器,若要提高灵敏度,必然会增加非线性误差。(错)57、在光照射下,电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应,入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。(对)58、幅频特性优良的传感器,其动态范围大,故可以用于高精度测量。(错)59、基于光生伏特效应的光电器件有光电二极管、光电三极管和光电池。(对)60、本征半导体(纯半导体)的Eg小于掺杂质半导体(错)61、传感器的阈值,实际上就是传感器在零点附近的分辨力(错)62、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的,基准直线不同,所得出的线性度就不一样。(对)63(错)64(对)65(对)66、光敏电阻具有灵敏度高,光谱响应范围宽,体积小,重量轻机械强度高,耐冲击,抗过载能力强,耗散功率小等特点。(错)67、当光电池密封良好、电极引线可靠、应用合理时,光电池的性能是相当稳定的,寿命也很长。(对)68、采用硅和锗材料的雪崩光电二极管的响应波长范围分别为0.5~1.5μm和1~1.5μm(错)、、、
最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器(错)在阶跃型光纤中,数值孔径越大“V(对感湿特征量变化越大,环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。(错)72、 法布利干涉仪一种极灵敏的位置和长度测量装置,它是能用于现代科的最灵敏的位移测量装置之一(对)73、 热敏电阻的温度随温度减小而增大,所以低温时热敏电阻温度系数大灵敏度高,故热敏电阻常用于高温测量(错)74、 光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的应(对)、、
(对信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理(√)77、传感器在稳态信号作用下,输入和输出的对应关系称为静态特性;在动态的信号作用下,输入和输出的关系称为动态特性(√)78G(s)和G(s)传递函数的系统串1 2联后,如果他们的阻抗匹配合适,相互之间仍会影响彼此的工作状态(×)79、应变计的动态特性测量按正弦规律变化的应变波形时,应变计反应的波幅将高于真实应变波(×)80R,L,C(√)81、光电器件有一定的惰性,在一定幅度的正弦调制光照射下,当频率较高时,灵敏度与频率无关;若频率降低,灵敏度就会逐渐降低(×)82、光敏电阻的暗电阻大 (对)83、电阻应变效应包括横向效应 (错)84、应变计按照半导体式可分为体型和薄膜型 (错)85、入射光强改变物质导电率的物理现象叫光生伏特效应 (错)86、当温度升高时,光敏电阻的暗电阻和灵敏度都下降,因此光电流随温度高而减小 (对)87、光电池作为测量元件使用时,应利用短路电流与照度有较好线性关系的特点,可当做光电检测使用。 (对88、光电管属于外光电传感器(对)89、 在阶跃折射率光纤的纤芯—包层界面折射率突然从n1减小到n2,而整个包层中折射率保持恒定(对)90、 渐变折射率光纤的折射率从纤芯中央开始向外随径向距离增加而逐渐大,而包层中折射率保持不变(错)91、 压电传感器的系统功耗小,抗干扰能力强,稳定性好,是传感技术重发展的方向之一(对)92、 热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种型(对)、、
光纤耦合器是使光信号能量实现分路/合路的器件。(对)压电谐振式传感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量得变化而变化进行测量的。(对)、、
在阶跃型光纤中,数值孔径越大光纤性能越好。(错)热敏电阻主要分三种类型:正温度系数型、负温度系数型和临界温度系(对)、、、
光纤纤芯折射率低于包层的折射率。(错)(对某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面会产生电荷(束缚电荷这种效应称为压电效应。(对)100、根据敏感元件材料的不同,应变计可分为金属式和半导体式两大类(对)101、 外光电效应分为光电导效应和光生伏特效应错102、 在热释电效应中,为了使产生的束缚电荷不被中和掉,就必须使晶体于冷热交变工作状态对103、 热敏电阻的电阻温度系数大,电阻与温度的关系近似于线性或为平滑线。 对104、 热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差动势组成的。 对105、 实验表明,应变计的灵敏度K恒小于金属线材的灵敏度系数ko 对106、 敏感栅愈窄,基长愈长的应变计,其横向效应引起的误差越小(对)107、 电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压有关而且与电桥电阻有关(错)108、 位移光纤传感器中的两个光栅,适当的减小其中一个光栅栅元宽度可灵敏度提高,动态范围也将大大的提高(错)109、 半导体温度传感器中热敏电阻都有色环,负温度系数型热敏电阻其标为红色(错)110、 热敏电阻的温度系数随温度减小而增大,低温时热敏电阻温度系数大灵敏度高,高温时温度系数小,灵敏度低(对)111、 在阶跃型光纤中,数值孔径越大“V值”越大(对)112、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的长,它有两个深度相同的PN结构成(错)113、 一般压电材料都有一定的温度系数,温度变化引起的频偏往往超过压变化引起的频偏,不必对温度变化引起的频偏进行补偿(错)114、 对比波长大得多的长度变化,物理扰动P随时间变化的速率与振荡频f成正比(对)115、 SAW压力传感器可用以监视心脏病人的心跳,用射频振荡器把信息发出去实现遥测(对)116、 热敏电阻的温度系数随温度的增大而增大,所以高温时热敏电阻的温系数大,灵敏度高(错)117、 在环境湿度保持恒定的情况下,湿度传感器特征量的相对变化量与对的温度变化量之比,称为特征量温度系数(对)118、 光电池研制的最主要问题是提高光电池的光电转换效率(对)119、 硅光电池的光谱响应波长范围比锗光的光谱响应波长范围广(错)120、 灵敏度是描述传感器的输出量(一般为非电学量)对输入量(一般为学量)敏感程度的特性参数(错)121、 应变式测力传感器中应变计是传感器的基础,弹力体是传感器的核心。(错)122、 光电器件的灵敏度、暗电流或光电流与温度的关系称为温度特性,通常由曲线表示或温度特性给出。(对)123、 当光通量一定时,阳极电流与阳(阴)电压的关系,叫光电管的伏安性曲线(错)124、 硒光电池比硅光电池更稳定(错)125、有机粘合剂通常用于低温、常温和中温,无机粘合剂用于高温(对)126(对)127()128kko()129、对应变式传感器来说,敏感栅愈窄,基长愈长的应变计,其横向效应引起的误差越大。()130、零值法的优点是,测量精度主要取决于读数桥的精度,而不受电桥供电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响,因此测量精度较高。但由于需要进行手调平衡,故一般用于静态测量。()131、光电倍增管具有灵敏度高,谱响应范围宽,体积小,重量轻,机械强度高,耗散功率大,以及寿命长的等特点。()132、按传播模式多少可以将光纤分为单模和多模。()133、光纤耦合器是使光信号能量实现分路/合路的器件。()134、传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量(输入量)(错)135、 金属材料灵敏度比半导体大50~100倍(错)136、 当电源电压及电阻相对变化一定时,等臂电桥的输出电压及其电压灵度与各桥臂阻值的大小无关(对)137、 一个复杂的高阶系统可以看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。(错)138、只有当入射光频率高于红限频率时,光电效应才能够产生。(对)139、 光敏电阻的亮电阻和暗电阻之差越大说明性能越好灵敏度越高(对)140、在阶跃型光纤中,数值孔径越大“V值”越大。(对)141、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波PN(错)142、 (×)光纤的纤芯强度取决于纤芯和包层的光学性能。143、 √)在压(电式传感器的测量线路中,电荷放大器的低频特性要比电放大器好的多。144、 (×)一般压电材料都有一定的温度系数,但不必对温度变化引起的145、 (√)晶体的压电效应是一种机电耦合效应。146、 (√)压电谐振式传感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理变化而变化进行测量的。147、 (×)通常外光电效应有红限频率,而内光电效应无红限频率。148、 (√)金膜能吸收汞生成汞齐,是良好的检测汞的涂层材料。149、 入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应为使电子从价带激发到导带,入射光子的能量E0
应大于禁带宽度E,即光的波长应小于某一临界gλ(对)0150、接地,正极直接接到放大器的输入端。若将稳定的光源加以调制,则需要电容(错)151、传感器是与人感觉器官相对应的原件。(对)152(错)153、应变器的核心元件是电阻应变计。(对)154、 弹性敏感元件在传感器技术中有极重要的地位(对)155、 敏感元件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术(错)156、 扩散性半导体应变计是将N型咋杂质扩散到高阻的P型硅基片上,形成层极薄的敏感层制成的(错)157、 存在灵敏度界限的原因有两个,分别是输入的变化量通过传感内部被收,因而反映不到输出端上去,传感器输出存在噪音(对)158、 在冲激信号出现的瞬间(即t=0)响应函数也突然跃升,其幅度与k正比,而与时间函数a1a0成反比;在t>0时,作指数衰减越小衰越快,响应的波形也越接近脉冲信号。(对)159、 应变计的粘贴工艺对于传感器的精度起着关键作用(对)160、 零值法的优点是,测量精度主要取决于读书电桥的精度,而不受电桥电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响,因此测量精度较高(对)161、 应变式压力传感器由电阻应变计弹性元件外壳及补偿电阻组成(对)162、 入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应(对)163、 在光照射下,电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应,也为光电发射效应(对)164、 压电效应是不可逆的,即晶体在外加电场的作用下不能发生形变(错)165、 在阶跃型光纤中,数值孔径越大光纤性能越好(错)166、 现今压电传感器的材料大多用压电陶瓷(对)167、 SnO传感器在低温条件下不但对乙醇很敏感,对CO和H2也很敏感,因2此,仅通过改变传感器工作温度所能达到的气敏选择性是有限的(对)168、 在一定温度和压力条件下,单位体积的混合气体中所含水蒸气的质量相对湿度。所谓绝对湿度是指气体的相对湿度与同一温度下达到饱和状态的相对湿度Ps的百分比。(错)169、压电汞蒸气探测器是在石英晶片的电极上沉积金膜。金膜能吸收汞生成汞齐,是良好的检测汞的图层材料。(对)170n1.n1n2,(错)171、热释电材料有晶体、陶瓷和塑料等。(对)172、对可见光常用的有流明灵敏度和勒克斯灵敏度。(对)173、 光电管的工作点应悬在光电流与阳极电压无关的饱和区域(对)174、 理想的传感器输出与输入呈线性关系。T175、 根据敏感元件材料的不同,可以将应变器分为金属式和半导体式。T176、 灵敏度的计算有被测量与相应输出变化量之比F177、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的长,它有两个深度相同的PN结构成。 T178、 在光线的传播模式中,光纤V值越大,则光纤所能拥有的,即允许传的模式(不同的离散波)数越少(错)179、 渐变折射率光纤的折射率从纤芯中央开始向外随径向距离增加而逐渐大,而包层中折射率保持不变(错)180、 热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种型(对)181、 正温度系数型半导体热敏电阻研究最早,生产最成熟,是应用最广泛热敏电阻之一(错)182、 电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压有关而且与电桥电阻有关(错)183、 光纤的导电能力取决于纤芯和包层的光学性能(对)184、 多模光纤常用于强度性传感器(对)185、 单模光纤的制造、连接和耦合比多模光纤都较容易些(错)18、 光纤的数值孔径大,耦合效率高且光信号将产生较小的“模色散(错)187、 热敏电阻的温度每变化1℃时,阻值的相对变化率,单位为如作特殊说明,是指25℃时的温度系数(错)188、 SAW加速度传感器能够实现固态化,直接输出频率信号,精度高、灵敏高,采用半导体工艺制作,便于批量生产,可靠性、但其一致性较差(错)189、 正温度系数型半导体热敏电阻的色标为绿色,负温度系数型半导体热电阻的色标为红色,临界型半导体热敏电阻的色标为白色(错)190、 压电效应是可逆的(对)191、 干涉型光纤传感器的基本换能机理是在一段单模光纤中传输的相干光因待测能量场的作用,而产生相位调制(对)192、 光纤声传感器的关键是检测臂的传感部分要设计的对待测声场不敏感而检测臂的其余部分和参考臂要对声场敏感(错)193、 光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的应(对)194、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的长,它有两个深度相同的PN结构成(错)195、 在光纤纤维传中传播模式很多对信息传输是不利的,因为同一光信号采取很多模式传播就会使这一光信号分为不同时间到达接收端的多个小信号从而导致合成信号的畸变(对)196、 暗市场传感器与亮市场传感器的不同之处在于:它使用从包层进入纤的光产生输出信号(错)197、 压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方相同的晶片,电学上串联输出(错)198、 压电汞蒸气探测器的石英晶片电极上的金膜能吸收汞生成汞齐,是良的检测汞的图层材料(对)199、SAW气敏传感器中,吸附膜吸收了环境中的某种特定气体,使基片表面SAW(对)200小,灵敏度高,故热敏电阻常用于低温(-100~300)(错)201、 位移光纤传感器中的两个光栅,适当的减小其中一个光栅栅元宽度可使灵敏度提高,动态范围也将大大的提高。(错)202、 反射式光纤位移传感器的位移—输出曲线中有前坡区后坡区光峰区其中光峰区信号到达最大值这个区域可用于对表面状态进行光学测量(对203、 半导体温度传感器中热敏电阻都有色环,负温度系数型热敏电阻其标为红色(错)204、 热敏电阻的温度系数随温度减小而增大,低温时热敏电阻温度系数大灵敏度高,高温时温度系数小,灵敏度低(对)205、一个高阶系统可以看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。(×)206、对于金属,其灵敏度为50~100,比半导体灵敏度大得多。(×)207、当电源电压及电阻相对变化一致时,电桥的输出电压及其电压灵敏度将与各桥臂阻值的大小无关。(√)208、与轮辐式传感器相比,柱式传感器的优点是其横截面积不会随载荷改变而导致非线性。(×)209、光电器件输出电压达到最大值0.63倍时所对应的时间称为光电器件的响应时间它会影响调制频率上限。(√)210、半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的效应称为光电导效应。(×)211NPPN(√)212、 横向粘贴的应变计既可以作为温度补偿也可以起到提高灵敏度的作用。(√)213、 零值法一般用于动态测量(×)214、 在应变计设计过程中,为了减少横向效应,可采用直角线栅式应变计箔式应变计(√)215、 温度传感器从使用上大致分文接触型和非接触型两大类(对)216、在阶跃型光纤中,数值孔径越大光纤性能越好。(错)217、正温度系数型热敏电阻,特性曲线随温度升高也增大,其色标记(错)218、微弯光纤传感器就是根据光纤弯曲时的光注入纤芯的原理研制而成。(错)219、 模式去除器(最简单的是在包层外表面涂上几厘米长的黑漆)能吸收乎所有可能在光纤包层中传播的光(对)220、 电压式传感器可以等效成一个电荷源与一个电容并联的电荷发生器。(对)221、 温度系数分为特征温度系数和感湿温度系数(对)222、 光电二极管的响应速度比光电三级管约高一个数量级,比锗管约高一数量级(×)223、 压电式传感器具有体积小、结构简单等优点,适合于频率较低的被测的测量,甚至是静态量的测量。( )224、 光敏电阻的暗阻越大越好,而亮阻越小越好,也就是说暗电流要小,电流要大。这样光敏电阻的灵敏度就高。( )225、 真值是指一定的时间及空间条件下,某物理量体现的真实数值。真值是客观存在的,而且是可以测量的。()226、 置信系数取不同典型值时,具有不同的置信概率。置信系数越高,置水平则越低,表明对测量精度的要求越低。( )227、 热释电元件多用于红外波段的辐射测温————(对 )228、 压电谐振式传感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变而变化进行测量的。———————————————(对 )229、 光纤位移传感器是利用光导纤维传输光信号的功能,根据探测到的光号的强弱来测量被测物体的距离的——————( 对 )230、 一般压电材料都有一定的温度系数,温度变化引起的频偏往往超过压变化引起的频偏,不必对温度变化引起的频偏进行补偿(错)231、 对比波长大得多的长度变化,物理扰动P随时间变化的速率与振荡频f成正比(对)232、 SAW压力传感器可用以监视心脏病人的心跳,用射频振荡器把信息发出去实现遥测(对)233、 在环境湿度保持恒定的情况下,湿度传感器特征量的相对变化量与对的温度变化量之比,称为特征量温度系数(对)234、 热面电阻的温度系数随温度减小而增大,所以低温时热敏电阻温度系大,所以灵敏度高。对235、 半导体透射光强随温度的增加而增加。错236、 辐射能量的最大值所对应的波长随温度的升高向长波方向移动。错237、 在阶跃型光纤中,数值孔径越大“V值”越大,传输模式越少。错238、 温度系数是反映湿度传感器的感湿特征量--相对湿度特性曲线随环境度而变化的特征。 对239、 半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的长,它有两个深度相同的PN结构成。错单项选择题(2分)1(AA:光电管;B:光电池C:D:光电二/三极管2(AA:非线性明显B:灵敏度低C:准确度低D:3L0
为输入光强,I1
A( B A:B:C:D:4(C)A:与其他传感器相比,它具有很高的灵敏度。B:C:频带宽动态范围小。D:5(DA:三乙醇胺薄膜(CO)2B:Pd(HS)2C:WO3 (H)2D:酞箐膜(NO)26(A)word文档可自由复制编辑wordword文档可自由复制编辑A:1~3sB:2~5sC:6~8sD:7(AA:电阻率大,导磁率高,饱和磁感应大的材料B:电阻率大,导磁率高,饱和磁感应小的材料C:电阻率大,导磁率底,饱和磁感应大的材料D:电阻率小,导磁率高,饱和磁感应大的材料8(D)A:剪切式压电加速度传感器的灵敏度高,横向灵敏度大。B:弯曲式压电加速度传感器固有共振频率高,灵敏度高。C:压电传感器的内阻抗底、输出电信号弱。D:器,也可看成电荷发生器。9如下关系(B)A:位移与输出信号成线性关系。B:C:位移与输出信号成反比关系。D:在一定范围内位移与输出信号成反比关系10、 属于传感器动态特性指标的是(DA、重复性BCD、固有频率1、 下面哪项不是SAW传感器的优点(AA:分辨率低;B:灵敏度高C:制造简单D:可靠12、 下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件(A)A:AgO2B:SnO2C:ZnOD:TiO213、 表明声波传感器可以通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的量,其选择性的吸附膜的选择非常重要,常用三乙醇胺薄膜选择性测量( D )、Pd膜选择性测量(B)、WO3选择性测量( A )、酞箐膜选择性量( C )等(注意:每选对一个1分)A:HS2B:H2C:NO2D:SO21、 应变式传感器的温度误差产生的主要原因(EA:应变式温度传感器件的温度系数变化。B:应变式温度传感器件的测量部分引起的。D:应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。的电阻变化。15、 构件作纯弯曲形变时,构件面上部的应变为拉应变,下部为压应变,两者是什么关系?(C)ABC、绝对值相同符号相反D、绝对值相同符号相同16、下面的哪个温度补偿方法是不存在的(CA:电桥补偿法B:C:电阻补偿法D:热敏电阻补偿法17、 下列哪一项不是半导体应变计的主要优点(CA:耗电省B:C:D:体积小1(BA:晶体B:C:D:19、下列关于光电管哪一项是正确的(B)A:C:充气光电管的缺点是灵敏度低。D:光电管是近年来才出现的光传感器。20、 下面的哪些传感器属于外光电传感器(AA:光电管;B:光电池C:D:光电二/三极管21、 下列哪一项是半导体式应变计的主要优点(BA:非线性明显B:灵敏度高C:准确度高D:22、 电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为(B)的输A:电阻B:电压C:电容D:电荷223、 传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的A:线性度越好。B:迟滞越小。C:重复性越好。D:分辨力越高。24、 从原理上讲,目前许多惯性导航系统所用的环形激光陀螺和光纤陀螺基于哪种干涉仪的?AMichelson干涉仪 BMach-Zehnder干涉仪CSagnac干涉仪 D Fabry-Perol干涉25、 传感器的输出量通常为(B )A 非电量信B 电量信号位移信号光信号26、 按照依据的基准线不同,下面那种线性度是最常用的A:理论线性度 B:端基线性度C:独立线性度 D:最小二乘法线性27、 下面那一项不是半导体应变计的优点(C)A:灵明度高 B:体积小,耗电省 C:横向效应小 D:机械滞后小28、 右图 属于那种温度补偿方法(C)A:电桥补偿法 B:辅助测温元件微型计算机补偿C:热敏电阻补偿法 C:双金属敏感栅自补偿29、 输入逐渐增加到某一值,与输入逐渐减小刀同一输入值时的输出值不相等是属于传感器静态特性的哪一种(D)A:灵敏度word文档可自由复制编辑wordword文档可自由复制编辑B:线性度C:D:迟滞性3、 以下属于应变计温度误差产生的原因是(DA:应变式温度传感器件的温度系数变化。B:应变式温度传感器件的测量部分引起的。C:应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。D:敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。31、 符合对粘合剂的要求是:AA机械滞后小B蠕变大C温度使用范围小D存储期32、 组合式压力传感器用于测量BABC高速D3、 下列哪种温度补偿方法是常用和效果较好的补偿方法A:电桥补偿法B:C:应变计自补偿法D:热敏电阻补偿法34、 下面的哪些传感器不属于内光电传感器(AA:光电管;B:光电池C:D:光电二/三极管3、 下列哪个是APD的优点A:线型好B:灵敏度高C:D:工作电压低36、 下面哪个不是光敏电阻的优点(D)A.体积小 B.重量轻 C.机械强度高 D.耗散功率小37、采用硅材料的雪崩式光电二极管的响应波长范围(BA.0.4-0.5μm B.0.4-1.0μmC.0.5-1.0μm D.0.5-1.5μm38、下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点(A:非线性明显B:C:D:响应时间慢39、以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度(B)A:应变计。B:C:敏感栅。D:电路电阻。40、 下面哪项不是SAW传感器的优点:AA分辨率低 B灵敏度C制造简单 D可靠41、 下面哪个不是反射式光纤位移传感器的特点A结构简单B设计灵活C性能稳定D精度高42、 下面哪个不是压电加速度传感器:BA压缩式压电加速度传感器 B压电谐振式传感器C剪切式雅典加速度传感器 D弯曲式压电加速度传感43、 下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料(D)A:金B:银C:铜D:铁44、 对于我们日常生活中,所谓湿度的定义说法正确的是(D)PsPsPsDPs45、 下面哪个属于强度型光纤传感器 CA迈克尔逊干涉仪 B马赫—泽德干涉仪C光纤测压传感器 D法布里干涉仪46、 下列哪一项属于相位型传感器的缺点A:灵敏度低B:准确度低C:结构较复杂,检测也需要复杂的手段D:响应时间慢47、 目前光纤传感器通常采用四种不同的干涉测量结构以下哪一种不属于上述四种结构的是(D)A:迈克尔逊B:马赫—泽德C:萨格奈克D:伽利略4、 应变式传感器的温度误差产生的主要原因(DA:应变式温度传感器件的温度系数变化。B:应变式温度传感器件的测量部分引起的。C:应变式温度传感器件对温度应变不敏感引起的。D:试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化49、 下面哪一个不是相位检测方法(B)A:零差检测B:内差检测C:外差检测D:合成外差检测50、 响应时间是湿度传感器的重要指标,通常是指从湿度H1
的环境中进入湿度H的环境中,当湿度从H2
max100%YFS19、 简说光电倍增管的工作原理。答;效应是指高速电子撞击固体表面,再发射出二次电子的现象。20、 简述温度补偿方法有哪些(1)电桥补偿法。辅助测温元件微型计算机补偿法。(4)21、 电阻应变计产生温度误差的原因是?(1)敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。(2)试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一,使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。22、 简说光电倍增管的工作原理。答:利用二次电子释放效应,将光电流在管内部进行放大。所谓二次电子释放效应是指高速电子撞击固体表面,再发射出二次电子的现象。23、 光纤传感器所具有的特点?A.与其它的传感器相比,它具有很高的灵敏度。B.频带宽动态范围大。可根据实际需要做成各种形状。可以用很相近的技术基础构成传感不同物理量的传感器。F.可用于高温、高压、强电磁波干扰、腐蚀等各种恶劣环境。G.结构简单、体积小、重量轻、耗能少。24、温度传感器从使用上分为什么?各自有何不同。温度传感器从使用上大致分文接触型和非接触型两大类,前者是让温度传感器直接与待测对象接触,后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离,检测从待测对象放射出的红外线,从而达到测温的目的。25、简单简述下声波传感器表面。SAW的传感器主要的机理来达到检测物理量、化学量、和生物量的目的26、应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点:测量范围广、精度高。性能稳定可靠,(3)频率响应特性较好。(4)能在恶劣的环境条件下工作。(5)易于实现小型化、整体化27、 数值孔径(NA)的定义及其公式。就将被截留在纤芯中,此光锥半角(θ)的正弦称为数值孔径。可导出n2n2n21 2式中n1为铅芯折射率,n2为包层折射率。28、 晶体的压电效应和反向压电效应的定义。答:当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷(荷),,要发生形变,这种效应称为反向压电效应。29、SAW气敏传感器选择性吸附膜的要求是什么?答:首先,它需要对特定气体有灵敏的选择性和分辨率;其次,性能应稳定可靠;第三,要有较快的响应时间并易于解吸恢复。30、 简述半导体热敏电阻的工作原理和主要特点。(1)如温度升高载流子克服禁带宽度或电离能)引起导电,这种热跃迁使半导体载流子浓度和迁移率发生变化引起电阻率值发生变化。(2)主要特点:①灵敏度高②体型小③使用方便31、 半导体应变计有什么优点?50-100倍。体积小,耗电省机械滞后小,可测量静态应变、低频应变等。32、 简述谐振式传感器的优点答:以数字输出,不必经过A/D转换就可以方便的与计算机相连,组成高精度的测量和控制系统,功耗少、稳定性高。33、
简述半导体热敏电阻的工作原理答:由于热运动(譬如温度升高,越来越多的载流子客服禁带宽度(或电离能)引起导电。34、 光电倍增管工作原理答:是利用二次电子释放效应,将光电流在管内部进行放大。所谓二次电子释放效应是指高速电子桩基固体表面,再发射出二次电子的现象。35、 热电型辐射传感器方便,缺点是响应速度慢,灵敏度低。36、绝对湿度和相对湿度答:两者的定义分别为:绝对湿度:量为绝对湿度。相对湿度:度的百分比。37、 半导体磁敏传感器电功率等。可实现非接触测量,并且不从磁场中获取能量。38、 湿滞回线答:湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿和脱湿特性曲线不重合,所构成的曲线叫湿滞回线。39、 温度系数答:温度系数是反映湿度传感器的感湿特征量—相对湿度特性曲线随环境温度而变化的特征40、 光生伏特效应如何产生?PN电子、空穴在扩散过程中会分别于半导体中的空穴、电子复合,因此载流子PN电流产生光生电动势。41、 模式去除器的作用?纤段,其次是保证吸收掉因采用变形器而进去包层中的任何纤芯光。42、 简说萨格奈(Sagnac)干涉仪的工作原理。平面镜平面镜平面镜激光器光检测器见书本P108图4.2143、 光电效应可分为哪三种类型,简单说明传感器的原理并分别列出以之基础的光电传感器。答:光电效应可分为:是用具有这种特性的材料制造的。光敏电阻即属此类。的,是自发电式有源器件。44、 简述光敏电阻的特点:灵明度高光谱响应范围宽体积小重量轻机械强度高耐冲击抗载能力强 耗散功率大寿命长45、 箔式应变计与丝式应变计相比有什么优点答:程度小。可根据需要制成任意形状的箔式应变计和微型小基长的应变计。较大的电流。厚度薄,因此具有良好的可挠性,它的扁平状箔栅有利于形变的传递。蠕变小,疲劳寿命高。横向效营小。便于批量生产,生产效率高。46、应变计的零漂的定义以及产生零漂的原因?答:恒定温度下,粘贴在试件上的应变计,在不承受载荷的条件下,电阻随时间变化的特性称为应变计的零漂。零漂的主要原因是,敏感栅通过工作电流后的温度效应,应变计的内应力逐渐变化,粘接剂固化不充分等。47、应变计温度误差产生的原因?答:产生温度误差的原因有两点:敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化。48、 对光电器件灵敏度的理解?电流表示,对可将光常用的有流明灵敏度和勒克斯灵敏度。流明灵敏度Slm=光电流(A)/光通量(lm)勒克斯灵敏度Slx=光电流(A)/受光面照度(lx)49、什么是传感器的灵敏度(一般为电学量(一般为非电学量(输入量的变化值之比,用公式表示为:K(x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x50、 光电效应可分为哪三种类型,简单说明传感器的原理并分别列出以之基础的光电传感器。答:光电效应可分为:外光电效应:指在光的照射下,材料中的电子逸出表面的现象。光用具有这种特性的材料制造的。敏电阻即属此类。光生伏特效应:利用光势垒效应,光势垒效应指在光的照射下,物是自发电式有源器件。51、 应变式传感器与其他类型传感器相比具有如下特点(1)测量范围广、精度高。性能稳定可靠,(3)频率响应特性较好。(4)能在恶劣的环境条件下工作。(5)易于实现小型化、整体化52、 简说热释电效应答:当一些晶体受热时,在晶体两端将会产生数量相等而符号相反的电荷。这种由于热变化而产生的电极化现象称为热释电效应。通常,晶体自发极化所产生的束缚电荷被空气中附集在晶体外表面的自由电子所中和,其自发极化电矩不能显示出来。当温度变化时,晶体结构中的正、负电荷重心产生相对位移,晶体自发极化值就会发生变化,在晶体表面就会产生电荷耗尽。53、什么是弹性敏感元件。答:传感器中由弹性材料制成的敏感元件。在传感器的工作过程中常采用弹性敏感元件把力、压力、力矩、振动等被测参量转换成应变量或位移量,然后再通过各种转换元件把应变量或位移量转换成电量。54、什么是热释电效应?答:由于温度的变化,热释电晶体和压电陶瓷等会出现结构上的电荷中心相对位移,使他们的自发极化强度发生变化,从而在它们的两端产生异号的束缚电荷,这种现象称为热释电效应。55、金属式应变片和半导体式应变片在工作原理上有什么不同?答:金属应变片是通过变形改变丝栅的几何尺寸,而它的电阻率一般不变,半导体应变片是基于压阻效应而工作的,就是说沿半导体晶轴的应变,使它的电阻率有很大的变化,从而产生电阻变化。56、什么是电桥补偿法?在被测试件上安装一工作应变计,在另外一个于被测试件的材料相同,但不受力的补偿件上安装一补偿应变计。补偿件于被测试件处于完全相同的温度场内。测量时,使两者接入电桥的相邻臂上,由于补偿片RB是与工作片R1完全相同的,且都贴在相同的试件上,并处于相同的温度下,这样,由于温与补偿片的电阻变化RBtUsc与温度无关,从而补偿了应变计的温度误差。57、简要说明光电倍增管的工作原理。光阴极在光子作用下发射电子,这些电子被外电场(或磁场)加速,聚焦于第一次极。这些冲击次极的电子能使次极释放更多的电子,它们再被聚焦在第二次极。这样,一般经十次以上倍增,放大倍数可达到108~1010。最后,在高电位的阳极收集到放大了的光电流。输出电流和入射光子数成正比。58、简要说明光电式传感器的应用和特点:光电传感器是将光信号转化为电信号的光敏器件,可用于检测直接引起光强变化的非电量,如光强,辐射测温,气体成分分析等,也可用于测量能转换为光量变化的其他非电量,如零件线度,表面粗糙度,位移,速度,加速度。具有非接触,相应快,性能可靠等优点。59、什么是传感器?答:传感器是与人的感觉器官相对应的元件。能够感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。60、什么是零漂和蠕变?(1)阻随时间变化的特性称为应变计的零漂。零漂的主要原因是,敏感栅通过工作电流后的温度效应,应变计的内应力逐渐变化,粘接剂固化不充分等。要原因。61、什么是光电效应?答:半导体材料的电学特性受到光的照射而发生变化。光电效应分为外光电效应和内光电效应,内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。62、 简述光敏电阻的结构原理。答:光敏电阻的工作原理是基于光电导效应:在无光照时,光敏电阻具有很高的阻值;在有光照时,党光子的能量大于材料禁带宽度,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,激发出可以导电的电子-空穴对,使电阻降低;光线越强,激发出的电子-空穴对越多,电阻值越低;光照停止后,自由电子与空穴复合,导电性能下降,电阻恢复原值。63、简述应变计对粘贴剂的要求。答:有一定的粘结强度。能准确传递应变。蠕变小。机械滞后小。耐疲劳性能好。具有足够的稳定性能。对弹性元件和应变计不产生化学腐蚀作用。有适当的储存期。应有较大的温度使用范围。64、传感器技术发展迅速的原因(1)电子工业和信息技术促进了传感器产业的相应发展政府对传感器产业发展提供资助并大力扶植国防、空间技术和民用产品有广大的传感器市场在许多高新技术领域可获得用于开发传感器的理论和工艺65、 干涉型光纤传感器的基本原理?答:干涉型光纤传感器的基本机理是:在一段单模光纤中传输的相干光,因待测能量场的作用,而产生相位调制。66、 相位跟踪系统的功能?(1)抵消任何不必要的大的低频香味漂移,使干涉仪保持平衡;(2)提供保证干涉仪在正交状态下工作的相移。67、 什么是温度系数?答:温度系数是反映湿度传感器的湿度特征量-相对湿度特征曲线随环境温度而变化的特征。68、 半导体气敏器件的分类?用表面电位的、二极管整流特性的和晶体管特性的三种。69、温度传感器的分类?答:温度传感器从使用上大致可分为接触型和非接触型两大类,前者是让温度传感器直接与待测对象接触,后者是使温度传感器与待测对象离开一定距离,检测从待测对象放射出的红外线,从而达到测温的目的。70、解释弯曲损耗?答:弯曲损耗有两种类型。一种类型是由整根光纤以给定尺寸的半径弯曲所引起的,如把光纤绕在卷筒上可能引起的损耗。另一种类型称为微弯损耗,是由于纤芯轴线方向的随机变化引起的。它是由外力、纤芯或包层的不完整性、纤芯-包层界面的波动、微小的疵点等原因造成的。71、 什么是电阻应变效应?是指金属导体的电阻在导体受力产生变形(伸长或缩短)时发生变化的物理现象。当金属电阻丝受到轴向拉力时,其长度增加而横截面变小,引起电阻增加。反之,当它受到轴向压力时则导致电阻减小72、 内光电效应分为几种,简述他们产生的原因?光电导效应:入射光强改变是物质导电率的物理现象叫光电导效应光生伏特效应:半导体材料吸收光能后,在PN节上产生电动势的效应。、、、、、、
1差值法的优点:35页光敏电阻的优点:65页说出光电二极管的任意一种工作状态:71页什么是光电导效应:53页什么是选择式自补偿应变计33页1、什么是传感器的灵敏度(一般为电学量(一般为非电学量(输入量的变化值之比,用公式表示为K(x)=输出量的变化值/输入量的变化值=△y/△x79、为什么PN结会产生光伏特效应PN电子就能够从低价带跃迁到导带,成为自由电子,二价带则相应成为自由空-PN结的内部电场作用下,电子被推向N区外侧,空PN区带上负电,P区带上整点。这样,NP区之PN结两侧便产生了光生电动势。80、 什么是传递函数?在数学上的定义是什么?bsmbmasnbsmbmasnam1nn1sm1sn1bsbasa101 0初始值为零时,输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。81、 传感器存在灵敏度界限的原因?第二个原因是传感器输出存在噪声。82、简述相位跟踪系统的功能答:相位跟踪系统的功能:83、 分别说明接触型半导体传感器中半导体热敏电阻、PN结型热敏件、PN集成温度传感器、半导体光纤温度传感器的优缺点。答:(1)半导体热敏电阻特点:灵敏度高,小型,使用方便缺点:互换性和稳定性还不够理想,非线性严重,不可在高温下使用(2)PN结型热敏器件优点:体积小,反应快,线性较好,价格低廉,用途:电子仪器和家用电器的过热保护,简单的温度显示和控制局限:只能用来测量150摄氏度以下的温度集成温度传感器反温度传感器与后续的放大器等用集成化技术制作在同一基片上而成的的功能器件。优点:线性关系,精度高,使用方便。(4)半导体光纤温度传感器优点:抗干扰性好,细,轻,能量损失小。84、 光电管的频率响应是什么?答:光电管的频率响应是指,一定频率的调制光照射时,光电管输出的光电流(或负载上的电压)随频率的变化关系。85、 感湿灵敏度定义。1%RH征量的变化值或百分率为感湿灵敏度,简称灵敏度,又称湿度系数。86、 简述压电谐振传感器工作原理。压电谐振式感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的87、 什么是传感器?传感器由哪三个部分组成?答:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的便于应用的某种物理量的测量装置。传感器的组成:敏感元件——直接感受被测量(非电量)能产生有确定关系的输出量传感元件——又称为变换器,一般情况它不直接感受被测量,而是将敏感元件的输出量转换为电量输出的元件。变换电路——能把传感元件输出的电量转换为便于处理、传输、记录、显示和控制的有用电信号的电路。88、 什么是晶体压电效应?请举例说明。答:当某些晶体沿一定方向伸长或压缩时,在其表面上会产生电荷,这种效单位体积中的电距等于零,晶体对外不呈现极性,而在外力作用下晶体形变时,正负电荷的中心发生分离,这是单位体积的电锯不再等于零,晶体表现出极性。另外一些晶体由于具有中心对称的结构,无论外力如何作用,晶体正负电荷的中心总是重合在一起,因此这些晶体不会出现压电效应。89、 什么是声表面波?SAW传感器主要有那些特性?答:声表面波是一种能量集中于媒质表面、沿表面传播、其振幅随深度指数SAW制造简单等优点,而且由于它符合数字化、集成化和高精度的发展方向,国际上对其研究和开发十分重视,是当代传感器的重要支柱之一。90、 光敏电阻中什么是光电流,什么是亮电流,什么是暗电流?此时给定工作电压下流过光敏电阻的电流为暗电流。为亮电流。亮电流与暗电流的差为光电流。91、简述光敏电阻的结构原理?而阻值;在有光照时,当光子的能量大于材料禁带宽度,价带中的电子吸收光子能量后跃迁到导带,激发出可以导电的电子-空穴对,使电阻降低。92、简要分析存在灵敏度界限的原因,并举例说明。(5分)答:一是输入的变化量通过传感器内部被吸收,反应不到输出端上去,即内部损耗了。二是传感器输出存在噪声,如果传感器的输出值比噪声电平小,就无法把有用信号和噪声分开。如果不加最起码的输入值是得不到有用的输出值的。93、传递函数有哪些功用?(5分)(1)传递函数的功用之一:在方块图中用作表示系统的图示符号。(2)另一方面,当组成系统的各个元件或环节的传递函数已知时,传递函数来确定该系统的总特性,可用单个环节的传递函数的乘积表示系统的传递函数。对于复杂系统的求解,我们可以将其化成简单系统的组合,其解则94、 按传播模式分类,光纤有几种类型,它们的定义分别是?数值孔径的定义,公式以及它的意义?定义:光从空气入射到光纤输入端面时,处在某一角锥内的光纤一旦进入光纤,就将被截留在纤芯中。此时锥半角的正弦称为数值孔径。公式:意义:无论光源发射功率有多大,只有2θ张角之内的光功率被光纤接受传播。95、 湿度的定义?相对湿度:指气体的绝对湿度与同一温度下达到饱和状态的绝对湿度的百分比。度。96、 弯曲损耗有哪两种类型?哪种光纤是根据光纤弯曲时纤芯中的光注入层的原理研制成的。一种是整根光纤以给定尺寸的半径弯曲引起的二是由于纤芯轴线
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