19、两种均质金属组成的热电偶，其电势大小与热电极直径、长度及沿热电极长度上的 温度分布 无关，只与热电极材料和 两端温度 有关。
20、电桥补偿法是用电桥的 不平衡电压(补偿电势) 去消除冷端温度变化的影响，这种装置称为 冷端温度补偿器 。
23、常用的热电式传感元件有 热电偶 、 热电阻 和热敏电阻。
24、热电式传感器是一种能将 温度 变化转换为 电量 变化的元件。
25、在各种热电式传感器中，以将温度转换为 电势 或 电阻 的方法最为普遍，例如热电偶是将温度变化转换为 热电动势 的测温元件，热电阻和热敏电阻是将温度转换为 电阻值 变化的测温元件。
26、接触电动势的大小与 导体材料 和 接点温度 有关，而与导体的 直径 、长度、 几何形状 等无关；
27、如果热电偶两电极相同，则总热电动势始终为0；如果热电偶两接点温度相同，回路中总电动势为0 。 28、热电偶冷端温度补偿方法有：补偿导线法； 冷端恒温法 ； 冷端温度校正法 。自动补偿法
29、热电阻最常用的材料是铂 和铜 ，工业上被广泛用来测量 中低 温区的温度，在测量温度要求不高且温度较低的场合， 铜热 电阻得到了广泛应用。 30、热电阻引线方式有3种，其中 三线制 适用于工业测量，一般精度要求场合； 两线制 适用于引线补偿，精度要求较低场合； 四线制 适用于实验室测量，精度要求高的场合。
31、热敏电阻是利用 半导体 的电阻值随温度显著变化这一特性而制成的一种热敏元件，特点是 电阻率 随温度显著变化。根据半导体电阻—温度特性，热敏电阻可分为 负温度系数热敏电阻 、 正温度系数热敏电阻 和 临界温度系数热敏电阻 。 三、简答题
1、什么是热电效应和热电动势？什么叫接触电动势？什么叫温差电动势？ 2、什么是热电偶的中间导体定律？中间导体定律有什么意义？ 3、什么是热电偶的标准电极定律？标准电极定律有什么意义？
4、热电偶串联测温线路和并联测温线路主要用于什么场合，并简述各自的优缺点。 5、目前热电阻常用的引线方法主要有哪些？并简述各自的应用场合。 6、
① 图2中的电桥是热电偶的冷端 电路。 ② 图2中：Rt是 的铜线电阻。 R1、R3、R4是 的锰铜线电阻。 ③ 图2中电路的作用是： 当 变化时， 由 提供补偿，从而保证热电偶回路 的输出不变。 7、热电偶冷端温度对热电偶的热电势有什么影响？为消除冷端温度影响可采用哪些措施？
8、说明热电偶测温原理。分析热电偶测温的误差因素，并说明减小误差的方法。
9、要用热电偶来测量2点的平均温度，若分别用并联和串联的方式。请简述其原理，指出这两种方式各自的优缺点是什么？
10、请简要说明一下什么是热电效应。 11、热电偶对热电极材料有哪些基本要求？ 12、试述热电偶与热电阻的基本测温原理。
13、热电偶测温时为什么要进行冷端温度补偿？补偿的方法有哪几种？
14、采用热电阻测量温度时,常用的引线方式主要有哪几种?试述这几种引线方式各自的特点及适用场合。 五、计算题
1、铜热电阻的阻值Rt与温度t的关系可用式Rt≈R0（1+αt）表示。已知0℃时铜热电阻R0为50Ω，温
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度系数α为4.28×10-3/℃，求当温度为100℃时的电阻值。
2、已知分度号为S的热电偶冷端温度为t0=20℃，现测得热电势为11.710mV，求热端温度为多少度？ 3、已知分度号为K的热电偶热端温度t=800℃，冷端温度为t0=30℃，求回路实际总电势。
4、现用一只铜-康铜热电偶测温，其冷端温度为30℃，动圈仪表（未调机械零位）指示320℃。若认为热端温度为350℃对不对？为什么？若不对，正确温度值应为多少？ 5、使用k型热电偶，基准接点为0℃、测量接点为30℃和900℃时，温差电动势分别为1.203mV和37.326mV。当基准接点为300℃，测温接点为900℃时的温差电动势为多少？
6、使用镍铬-镍硅热电偶，其基准接点为30℃ ，测温接点为400℃时的温差电动势为多少？若仍使用该热电偶，测得某接点的温差电动势为10.275mV，则被测接点的温度为多少？ 镍铬-镍硅热电偶分度表 （参考端温度为0℃） 10 20 工0 作端温热电动势/mV 度/℃ 30 40 50 60 70 80 90 0 0.000 0.397 0.798 1.203 1.611 2.022 2.436 2.850 3.266 3.681 100 4.095 4.508 4.919 5.327 5.733 6.137 6.539 6.939 7.338 7.737 200 8.137 8.537 8.938 9.341 9.745 10.151 10.560 10.969 11.381 11.793 300 12.207 12.623 13.039 13.456 13.874 14.292 14.712 15.132 15.552 15.974 400 16.395 16.818 17.241 17.664 18.088 18.513 18.938 19.363 19.788 20.214 500 20.640 21.066 21.493 21.919 22.346 22.772 23.198 23.624 24.050 24.476 7、镍铬—镍硅热电偶，工作时冷端温度为30℃，测得热电动势E(t,t0)=38.560mv，求被测介质实际温度。(E(30,0)=1.203mv) 作0 20 40 端 热电动势 (mv) 温度(℃)
60 70 80 90 900 37.325 38.122 38.915 39.703 40.096 40.488 40.897 光电传感器习题
一、单项选择题
1、下列光电器件是根据外光电效应做出的是（ A ）。
A. 光电管 B. 光电池 C. 光敏电阻 D. 光敏二极管 2、当光电管的阳极和阴极之间所加电压一定时，光通量与光电流之间的关系称为光电管的（ B ）。 A. 伏安特性 B. 光照特性 C. 光谱特性 D. 频率特性 3、下列光电器件是基于光导效应的是（ C ）。
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A. 光电管 B. 光电池 C. 光敏电阻 D. 光敏二极管 4、光敏电阻的相对灵敏度与入射波长的关系称为（ C ）。
A. 伏安特性 B. 光照特性 C. 光谱特性 D. 频率特性 5、下列关于光敏二极管和光敏三极管的对比不正确的是（ D ）。 A. 光敏二极管的光电流很小，光敏三极管的光电流则较大 B. 光敏二极管与光敏三极管的暗点流相差不大
C. 工作频率较高时，应选用光敏二极管；工作频率较低时，应选用光敏三极管 D. 光敏二极管的线性特性较差，而光敏三极管有很好的线性特性 6、光敏电阻的特性是（ D ）
A．有光照时亮电阻很大 B．无光照时暗电阻很小
C．无光照时暗电流很大 D．受一定波长范围的光照时亮电流很大 7、基于光生伏特效应工作的光电器件是（ C ）
A．光电管 B.光敏电阻 C．光电池 D.光电倍增管 8、CCD以（ C ）为信号
A. 电压 B.电流 C．电荷 D.电压或者电流 9、构成CCD的基本单元是（ D ）
A. P型硅 B.PN结 C. 光电二极管 D.MOS电容器
10、光纤传感器一般由三部分组成，除光纤之外，还必须有光源和( D )两个重要部件。 A.反射镜 B.透镜 C.光栅 D.光探测器
11、利用外界因素对于光纤中光波相位的变化来探测各种物理量的传感器，称为( D )。 A.相位调制型传感器 B.相位结合型传感器 C.相位振动型传感器 D.相位干涉型传感器
12、利用光纤本身的某种敏感特性或功能制作的传感器称为( B )。 A.敏感型传感器 B.功能型传感器 C.传光型传感器 D.功敏型传感器
13、光纤仅起传输光波的作用，必须在光纤中间或端面加装其他敏感元件才能构成传感器，称为( A.光容型传感器 B.光感型传感器 C.传光型传感器 D.光敏型传感器 14、光纤是用( B )作为主要原料的一种透明度很高的介质材料，广泛用于通信和传感器。 光刻玻璃 B.石英玻璃 C.光刻硅 D.钛铝合金
15、数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（ B ） A．数值孔径反映了光纤的集光能力 B．光纤的数值孔径与其几何尺寸有关
C．数值孔径越大，光纤与光源的耦合越容易 D．数值孔径越大，光信号的畸变也越大 二、多项选择题
1、光纤传感器用的光纤主要有两种：（ AB ）
A.单模光纤 B.多模光纤 C.单晶光纤 D.多晶光纤
2、光纤传感器与传统传感器相比有许多特点，包括以下哪几种？（ ABCD ） A.灵敏度高 B.结构简单 C.耗电量小 D.绝缘性好 3、光纤传感器中常用的光探测器有以下哪几种？（ ABC ） A.光电二极管 B.光电倍增管 C.光敏电阻 D.固体激光器 三、填空题
1、光电式传感器由 光路 及 电路 两大部分组成。 2、光敏电阻 亮电流 与 暗电流 之差称为光电流。
3、光电池与光敏二极管、光敏三极管都是PN界，主要区别在于后者的PN结 处于反向偏置 。4、CCD的突出特点是以 电荷 作为信号。 5、光纤工作的基础是 光的全反射 。
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C )。 A. 6、光纤传感器技术是本世纪70年代末发展起来的一门崭新的技术，光纤传感器技术是随着 光导纤维 和 光通信技术 的发展而形成的。
7、按照工作原理的不同，可将光电式传感器分为 光电效应传感器 、红外热释传感器、固体图像传感器和 光纤传感器 。 三、填空题
8、按照测量光路组成来看，光电式传感器可以分为 透射式 、 反射式 、辐射式和开关式光电传感器。
9、 光电传感器的理论基础是光电效应。通常把光线照射到物体表面后产生的光电效应分为三类。第一类是利用在光线作用下光电子逸出物体表面的外光电 效应,这类元件有 光电管、光电倍增管 ；第二类是利用在光线作用下使材料内部电阻率改变的 内光电
效应，这类元件有 光敏电阻 ；第三类是利用在光线作用下使物体内部产生一定方向电动势的光生伏特效应，这类元件有光电池、光电仪表。 三、简答题
1、什么是光电式传感器？光电式传感器的基本工作原理是什么？ 2、什么是全反射？光纤的数值孔径有何意义？ 3、光电器件有哪几种类型？各有何特点？
4、简述什么是光电导效应？光生伏特效应？外光电效应？这些光电效应的典型光电器件各自有哪些？ 5、简述光纤传感器的组成和工作原理。 6、什么是光电效应?
7、什么是光电效应和光电器件？常用的光电器件有哪几大类？试解释这几类光电器件各自的工作基础并举例。
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