传感器原理及应用试题库

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

33、

高精度的测量和控制系统,功耗少、稳定性高。

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

答:热电型辐射传感器是指由于辐射热引起无件温度的微小变化,导致电阻一类的物理量度

的变化,而达到测温的目的。这类传感器一般与波长无关。热电型红外传感器的优点是使用方便,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:

(1)绝对湿度:在一定温度和压力条件下,单们体积的混合气体中所含水蒸气的质

量为绝对湿度。

(2)相对湿度:相对湿度是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。

37、

半导体磁敏传感器

答:半导体磁敏传感器是指电参数按一定规律随磁性量变化的传感器,常用的有霍尔传感器和磁敏电阻传感器。利用磁场作为媒介来检测位移、振动、力、转速、加速度、流量、电流、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?

答:当光照射到距表面很近的PN节时,如果光能足够大,光子能量大于半导体材料的禁带宽度,电子就能从价带跃迁到导带,成为自由电子。 由于光生电子、空穴在扩散过程中会分别于半导体中的空穴、电子复合,因此载流子的寿命与扩散长度有关。只有PN结距表面的厚度小于扩散长度,才能形成光电流产生光生电动势。

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41、 模式去除器的作用?

答:吸收几乎所有可能在光纤包层中传播的光。首先保证只有纤芯光才能到达变形器中的光纤段,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、

简说萨格奈克(Sagnac)干涉仪的工作原理。

平面镜平面镜激光器光检测器

见书本P108 图4.21

43、 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为

基础的光电传感器。

答:光电效应可分为:

A.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。光电管及光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极,即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。

B.内光电效应:指在光的照射下,材料的电阻率发生改变的现象。光敏电阻即属此类。

C.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,物体内部产生一定方向的电动势。光电池是基于光生伏特效应制成的,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 抗过载能力强 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:

(1)工艺上能保证线栅的尺寸正确、线条均匀,大批量生产时,阻值离散

程度小。

(2)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。 (3)敏感栅截面积为矩形,表面积大,散热好,在相同截面情况下能通过

较大的电流。

(4)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。

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(5)蠕变小,疲劳寿命高。 (6)横向效营小。

(7)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:

(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,是应变丝产生附加变形而造

成的电阻变化。

48、

对光电器件灵敏度的理解?

答:光电器件对辐射通量的反应成为灵敏度,也成为响应。反应用电压或电流表示,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

灵敏度是描述传感器的输入量(一般为电学量)对输入量(一般为非电学量)敏感程度的特性参数。其定义为:传感器的变化值和相应的被测量(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/△x 50、

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为

基础的光电传感器。 答:光电效应可分为:

a) 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

电管及光电倍增管均属这一类。它们的光电发射极,即光明极就是用具有这种特性的材料制造的。

b) 内光电效应:指在光的照射下,材料的电阻率发生改变的现象。光

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敏电阻即属此类。

c) 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

体内部产生一定方向的电动势。光电池是基于光生伏特效应制成的,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。 (2)性能稳定可靠,使用寿命长。 (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。

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