光电式传感器(1)

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1、第五章光电式传感器1.光电效应有哪几种？分别对应什么光电元件？1）光电效应大致可以分为三类：外光电效应、内光电效应、光生伏特效应。1）a根据外光电效应制成的光电元器件有光电管、光电倍增管、光电摄像管b根据内光电效应制成的光电元器件有光敏电阻、光敏二极管、光敏晶体管和光敏晶闸管等。c基于光生伏特效应的光电元器件是光电池。2.光电传感器有哪些部分组成？被测量可以影响光电传感器的哪些部分？1）光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成2）图中，Ф1是光源发出的光信号，Ф2是光电器件接受的光信号，被测量可以是x1或者x2，它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化，从而影响传感器输出的电信

2、号I。3.简述光电倍增管的工作原理。 光电倍增管由真空管壳内的光电阴极、阳极以及位于其间的若干个倍增电极构成。工作时在各电极之间加上规定的电压。当光或辐射照射阴极时，阴极发射光电子，光电子在电场的作用下加速逐级轰击发射倍增电极，在末级倍增电极形成数量为光电子的倍的次级电子。众多的次级电子最后为阳极收集，在阳极电路中产生可观的输出电流。4.光纤传感器有哪两种类型？光纤传感器调制方法有哪些？1）光纤传感器分类：传感型—利用外界因素改变光纤中光的特征参量，从而对外界因素进行计量和数据传输的。它具有传光、传感合一的特点，信息的获取和传输都在光纤之中。传光型—利用其他敏感元件来感受被测量的变化，光

3、纤仅作为光的传输介质。2）常用的光调制：强度调制相位调制频率调制偏振调制第一章传感器的基本知识本章小结l传感器的定义——“能感受（或响应）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”l传感器的组成——敏感元件、转换元件、转换电路、电源l传感器的静态特性——在静态信号作用下，传感器输出与输入量之间的一种函数关系。l传感器的静态特性主要由：线性度、灵敏度、重复性、迟滞、分辨力和阈值、稳定性、漂移及量程范围等几种性能指标来描述。l传感器的动态特性——指在随时间变化的动态信号作用下，传感器输出与输入量间的函数关系。l激励信号的类型——阶跃信号和正弦信号。通常从时域和频域两方面采用

4、瞬态响应法和频率响应法来分析。第2章力、压力传感器本章小结l弹性敏感元件的作用：将力或压力转换为应变或位移。l电阻应变式传感器的工作原理—应变效应。l电阻应变式传感器的测量电路——电桥电路。l压电传感器的工作原理——压电效应。l压电材料的种类：石英晶体、压电陶瓷、高分子压电材料。l压电传感器的测量电路：电压放大器、电荷放大器。l电容传感器的工作原理：平行极板电容器的电容。l电容传感器的分类：变间隙、变面积、变介电常数。l提高电容传感器的输出灵敏度的方法：差动连接l电感传感器的工作原理：电磁感应。l电感传感器的分类：自感、互感l电涡流传感器的工作原理：电涡流效应。l压阻式压力传感器的工作原

5、理：压阻效应。第3章温度传感器本章小结l温标——量度物体温度数值的标尺l温标的表示方法——华氏温标、摄氏温标、热力学温标l温度的测量方法——接触式非接触式测温l膨胀式温度计的工作原理——物体受热体积膨胀l电阻式温度传感器的工作原理——导体或半导体材料的电阻值随l温度变化而变化l热敏电阻的种类：正温度系数（PTC）热敏电阻负温度系数（NTC）热敏电阻临界温度系数（CTR）热敏电阻l热电偶温度传感器的工作原理——热电效应l热电势的组成：单一导体的温差电势、两种导体的接触电势。l热电偶的基本定律：中间导体、中间温度、参考电极。l热电偶测量电路：温差电路、温度之和电路、平均温度等。l热电偶冷端温

6、度补偿方法：冷端恒温法、补偿导线法、电桥自动补偿法。l集成温度传感器的工作原理—利用晶体管PN结的电流和电压特性与温度的关系制成的。l辐射式温度传感器的工作原理—利用物体的辐射能随温度变化的原理制成的。第4章位移、物位传感器本章小结l电位器式位移传感器—将机械位移转换为与其有一定函数关系的电阻值的变化，从而引起电路中输出电压的变化。l光栅位移传感器工作原理—莫尔条纹：如果把两块栅距W相等的光栅面平行安装，且让它们的刻痕之间有较小的夹角θ，这时光栅上会出现若干条明暗相间的条纹。l莫尔条纹有两个重要的特性：（1）位移的方向性；（2）放大作用l磁栅位移传感器—电磁感应原理，当线圈在一个周期性磁

7、体表面附近匀速运动时，线圈上就会产生不断变化的感应电动势。l接近传感器—具有感知物体接近能力的器件。它利用位移传感器对接近的物体具有敏感特性来识别物体的接近，并输出相应开关信号。l液位传感器：1)导电式水位传感器—利用水的导电性。2)压差式液位传感器—液面的高度与液压成比例的原理制成的。3)磁致伸缩液位（位移）传感器—磁致伸缩效应，即铁磁性物质在外磁场作用下，其尺寸伸长（或缩短），去掉外磁场后，其又恢复原来的长度，这种现象称为磁致伸