《習(xí)題答案董春利》word版

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1、第7章熱電式傳感器1．什么是金屬導(dǎo)體的熱電效應(yīng)?試說(shuō)明熱電偶的測(cè)溫原理。答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B組成一個(gè)回路，其兩端相互連接時(shí)，只要兩結(jié)點(diǎn)處的溫度不同，回路中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)的方向和大小與導(dǎo)體的材料及兩接點(diǎn)的溫度有關(guān)。熱電偶測(cè)溫就是利用這種熱電效應(yīng)進(jìn)行的，將熱電偶的熱端插入被測(cè)物，冷端接進(jìn)儀表，就能測(cè)量溫度。6．用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測(cè)量溫度，已知冷端溫度為40℃，用高精度毫伏表測(cè)得這時(shí)的熱電動(dòng)勢(shì)為29.188mV，求被測(cè)點(diǎn)的溫度。解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E(40，0

2、)=1.612mV，根據(jù)公式計(jì)算出再通過(guò)分度表查出其對(duì)應(yīng)的實(shí)際溫度為7.如圖7-23所示，A、B為K型熱電偶，A′、B′為補(bǔ)償導(dǎo)線，Cu為銅導(dǎo)線，已知接線盒1的溫度T1=40℃，冰瓶溫度T2=0℃，接線盒2的溫度T3=20℃。請(qǐng)?jiān)谙铝袟l件下計(jì)算被測(cè)溫度T。（1）U3=39.310mV時(shí)；（2）若A′、B′換成銅導(dǎo)線，U3=37.699mV時(shí)。圖7-23解：（1）因t2=0℃，熱電偶的冷端被補(bǔ)償導(dǎo)線延伸到0℃，可直接查表得被測(cè)溫度t=950℃。（2）因若A′、B′換成銅導(dǎo)線，所以熱電偶的冷端溫度為40℃，用修正

3、法：EAB（t，t0）=37.699+1.612=39.311mV查表得被測(cè)溫度t=950℃。第8章光電式傳感器1．光電效應(yīng)有哪幾種?與之對(duì)應(yīng)的光電元件各有哪些?答：光電效應(yīng)有外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種?；谕夤怆娦?yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等；基于內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等；基于光生伏特效應(yīng)的光電元件有光電池等。2．常用的半導(dǎo)體光電器件有哪些?它們的電路符號(hào)如何?答：常用的半導(dǎo)體光電器件有光敏二極管、光敏三極管和光電池三種。它們的電路符號(hào)如下圖所示：3．對(duì)每種半導(dǎo)體光電

4、元件，畫出一種測(cè)量電路。答：光敏二極管、三極管及光電池的測(cè)量電路如下圖所示。4．什么是光電元件的光譜特性?答：光電元件的光譜特性是指入射光照度一定時(shí)，光電元件的相對(duì)靈敏度隨光波波長(zhǎng)的變化而變化，一種光電元件只對(duì)一定波長(zhǎng)范圍的人射光敏感，這就是光電元件的光譜特性。5．光電傳感器由哪些部分組成?被測(cè)量可以影響光電傳感器的哪些部分?答：光電傳感器通常由光源、光學(xué)通路和光電元件三部分組成，如圖所示。圖中Ф1是光源發(fā)出的光信號(hào)，Ф2是光電器件接受的光信號(hào)，被測(cè)量可以是x1或者x2，它們能夠分別造成光源本身或光學(xué)通路的變

5、化，從而影響傳感器輸出的電信號(hào)I。光電傳感器設(shè)計(jì)靈活，形式多樣，在越來(lái)越多的領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。6．模擬式光電傳感器有哪幾種常見(jiàn)形式?答：模擬式光電傳感器主要有四種。一是光源本身是被測(cè)物，它發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映了光源的某些物理參數(shù)，如圖a所示。這種型式的光電傳感器可用于光電比色高溫計(jì)和照度計(jì)；二是恒定光源發(fā)射的光通量穿過(guò)被測(cè)物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光電元件上，吸收量取決于被測(cè)物的某些參數(shù)。如圖b所示?？捎糜跍y(cè)量透明度、混濁度；三是恒定光源發(fā)射的光通量投射到被測(cè)物上，由被

6、測(cè)物表面反射后再投射到光電元件上，如圖c所示。反射光的強(qiáng)弱取決于被測(cè)物表面的性質(zhì)和狀態(tài)，因此可用于測(cè)量工件表面粗糙度、紙張的白度等；四是從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達(dá)光電元件的途中受到被測(cè)物的遮擋，使投射到光電元件上的光通量減弱，光電元件的輸出反映了被測(cè)物的尺寸或位置。如圖d所示。這種傳感器可用于工件尺寸測(cè)量、振動(dòng)測(cè)量等場(chǎng)合。