7.一定电压作用下, 与 的关系称为光敏电阻的光电特性。因为它具有 性,光敏电阻不宜做测量元件。(光适量;光通量;非线)
8.每种光导材料制成的光敏电阻,对入射光的 具有选择性。对不同波长的入射光具有 的灵敏度。(光谱;不同)
9.光敏电阻的频率特性中的频率是指 。(光强度变化的频率)
第七章 电势型传感器及应用
§7—1 热电偶
复习思考题
1.解释热电效应、热电势、接触电势和温差电势? 2.简述热电偶能够工作的两个条件? 3.什么叫中间导体定律和标准电极定律? 4.为什么热电偶中多用合金做热电极?
5.目前常用哪三种结构的热电偶?它们各自的特点是什么? 6.简述热电偶测温原理?
7简述热电偶冷端处理的几种方式及其各自的特点? 考试题
1.热电偶是用 组成 而成。当两个 处于 ,回路中便产生 。(两种不同半导体或金属;闭合电路;结点;不同温度时;热电动势)
2.热电势的大小仅与 的性质和 有关。热电势由 和温差电动势两部分组成。(导体材料;接触点温度;接触电动势)
3.热电偶有两个 极。测温时,置于被测温度场中的接点称 ,置于恒定温度场中的接点称 。(热电;热端(或工作端,测量端);冷端(或参考端,自由端)
4.接触电势是互相利用的两种金属中,由于 不同,引起 产生的。 的金属,因 宏观上带正电; 的金属,因 宏观上带负电。(导体自由电子密度;自由电子扩散;电子浓度大;扩散失去电子;电子浓度小;得到电子)
5.温差电势是由于金属 引起 而形成的。 的一端为正极, 的一端为负极。温差电势一般比接触电势小得多。(两端温度不同;热扩散;温度高;温度低)
6.由A、B导体组成的热电偶,当引入第三导体C时,只要 ,则C导体的接入对回路 无影响,这就是中间导体定律。(中间导体的两端温度相同;总热电动势)
7.如果导体C分别与热电偶两个热电极A、B组成热电偶,且保持三个热电偶 分别相同时,则热电偶A、B的热电势 ,称为 。导体C通常用 制作。(两端温度;等于另外两个热电偶热电动势之差;标准电极定律;铂)
8.标准化热电偶国家已定型批量生产,同一型号的具有良好的 ,有统一的 ,并有与之 记录和显示仪表。(互换性;分度表;配套)
9.热电偶按本身结构形式划分有: 热电偶、 热电偶、 热电偶。(普通;铠装;薄膜)
10.普通热电偶的热电极是 金属丝,两热电极之间 ,为了防止有害介质侵蚀,工业上使用的热电偶一般都配有 。(一端焊接在一起两根;用绝缘管绝缘;保护套管)
11.铠装热电偶是将 、 、 组合在一起,经拉伸加工而成坚实的组合体,该元件做得 、 ,易于 适于狭小地点的温度测量。(热电极;绝缘材料;保护套管;很细;很长;弯曲;狭小地点)
12.薄膜热电偶是用真空蒸镀等工艺将 材料沉积在绝缘基片上形成 而成。它的测量端既 又 ,适于微小面积上的温度测量。(热电极;薄膜;小;薄;微小面积上)
13.热电偶的冷端处理方法有: 、 法、 法、 法。(0恒温;计算修正;电桥补偿;冷端延长)
14.0C恒温法是将热电偶的 埋入 的保温瓶中。该法是一个 较高的方法,但是只适用于 。(冷端;0C冰水混合物;准确度;实验室)
15.计算修正法是热电偶的冷端温度保持在某一温度tn条件下,热端温度为t时,测得热电势是 ,用 先查出E(TN,0),则计算得E(t,0C)= 。再用 查 得被测热端温度t值。(E(t,tN);分度表;E(tN,0);E(t,tn)+E(tn,0);E(t,0);分度表)
0
0
0
0
16.电桥补偿法是当热电偶冷端温度变化时,对热电偶回路提供一个 ,其大小与 因 引起的变化相等,而 相反,达到自动补偿的目的,从而保证 不变。电桥补偿法是利用 电桥的输出电压,自动地补偿热电偶因 变化而引起 的变化。(附加电动势;回路热电动势;冷端tN变化;方向;热电回路输出;不平衡;冷端温度tN;热电动势)
17.冷端延长法是将 用 延长,将冷端引到 、 的地点去。当用于延长的电极的 与原来电极在低温区段的 时,就不会影响测量结果。当然,冷端延长法既不能使冷端温度 ,对热电偶回路内的热电势也 。(热电极(昂贵的热电极);热电性能相近的导线(廉价的热电极);低温;变化小;热电特性;热电特性相同或相近;恒0C;不能起温度补偿)
§7—2 光电池
复习思考题
1.解释光生伏特效应?
2.硒、硅光电池的工作原理是什么?
3.试述哂光电池光谱特性特点、硅光电池光电特性的特点? 4.简述硅光电池温度特性特点? 考试题
1. 的半导体表面上或 半导体上, 的现象,称为光生伏特效应。(镀有金属膜;相接触的两种不同类型;受光照射产生电动势)
2.光电池是基于 直接将 转换成 的一种有源器件。(光生伏特效应;光能;电能)
3.硒光电池是半透明的 与 接触的结合体,其分界面形成类似半导体PN结的 。它将光生电子、空穴对进行 ,使 集结电子, 集结空穴而产生 。(金属薄膜;P型硒半导体;阻挡层;漂移;金属薄膜;电动势(电位差))
4.硒光电池的 区段与 相近。它的 波长与 的灵敏度波长也相近。(光谱响应;人眼睛;最大灵敏度;人类正常视觉)
5.硅光电池是在N型硅片上渗入 形成一个 PN结附近 激
0
发出光生电子、空穴对时,由PN结 将光生电子、空穴对进行漂移,使PN结两边半导体产生 。(P型杂质;大面积;光照射PN结区;阻挡层;漂移;电动势)
6.硅光电池的光谱 比硒大。它的光照度与短路电流的关系呈 ,光照度与开路电压的关系有 。使用硅光电池做测量变换元件时,最好使其工作在 。它在温度特性是指 与 随 的特性。(光波长;线性;饱和期;接近短路工作状态;短路电流; 开路电压;温度变化)
§7—3压电石英晶体和压电陶瓷
复习思考题
1.什么叫正、逆压电效应和纵向、横向压电效应? 2.石英晶体X、Y、Z轴的名称及其特点是什么? 3.简述压电陶瓷的结构及其特性?
4.比较、一下石英晶体和压电陶瓷各自的特点? 5.压电元件的等效电路及其特点是什么? 6.电荷放大器的特点是什么? 7.压电元件的几种变形方式是什么? 8.压电片叠在一起的特点及连接方式是什么? 9.简述压电传感器的特点及应用? 考试题
1.石英晶体和压电陶瓷多晶体具有 、 效应,利用它们的 效应制成了电势型传感器。(正;逆压电;正压电)
2.石英晶体的右旋直角坐标系统中,Z轴称 ,该方向上 压电效应;X轴称 , 晶面上的压电效应 ;Y轴称 ,沿Y轴方向上的 。(光轴(中性轴);没有;电轴;垂直于X轴;最显著;机械轴;受力面上不产生电荷)
3.沿石英晶片X轴加力,在力作用的 上,产生 电荷,承纵向压电效应。石英晶体压电式传感器中主要用 效应。它的特点是晶面上产生的 与 呈正比,而与 和 无关。(两晶面;异性;纵向压电;电荷密度;作用在晶面上压强;
晶片厚度;面积)
4.若沿石英晶体Y轴方向加压力,在 不出现电荷,电荷出现在 上,只是 相反,称横向压电效应。(受力的两个晶面上;沿X轴加压力的两个晶面;电荷符号;横向压电效应)
5.压电陶瓷是一种人工制造的 压电材料,它是由无数细微的单晶组成,他们都有自发形成的 。压电陶瓷又叫 。(多晶;单晶;极化方向;铁电体)
6.极化处理前的压电陶瓷材料对外不显 ,各向 ,不具有 。(极化方向;同性;压电特性)
7.极化处理后的压电陶瓷受到沿 的作用力时,其 随之改变,因而在 的平面上将出现电荷量的 。它的大小与压电陶瓷的 和 的大小成正比。(极化方向;剩余极化强度;垂直于极化方向;变化;压电系数;压力)
8.压电陶瓷的压电系数比石英晶体的 。所以采用压电陶瓷制作的压电是传感器,其 较高。但石英晶体的 性是其他压电材料无法比的。(大得多;灵敏度;稳定)
9.压电元件是一个电压很大的信号源,它可以等效一个 和一个 并联的等效电路。测量中要求与其它配接的放大器具有 和 。(电荷源;电容;高输入阻抗;低输出阻抗)
10.电荷放大器十一个 ,高放大倍数的 ,其输出电压至于压电元件 和 有关,而与配接的 无关。(电容负反馈;运算放大器;产生的电荷;反馈电容;电缆分布电容)
11.压电式传感器中,常把两片 的压电片叠在一起,其并联法是两压电片的 粘贴在一起, 在两边电极, 增加一倍,电容也增加一倍;其串联接法是两压电片的 粘在一起,因而上、下两极板的电荷量与 相同,总容量为 一半,输出电压 。(同型号;负极;正电极;电荷量;正极和负极;单片;单片时;增大一倍)
12.压电式传感器的压电元件,接受力和变形方式有 变形、 变形、 变形和 或 变形。其中应用最普遍的是 。(厚度;长度;面剪切;厚度剪切;厚度变形的压缩式和剪切变形的剪切式)
13.压电式传感器不能测量 被测量,更不能测量 。目前多用于 和动态的力或压力的测量。(频率太低的;静态量;加速度)
§7—4 霍尔元件