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1、第第 7 章章 热电式传感器热电式传感器1什么是金属导体的热电效应什么是金属导体的热电效应?试说明热电偶的测温原理。试说明热电偶的测温原理。答：热电效应就是两种不同的导体或半导体 A 和 B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的 温度不同，回路中就会产生一个电动势，该电动势的方向和大小与导体的材料及两接点的温度有关。热 电偶测温就是利用这种热电效应进行的，将热电偶的热端插入被测物，冷端接进仪表，就能测量温度。6用镍铬用镍铬-镍硅镍硅(K)热电偶测量温度，已知冷端温度为热电偶测量温度，已知冷端温度为 40，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为，用高精度毫伏表测得这时的热电动势为 29.1
2、88mV，求被测点的温度。，求被测点的温度。解：由镍铬-镍硅热电偶分度表查出 E(40，0)=1.612mV，根据公式计算出30.800mV1.612)mV(29.188E(t,0)再通过分度表查出其对应的实际温度为740798.30213.311030.798)-(30.8700t7.如图如图 7-23 所示，所示，A、B 为为 K 型热电偶，型热电偶，A、B为补偿导线，为补偿导线，Cu 为铜导线，已知接线盒为铜导线，已知接线盒 1 的温度的温度T1=40，冰瓶温度，冰瓶温度 T2=0，接线盒，接线盒 2 的温度的温度 T3=20。请在下列条件下计算被测温度。请在下列条件下计算被测温度 T。
3、（1）U3=39.310mV 时；（2）若A、B换成铜导线，U3=37.699mV 时。解：（1）因t2=0，热电偶的冷端被补偿导线延伸到 0，可直接查表得被测温度t=950。（2）因若A、B换成铜导线，所以热电偶的冷端温度为 40，用修正法：EAB（t，t0）=37.699+1.612=39.311 mV查表得被测温度t=950。图 7-23 第第 8 章章 光电式传感器光电式传感器1光电效应有哪几种光电效应有哪几种?与之对应的光电元件各有哪些与之对应的光电元件各有哪些?答：光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种。基于外光电效应的光电元件有光电管、 光电倍增管等；基于内光电效应的
4、光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件 有光电池等。2常用的半导体光电器件有哪些常用的半导体光电器件有哪些?它们的电路符号如何它们的电路符号如何?答：常用的半导体光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池三种。 它们的电路符号如下图所示：光敏二极管 光敏三极管 光电池3对每种半导体光电元件，画出一种测量电路。对每种半导体光电元件，画出一种测量电路。答：光敏二极管、三极管及光电池的测量电路如下图所示。a)光敏二极管测量电路 b)光敏三极管测量电路UU0VUU0c）光电池测量电路4什么是光电元件的光谱特性什么是光电元件的光谱特性?答：光电元件的光谱特性是指入射光照度一定时，光电
5、元件的相对灵敏度随光波波长的变化而变化，一 种光电元件只对一定波长范围的人射光敏感，这就是光电元件的光谱特性。5光电传感器由哪些部分组成光电传感器由哪些部分组成?被测量可以影响光电传感器的哪些部分被测量可以影响光电传感器的哪些部分?答：光电传感器通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成，如图所示。图中 1是光源发出的光信号， 2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号 I。光电传感器设计灵活，形式多样，在越来越多的领域内得到广泛的应用。Ix1x2x312光源光学通路光电元件6模拟式光电传感器有哪几种常见形式模拟
6、式光电传感器有哪几种常见形式?答：模拟式光电传感器主要有四种。一是一是光源本身是被测物，它发出的光投射到光电元件上，光电元件 的输出反映了光源的某些物理参数，如图 a 所示。这种型式的光电传感器可用于光电比色高温计和照度 计；二是恒定光源发射的光通量穿过被测物，其中一部分被吸收，剩余的部分投射到光电元件上，吸收 量取决于被测物的某些参数。如图 b 所示。可用于测量透明度、混浊度；三是恒定光源发射的光通量投 射到被测物上，由被测物表面反射后再投射到光电元件上，如图 c 所示。反射光的强弱取决于被测物表 面的性质和状态，因此可用于测量工件表面粗糙度、纸张的白度等；四是从恒定光源发射出的光通量在 到达光电元件的途中受到被测物的遮挡，使投射到光电元件上的光通量减弱，光电元件的输出反映了被 测物的尺寸或位置。如图 d 所示。这种传感器可用于工件尺寸测量、振动测量等场合。c)d)122133a) 被测量是光源 b )被测量吸收光通量 c )被测量是有反射能力的表面d )被测量遮蔽光通量1 -被测物 2 -光电元件 3 -恒光源a)b)2211 3
