检测技术习题上课讲义

检测技术习题上课讲义
检测技术习题上课讲义

一、填充题

1. 由于被测对象复杂多样,因此检测方法和检测技术也不尽相同,基本检测系统由、和组成。(传感器、信号调理器、输出环节)

2. 根据测量条件,检测方法有和两种。(等精度测量法、

非等精度测量法)

3. 按测量手段分类,检测方法有、

和三种。(直接测量、间接测量、组合测量)

4. 按误差与被测量的关系分类,测量误差可分为和两种。(定值误

差、累积误差)

5. 按误差的表示方法分类,测量误差有、和三种。(绝

对误差、相对误差、容许误差)

6. 绝对误差是指与之差。(示值、被测量真值)

7. 传感器由、和组成。(敏感元件、转换

元件、基本转换电路)

8. 衡量传感器静态特性的主要技术指标有、、重复性、灵敏性等。

(线性度、迟滞)

9. 测量电桥能把反映被测信号变化的电阻、电容、电感等电抗参数的变化转换成

或的变化,从而便于信号的放大和处理。(电压、电流)10.由R1、R2、R3、R4四个电阻构成的直流电桥,其中R1和R4对臂,R2和R3对臂。当电

桥平衡时,其平衡的条件为。(R1R4=R2R3)

11.要使直流电桥平衡,必须使电桥相对桥臂电阻值的相等。(乘积)

12.采用热电阻作为测量温度的元件是将

的测量转换为的测量。

(温度、电阻)

13.热电偶的热电动势是由电动势和

电动势两部分组成。(接触、温差)

14.测量流量的计量器具称为流量计,通常由

和组成。(一次装置、二次仪表)

15.检测压力的方法主要有、

和三种。(液柱法、弹性法、位移法)

16.弹性压力传感器是利用弹性压力敏感器检测的变化,利用测量电路将

的变化转换为变化的传感器。(压力、压力、电量)

17.电感式传感器是利用被测量的变化引起线圈或系数的变化,从而使线圈

电感改变这一物理现象来实现测量的。(自感、互感)

18.目前,工程实践中使用最广泛的应变电阻片有两类:

和。

(电阻丝应变片、半导体应变片)

19.用相邻双臂桥检测的应变式传感器,为使其灵敏度高、非线性误差小,两个桥臂应当分

别用应变量变化的工作应变片。(相反)

20.根据位移传感器的转换结果,可分为两类:一类是将位移量转换为,如自感式

位移传感器;另一类是将位移量转换为,如光栅式位移传感器。(模拟量、数字量)

21.电感式位移计的测量电路是将电感量的变化转换成或的变化。

(电压、电流)

22.差动变压器传感器是把被测位移量转换为传感器线圈的变化量进行位移检测

的。(互感系数)

二、选择题:

1. 某台测温仪器,其标尺范围为00C ~ 4000C,若其绝对误差的最大值为50C,则其精度等

级为。(B)

A. 1.0级

B. 1.5级

C. 2.5级

2. 某台测温仪器,其标尺范围为00C ~ 2000C,若其绝对误差的最大值为50C,则其精度等

级为。(C)

A. 1.0级

B. 1.5级

C. 2.5级

3. 是测试系统的第一个环节,将被测系统或过程中需要观测的信号转化为人们所熟

悉的各种信号。(A)

A. 敏感元件

B. 转换元件

C. 转换电路

4. 传感器能感知的输入变化量越小,表示传感器的。(C)

A. 线性度越好

B. 重复性越好

C. 分辨率越高

5. 有三台测温仪器,量程均为00C ~ 8000C,精度等级分别为2.5级、2.0级和1.5级,现要

测量5000C的温度,要求相对误差不超过2.5%,应该选用测温仪器。(A)

A. 1.5级

B. 2.0级

C. 2.5级

(2.5级时最大绝对误差值为200C,测量5000C时的相对误差为4%;2.0级时最大绝对误差值为160C,测量5000C时的相对误差为3.2%;1.5级时最大绝对误差值为120C,测量5000C时的相对误差为2.4%)

6. 通常用热电阻测量。(C)

A. 电阻

B. 压力

C. 温度

7. 热电阻测量时通常电桥电路作为测量电路。为了克服环境温度的影响常采用测量

电路。(B)

A. 二线式

B. 三线式

C. 四线式

8. 热点偶可以测量。(C)

A. 压力

B. 电压

C. 温度

9. 差压法测量流量的传感器是通过测量流体在管道内流动而产生的差压来测得流体的流

量,其中可用于测量高黏度的液体。(B)

A. 节流式流量传感器

B. 靶式流量传感器

C. 转子流量传感器

10.电容传感器有变极距型、变面积型和变介电常数型三种基本类型,其中的输入被

测量与输出被测量之间的关系是非线性的。(A)

A. 变极距型

B. 变面积型

C. 变介电常数型

11.在平行极板电容传感器的输入被测量与输出电容值之间的关系中,呈线性关系。

A. 变极距型

B. 变面积型

C. 变介电常数型(B)

12.差动电容传感器采用脉冲调制电路作为测量电路时,当R1=R2时,则其输出电压U0正比

于。(B)

A. C1-C2

B.(C1-C2)/( C1+ C2)

C.(C1+ C2)/( C1-C2)

13.应变片式压力传感器是将应变电阻片粘贴在测量压力的表面上。(B)

A. 质量块

B. 弹性元件

C. 导体

14.电阻应变片的初始电阻数值有多种,其中用的最多的是。(A)

A. 120Ω

B. 200Ω

C. 300Ω

15.用于位移测量的传感器很多,因测量范围不同,所用的传感器也不同。其中常用于测量

光电检测技术课程作业及答案(打印版)

思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在(0.38m μ)围的电磁辐射称 μ)到(0.78m 为光辐射。 2、在光学中,用来定量地描述辐射能强度的量有两类,一类是(辐射度学量),另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性,既是(电磁波),又是(光子流)。光的传播过程中主要表现为(波动性),但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的(粒子性)。 二、概念题 1、视见函数:国际照明委员会(CIE)根据对许多人的大量观察结果,用平均值的方法,确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度,称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量:辐射通量又称辐射功率,是辐射能的时间变化率,单位为瓦(1W=1J/s),是单位时间发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度:由辐射表面定向发射的的辐射强度,除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度:辐射强度定义为从一个点光源发出的,在单位时间、给定方向上单位立体角所辐射出的能量,单位为W/sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么? 答:辐射照度和辐射出射度的单位相同,其区别仅在于前者是描述辐射接

收面所接收的辐射特性,而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律,两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍?答: 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ=的球面上的辐射照度为半径为又=的总辐射通量为在理想情况下,点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源, 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分(绝缘体)(半导体)(导体)。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是(具有能向电子提供能量的外力作用)、(电子跃入的那个能级必须是空的)。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关:一是在能带中(能态的分布),二是这些能态中(每一个能态可能被电子占据的概率)。 4、半导体对光的吸收有(本征吸收)(杂质吸收)(自由载流子吸收)(激子吸收)(晶格吸收)。半导体对光的吸收主要是(本征吸收)。 二、概念题 1、禁带、导带、价带:

检测和转换技术试题,习题集与答案解析

《检测与转换技术》试卷 一、单项选择题(每题3分,共30分) 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 A 测量人员的粗心大意 B 检测装置的指示刻度不准 C 许多因素微小变化的总和 D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中,关于相对误差特征正确的是 A 大小与所取单位有关 B 量纲与被测量有关 C 不能反映误差的大小和方向 D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤,相对误差是1%,则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10% C D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 A 金属材料内部缺陷的检测B金属工件表面光洁度的测定 C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中,测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 A 变面积式电容传感器B变极距式电容传感器 C 变介质式电容传感器D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小,适合温度的快速测量 A 用热电偶测量温度 B 用温度计测量温度 C 用铜热电阻测量温度 D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率 二、创新思考问题(每题10分,共20分)

1. 设计一种肺活量测量装置,并简述原理。(试考虑2种以上的传感器) 2. 检测液位一般可以采用哪几种方法(试考虑2种以上方法) 三、某全对称电桥接有阻值为100Ω、灵敏度为2的电阻应变片,若电桥工作电压为6伏,应变片承受2000×10-6的微应变力,试求:(15分) 1、单臂电桥的开路输出电压U0的大小 2、单臂电桥的非线性误差δf的大小 3、要进一步减小非线性误差,应采取什么措施 四、对容器中一溶液的浓度共测量15次,结果为: ,,,,,,,, ,,,,,,% 试判断并剔除异常值。(15分) 五、试用所学的传感器知识设计一家庭防盗报警装置。(画出示意图并说明工作原理)(20分)

自动检测技术题库

第一章检测技术的基础知识 一、填空题 1.检测技术是一门以研究自动检测系统中的信息提取、信息转换以及信息处理的理论和技术为主要内容的应用技术学科。 2.一个完整的检测系统或检测装置通常由传感器、测量电路和输出单元及显示装置等部分组成。 3.传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成,其中敏感元件是必不可少的。 4.在选用仪表时,最好能使其工作在不小于满刻度值2/3 的区域。 5.准确度表征系统误差的大小程度,精密度表征随机误差的大小程度,而精确度则指准确度和精密度的综合结果。6.仪表准确度等级是由系统误差中的基本误差决定的,而精密度是由随机误差和系统误差中的附加误差决定的。 7、若已知某直流电压的大致范围,选择测量仪表时,应尽可能选用那些其量程大于被测电压而又小于被测电压1.5倍的电压表。(因为U≥2/3Umax) 二、选择题 1.在一个完整的检测系统中,完成信息采集和信息转换主要依靠 A 。 A.传感器 B. 测量电路 C. 输出单元 2.构成一个传感受器必不可少的部分是 B 。 A.转换元件B.敏感元件C.转换电路D.嵌入式微处理器 3.有四台量程均为0-600℃的测量仪表。今要测一约为500℃的温度,要求相对误差≤2.5%,选用精度为 D 的最为合理。 A.5.0级B.2.5级C.2.0级D.1.5级 4.有四台量程不同,但精度等级均为1.0级的测温仪表。今欲测250℃的温度,选用量程为 C 的最为合理。A.0~1000℃B.300~500℃C.0~300℃D.0~500℃ 5.某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克 力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是B。 A.绝对误差B.示值相对误差C.满度相对误差D.精度等级 6.在选购线性仪器时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为 欲测量的C左右为宜。 A.3倍B.10倍C.1.5倍D.0.75倍 7.用万用表交流电压档(频率上限为5kHz)测量100kHz、10V左右的高频电压,发现示值不到2V,该误差属 于 B 。用该表主流电压档测量5号电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。 A.系统误差B.粗大误差C.随机误差D.动态误差 8.重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了D。 A.提高精度B.加速其衰老C.测试其各项性能指标D.提高可靠性能 9.电工实验中,采用平衡电桥测量电阻的阻值,是属于 B 测量,而用水银温度计测量水温的微小变化,是属于C 测量。 A.偏位式B.零位式C.微差式 三、计算题 1.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,求: 1)该仪表可能出现的最大绝对误差。 2)当示值分别为20℃、100℃时的示值相对误差。 2.已知待测拉力约为70N左右。现有两只仪表,一只为0.5级,测量范围为0~500N;另一只为1.0级,测量范围 为0~100N。问选用哪一只测力仪表较好?为什么? 3.有一台测量压力的仪表,测量范围为(0~10)Mpa,压力与仪表输出电压之间的关系为U0=a0+a1p+a2p2,式中a0=1V, a1=0.6V/ Mpa,a2=-0.02V/Mpa2 求: 1)该仪表的输出特性方程; 2)该仪表的灵敏度表达式;

光电检测技术期末试卷试题大全

1、光电器件的基本参数特性有哪些? (响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度) 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类:热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础,以什么为主体,研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 (光电子学光电子器件) 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 (光学变换光电变换电路处理) 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应) 外光电效应:物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应:物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应:半导体受光照后,内部产生光生载流子,使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应:光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时,会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件,按用途可分为 哪几种? (光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池) 6、激光的定义,产生激光的必要条件有什么? (定义:激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔) 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出? (交变辐射) 8、CCD是一种电荷耦合器件,CCD的突出特点是以什么作为信号,CCD的 基本功能是什么? (电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。) 9根据检查原理,光电检测的方法有哪四种。 (直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法) 10、光热效应应包括哪三种。 (热释电效应辐射热计效应温差电效应) 11、一般PSD分为两类,一维PSD和二维PSD,他们各自用途是什么? (一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置;二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。) 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器,它的结构特点是有一个真空管,其他元件都在真空管中,真空光电器件包括哪两类。 (外光电效应光电管光电倍增管) 二、名词解释 1、响应度 (响应度(或称灵敏度):是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。)2、信噪比 (是负载电阻上信号功率与噪声功率之比)

《检测与转换技术》检测题目

8、下面哪种电路主要是为了远距离传输?( ) A.频率-电压变换; B.电流-电压变换; C.数模变换; D.电压-电流变换。 9、测量不能直接接触的高温物体温度,可采用( )温度传感器。 A. 热电偶; B. 亮度式; C. 半导体三极管; D. 半导体二极管。 10、下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件()? A. NTC型热敏电阻; B.PTC 型热敏电阻; C. CTR 型热敏电阻。 11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。 A. 电阻; B. 电容; C. 电压; D. 电荷。 12、雷电对测控系统造成的噪声干扰按其产生的原因来分属于?() A. 浪涌噪声; B. 高频振荡噪声; C. 放电噪声。 13、热电偶的热电效应主要是把温度变化转化为什么参数变化?() A. 电阻变化; B.电势变化; C. 电容变化; D. 电感变化。 14、在信号的变换中,我们有时为了处理信号的方便,常常把模拟信号转换成数字信号送入 微处理器进行处理,下面哪一个是采用这种技术?() A.A/D变换电路; B. F/V变换电路; C. D/A变换电路; D. V/I转换电路。 15、一般来说,对屏蔽罩材料的要求()? A.选用高电阻的金属材料; B.选用低电阻的金属材料; C. 选用半导体材料; D. 选用绝缘材料。 16、电磁炉主要是应用了下面哪种技术?( ) A. 微波; B. 电涡流; C. 热电式; D. 红外。 17、下面哪种电路主要是为了抑制干扰?( ) A. A/D转换器; B. D/A转换器; C. 变压器耦合; D. 调 制电路。 18、由于热电光导摄像管的信号比可见光弱一个数量级,必须采用( )的前置放大器。

检测与转换技术期末试题库

传感器习题集及答案 第01章检测与传感器基础 1.1 什么是传感器?按照国标定义,“传感器”应该如何说明含义? 1.1答: 从广义的角度来说,感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。我们对传感器定义是:一种能把特定的信息(物理、化学、生物)按一定规律转换成某种可用信号输出的器件和装置。从狭义角度对传感器定义是:能把外界非电信息转换成电信号输出的器件。 我国国家标准(GB7665—87)对传感器(Sensor/transducer)的定义是:“能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件和装置”。定义表明传感器有这样三层含义:它是由敏感元件和转换元件构成的一种检测装置;能按一定规律将被测量转换成电信号输出;传感器的输出与输入之间存在确定的关系。按使用的场合不同传感器又称为变换器、换能器、探测器。 1.2 传感器由哪几部分组成?试述它们的作用及相互关系。 1.2答: 组成——由敏感元件、转换元件、基本电路组成; 关系,作用——传感器处于研究对象与测试系统的接口位置,即检测与控制之首。传感器是感知、获取与检测信息的窗口,一切科学研究与自动化生产过程要获取的信息都要通过传感器获取并通过它转换成容易传输与处理的电信号,其作用与地位特别重要。 1.3 简述传感器主要发展趋势 1.3答:数字化、集成化、智能化、网络化等。 1.4传感器的静态特性是什么?由哪些性能指标描述?它们一般可用哪些公式表示? 1.4答: 静特性是当输入量为常数或变化极慢时,传感器的输入输出特性,其主要指标有线性度、迟滞、重复性、分辨力、稳定性、温度稳定性、各种抗干扰稳定性。传感器的静特性由静特性曲线反映出来,静特性曲线由实际测绘中获得。人们根据传感器的静特性来选择合适的传感器。 1.5传感器的线性度是如何确定的?确定拟合直线有哪些方法?传感器的线性度γ表征了什么含义?为什么不能笼统的说传感器的线性度是多少。1.5答: L 1)实际传感器有非线性存在,线性度是将近似后的拟合直线与实际曲线进行比较,其中存在偏差,这个最大偏差称为传感器的非线性误差,即线性度, 2)选取拟合的方法很多,主要有:理论线性度(理论拟合);端基线性度(端点连线拟合);独立线性度(端点平移拟合);最小二乘法线性度。 γ是表征实际特性与拟合直线不吻合的参数。 3)线性度L 4)传感器的非线性误差是以一条理想直线作基准,即使是同一传感器基准不同时得出的线性度也不同,所以不能笼统地提出线性度, 当提出线性度的非线性误差时,必须说明所依据的基准直线。 1.6传感器动态特性的主要技术指标有哪些?它们的意义是什么? ω;阻尼系数ξ。 1)传感器动态特性主要有:时间常数τ;固有频率n

《自动检测技术》试题

《自动检测技术》试题1 一、填空(每空1分,共20分) 1、通常传感器由敏感元件、转换元件、基本转换电路三部分组成,是能把外界非电量转换成电量的器件和装置。 2、金属丝在外力作用下发生机械形变时它的电阻值将发生变化,这种现象称应变效应;固体受到作用力后电阻率要发生变化,这种现象称压阻效应。直线的电阻丝绕成敏感栅后长度相同但应变不同,圆弧部分使灵敏度K下降了,这种现象称为横向效应。 3、差动变压器式传感器理论上讲,衔铁位于中心位置时输出电压为零,而实际上差动变压器输出电压不为零,我们把这个不为零的电压称为零点残余电压;利用差动变压器测量位移时如果要求区别位移方向(或正负)可采用相敏检波电路。 4、把一导体(或半导体)两端通以控制电流I,在垂直方向施加磁场B,在另外两侧会产生一个与控制电流和磁场成比例的电动势,这种现象称霍尔效应,这个电动势称为霍尔电势。外加磁场使半导体(导体)的电阻值随磁场变化的现象称磁阻效应。5、某些电介质当沿一定方向对其施力而变形时内部产生极化现象,同时在它的表面产生符号相反的电荷,当外力去掉后又恢复不带电的状态,这种现象称为正压电效应;在介质极化方向施加电场时电介质会产生形变,这种效应又称逆压电效应。 6、在光线作用下电子逸出物体表面向外发射称外光电效应;入射光强改变物质导电率的现象称光电导效应;半导体材料吸收光能后在PN结上产生电动式的效应称光生伏特效应。 7、块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内部会产生一圈圈闭合的电流,利用该原理制作的传感器称电涡流传感器;这种传感器只能测量金属物体。 8、不同的金属两端分别连在一起构成闭合回路,如果两端温度不同,电路中会产生电动势,这种现象称热电效应;若两金属类型相同两端温度不同,加热一端时电路中电动势E =0。 二、选择(每空1分,共20分) 电阻应变片磁敏电阻霍尔元件气敏传感器湿敏传感器光电耦合器 压电传感器电容传感器热敏电阻CCD电荷耦合器压阻式传感器光纤传感器 磁电传感器光电二极管差动变压器热释电器件磁敏晶体管电涡流传感器 光电池超声波传感器热电偶红外传感器色敏传感器 正确选择以上传感器填入以下空内: 1、可以进行位移测量的传感器有:光纤传感器、差动变压器、电阻传感器。 2、可以完成温度测量的有:热电偶、热敏电阻、热释电 3、半导体式传感器是:磁敏、霍尔元件、气敏传感器、压阻传感器 4、光电传感器有:光电耦合器、色敏传感器、光纤传感器、光电二极管 5、用于磁场测量的传感器: 霍尔器件、磁敏晶体管 6、进行振动(或加速度)测量的传感器:磁电传感器、压电传感器 7、利用物体反射进行非电量检测的传感器:超声波传感器、红外传感器 三、问答题(每题5分,共10分) 1、压力传感器测量砝码数据如下,试解释这是一种什么误差,产生这种误差的原因是什么。 N(g) 0 1.0 2 34 5 正行程(mv)0 1.5 2 2.5 3 3.5 反行程(mv)0 0.5 1 2 2.5 3.5 正确答案迟滞误差;静态误差;传感器本身材料的缺陷造成。 2、解释下列磁敏传感器: ①、磁敏电阻与磁敏晶体管有哪些不同? 磁敏晶体管有放大作用; ②、磁敏晶体管与普通晶体管的不同之处是什么? 普通晶体管无磁灵敏度; ③、磁敏电阻与霍尔元件属同一类磁电转换元件,在本质上有什么不同? 磁敏电阻不能区别磁极性。 四、电路分析(每题5分,共20分) 1、下图左是电容式差压传感器,金属膜片与两盘构成差动电容C1、C2 ,两边压力分别为P1、P2。下图右为二极管双T 型电路,电路中电容是左图中差动电容,UE电源是占空比为50%的方波。试分析:

自动检测与转换技术期末复习题

第一章检测技术的基础知识 1、一般测量方法有哪几种分类方法 按测量手段分类、按测量方式分类 2、相对误差分为哪几种具体误差表示 实际相对误差、示指相对误差、引用相对误差 3、什么是仪表的基本误差它与仪表的精度等级有何关系 最大引用误差又称为满度(引用)相对误差,是仪表的基本误差形式,故也常称之为仪表的基本误差。 基本误差去掉(%)后的数值定义为仪表的精度等级。 4、按误差表现的规律把测量误差划分哪几种误差 系统误差、随机误差、粗大误差、缓变误差 5、简述正态分布的随机误差具有的4个特征。 对称性、单峰性、有界性、抵偿性 6、什么是传感器简述传感器的组成 传感器就是能够感觉外界信息,并能够按一定规律将这些信息转换成可用的输出信号的器件或装置。 传感器一般由敏感元件、转换元件和转换电路三部分组成。 7、什么是传感器的静态特性简述传感器的静态特性的主要指标。 传感器的静态特性是指传感器输入信号处于稳定状态时,其输出与输入之间呈现的关系。 表示为: 主要指标有:精确度、稳定性、灵敏度、线性度、迟滞和可靠性 8、现有一只量程为0 ~600℃,准确度为1.5级的温度传感器,用来测量锅炉的蒸汽温度。 若要求测量误差不超过5℃,试问:此传感器能否满足要求如不能满足,应选用多少等级的 9、某量程为400V、1.5级的电压表,当测量值分别为300V、200V、100V时,求测量值得 最大绝对误差和示指相对误差。 10、欲测量220V电压,要求测量示值相对误差不大于5%,若选用量程为250V的电压 表其准确度等级应该选多少 第二章电阻式传感器 1、简述常用的几种弹性敏感元件名称。 弹性圆柱、悬臂梁、薄壁圆筒、弹簧管、膜片、波纹管 2、简述丝式应变片的组成和常用规格。 敏感栅、基底和盖片、黏结剂、引线。规格120兆欧 3、什么是金属的电阻应变效应什么是圧阻效应 电阻应变效应:金属丝的电阻随着它所受的机械变形(拉伸或压缩)的大小而发生相应变化。 半导体材料受到应力作用时,其电阻率会发生变化,这种现象称为圧阻效应。 第三章变磁阻式传感器 1、简述变磁阻式传感器的分类。 自感式传感器、变压器式传感器、电涡流式传感器 2、什么是涡流效应涡流传感器分哪几类电涡流传感器可以进行哪些非电量参数测量 金属导体被置于变化着的磁场中,或在磁场中运动,导体内就会产生感应电流,该感应电流被称为电涡流或涡流,这种现象被称为涡流效应。 可以分为高频反射式电涡流传感器、低频投射式电涡流传感器

传感器与检测技术课后习题答案

第一章 1.什么是传感器?它由哪几个部分组成?分别起到什么作用? 解:传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置,能完成检测任务;传感器由敏感元件,转换元件,转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量,并输出与被测量成确定关系的物理量;转换元件把敏感元件的输出作为它的输入,转换成电路参量;上述电路参数接入基本转换电路,便可转换成电量输出。2.传感器技术的发展动向表现在哪几个方面? 解:(1)开发新的敏感、传感材料:在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变,从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后,寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 (2)开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 (3)研究新一代的智能化传感器及测试系统:如电子血压计,智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合,构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 (4)传感器发展集成化:固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展,为传感器集成化开辟了广阔的前景。 (5)多功能与多参数传感器的研究:如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3.传感器的性能参数反映了传感器的什么关系?静态参数有哪些?各种参数代表什么意义?动态参数有那些?应如何选择? 解:在生产过程和科学实验中,要对各种各样的参数进行检测和控制,就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量,这取决于传感器的基本特性,即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度,迟滞和重复性等。 1)传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度; 2)传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值; 3)传感器的迟滞是指传感器在正(输入量增大)反(输入量减小)行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象;

自动检测技术及应用(选择题答案)

自动检测技术及应用——梁森 选择题答案 1.单项选择题 1)某压力仪表厂生产的压力表满度相对误差均控制在0.4%~0.6%,该压力表的精度等级应定为__C__级,另一家仪器厂需要购买压力表,希望压力表的满度相对误差小于0.9%,应购买__B__级的压力表。A. 0 .2 B. 0 .5 C. 1 .0 D. 1.5 2)某采购员分别在三家商店购买100kg大米、10kg苹果、1kg巧克力,发现均缺少约0.5kg,但该采购员对卖巧克力的商店意见最大,在这个例子中,产生此心理作用的主要因素是__B__。 A.绝对误差 B.示值相对误差 C.满度相对误差 D.精度等级 3)在选购线性仪表时,必须在同一系列的仪表中选择适当的量程。这时必须考虑到应尽量使选购的仪表量程为欲测量的__C__左右为宜。A.3倍 B.10倍 C.1.5倍 D.0.75倍 4)用万用表交流电压档(频率上限仅为5kHz)测量频率高达500kHz、10V左右的高频电压,发现示值还不到2V,该误差属于__D__。用该表直流电压档测量5号干电池电压,发现每次示值均为1.8V,该误差属于 A 。 A.系统误差 B.粗大误差 C.随机误差 D.动态误差 5)重要场合使用的元器件或仪表,购入后需进行高、低温循环老化试验,其目的是为了__D__。 A.提高精度 B.加速其衰老 C.测试其各项性能指标 D.提高可靠性

2.各举出两个非电量电测的例子来说明 1)静态测量; 2)动态测量; 3)直接测量; 4)间接测量; 5)接触式测量; 6)非接触式测量; 7)在线测量; 8)离线测量。 3.有一温度计,它的测量范围为0~200℃,精度为0.5级,试求:1)该表可能出现的最大绝对误差为__A__。 A. 1℃ B. 0.5℃ C. 10℃ D. 200℃ 2)当示值为20℃时的示值相对误差为__B__,100℃时的示值相对误差为__C__。 A. 1℃ B. 5% C. 1% D. 10% 4.欲测240V左右的电压,要求测量示值相对误差的绝对值不大于0.6%,问:若选用量程为250V电压表,其精度应选__B__级。若选用量程为300V,其精度应选__C__级,若选用量程为500V的电压表,其精度应选__C__级。 A. 0.25 B. 0.5 C. 0.2 D.1.0 第二章思考题与习题答案 1. 单项选择题 1)电子秤中所使用的应变片应选择__B__应变片;为提高集成度,测量气体压力应选择___D___;一次性、几百个应力试验测点应选择___A___应变片。

光电检测技术课程作业及答案(打印版)

光电检测技术课程作业及答案(打印版)

思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在(0.38m μ)范围内的电磁辐 μ)到(0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中,用来定量地描述辐射能强度的量有两类,一类是(辐射度学量),另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性,既是(电磁波),又是(光子流)。光的传播过程中主要表现为(波动性),但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的(粒子性)。 二、概念题 1、视见函数:国际照明委员会(CIE)根据对许多人的大量观察结果,用平均值的方法,确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度,称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量:辐射通量又称辐射功率,是辐射能的时间变化率,单位为瓦(1W=1J/s),是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度:由辐射表面定向发射的的辐射强度,除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度:辐射强度定义为从一个点光源发出的,在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量,单位为W/sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么? 答:辐射照度和辐射出射度的单位相同,其区别仅在于前者是描述辐射接

收面所接收的辐射特性,而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律,两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍?答: 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ=的球面上的辐射照度为半径为又=的总辐射通量为在理想情况下,点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源, 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分(绝缘体)(半导体)(导体)。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是(具有能向电子提供能量的外力作用)、(电子跃入的那个能级必须是空的)。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关:一是在能带中(能态的分布),二是这些能态中(每一个能态可能被电子占据的概率)。 4、半导体对光的吸收有(本征吸收)(杂质吸收)(自由载流子吸收)(激子吸收)(晶格吸收)。半导体对光的吸收主要是(本征吸收)。 二、概念题 1、禁带、导带、价带:

光电检测技术知识点

1、光电效应应按部位不同分为内光电效应和外光电效应,内光电效应包括(光电导)和(光生伏特效应)。 2、真空光电器件是一种基于(外光电)效应的器件,它包括(光电管)和(光电倍增管)。结构特点是有一个真空管,其他元件都放在真空管中 3、光电导器件是基于半导体材料的(光电导)效应制成的,最典型的光电导器件是(光敏电阻)。 4、硅光电二极管在反偏置条件下的工作模式为(光电导),在零偏置条件下的工作模式为(光生伏特模式)。 5、变象管是一种能把各种(不可见)辐射图像转换成为可见光图像的真空光电成像器件。 6、固体成像器件(CCD)主要有两大类,一类是电荷耦合器件(CCD),另一类是(SSPD)。CCD电荷转移通道主要有:一是SCCD(表面沟道电荷耦合器件)是电荷包存储在半导体与绝缘体之间的界面,并沿界面传输;二是BCCD称为体内沟道或埋沟道电荷耦合器件,电荷包存储在离半导体表面一定深度的体内,并沿着半导体内一定方向传输 7、光电技术室(光子技术)和(电子技术)相结合而形成的一门技术。 8、场致发光有(粉末、薄膜和结型三种形态。 9、常用的光电阴极有正电子亲合势光电阴极(PEA)和负电子亲合势光电阴极(NEA),正电子亲和势材料光电阴极有哪些(Ag-O-Cs,单碱锑化物,多碱锑化物)。 10、根据衬底材料的不同,硅光电二极管可分为(2DU)型和(2CU)型两种。 11、像增强器是一种能把微弱图像增强到可以使人眼直接观察的真空光电成像器件,因此也称为(微光管)。 12、光导纤维简称光纤,光纤有(纤芯)、(包层)及(外套)组成。 13、光源按光波在时间,空间上的相位特征可分为(相干)和(非相干)光源。 14、光纤的色散有材料色散、(波导色散)和(多模色散)。 15、光纤面板按传像性能分为(普通OFP)、(变放大率的锥形OFP)和(传递倒像的扭像器)。 16、光纤的数值孔径表达式为,它是光纤的一个基本参数、它反映了光纤的(集光)能力,决定了能被传播的光束的半孔径角 17、真空光电器件是基于(外光电)效应的光电探测器,他的结构特点是有一个(真空管),其他元件都置于(真空管)。

检测与转换技术试卷,习题及答案

《检测与转换技术》试卷 ?一、单项选择题(每题3分,共30分) 1、1、以下哪一种情况可能产生随机误差 ??? A 测量人员的粗心大意 ??? B 检测装置的指示刻度不准 ??? C 许多因素微小变化的总和 ??? D 传感器的不稳定 2、2、下列四个选项中,关于相对误差特征正确的是 ?? A 大小与所取单位有关 ?? B 量纲与被测量有关 ?? C 不能反映误差的大小和方向 ?? D 能反映测量工作的精细程度 3、3、某量程为1000Kg的秤,相对误差是1%,则测量10Kg重物的绝对误差是 A 1Kg B 10% C 0.1Kg D 10Kg 4、下列传感器的应用中哪个适合高频反射式涡流传感器 ? A 金属材料内部缺陷的检测 B金属工件表面光洁度的测定 ? C 金属材料厚度测量 D 金属材料内部杂质的检测 5、下列温度传感器中,测量温度范围较大的是 A 热电偶 B 铜热电阻 C 半导体热敏电阻 D 铂热电阻 6、下列哪一种传感器的输入输出特性是非线性的 ? A 变面积式电容传感器 B变极距式电容传感器 ? C 变介质式电容传感器 D螺管式自感传感器 7.下列温度测量中哪一种热惯性小,适合温度的快速测量 ? A 用热电偶测量温度 ? B 用温度计测量温度 ? C 用铜热电阻测量温度 ? D 用铂热电阻测量温度 8、用下哪一种检测方法的灵敏度高 ? A 采用差动电桥 B 采用电流源供电 ? C 采用有源电路 D 采用双差电桥 9、以下哪种方法不适合消除或减小系统误差 A 代替方法 B 交换方法 C 采用温度补偿方法 D 采用频率电压转换电路 10、影响检测系统稳定性的因素有 A 使用寿命 B 标定测值的变化 C 反应时间 D 分辨率

自动检测技术复习题

自动检测技术复习题 1、检测系统由那几部分组成?说明各部分的作用。 答: 传感器:它的作用是感受指定被测参量的变化并按照一定规律转换成一个相应的便于传递的输出信号. 信号调理:作用是对传感器输出的微弱信号进行检波,转换,滤 波,放大,等,以方便检测系统后续处理或显示. 记录、显示:被测参量数值大小由光指示器或指针在标尺上的 相对位置来表示和记录的或以数字形式直接显示 和记录出被测参量数值的大小,主要作用是使人 们了解检测数值的大小或变化的过程。 2、什么是测量误差?测量误差有几种表示方法?各有什么用途? 答:1. 测量结果与测量的真值之间的差异,称为测量误差。 2.⑴绝对误差:它反映测量值偏离真值的大小,: ⑵相对误差:它是绝对误差与测量值或多次测量的平均 值的比值, ⑶引用误差:仪表某一刻度点读数的绝对误差Δ比上仪 表量程上限,并用百分数表示。

⑷标称误差:标称误差=(最大的绝对误差)/量程 x 100% ⑸附加误差:计量器具在非标准条件下所增加的误差 3、测量误差按其出现的规律可分为几种? 答:可分为系统误差、疏忽误差、随机误差; 4、产生系统误差的常见原因有那些?常用的减少系统误差的方 法有那些? 答:产生系统误差的常见原因:由于测量设备、测量方法的不完善和测量条件的不稳定而引起的。 系统误差的消除方法: (1)对测量仪表进行校正在准确度要求较高的测量结果中,引入校正值进行修正。 (2)消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器,尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作,消除各种外界因素造成的影响。采用特殊的测量方法如正负误差补偿法、替代法等。例如,用电流表测量电流时,考虑到外磁场对读数的影响,可以把电流表转动180度,进行两次测量。在两次测量中,必然出现一次读数偏大,而另一次读数偏小,取两次读数的平均值作为测量结果,其正负误差抵消,可以有效地消除外磁场对测量的影响。 5、被测介质的实际温度为300℃,现用一台量程为0-400℃的仪表测量,示值为298℃,求得测量的绝对误差? 解:

检测与转换技术(复习题)汇编

《检测与转换技术》复习思考题 一、误差理论: 1、 仪表精度的指标有哪些? 检测装置的精度包括精密度、准确度和精确度三个内容。 1.精密度 在相同条件下,对同一个量进行重复测量时,这些测量值之间的相互接近程度即分散程度,它反映了随机误差的大小。 2.准确度 它表承测量仪器指示值对真值的偏离程度,它反映了系统误差的大小。 3.精确度 它是精密度和准确度的综合反映,它反映了系统综合误差的大小,并且常用测量误差的相对值表示。 2、 什么叫随机误差,它与哪个精度指标有关?随机误差的概率分布是什么分布?这种分布具有什么特 性? 随机误差: 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小和符号均按不可确定方式变化,没有确定的变化规 律,但随即误差在多次测量的总体上符合统计规律,因此可以通过统计学的方法来研究这些误差并估 计其影响。 随机误差与精密度有关。 随机误差在实践中最常见的误差分布是正态分布。 正态分布随机误差有如下性质: 11) 对称性:正负误差出现的机会相同 22) 单峰性:误差为0出现机会最多 33) 有界性:随机误差绝对值不会超过一定限度 44) 抵偿性:相同条件下,测量次数n →∞,正负误差出现的机会相同,误差代数和为0 3、 测量过程的要素有哪些? 测量过程有三要素 1、测量单位 2、测量方法 3、测量仪器 4、 简述传感器的静态特性性能指标及其各自的意义? 静态指标:被测量稳定,变化缓慢(灵敏度,线性度,重复性) 灵敏度:是指传感器在稳态下输出变化与输入变化之比,用K 表示。即K=dy/dx ≈Δy/Δx 式中 x —输入量 y —输出量。 线性度:又称非线性误差,是指传感器实际特性曲线与拟合曲线(有时也称理论直线)之间的最大偏差与传感器满量程范围内的输出之百分比,它可用下式表示,且多取其正直 γL =ΔLmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔLmax —最大非线性误差 y max -y min —输出范围 重复性:概率正态分布 (以下是课本的,以上面课件的三个为重) 分辨率:是指传感器能检出被测信号的最小变化量,是具有量纲的数。 迟滞误差:又称为回差或变差,是指传感器正向特性和反向特性的不一致程度。可用下式表示: γH =ΔHmax /(y max -y min ) ×100% 式中ΔHmax —最大迟滞偏差 y max -y min —输出范围 1)-(1 0lim 2 1 =+++∞→n n n δδδ

检测与转换技术复习题及答案

单项选择题> 1、以下哪种测量仪器的分辨率是和灵敏度有关的?() A .数字天平; B.数字式电流表; C.指针式电流表; D.数字式电压表。 2、下列属于动态测量的是( )? A.压力; B.加速度; C.重量; D.距离。 3、小赵和小杨分别用同一游标卡尺在相同条件下测量一钢管的内径大小,两人分别测量五次所得结果如下表,已知钢管内径的真实值为5.00cm,试问下列四种说法哪种正确:() A.对钢管测量为:直接、等精度、静态测量;小杨精密度低,准确度高。 B.对钢管测量为:间接、非等精度、动态测量;小杨精密度低,准确度高。 C.对钢管测量为:直接、非等精度、静态测量;小杨精密度高,准确度低。 D.对钢管测量为:直接、等精度、静态测量;小杨精密度高,准确度低。 平均值 3测量次数 51 4 2 5.024小赵5.045.035.015.025.02测量结果5.0845.085.095.085.09小杨5.08 4、以下什么传感器适合精度高、可靠性好的温度测量?() A.热敏电阻; B.铜热电阻; C.铂热电阻; D.热电偶。 5、对于下面哪种传感器我们在应用时要考虑其不等位电势的补偿?() A.霍尔传感器; B.热电阻传感器; C.涡流传感器; D.热电温度传感器。 6、下列传感器中哪一个不是进行物理效应的传感器()? A .光敏传感器; B.声敏传感器; C.热敏传感器; D.味敏传感器。 7、在电桥测量中,由于电桥接法不同,输出电压的灵敏度也不同,下列哪种接法可以得到最大灵敏度输出。() A.单臂电桥; B.差动电桥; C.双差动电桥; D.相对臂电桥。 8、下面哪种电路主要是为了远距离传输?( ) A.频率-电压变换; B.电流-电压变换; C.数模变换; D.电压-电流变换。 9、测量不能直接接触的高温物体温度,可采用( )温度传感器。 A.热电偶; B.亮度式; C.半导体三极管; D.半导体二极管。 下列哪种热敏电阻适合做温度升高电阻值降低的温度补偿元件()?、10 A. NTC型热敏电阻; B.PTC型热敏电阻; C. CTR型热敏电阻。 11、电桥测量电路的作用是把传感器的参数变化转为( )的输出。 A.电阻; B.电容; C.电压; D.电荷。

-自动检测技术课程期末考试试题

《自动检测技术》课程期末考试试题A 一、填空(本题共39分,每空1.5分) 1、传感器由、、三部分组成。 2、在选购线性仪表时,必须考虑应尽量使选购的仪表量程为欲测量的倍左右为宜。 3、有一温度计,它的量程范围为0∽200℃,精度等级为0.5级。该表可能出现的最大误差为,当测量100℃时的示值相对误差为。 4、利用热敏电阻对电动机实施过热保护,应选择型热敏电阻。 5、在压电晶片的机械轴上施加力,其电荷产生在。 6、霍尔元件采用恒流源激励是为了。 7、用水银温度计测量水温,如从测量的具体手段来看它属于测量。 8、已知某铜热电阻在0℃时的阻值为50Ω,则其分度号是,对于镍铬-镍硅热电偶其正极是。 9、压电材料在使用中一般是两片以上,在以电荷作为输出的地方一般是把压电元件起来,而当以电压作为输出的时候则一般是把压电元件起来。 10、热电阻主要是利用电阻随温度升高而这一特性来测量温度的。 11、自动检测系统中常用的抗电磁干扰技术有、、、、等。 12、金属电阻的是金属电阻应变片工作的物理基础。 13、电磁干扰的形成必须同时具备的三项因素是、、。 14、在动圈式表头中的动圈回路中串入由NTC组成的电阻补偿网络,其目的是为 了。 二、选择题(本题共30分,每题2分) 1、在以下几种传感器当中属于自发电型传感器。 A、电容式 B、电阻式 C、热电偶 D、电感式 2、的数值越大,热电偶的输出热电势就越大。 A、热端直径 B、热电极的电导率 C、热端和冷端的温度 D、热端和冷端的温差 3、在电容传感器中,若采用调频法测量转换电路,则电路中。 A、电容和电感均为变量 B、电容是变量,电感保持不变 C、电感是变量,电容保持不变 D、电容和电感均保持不变 4、在仿型机床当中利用电感式传感器来检测工件尺寸,该加工检测装置是采用了测量方法。 A、微差式 B、零位式 C、偏差式 5、热电阻测量转换电路采用三线制是为了 A、提高测量灵敏度 B、减小引线电阻的影响 C、减小非线性误差 D、提高电磁兼容性 6、汽车衡所用的测力弹性敏感元件是。 A、实心轴 B、弹簧管 C、悬臂梁 D、圆环 7、在热电偶测温回路中经常使用补偿导线的最主要的目的是。 A、补偿热电偶冷端热电势的损失 B、起冷端温度补偿作用 C、将热电偶冷端延长到远离高温区的地方 D、提高灵敏度 8、考核计算机的电磁兼容是否达标是指。

光电检测技术英文

英文原文 1.5 Experimental Setup Due to the many concepts and variations involved in performing the experiments in this project and also because of their introductory nature, Project 1 will very likely be the most time consuming project in this kit. This project may require as much as 9 hours to complete. We recommend that you perform the experiments in two or more laboratory sessions. For example, power and astigmatic distance characteristics may be examined in the first session and the last two experiments (frequency and amplitude characteristics) may be performed in the second session. A Note of Caution All of the above comments refer to single-mode operation of the laser which is a very fragile device with respect to reflections and operating point. One must ensure that before performing measurements the laser is indeed operating single-mode. This can be realized if a single, broad fringe pattern is obtained or equivalently a good sinusoidal output is obtained from the Michelson interferometer as the path imbalance is scanned. If this is not the case, the laser is probably operating multimode and its current should be adjusted. If single-mode operation cannot be achieved by adjusting the current, then reflections may be driving the laser multimode, in which case the setup should be adjusted to minimize reflections. If still not operating single-mode, the laser diode may have been damaged and may need to be replaced. Warning The lasers provided in this project kit emit invisible radiation that can damage the human eye. It is essential that you avoid direct eye exposure to the laser beam. We recommend the use of protective eyewear designed for use at the laser wavelength of 780 nm. Read the Safety sections in the Laser Diode Driver Operating Manual and in the laser diode section of Component Handling and Assembly (Appendix A) before proceeding. 1.5.1 Semiconductor Diode Laser Power Characteristics 1.Assemble the laser mount assembly (LMA-I) and connect the laser to its power supply. We will first collimate the light beam. Connect the laser beam to a video monitor and image the laser beam on a white sheet of paper held about two to ten

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