自动检测技术及应用期终考试试卷一卷
《自动检测技术》课程试卷(2)

《自动检测技术》课程试卷一.选择题20%1.有一台测温仪表,量程为0~600°C,该仪器精度为1.5级,用它来测量温度时,其最大绝对误差为()。
A:9°C B:10°C C:1.5°C D:6°C2.若测量结果重复一致程度差,即测量结果的分散性大,表示()误差大。
A:随机B:系统C:绝对D:相对3.金属热电阻传感器是根据导体()随温度变化的原理来测量温度的。
A:热电效应B:电阻率C:应变D:截面积4.金属丝的长度为L,截面积为A,电阻率为ρ,则其应变ε为()。
A:∆A/A B:∆L/L C:∆ρ/ρD:ρL/A5.变面积式电容传感器输出与输入的关系为()。
A:非线性B:近似线性C:线性D:不确定6.采用带相敏整流的交流电桥,其输出信号能反映输入位移的()。
A:仅大小B:位置C:极性D:大小和方向7.光敏二极管工作时处于()状态。
A:光导B:反射C:反向偏置D:正向偏置8.将4片压电传感器接成并联形式,其输出电压是单片压电传感器的()。
A:1倍B:2倍C:1/ 2 D:4倍9.光敏晶体管的光谱特性是指在入射光照度一定时,其()随光波波长变化的特性。
A:输出电压B:输出电流C:增益D:相对灵敏度10.热电偶回路中的两个热电极材料不同,两接点温度相同,热电动势为()。
A:0mV B:1mV C:正D:负二.填空题 20%1.利用半导体材料可制成对不同物理量敏感的传感器(即敏感元件),它们分别为 敏、 敏、 敏、 敏、 敏、 敏传感器等。
2.传感器的静态特性指标主要有 、 、 、 和 。
3.当磁感应强度为B ,控制电流为I ,霍尔材料的电子浓度为n ,材料厚度为d ,载流子电荷为q ,则系数R H 为 ,霍尔元件的灵敏度K H 为 ,霍尔电压U H 为 。
4.光电效应分为三类。
第一类是 ,相应的器件有 。
第二类是 ,相应的器件有 。
第三类是 ,相应的器件有 。
检测与自动转换技术与应用试题doc

一.单项选择1.检测技术是研究()a.利用各种物理、化学、生物等特性,采集有关非电量的信息,加以测量赋予定性或定量结果的技术。
b.通过传感器,将非电量变成电量的技术。
c.检查和测量工业生产中的各种参量的技术。
d.是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列技术措施。
2.检测系统中测量电路的作用是()a.将传感器输出的微弱信号加以放大b.实现非电量电测c.是将传感器的输出信号转换成易于测量的电压或电流信号d.是传感器的接口及传输电路,为显示电路提供驱动信号3.传感器的作用是()a.将非电量变成电量的装置b.将被测信息转换为另一种与之有确定对应关系的易于测量的量的装置c.将工业生产中的各种参量变成电量的装置d.通过测量电路驱动显示记录装置4.压力式传感器是由敏感元件和转换元件组合而成,敏感元件作用是()a.将压力转换成位移或应变b.将位移转换成电量信号c.将应变转换成电量信号d.将压力转换成电量信号5.在电感式传感器测量电路中,相敏电桥的作用是()a. 使输出信号的电压或电流与电感的变化有某种对应关系b. 交流电桥输出电压或电流有敏感的相位关系c. 使直流电桥的输入信号在输出端有明确的相位关系d. 差动交流电桥输出的电压或电流对相位十分敏感二.填空题1. 常用的电阻应变片有和两大类。
其测量电路一般是采用电路。
3. 单晶硅材料在受到力的作用后,其电阻率将随作用力而变化,这种物理现象称为效应。
热敏电阻和气敏电阻都是利用材料制成的敏感元件,它们分别利用温度和气体的吸附而使材料的发生变化。
4.电容式传感器是将转换成的一种传感器,电容式传感器根据改变电容量的方法不同将其分为、、三种。
5.电感式传感器分为式和式。
电涡流式传感器的测量方式分为、和。
6.光电传感器是根据原理制作而成,通常将其分为、、三大类。
7.在所学的传感器中能直接实现非接触测量的传感器有、等。
三.简答题1.简述交流电桥与直流电桥在传感器测量电路中的作用及其差别2.什么是霍尔效应?集成霍尔传感器的分类及特点。
自动检测技术检测期末(进行过期中考试的A卷答案)

__学年第_1_学期(课程代码)02330013《传感器与检测技术》课程期末考试试卷02330048 《检测技术》A卷开课学院:电气学院出卷教师:考试形式:开卷考试时间 120 分钟可以使用计算器手机号码:一、单项选择题( 共14 %),(得分:__________)(1)从检测综合实验可知,电容接近开关的检测灵敏度最低的是______ C。
A.人的手B.金属C.塑料D.水(2)可以用于测量直流电流的是______ B。
A.压电传感器B.霍尔电流传感器C.电流互感器D.电压互感器(3)在电涡流实验中,由于存在磁滞效应,所以______C材料的灵敏度最高。
A.塑料B.人的手 C.铁质 D.铜质(4)由电涡流接近开关实验可知,接近开关的动作距离______A复位距离。
A.小于B.大于 C.等于 D.随机(5)由电子秤实验可知,电子秤的温度升高,读数______B。
A.减小B.增大 C.不变 D.随机(6)发现某仪表直流放大器的输入端存在50Hz差模干扰,应采取______A措施。
A.在输入端串接低通滤波器B.在输入端串接高通滤波器C.在输出端串联隔直通交电容器D.在电源进线侧串接电源滤波器5)测得手机的输出信号中,话音信号平均为400mV,噪音为40mV,则此时的信噪比为______A。
A.20dB B.10dB C.-20dB D.-10dB6)检测仪表附近存在一个50Hz漏感很大的电焊机时,该仪表的机箱和信号线必须采用______B。
A.静电屏蔽B.铁皮低频屏蔽C.高频电磁屏蔽D.铝质机箱并接大地7)发现某检测仪表金属机箱有麻电感,必须采取______B措施。
A.将金属机箱接到相线上B.将金属机箱接大地C.信号线串接低通滤波器D.将金属机箱接印刷线路板的参考地线8)从第十二章可知,有时发现下大雨前,底楼地板返潮,此时打开仪表,其数值比平时偏大许多,属于_____D干扰,应采取____M措施。
发现打雷时,仪表的指针就乱跳,属于_____A干扰,应采取______I措施才能使仪表正常工作;机床车刀的切削量加大时,机床抖动剧烈,紧固在机床上的数字仪表的显示值就乱跳,应采取____N措施。
自动检测技术及应用(选择题答案)(1)

考试安排:星期天1点30到3点30在3-101考运动控制;4点到6点在3-101考工厂供电;7点到9点在4-101考微机。
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. 1.52)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__。
《自动检测技术》试卷参考答案(A)

2008级电气自动化专业《自动检测技术》试卷(A)参考答案一、名词解释1、利用各种物理效应,选择适合的方法与装置,对生产,生活,科研等领域中的有关信息进行定性或定量的过程。
2、传感器是一种将被测非电量转换为与之对应的,便于处理的另一物理量的测量装置3、金属或半导体材料受外力作用变形时,其电阻值也随之发生变化。
4、用两种不同的导体A 和B 组成闭合回路,当两结点的温度不同时,回路中将产生电动势。
5、将金属导体置于变化的磁场中,导体内部将产生感应电流,此电流在金属导体内自行闭合,像水的漩涡一样,所以称为电涡流。
二、填空题1、测量单位,测量方法,测量仪器和设备。
2、系统误差,随机误差,粗大误差,随机误差,系统误差,粗大误差,剔除坏值。
3、50.4、±1℃, ±5%,±1%. 5NTC,PTC,CTR 6、单臂,双臂,全桥,εK U U i 40=,εK U U i 20=,εK U U i =0。
7、平板式,圆筒式,d s d s C r εεε0==,)/ln(2r R H C πε=。
8、桥式电路,调频电路,脉冲宽度电路。
三、问答题1.传感器是一种将被测非电量转换为与之对应的,便于处理的另一物理量的测量装置。
一般有敏感元件,传感元件,和测量电路组成,其中敏感元件直接感受被测量的变化,传感元件将其他非电量转化为电参量。
测量电路将电参量变为电量。
2,被测量不随时间变化或变化缓慢时传感器的输入—输出关系。
主要有线性度,灵敏度,分辨力,迟滞和重复性等,热电偶是基于热电效应原理制成,测温范围为:-270~+2800℃,热电阻是基于金属导体的电阻值随温度的升高而增大特性来测温的,测温范围为-200~+960℃,热敏电阻是半导体元件随温度的变化其阻值会发生较大改变的特性来测温的,测温范围为:-50~+350℃四、简述题1.当按下开门开关后,给定电压信号a U 与反馈信号c U 送入放大器,c a U U U -=∆>0,设此时电机正传,带动卷筒卷线,大门逐渐升高,反馈信号c U不断增大,直到c a U U =,0=∆U 电机停转,大门完全打开;当按下关门的开关后,给定电压信号b U 与反馈信号c U 送入放大器,c b U U U -=∆<0,电机反转,卷筒放线,大门下降,c U 减小,直到c b U U =,0=∆U 电机停转,大门关闭。
自动检测技术期中试卷(A卷)

自动检测技术期中试卷(A卷)班级____________姓名____________学号____________得分____________一、单项选择题(13 %)1)在使用指针式电压表时,从仪表的刻度可以看出,该仪表属于______B仪表。
A.非线性 B.线性 C.线型 D.无法确定以下是给王海群修改的在线考试中的分析题的答案,每一个答案都要变成4选1,也就是说:你根据红的的答案,再做出3个错误的答案,凑成4个答案,见下题的样子:二.计算题有一只两线制油压表,它的测量范围为0~5MPa,精度为1.0级,输出为4~20mA,求:1)该表可能出现的最大满度相对误差为______1%(A0.1B1%C10%D100%);2)该表可能出现的最大绝对误差为多少千帕!!;Δ=______0.05MPa(A0.05B5C50D0.5)=______50(A0.05B5C50D0.5)kPa3)当示值为100kPa时的示值相对误差γx=(列示计算)=______50%(A5B50C1.0D100) 。
示值相对误差数值如此之大的原因是______________量程太小(A量程太小B量程太大绝对误差太大C绝对误差太大D绝对误差太小) 等等。
当示值小于满度时,示值相对误差总是______大(A小B大C等于D无法判断)于满度相对误差。
4)如果希望在信号传输终端,将满度电流信号转换为10V电压,列式计算负载电阻R L的阻值(2%);R L=______500欧。
(A5B250C500D50)5)当被测油压为零时,此时的输出电压为____________2(A10B5C20D2)V。
6)如果输出电压为0V,可能的原因是:____________(A压力为零B压力太大C线路短D正常)。
三.分析题1. 机械加工自动生产线上,可以使用接近开关进行工件的加工定位,如图a所示,传感器的输入-输出特性曲线如图c所示。
请分析填空。
自动检测技术练习题加答案

自动检测技术练习题加答案Last updated on the afternoon of January 3, 2021期末练习题班级:____________ 姓名:____________ 成绩:________一、单项选择题:1.某位移传感器,在输入量变化5mm时,输出电压变化为300mV,其灵敏度为( A )。
A.60mV/mm B. 0.017mm/mV C. 60mm/mV D. mm2. 应变电桥有3种不同的工作方式,如下选项,(C )工作方式的灵敏度最高,( A )工作方式的灵敏度最低。
A.单臂桥 B. 双臂桥 C. 全桥3. 湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了( B )。
A.提高灵敏度 B. 防止产生极化、电解作用 C. 减小交流电桥平衡难度4. 在使用测谎器时,被测试人由于说谎、紧张而手心出汗,可用( D )传感器来检测。
A.应变片 B. 热敏电阻 C. 气敏电阻 D. 湿敏电阻5. 螺线管式自感传感器采用差动结构是为了( B )。
A.加长线圈的长度从而增加线性范围 B. 提高灵敏度,减小温漂C. 降低成本D. 增加线圈对衔铁的吸引力6. 以下传感器中属于非接触测量的是( C )。
A.电位器传感器、电涡流传感器 B. 电容传感器、压电传感器C. 霍尔传感器、光电传感器D. 霍尔传感器、电位器传感器7. 电涡流接近开关可以利用电涡流原理检测出( C )的靠近程度。
A.人体 B. 水 C. 金属零件 D. 塑料零件8. 下图为电容式料位传感器示意图,其属于( B )类型的电容传感器。
A.变面积式 B. 变介电常数式 C. 变极距式9. 电子游标卡尺的分辨率可达0.01mm,行程可达200mm,它的内部所采用的是线性型的( A )电容传感器。
A.变面积式 B. 变极距式 C. 变介电常数式10. 轿车的保护气囊可用( D )来控制。
A.气敏传感器 B. 荷重传感器 C. 差动变压器 D. 电容式加速度传感器11. 自来水公司到用户家中抄自来水表数据,得到的是( B )。
自动化检测考核试卷

D.报表生成
16.以下哪些设备通常用于执行自动化控制中的物理动作?()
A.电动机
B.气动执行器
C.伺服电机
D.线性执行器
17.以下哪些是工业自动化中常用的数据采集方式?()
A.串行通信
B.网络通信
C.无线通信
D.光纤通信
18.以下哪些技术用于提高自动化系统的安全性?()
A.安全控制系统
B.紧急停止装置
8.自动化设备在运行过程中不需要进行维护和检修。()
9.人工智能技术的应用可以完全消除人为错误。()
10.自动化控制系统中的执行器只能接收数字信号。()
五、主观题(本题共4小题,每题5分,共20分)
1.请简述自动化检测系统在工业生产中的应用及其重要性。
2.描述PLC在自动化控制系统中的作用,并列举至少三种常见的PLC编程语言。
17. C
18. D
19. D
20. D
二、多选题
1. ABCD
2. ABCD
3. ABCD
4. ABC
5. ABCD
6. ABCD
7. ABC
8. ABCD
9. ABCD
10. ABCD
11. ABCD
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABCD
16. ABCD
17. ABCD
18. ABCD
9.智能制造的核心技术之一是__________,它通过模拟人类智能行为来实现自动化。()
10.工业自动化的发展目标是实现__________、__________和__________的全面集成。()
四、判断题(本题共10小题,每题1分,共10分,正确的请在答题括号中画√,错误的画×)
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自动检测技术及应用期终考试试卷班级___________ 姓名______________ 学号 ______________ 教师________、测量电路、传出单元_______ 和显示装置________ 等部分组成。
2、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的1.5倍 _______ 的电压表。
3、导体或半导体材料在外界力的作用下,会产生机械变形_____ ,其电阻值__________ 也将随着发生变化,这种现象称为应变效应。
应变片传感器由—电阻应变片_____ 和测量电路 ________ 两部分组成。
4、电桥按读数方法可分为两种,__平衡电桥 _____ 仅适合测量静态参数,而—不平衡电桥___ 对静、动态参数都可测量;双臂电桥________________ 比单臂电桥提高一倍,而且还具有___________________________ 作用。
5、金属热电阻的阻值随温度的升高而_________________ ,为__________ ;半导体热电阻按其阻值与温度之间的变化关系可分为__________ 和_______两大类。
6、电感式传感器利用_____________ 原理,将被测的非电量转换成_____________ 的___________________ 或___________________ 变化的一种装置。
在实际工作中常采用__ 电感式传感器,既可以提高传感器的灵敏度,又可以减小测量误差。
电感式传感器测量转换电路有:_______________________ 、________________和_______________________ 等。
6、电容式传感器的测量转换电路种类很多,常用的有 ______O7、热电偶定律包括_____________________________________和_______________ ,它们对热电偶的实际应用十分重要。
&物体受到光照以后,物体内部的原子释放出电子,这些电子仍留在物体内部,使物体的_____________________ 或产生的现象称为________________ 。
9、霍尔元件一般采用__________________ 材料制成,霍尔电动势的大小正比于_________________ 和 __________________ ,霍尔元件的零位误差主要是1.某台测温仪表的测温范围是200〜600而该仪表的最大绝对误差为土3C,该仪表的精度等级是(D)°A. 0.5 级B . 0.75 级C . 0.8级D.1.0 级2.构成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.湿敏电阻用交流电作为激励电源是为了(B )°A.提高灵敏度化、电解作用C.减小交流电桥平衡难度D.节约用电4. (A )电容传感器的输出特性是线性的,灵敏度是常数。
A.变面积式B.变极距式C.变介电常数D.变面积式和变介电常数5. 利用涡流传感器测量齿数Z=60的齿轮的转速,测得仁400Hz,则该齿轮的转速n等于(A )r/min。
A. 400B. 3600C. 24000D. 606.天平属于(C )检测方法。
A .偏差法B.微差法C.零位法 D .平衡法7.霍尔元件(B )霍尔传感器的灵敏度越高。
A.越厚B.越薄C.没有关系D.越大8. 磁场垂直于霍尔薄片,磁感应强度为B,但磁场方向与原磁场强度相反(e = 180°)时,霍尔电动势(A),因此霍尔元件可用于测量交变磁场。
A.绝对值相同,符号相反 B .绝对值相同,符号相同C.绝对值相反,符号相同 D .绝对值相反,符号相反9. 绝对误差△与被测量的真值Ax之比是(B )误差。
B.防止产生极A.实际相对误差 B .示值相对误差C.引用相对误差D .系统相对误差10. 可听声波的频率范围一般为(C )。
A . 20Hz〜〜200HzB . 20Hz〜〜50Hz C. 20Hz〜〜20kHzD. 20Hz〜〜500Hz1. 精密度是指测量仪表值不一致程度的量。
()2. 传感器中弹性敏感元件的输出量是电量。
()3. 变极距式电容传感器的输出特性是线性的。
()4. 光敏二极管和光敏三极管都属于外光电效应元器件。
()5. 霍尔元件的不等位电动势是霍尔零位误差中最主要的一种。
()6. 超声波频率越低,衰减就越快。
()7. 在电涡流式传感器的设计和使用中不必考虑被测物的性质和结构。
()8•将两种不同材料的导体串接成一个闭合回路,如果两接合点的温度相同,则在两者间也将会产生电动势(热电势)()9. 光电传感器是将被测量的变化转换成光信号的变化,然后通过光电元件转换成电信号,光电传感器属于非接触测量。
()10. 某些电介质在沿一定方向上受到力的作用而变形时,内部会产生极化,同时在其表面有电荷产生,当外力去掉后,表面电荷应存在。
()1. 为什么说压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量?(7分)答:当作用在压电元件上的力是静态力时,前置放大器的输入电压等于零,其根本原因在于静态力所产生的电荷会立即通过前置放大器的输入电阻和传感器本身的漏掉,所以压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量。
2. 热电偶传感器冷端补偿一般有哪些方法?(8 分)1、传感器 测量电路 输出单元 显示装置 答:1 )冷端恒温法 2 )冷端温度校正法 3 )补偿导线法4)电桥补偿法 5 )采用结温度传感器作冷端补偿法3.下图是霍尔电流传感器的结构示意图, 请分析填空。
(10分)1) 夹持在铁心中的导线电流越大,根据右手定律,产生的磁感 应强度B 就越强,霍尔元件产生的霍尔电动势就越大 。
因此该霍尔式电流传感器的输出电压与被测导线中的 电流 。
2) 由于被测导线与铁心、铁心与霍尔元件之间是绝缘的,所以 霍尔式电流传感器不但能传输电流信号,而且还能起到隔离______ 作用,使后续电路不受强电的影响, 例如击穿、麻电等。
3) 如果被测电流小于 30A ,该电流产生的磁场可能太小,可 采取将被测导线缠绕几圈进行测量的措施, 使穿过霍尔元件的磁场成倍增加,以增加霍尔元件的输出电压 。
参考答案(试卷一) 一、填空题2、被测电压1.5倍(因为 U >2/3Umax )3、外界力机械变形电阻值电阻应变片测量电路4、平衡电桥不平衡电桥灵敏度温度误差补偿5、增加正温度系数负温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻6、电磁感应电磁线圈自感量互感量差动式调幅电路调频电路调相电路6、电桥电路调频电路运算放大器式电路二极管T型网络7、中间导体定律中间温度定律参考电极定律&电阻率发生变化;光电动势;内光电效应9、N型半导体输入电流I磁感应强度B 不等位电动势二、选择题1.D2.B3.B4.A5.A6.C7.B8.A9.B10.C三、判断题1、(V )2、(x)3、(X)4、(X)5、(V )6、(X)7、(x)8、(x) 9. (V )10 (X)四、简答分析计算1.答:当作用在压电元件上的力是静态力时,前置放大器的输入电压等于零,其根本原因在于静态力所产生的电荷会立即通过前置放大器的输入电阻和传感器本身的漏掉,所以压电式传感器只适用于动态测量而不能用于静态测量。
2•答:1 )冷端恒温法2 )冷端温度校正法3 )补偿导线法4)电桥补偿法5 )采用结温度传感器作冷端补偿法(回答其中4个就算全对)3. 1)强大成正比。
2 )隔离。
3 )将被测导线缠绕几圈进行测量的措施,使穿过霍尔元件的磁场成倍地增加,以增加霍尔元件的输出电压。
2 处理、测量和控制等。
(5)电信号的放大与处理:这一部分主要是由各种电子线路所组成。
光电检测系统中处理电路的任务主要是解决两个问题:①实现对微弱信号的检测;②实现光源的稳定化。
(6)存储、显示与控制系统:许多光电检测系统只要求给出待测量的具体值,即将处理好的待测量电信号直接经显示系统显示。
2、在“反向偏置”电路中,有两种取得输出电压U0的方法:一种是从负载电阻RL上取得电压U0 ,另一种是从二极管两端取得电压U0叙述两种方法的特点及它们之间的联系。
(10分)(1)对于图a)所示的电路,光电信号是直接取出的,即UO=ILRL,而对于b)图,光电信号是间接取出的,UO=UC-ILRL ;(2)两种电路输出的光电信号电压的幅值相等,但相位是相反的;(3)这两种方法只适合照射到P—N结上的光强变化缓慢和恒定光的情况,这时光电二极管的结电容不起作用,二极管本身的串联电阻很小,实际上可以略去不计。
(4)当二极管的光电流与暗电流接近时,光电信号难以取出,因此,运用反偏法检测微弱的恒定光时不利的。
3、如果硅光电池的负载为RL,画出它的等效电路图,写出流过负载IL的电流方程及Uoc、Isc的表达式,说明其含义(图中标出电流方向)。
(12分硅光电池的工作原理和等效电路为下图:(a)光电池工作原理图(b)光电池等效电路图(c)进一步简化从图(b)中可以得到流过负载RL的电流方程为:)1()1(/0/0--=--==KT qVsEKT qVspDpe iESe iiiii -(1)其中,SE为光电池的光电灵敏度,E为入射光照度,Is0是反向饱和电流,是光电池加反向偏压后出现的暗电流。
当i = 0时,RL =^(开路),此时曲线与电压轴交点的电压通常称为光电池开路时两端的开路电压,以VOC表示,由式(1)解得:+ £? ??e?+= IlnOllq kTVpOC(2 )( 4 分)当Ip》Io 时,)/ln()/(OllqkTVpOC? 当RL = 0 (即特性曲线与电流轴的交点)时所得的电流称为光电流短路电流,以Isc表示,所以3 Isc = Ip = Se • E(3)(4分)从式(2)和(3)可知,光电池的短路光电流Isc与入射光照度成正比,而开路电压Voc与光照度的对数成正比。
1、为什么发光二极管的PN结要加正向电压才能发光?而光电二极管要零偏或反偏才能有光生伏特效应?答:1. p-n结在外加正向偏压时,外加电压削弱内建电场,使空间电荷区变窄,载流子的扩散运动加强,构成少数载流子的注入,从而在p-n结附近产生导带电子和价带空穴的复合。
一个电子和一个空穴的一次复合将释放出与材料性质有关的一定复合能量,这些能量会以热能、光能或部分热能和部分光能的形式辐射出来,产生电致发光现象,这就是LED的发光机理。
因为p-n结在外加正向偏压时,即使没有光照,电流也随着电压指数级在增加,所以有光照时,光电效应不明显。