光電檢測(cè)技術(shù)第二版答案

1、光電檢測(cè)技術(shù)第二版答案【篇一：光電檢測(cè)技術(shù)-題庫 (2) 】、填空題1. 對(duì)于光電器件而言，最重要的參數(shù)是 、 和 。2. 光電倍增管由陽極、光入射窗、電子光學(xué)輸入系統(tǒng)、和等構(gòu)成。3.光電三極管的工作過程分為和。4.激光產(chǎn)生的基本條件是受激輻射、和 。5.非平衡載流子的復(fù)合大致可以分為和。6. 在共價(jià)鍵晶體中，從最內(nèi)層的電子直到最外層的價(jià)電子都正好填滿相應(yīng)的能帶，能量最高的是 填滿的能帶，稱為價(jià)帶。價(jià)帶以上的能帶，其中最低的能帶常稱為 ， 與 之間的區(qū)域稱為。7. 本征半導(dǎo)體在絕對(duì)零度時(shí)，又不受光、電、磁等外界條件作用，此時(shí)導(dǎo)帶中沒有 ，價(jià)帶中沒有 ，所以不能 。8. 載流子的運(yùn)動(dòng)有兩種型式，

2、 和 。9. 發(fā)光二極管發(fā)出光的顏色是由材料的決定的。10. 光電檢測(cè)電路一般情況下由、 、 組成。11. 光電效應(yīng)分為內(nèi)光電效應(yīng)和效應(yīng)，其中內(nèi)光電效應(yīng)包括和 ，光敏電阻屬于效應(yīng)。12. 半導(dǎo)體對(duì)光的吸收一般有、和這五種形式。13. 光電器件作為光電開關(guān)、光電報(bào)警使用時(shí)，不考慮其線性，但要考慮 。14. 半導(dǎo)體對(duì)光的吸收可以分為五種，其中和可以產(chǎn)生光電效應(yīng)。15. 光電倍增管由陽極、光入射窗、電子光學(xué)輸入系統(tǒng)、和等構(gòu)成，光電倍增管的光譜響應(yīng)曲線主要取決于材料的性質(zhì)。16. 描述發(fā)光二極管的發(fā)光光譜的兩個(gè)主要參量是和 。17. 檢測(cè)器件和放大電路的主要連接類型有、和 等。18. 使用莫爾條紋法進(jìn)

3、行位移-數(shù)字量變換有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)，分別是和 。19. 電荷耦合器件（ ccd ）的基本功能是和 。20. 光電編碼器可以按照其構(gòu)造和數(shù)字脈沖的性質(zhì)進(jìn)行分類，按照信號(hào)性質(zhì)可以分為 和 。21. 交替變化的光信號(hào)，必須使所選器件的 大于輸入信號(hào)的頻率才能測(cè)出輸入信號(hào)的變化。22. 隨著光電技術(shù)的發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)前后級(jí)電路隔離的較為有效的器件是 。23. 硅光電池在 偏置時(shí)，其光電流與入射輻射通量有良好的線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍較大。24. 發(fā)光二極管的峰值波長是由決定的。二、名詞解釋1. 光亮度：2. 本征半導(dǎo)體：3. n 型半導(dǎo)體：4. 載流子的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)：5. 光生伏特效應(yīng)：6. 內(nèi)光電效應(yīng)：7. 光電效

4、應(yīng)8. 量子效率9. 分辨率10. 二次調(diào)制11. 二值化處理12. 光電檢測(cè)技術(shù)13. 響應(yīng)時(shí)間14. 熱電偶15. 亮度中心檢測(cè)法三、判斷正誤1. a/d 變換量化誤差不隨輸入電壓變化而變化，是一種偶然誤差。（ ）2. 采樣 /保持電路起到信號(hào)保持作用的保持電容，電容容量愈大電壓下降愈慢，所以保持電容越大越好。（ ）3. 光電倍增管的光電陰極上發(fā)射出光電子的最大速度隨入射光光子能量的增大而增大。（ ）4. 影響光電器件探測(cè)極限的因素是噪聲，噪聲是可以消除或減小的。（ ）5. 光電倍增管的光譜響應(yīng)曲線與光電陰極的光譜響應(yīng)曲線相同，主要取決于光電陰極材料的性質(zhì)。（ ）6. 光敏電阻是光電導(dǎo)效應(yīng)

5、器件。（ ）7. ccd 驅(qū)動(dòng)信號(hào)中三相與兩相的電極結(jié)構(gòu)是一樣的。（）8. ccd 器件按像敏元的排列形式可以分為一維和二維兩種。（）9. 光電耦合器件具有信號(hào)傳輸?shù)膯蜗蛐裕灾贿m用于的直流或數(shù)字脈沖信號(hào)。（ ）10. 雪崩二極管在使用時(shí)要加高反向偏壓。（）四、簡答題1光電檢測(cè)器件和熱電檢測(cè)器件的比較。2簡述光電池與光電二極管的區(qū)別。3. 簡述光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)依據(jù)及其設(shè)計(jì)要求。4. 對(duì)于擴(kuò)散型 pin 硅光敏二極管來說， i 層主要起到了什么作用？5 簡述變像管和像增強(qiáng)管的工作原理及區(qū)別？6. 探測(cè)器件在進(jìn)行極為微弱的信號(hào)探測(cè)時(shí)，有時(shí)要放入液氮中使用，為什么？7. 簡述光電池與光電二極管的相

6、同點(diǎn)和區(qū)別。8. 簡述光電檢測(cè)電路的組成及各部分的作用。9. 以熱敏電阻探測(cè)溫度為例，分析熱敏電阻典型橋路的輸出電壓變化?u 與熱敏電阻溫度變化 ?t 之間關(guān)系？10. 光電導(dǎo)體的靈敏度大小取決于哪些因素？為什么要把光敏電阻的形狀制成蛇形？在微弱的光照下，光電導(dǎo)和光強(qiáng)之間是什么樣的關(guān)系？11. 簡述像點(diǎn)軸外偏移檢測(cè)的像偏移法測(cè)位移的工作原理.12. 雪崩光敏二極管和光電倍增管的異同？13. 幀轉(zhuǎn)移型面陣 ccd 的組成及工作過程？14. 簡單畫出光電成像系統(tǒng)的原理方框圖？15. 在微弱輻射作用下，光電導(dǎo)材料的光電靈敏度有什么特點(diǎn)？當(dāng)輻射增強(qiáng)，該特點(diǎn)有何變化？16.psd 器件的主要特點(diǎn)是什么？

7、畫圖說明激光三角法測(cè)量中 psd 的作用。17.cmos圖像傳感器與ccd 圖像傳感器的主要區(qū)別是什么？18. 說明熱釋電攝像管中斬光器的作用。當(dāng)斬光器的微電機(jī)出現(xiàn)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變慢故障時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？19. 單元光電信號(hào)的二值化處理方法有哪些，其各自有何特點(diǎn)？20. 激光掃描系統(tǒng)的組成及測(cè)量原理21. 光柵莫爾條紋的產(chǎn)生原理及在位移測(cè)量中的作用和特點(diǎn)？五、分析題1. 簡述差動(dòng)法雙通道測(cè)量系統(tǒng)的工作原理，分析雙通道測(cè)量系統(tǒng)比單通道測(cè)量系統(tǒng)相比有什么優(yōu)點(diǎn)。2. 分析比較增量式編碼器與絕對(duì)是編碼器的異同點(diǎn)。3. 分析熱釋電探測(cè)器的工作原理，并進(jìn)一步說明為什么熱釋電探測(cè)器件要工作在居里溫度以下？4.

8、 火炮身管直線度測(cè)量系統(tǒng)主要由哪些部分組成？分析如何進(jìn)行身管內(nèi)膛直線度的測(cè)量。5. 如何使用激光掃描測(cè)量的方式實(shí)現(xiàn)圓柱體直徑的測(cè)量？6. 試說明脈沖法激光測(cè)距儀的組成及工作原理，并分析其測(cè)距精度？7. 如下圖電路所示，簡要說明如何使用光敏電阻實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)點(diǎn)熄控制？六、設(shè)計(jì)題1. 某造紙廠生產(chǎn)的紙張為寬 1 米的長條狀，需要切成長 2 米/張，根據(jù)下圖裁紙機(jī)和浮動(dòng)閾值二值化電路，試設(shè)計(jì)一個(gè)光電檢測(cè)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，闡述其原理并畫出系統(tǒng)示意圖?！酒汗怆姍z測(cè)技術(shù)作業(yè)答案】1. 設(shè)某只 cds 光敏電阻的最大功耗為 30mw ，光電導(dǎo)靈敏度 sg?=?0.5x10?-6 s/lx ，暗電導(dǎo) g0=0 。

9、試求當(dāng) cds 光敏電阻上的偏置電壓為 20v 時(shí)的極限照度。2. 在如圖所示的照明燈控制電路中，將上題所給的cds光敏電阻用作光電傳感器，若已知繼電器繞組的電阻為5 k? ，繼電器的吸合電流為2ma電阻 r ?1k?。求為使繼電器吸合所需要的照度。要使繼電器在3lx 時(shí)吸合，問應(yīng)如何調(diào)整電阻器r？3. 在如圖所示的電路中，已知rb ?820?， re ?3.3k?,uw ?4v光敏電阻為rp ， 當(dāng)光照度為40lx 時(shí)輸出電壓為6v ， 80lx 時(shí)為 9v 。設(shè)該光敏電阻在30100lx之間的 ? 值不變。試求：，（ 1）輸出電壓為 8v 時(shí)的照度。（ 2）若 re 增加到 6k? ，輸出

10、電壓仍然為 8v ，求此時(shí)的照度。（ 3）若光敏面上的照度為 70lx ，求 re ?3.3k? 與 re ?6k? 時(shí)輸出的電壓。（ 4）求該電路在輸出電壓為 8v 時(shí)的電壓靈敏度。4. 影響光生伏特器件頻率響應(yīng)特性的主要因素有哪些？為什么pn結(jié)型硅光電二極管的最高工作頻率小于等于107hz ？5 為什么在光照度增大到一定程度后，硅光電池的開路電壓不再隨入射照度的增大而增大？硅光電池的最大開路電壓為多少？為什么硅光電池的有載輸出電壓總小于相同照度下的開路電壓？6 硅光電池的內(nèi)阻與哪些因素有關(guān)？在什么條件下硅光電池的輸出功率最大？答：（ 1）極電容，串接電阻，串接電阻越小越好。（ 2）顯然，存

11、在著最佳負(fù)載電阻 ropt ，在最佳負(fù)載電阻情況下負(fù)載可以獲得最大的輸出功率 pmax7 光生伏特器件有幾種偏置電路？各有什么特點(diǎn)？8. 選擇最適當(dāng)?shù)拇鸢柑钊肜ㄌ?hào)中（只有一個(gè)答案正確）（ 1）用光電法測(cè)量某高速轉(zhuǎn)軸（ 15000r/min ）的轉(zhuǎn)速時(shí)，最好選用（ d ）為 光電接收器件。apmt b cds光敏電阻 c 2cr42硅光電池 d 3du型光電三極管（ 2） 若要檢測(cè)脈寬為 10?7 s 的光脈沖，應(yīng)選用（ a）為光電變換器件。a pinc pn型光電二極管結(jié)型光電二極管b 3du 型光電三極管d2cr11 硅光電池（ 3）硅光電池在（ d ）偏置時(shí)，其光電流與入射輻射通量有良好的

12、線性關(guān)系，且動(dòng)態(tài)范圍較大。a 恒流 b 自偏置 c 零伏偏置 d 反向偏置（ 4）硅光電池在（ b ）情況下有最大的功率輸出。a 開路 b 自偏置 c 零伏偏置d 反向偏置9. 假設(shè)調(diào)制波是頻率為 500hz ，振幅為 5v ，初相位為 0 的正弦波，載波頻率為 10khz ，振 幅為 50v ，求調(diào)幅波的表達(dá)式、帶寬及調(diào)制度。10. 利用 2cu22 光電二極管和 3dg40 三極管構(gòu)成如下圖所示的探測(cè)電路。已知光電二極管的電流靈敏度 si =?0.4?a / ?w ，其暗電流 id=?0.2?a ，三極管 3dg40 的電流放大倍數(shù) =50 ，最高入射輻射功率為 400 ?w 時(shí)的拐點(diǎn)電壓

13、uz =?1.0v。求入射輻射功率最大時(shí)，電阻re 的值與輸出信號(hào)uo的幅值。入射輻射變化 50?w 時(shí)的輸出電壓變換量為多少？利用2cu22 光電二極管和3dg40 三極管構(gòu)成如圖3-46 所示的探測(cè)電路。已知光電二極管的電流靈敏度三極管 3dg40的電流放大倍數(shù)si ?0.4?a/?w，其暗電流 id ?0.2?a?50，最高入射輻射功率為，400 ?w 時(shí)的拐點(diǎn)電壓uz ?1.0v 。求入射輻射功率最大時(shí)，電阻re的值與輸出信號(hào)uo 的幅值。入射輻射變化50?w 時(shí)的輸出電壓變換量為多少？11. 真空光電倍增管的倍增極有哪幾種結(jié)構(gòu)？各有什么特點(diǎn)？13 光電倍增管產(chǎn)生暗電流的原因有哪些？如

14、何降低暗電流？14. 怎樣理解光電倍增管的陰極靈敏度和陽極靈敏度？二者的區(qū)別是什么？二者有什么關(guān)系？【篇三：光電檢測(cè)習(xí)題解答】你說知道的檢測(cè)系統(tǒng)的工作原理。（ 1）光電檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用：在線檢測(cè)：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位 ?（ 2）光電檢測(cè)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用：家用電器 數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)：自動(dòng)對(duì)焦 - 紅外測(cè)距傳感器自動(dòng)感應(yīng)燈：亮度檢測(cè) -光敏電阻空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測(cè) -熱敏電阻、熱電偶遙控接收：紅外檢測(cè) -光敏二極管、光敏三極管可視對(duì)講、可視電話：圖像獲取-面陣 ccd醫(yī)療衛(wèi)生 數(shù)字體溫計(jì)：接觸式 - 熱敏電阻，非接觸式 - 紅外傳感器辦公商務(wù) 掃描儀：文檔掃

15、描-線陣 ccd紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測(cè)- 光敏二極管、光敏三極管（ 3）光電檢測(cè)技術(shù)在軍事上的應(yīng)用：夜視瞄準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)激光測(cè)距儀：可精確的定位目標(biāo)光電檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用實(shí)例簡介 點(diǎn)鈔機(jī)（ 1）激光檢測(cè) 激光光源的應(yīng)用 用一定波長的紅外激光照射第五版人民幣上的熒光字，會(huì)使熒光字產(chǎn)生一定波長的激光，通過對(duì)此激光的檢測(cè)可辨別鈔票的真假。由于仿制困難，故用于辨?zhèn)魏軠?zhǔn)確。（ 2）紅外穿透檢測(cè) 紅外信號(hào)的檢測(cè) 紅外穿透的工作原理是利用人民幣的紙張比較堅(jiān)固、密度較高以及用凹印技術(shù)印刷的油墨厚度較高，因而對(duì)紅外信號(hào)的吸收能力較強(qiáng)來辨別鈔票的真假。人民幣的紙質(zhì)特征與假鈔的紙質(zhì)特征有一定的差異，用紅外

16、信號(hào)對(duì)鈔票進(jìn)行穿透檢測(cè)時(shí)，它們對(duì)紅外信號(hào)的吸收能力將會(huì)不同，利用這一原理，可以實(shí)現(xiàn)辨?zhèn)巍＃?3）熒光反應(yīng)的檢測(cè) 熒光信號(hào)的檢測(cè) 熒光檢測(cè)的工作原理是針對(duì)人民幣的紙質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)。人民幣采用專用紙張制造（含 85 以上的優(yōu)質(zhì)棉花），假鈔通常采用經(jīng)漂白處理后的普通紙進(jìn)行制造，經(jīng)漂白處理后的紙張?jiān)谧贤饩€（波長為365nm 的藍(lán)光）的照射下會(huì)出現(xiàn)熒光反應(yīng)（在紫外線的激發(fā)下衍射出波長為 420 460nm 的藍(lán)光），人民幣則沒有熒光反應(yīng)。所以，用紫外光源對(duì)運(yùn)動(dòng)鈔票進(jìn)行照射并同時(shí)用硅光電池檢測(cè)鈔票的熒光反映，可判別鈔票真假。（ 4）紙寬的檢測(cè) 紅外發(fā)光二極管及接收二極管的應(yīng)用 主要是用于根據(jù)鈔票經(jīng)過此紅外發(fā)光

17、及接收二極管所用的時(shí)間及電機(jī)的轉(zhuǎn)速來間接的計(jì)算出鈔票的寬度，并對(duì)機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判斷，比如有無卡紙等；同時(shí)也能根據(jù)鈔票的寬度判斷出其面值。（ 5）喂鈔臺(tái)、接鈔臺(tái)傳感器 紅外對(duì)管的應(yīng)用 在點(diǎn)鈔機(jī)的喂鈔臺(tái)和取鈔臺(tái)部分分別有一個(gè)作為有無鈔票的發(fā)射接收紅外對(duì)管，用來檢測(cè)是否有鈔票放入或取出。2、如何實(shí)現(xiàn)非電量的測(cè)量？為實(shí)現(xiàn)非電量的電測(cè)量，首先要實(shí)現(xiàn)從非電量到電量的變換，這一變換是靠傳感器來實(shí)現(xiàn)的。傳感器接口電路是為了與傳感器配合將傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換成低輸出電阻的電壓信號(hào)以方便后續(xù)電路的處理。一般說來，信號(hào)都需要進(jìn)一步放大并濾除噪聲。放大后的信號(hào)經(jīng)模擬 /數(shù)字變換后得到數(shù)字信號(hào)，以便于微處理器或微控制

18、器。微處理器或微控制器是測(cè)控系統(tǒng)的核心，它主要有兩個(gè)作用：一是對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行進(jìn)一步處理并將信號(hào)輸出顯示、存儲(chǔ)和控制。二是管理測(cè)控系統(tǒng)的各個(gè)部分以實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的智能化，即根據(jù)信號(hào)和測(cè)量條件的變化，自動(dòng)地改變放大器的增益、濾波器的參數(shù)及其它的電路參數(shù)。在選用合適的傳感器之后，就要設(shè)計(jì)傳感器的接口電路。從電子學(xué)的角度來看，不同的傳感器具有不同的電特性和需要不同的驅(qū)動(dòng)信號(hào)（也有的傳感器不需要驅(qū)動(dòng)信號(hào)），為取得更高的精度和最佳的性能，需要設(shè)計(jì)傳感器接口電路。3、影響檢測(cè)測(cè)量精度的主要因素有哪些，而其中哪幾個(gè)因素有時(shí)最基本而且需要特別注意的？測(cè)量器具本身存在的誤差。環(huán)境因素，如氣溫，氣壓，干燥程度，震動(dòng)，

19、磁場(chǎng)等。人為因素，如視覺誤差等等。 還有使用測(cè)量器具時(shí)的方法不得當(dāng)造成的誤差。4、什么是噪聲和干擾？什么是有用信號(hào)？噪聲是來自元器件內(nèi)部粒子；而干擾是指其他的有害信號(hào)，有系統(tǒng)外部的，也可以有內(nèi)部的。 有用信號(hào)指傳遞用戶所需信息的信號(hào)，或是用來讓接收設(shè)備收到信號(hào)后產(chǎn)生一個(gè)預(yù)先設(shè)定的動(dòng)作的信號(hào)。從物理角度看，噪聲是由聲源作無規(guī)則和非周期性振動(dòng)產(chǎn)生的聲音。噪聲為電子系統(tǒng)中任何不需要的信號(hào)。噪聲會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量下降以及精確測(cè)量方面的錯(cuò)誤。噪聲包括固有噪聲及外部噪聲，這兩種基本類型的噪聲均會(huì)影響電子電路的性能。外部噪聲來自外部噪聲源，固有噪聲由電路元件本身生成，最常見的例子包括寬帶噪聲、熱噪聲以及閃爍噪聲

20、等。干擾分3 部分，干擾源、耦合通道和敏感對(duì)象。在不同空間和時(shí)間尺度上偶然發(fā)生，不可預(yù)知。5、如何判斷干擾？如何避免干擾？常見的信號(hào)的干擾有：（ 1）器件工作的噪聲干擾，比如說數(shù)字電路正負(fù)邏輯的轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的電磁場(chǎng)干擾，電搜索壓電流變化產(chǎn)生的電磁場(chǎng)干擾。（ 2）高頻信號(hào)噪聲干擾（串?dāng)_和回?fù)p），因?yàn)楦哳l電路能產(chǎn)生強(qiáng)電磁場(chǎng)，產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)。（ 3）電源噪聲干擾，現(xiàn)在大部分電源系統(tǒng)采用的都是開關(guān)電源，開關(guān)電路的高頻開關(guān)動(dòng)作會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的高頻噪聲。（ 4）地線噪聲干擾，都知道只要是線就會(huì)存在電阻，當(dāng)一條地線上掛有多個(gè)設(shè)備時(shí)，而且工作電流較大時(shí)，小電阻也會(huì)產(chǎn)生電位差，從而影響設(shè)備?？傊蓴_無處不在，在設(shè)計(jì)電路或

21、畫 pcb 時(shí)可以考慮從 3 點(diǎn)處理，即屏蔽干擾源、切斷耦合通道、保護(hù)敏感對(duì)象。6、電子計(jì)數(shù)器如何實(shí)現(xiàn)既能測(cè)量頻率又能測(cè)量周期？為什么要通過測(cè)量周期的方法來測(cè)量低頻信號(hào)的頻率？采用多周期同步測(cè)量技術(shù)，這種測(cè)量方法實(shí)際上是對(duì)信號(hào)周期進(jìn)行測(cè)量，信號(hào)的頻率是經(jīng)過倒數(shù)運(yùn)算求出來的。因而，從測(cè)頻的角度，上述測(cè)量方法也稱為倒數(shù)計(jì)數(shù)器法。數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量頻率的原理：石英振蕩器 1mhz 標(biāo)準(zhǔn)脈沖信號(hào)，經(jīng)過分頻器分頻為 1hz 周期 1s 的尖波信號(hào)接到控制門的控制端，被測(cè)信號(hào)通過放大整形變?yōu)檎氩饷}沖信號(hào)，接到控制器的信號(hào)端；第一個(gè)秒信號(hào)觸發(fā)控制門打開，尖脈沖通過控制門，第二個(gè)秒信號(hào)到來后控制門關(guān)閉，脈沖計(jì)

22、數(shù)器記錄兩個(gè)秒信號(hào)間隔時(shí)間內(nèi)通過控制門的尖脈沖個(gè)數(shù)就等于被測(cè)信號(hào)的頻率值。數(shù)字頻率計(jì)測(cè)量周期的原理：采用上述方法測(cè)量低頻信號(hào)時(shí)可能產(chǎn)生較大的誤差，因?yàn)榈谝粋€(gè)秒信號(hào)到來的時(shí)間是隨機(jī)的，計(jì)數(shù)器從開啟到關(guān)閉可能多記一個(gè)或少記一個(gè)數(shù)；因此，為了保證低頻信號(hào)測(cè)量的精度，可以用周期測(cè)量法：即用被測(cè)信號(hào)脈沖去控制門電路的開啟，讓標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間通過控制門，進(jìn)入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣計(jì)數(shù)器的值就等于一個(gè)被測(cè)電壓的周期內(nèi)有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間脈沖通過，相當(dāng)于一個(gè)周期等于幾個(gè)時(shí)間單位。這就是為什么要通過測(cè)量周期來測(cè)定低頻型號(hào)的頻率搜索的原因。8、試敘述光電檢測(cè)系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)。 p6 組成：（ 1）光學(xué)變換時(shí)域變換：調(diào)制振幅、頻率

23、、相位、脈寬空域變換：光學(xué)掃描光學(xué)參量調(diào)制：光強(qiáng)、波長、相位、偏振形成能被光電探測(cè)器接收，便于后續(xù)電學(xué)處理的光學(xué)信息。（2）光電變換光電 /熱電器件（傳感器）、變換電路、前置放大將信息變?yōu)槟軌蝌?qū)動(dòng)電路處理系統(tǒng)的電信息（電信號(hào)的放大和處理）。（3）電路處理放大、濾波、調(diào)制、解調(diào)、a/d 、d/a 、微機(jī)與接口、控制。第 2 章1、簡述光電效應(yīng)的工作原理。什么是暗電流？什么是亮電流？p11暗電流指的是在無光照時(shí)，由外電壓作用下p-n結(jié)內(nèi)流過的單向電流。光敏電阻兩端加電壓（直流或交流）。無光照時(shí)，阻值很大，電流（暗電流）很小；光照時(shí)，光生載流子迅速增加，阻值急劇減少，在外場(chǎng)作用下，光生載流子沿一定方

24、向運(yùn)動(dòng)，形成亮電流。2、簡述光生伏特效應(yīng)的工作原理。為什么光伏效應(yīng)器件比光電導(dǎo)效應(yīng)器件有更快的響應(yīng)速度？答：（ 1）光生伏特效應(yīng)的工作基礎(chǔ)是內(nèi)光電效應(yīng).當(dāng)用適當(dāng)波長的光照射 pn 結(jié)時(shí)，由于內(nèi)建場(chǎng)的作用（不加外電場(chǎng)），光生電子拉向n 區(qū)，光生空穴拉向p 區(qū)，相當(dāng)于pn 結(jié)上加一個(gè)正電壓。（2）光伏效應(yīng)中，與光照相聯(lián)系的是少數(shù)載流子的行為，因?yàn)樯贁?shù)載流子的壽命通常很短，所以以光伏效應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)器件比以光電導(dǎo)效應(yīng)為基礎(chǔ)的檢測(cè)器件有更快的響應(yīng)速度。3、簡述光熱效應(yīng)工作原理。熱電檢測(cè)器件有哪些特點(diǎn)？p154、比較光電效應(yīng)和熱電效應(yīng)在作用機(jī)理、性能及應(yīng)用特點(diǎn)等方面的差異。答：所謂光電效應(yīng)是指，光輻射入

25、射到光電材料上時(shí)，光電材料發(fā)射電子，或者其電導(dǎo)率發(fā)生變化，或者產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。光電效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是入射光輻射與物質(zhì)中束縛于晶格的電子或自由電子的相互作用所引起的。光電效應(yīng)就對(duì)光波頻率（或波長）表現(xiàn)出選擇性。在光子直接與電子相互作用的情況下，其響應(yīng)速度一般比較快。按照是否發(fā)射電子，光電效應(yīng)又分為內(nèi)光電效應(yīng)和外光電效應(yīng)。具體有光電子發(fā)射效應(yīng)、光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)、光子牽引效應(yīng)和光電磁效應(yīng)等。光熱效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是探測(cè)元件吸收光輻射能量后，并不直接引起內(nèi)部電子狀態(tài)的改變，而是把吸收的光能變?yōu)榫Ц竦臒徇\(yùn)動(dòng)能量，引起探測(cè)元件溫度上升，溫度上升的結(jié)果又使探測(cè)元件與溫度有關(guān)的電學(xué)性質(zhì)或其他物理性質(zhì)發(fā)生變化。

26、原則上，光熱效應(yīng)對(duì)光波頻率（或波長）沒有選擇性，因而物質(zhì)溫度的變化僅決定于光功率（或其變化率），而與入射光輻射的光譜成分無關(guān)。因?yàn)闇囟壬呤菬岱e累的作用，所以光熱效應(yīng)的響應(yīng)速度一般比較慢，而且容易受環(huán)境溫度變化的影響。光熱效應(yīng)包括熱釋電效應(yīng)、溫差電效應(yīng)和測(cè)熱輻射計(jì)效應(yīng)等第 3 章1、試說明為什么本征光電導(dǎo)器件在越微弱的輻射作用下，時(shí)間響應(yīng)越長，靈敏度越高。2、對(duì)于同一種型號(hào)的光敏電阻來講，在不同光照度和不同環(huán)境溫度下，其光電導(dǎo)靈敏度與時(shí)間常數(shù)是否相同？為什么？如果照度相同而溫度不同時(shí)情況又會(huì)如何？3、為什么結(jié)型光電器件在正向偏置時(shí)，沒有明顯的光電效應(yīng)？它必須在哪種偏置狀態(tài)？為什么？答：因?yàn)?p

27、-n 結(jié)在外加正向偏壓時(shí)，即使沒有光照，電流也隨著電壓指數(shù)級(jí)在增加，所以有光照時(shí)，光電效應(yīng)不明顯。 p-n 結(jié)必須在反向偏壓的狀態(tài)下，有明顯的光電效應(yīng)產(chǎn)生，這是因?yàn)?p-n 結(jié)在反偏電壓下產(chǎn)生的電流要飽和，所以光照增加時(shí)，得到的光生電流就會(huì)明顯增加。4、在如圖 3-70 所示的照明燈控制電路中，將題 3 所給的 cds 光敏電阻用作光電傳感器5、光電導(dǎo)器件響應(yīng)時(shí)間（頻率特性）受哪些因素限制？光伏器件與光電導(dǎo)器件工作頻率哪個(gè)高？實(shí)際使用時(shí)如何改善其工作頻率響應(yīng)？響應(yīng)時(shí)間主要受光電導(dǎo)器件中載流子的平均壽命 ? 有關(guān)，減小 ? ，則頻率響應(yīng)提高；其次，光電導(dǎo)器件的響應(yīng)時(shí)間與運(yùn)用狀態(tài)也有光，例如，光照強(qiáng)度和溫度的變化，因?yàn)樗鼈兌加绊戄d流子的壽命。光伏特器件的工作頻率高于光電導(dǎo)器件。要改善光伏器件的頻率響應(yīng)，主要是減小響應(yīng)時(shí)間，所以采取的措施主要有：減小負(fù)載電阻；減小光伏特器件中的結(jié)電容，即減小光伏器件的受光面積；適當(dāng)增加工作電壓。6、硅光電池的開路電壓為什么隨著溫度的升高而下降？影響光電倍增管工作的環(huán)境因素有哪些？如何減少這些因素的影響？溫度升高時(shí)，半導(dǎo)體的導(dǎo)電性將發(fā)生一定的變化，即少數(shù)載流子濃度隨著溫度的升高而指數(shù)式增大，相對(duì)來說多數(shù)載流子所占據(jù)的比例即越來越小，這就使得多數(shù)載流子往對(duì)方