習題答案7-11

1、第7章熱電式傳感器i什么是金屬導體的熱電效應(yīng) ？試說明熱電偶的測溫原理。答：熱電效應(yīng)就是兩種不同的導體或半導體A和B組成一個回路，其兩端相互連接時，只要兩結(jié)點處的溫度不同，回路中就會產(chǎn)生一個電動勢，該電動勢的方向和大小與導體的材料及兩接點的溫度有關(guān)。熱電偶測溫就是利用這種熱電效應(yīng)進行的，將熱電偶的熱端插入被測物，冷端接進儀表，就能測量溫度。6.用鎳鉻-鎳硅(K)熱電偶測量溫度，冷端溫度為40C，用高精度毫伏表測得這時的熱電動勢為29.188mV,求被測點的溫度。解：由鎳鉻-鎳硅熱電偶分度表查出E(40, 0)=1.612mV ,根據(jù)公式計算出E(t,0)(29.1881.612)mV30.80

2、0mV再通過分度表查出其對應(yīng)的實際溫度為(30.8 -30.798)10“t 700740 C31.21330.7987如圖7-23所示，A、B為K型熱電偶，A'、B'為補償導線，Cu為銅導線，接線盒 1的溫度T仁40 C,冰瓶溫度 T2=0 C,接線盒2的溫度T3=20 C。請在以下條件下計算被測溫度T。(1)U=39.310m V時;(2)假設(shè)A'、B'換成銅導線，U3=37.699mV時。接線盒1冰瓶圖 7-23解:(1)因12=0r，熱電偶的冷端被補償導線延伸到0C,可直接查表得被測溫度 t =950C。(2)因假設(shè)A'、B'換成銅導線，

3、所以熱電偶的冷端溫度為40C,用修正法:Eab (t，t0)=37.699+1.612=39.311mV查表得被測溫度t=950C。第8章光電式傳感器i光電效應(yīng)有哪幾種？與之對應(yīng)的光電元件各有哪些？答：光電效應(yīng)有外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)三種。基于外光電效應(yīng)的光電元件有光電管、光電倍增管等；基于內(nèi)光電效應(yīng)的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等；基于光 生伏特效應(yīng)的光電元件有光電池等。2 常用的半導體光電器件有哪些 ？它們的電路符號如何 ？ 答：常用的半導體光電器件有光敏二極管、光敏三極管和光電池三種。它們的電路符號如以下圖所示：光敏三極管光電池光敏二極管3 對每種半導體光電元件，畫出一種

4、測量電路。 答：光敏二極管、三極管及光電池的測量電路如以下圖所示。a光敏二極管測量電路b光敏三極管測量電路c光電池測量電路UU04 什么是光電元件的光譜特性 ？答：光電元件的光譜特性是指入射光照度一定時，光電元件的相對靈敏度隨光波波長的變化而變化，一種光電元件只對一定波長范圍的人射光敏感，這就是光電元件的光譜特性。5 光電傳感器由哪些局部組成 ？被測量可以影響光電傳感器的哪些局部？答：光電傳感器通常由光源、光學通路和光電元件三局部組成，如下圖。圖中i是光源發(fā)出的光信號，2是光電器件接受的光信號，被測量可以是xi或者X2,它們能夠分別造成光源本身或光學通路的變化，從而影響傳感器輸出的電信號I。光

5、電傳感器設(shè)計靈活，形式多樣，在越來越多的領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。x1x2X36 模擬式光電傳感器有哪幾種常見形式？答：模擬式光電傳感器主要有四種。一是光源本身是被測物，它發(fā)出的光投射到光電元件上，光電元件的輸出反映了光源的某些物理參數(shù)，如圖a所示。這種型式的光電傳感器可用于光電比色高溫計和照度計；二是恒定光源發(fā)射的光通量穿過被測物，其中一局部被吸收， 剩余的局部投射到光電元件上，吸收量取決于被測物的某些參數(shù)。如圖b所示。可用于測量透明度、混濁度；三是恒定光源發(fā)射的光通量投射到被測物上，由被測物外表反射后再投射到光電元件上，如圖c所示。反射光的強弱取決于被測物外表的性質(zhì)和狀態(tài)，因此可用于測量工件外表粗糙度、紙張的白度等；四是從恒定光源發(fā)射出的光通量在到達光電元件的途中受到 被測物的遮擋，使投射到光電元件上的光通量減弱，光電元件的輸出反映了被測物的尺