傳感器與檢測技術(shù)題庫試卷1答案

第頁（共頁）《傳感器與檢測技術(shù)》題庫—試卷1答案注意事項：1、本試卷共5頁，滿分為100分，考試時間為90分鐘。2、答題時請使用藍、黑鋼筆或圓珠筆，不得使用紅顏色墨水筆。除特殊要求外不得使用鉛筆。題目一二三四五總分分數(shù)核對得分閱卷人一、填空題：（每題1分，共30分）（說明：將認為正確答案寫在每小題相應(yīng)的橫線上）分數(shù)1.敏感元件轉(zhuǎn)換元件敏感元件轉(zhuǎn)換元件溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器磁學(xué)式傳感器、光電式傳感器2.應(yīng)變效應(yīng)3.電容機械物理量電量4.自感互感5.電阻式非電阻式6.外光電效應(yīng)內(nèi)光電效應(yīng)光生伏特效應(yīng)光生伏特7.機械量電量8.材料接觸點溫度9.攝像機、照相機、監(jiān)視器10.電信號二、畫圖題：（共11分）（說明：將認為正確答案寫在每小題相應(yīng)的橫線上）分數(shù)根據(jù)下圖所示石英晶體切片上的受力方向，標(biāo)出晶體切片上產(chǎn)生電荷的符號，并就其中一種情況來說明你的理解。當(dāng)在X軸向施加壓力時，如圖所示，各晶格上的帶電粒子均產(chǎn)生相對位移，正電荷中心向B面移動，負電荷中心向A面移動，因而B面呈現(xiàn)正電荷，A面呈現(xiàn)負電荷。當(dāng)在X軸向施加拉伸力時，如圖所示，晶格上的粒子均沿X軸向外產(chǎn)生位移，但硅離子和氧離子向外位移大，正負電荷中心拉開，B面呈現(xiàn)負電荷，A面呈現(xiàn)正電荷。在Y方向施加壓力時，如圖所示，晶格離子沿Y軸被向內(nèi)壓縮，A面呈現(xiàn)正電荷，B面呈現(xiàn)負電荷。沿Y軸施加拉伸力時，如圖所示,晶格離子在Y向被拉長，X向縮短，B面呈現(xiàn)正電荷，A面呈現(xiàn)負電荷。三、名詞解釋題：（每題5分，共15分）分數(shù)1.壓電效應(yīng)某些晶體受一定方向外力作用而發(fā)生機械變形時，相應(yīng)地在晶體表面產(chǎn)生符號相反的電荷，外力去除后，電荷消失。力的方向改變時電荷的符號也隨之改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。2.霍爾效應(yīng)在置于磁場中的導(dǎo)體或半導(dǎo)體內(nèi)通入電流，若電流與磁場垂直，則在與磁場和電流都垂直的方向上會出現(xiàn)一個電勢差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。3.磁阻效應(yīng)當(dāng)霍爾元件受到與電流方向垂直的磁場作用時，會出現(xiàn)半導(dǎo)體電阻率增大的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)。利用磁阻效應(yīng)做成的電路元件，叫做磁阻元件。四、問答題：（每題8分，共24分）分數(shù)1.請說出條形碼掃描筆的工作原理。答：掃描筆的前方為光電讀入頭，它由一個發(fā)光二極管和一個光敏三極管組成，當(dāng)掃描筆頭在條形碼上移動時，黑色線條吸收光線，白色間隔反射光線。光敏三極管將條形碼黑色線條和白色間隔變成了一個個電脈沖信號，脈沖列經(jīng)計算機處理后，完成對條形碼信息的識別。2.CMOS圖像傳感器與CCD圖像傳感器有什么不同？答：CCD圖像傳感器是MOS電容器組成的陣列，CMOS圖像傳感器是按一定規(guī)律排列的互補型金屬—氧化物—半導(dǎo)體場效應(yīng)管（MOSFET）組成的陣列。它是把與CMOS型放大器源極相連的P型半導(dǎo)體襯底充當(dāng)光電變換器的感光部分。當(dāng)CMOS型放大器的柵源電壓時，CMOS型放大器處于關(guān)閉狀態(tài)，即，CMOS型放大器的P型襯底受光信號照射產(chǎn)生并積蓄光生電荷，當(dāng)積蓄過程結(jié)束，柵源之間加開啟電壓，源極通過漏極負載電阻對外接電容充電形成電流即為光信號轉(zhuǎn)換為電信號。3.生物傳感器有哪些種類，簡要說明其工作原理。答：酶傳感器的基本原理是用電化學(xué)裝置檢測酶在催化反應(yīng)中生成或消耗的物質(zhì)（電極活性物質(zhì)），將其變換成電信號輸出。對葡萄糖氧化反應(yīng)起一種特異催化作用的酶—葡萄糖氧化酶（GOD），并研究出用它來測定葡萄糖濃度的葡萄糖傳感器，微生物傳感器是利用多種酶有關(guān)的高度機能的綜合即復(fù)合酶。免疫傳感器是利用抗體對抗原結(jié)合功能研制成功的，根據(jù)抗體膜的膜電位的變化，就可測定抗原的吸附量。半導(dǎo)體生物傳感器是由半導(dǎo)體傳感器與生物分子功能膜、識別器件所組成。將生物中具有識別功能的合成蛋白質(zhì)、抗原、抗體、微生物、植物及動物組織、細胞器等固定在某載體上也可用作識別元件。，同時測量多種化學(xué)物質(zhì)，具有這樣功能的傳感器稱為多功能傳感器。五、綜合題：（每題10分，共20分）分數(shù)1.請根據(jù)下圖，說明自動供水裝置的工作原理。答：當(dāng)取水者投入鐵制的取水牌時，鐵制取水牌將磁鐵的磁力線短路，SL3020傳感器受較強磁場的作用輸出為高電平脈沖，電路輸出使電磁閥Y通電工作自動開閥放水。每次供水的時間長短，取決于C2、R4、RP1的充電時間常數(shù)。2.用K型（鎳鉻—鎳硅）熱電偶測量加熱爐溫度。已知冷端溫度t0=30℃，測得熱電勢E（t，t0）為37.724mV,求加熱爐溫度。(已知分度表數(shù)據(jù)：E(30℃,0℃)=1.203mv，E(940℃,0℃)=38.927mv)答：參考端（自由端）溫度t0=30℃，由分度表2-1可查得E(30℃