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第8章热电式传感器1、什么是热电效应和动势 什

日期:2020-02-06 15:12浏览次数:

  第8章热电式传感器1、什么是热电效应和热电动势 什么叫接触电动势 什么叫温差电动势 两种分歧质料的导体或半导体 A、B两头互相精密地相联正在一同 构成一个闭合回道。当两接点温度不等时 回道中就会形成巨细和宗旨与导体质料及两接点的温度相闭的电动势 从而酿成电流 这种形象称为热电效应。该电动势称为热电动势

  第8章热电式传感器1、什么是热电效应和热电动势 什么叫接触电动势 什么叫温差电动势 两种分歧质料的导体或半导体 A、B两头互相精密地相联正在一同 构成一个闭合回道。当两接点温度不等时 回道中就会形成巨细和宗旨与导体质料及两接点的温度相闭的电动势 从而酿成电流 这种形象称为热电效应。该电动势称为热电动势。 接触电动势 接触电势是由两种导体的自正在电子密度分歧而正在其接触处酿成的热电势。它的巨细取决于两导体的质料及接触点的温度 而与导体的样子和尺寸无闭。 温差电动势 是正在统一根导体中 因为两头温度分歧而形成的一种电势。 2、目前热电阻常用的引线手腕闭键有哪些 并简述各自的行使场地。 热电阻常用的引线手腕闭键两线造、三线造和四线造。两线造用于引线不长 衡量精度请求较低的场地 三线造实用于工业衡量 寻常精度衡量场地 四线造实用于实习室衡量 高精度衡量场地。 3、热电偶测温时为什么要实行冷端温度抵偿 抵偿的手腕有哪几种 凭据热电偶测温道理唯有当冷端温度仍旧褂讪时 热电势才是被测温度的单值函数 而正在现实行使时 因为热电偶冷端离事业端很近 且又处于大气中 其温度受到衡量对象和方圆境况温度颠簸的影响 于是冷端温度难以仍旧恒定 云云会带来衡量差错 以是测温时必需对热电偶实行冷端温度抵偿。 冷端温度抵偿手腕有抵偿导线法 冷端恒温法 冷端温度校处死、自愿抵偿法 4、操纵镍铬 镍硅热电偶 其基准接点为20 测温接点为300 时的温差电动势为多少 若仍操纵该热电偶 测得某接点的温差电动势为14 525mV 则被测接点的温度为多少 镍铬 镍硅热电偶分度表 参考端温度为0 事业端温度 1020 30 40 50 60 70 80 90 热电动势 mV 681100 737200 74510 151 10 560 10 969 11 381 11 793 300 12 207 12 623 13 039 13 456 13 874 14 292 14 712 15 132 15 552 15 974 400 16 395 16 818 17 241 17 664 18 088 18 513 18 938 19 363 19 788 20 214 500 20 640 21 066 21 493 21 919 22 346 22 772 23 198 23 624 24 050 24 476 20mVE207 12 由中心温度定律0110ttEttEttE mVEEE40911798 0207 12 30020 300 由分度表查得mVE292 14 350mVE712 14 由内插法公式LHLHLMLMttEEEEtt 12 14292 14525 14350 5、用两只K型热电偶衡量两点温度差、其相联电道如下图所示 已知Ct 4501 Ct 200 测得两点的温差电势为14 275mV 问两点的温差是多少 假设21tt 分度号 参考端温度为0事业端温度 1020 30 40 50 60 70 80 90 热电动势 mV 681100 737200 74510 151 10 560 10 969 11 381 11 793 300 12 207 12 623 13 039 13 456 13 874 14 292 14 712 15 132 15 552 15 974 400 16 395 16 818 17 241 17 664 18 088 18 513 18 938 19 363 19 788 20 214 500 20 640 21 066 21 493 21 919 22 346 22 772 23 198 23 624 24 050 24 476 1、mVtEEttEttEttEABABABABAB27514 20 20 450 2020121 mVEAB715 17798 0513 18 20 450 mVtEAB44 3275 14715 17 20 mVEtEtEABABAB2384798 044 2020 22查表得 mVE4 095 100mVE508 110以是Ct 103100110 095 4508 4095 4238 41002 Cttt 1 镍铬—镍硅热电偶衡量炉温时 自正在端温度t0 30 由电子电位差计测得热电势E 3037 724mV 求炉温t。 参考端自正在端 温度t0 30 由分度表2 1可查得 203mv若测得热电势 3037 724mv 则可得 37724 20338 927mv 再查分度表可知炉温t 940 7、热电偶闭键分几品种型各有何特色。我国团结打算型热电偶有哪几种 热电偶闭键分大凡型热电偶、铠装热电偶和薄膜热电偶。大凡型热电偶由热电极、绝缘套管、护卫管和接线盒构成是工业衡量上行使最多的热电偶 铠装热电偶耐高压、反合时间短、安稳耐用 薄膜热电偶实用于百般表观温度的衡量。 我国指定S、B、E、K、R、J、T七种规范化热电偶为我国团结打算型热电偶。 8、操纵分度号Pt100铂电阻测温 求衡量温度分散为t1 100 和t2 650 的铂电阻Rt1、Rt2值。 100铂电阻的电阻—温度性格方程为 Rt RO Bt2Ct3 100将R0 100Ω、t1 100 968410 84710 2210 12 4代入 可打算获得 Rt 100 968410 84710 2210 12 100 100100 59 650铂电阻的电阻—温度性格方程为 Rt RO Bt2将R0 100Ω、t2 650 968410 84710 2代入可打算获得 Rt 100 968410 84710 6502333Ω 9、操纵分度号Cu100的铜电阻测温 当被测温度为50 RtR0 R0为温度为0时铜电阻值 Cu100为100Ω α1为常数 2810 代入算得Rt 100 2810 50121 10、画出用四个热电偶共用一台仪表分散衡量T1、T2、T3和T4的测温电道。秒速赛车彩票官方网站若用四个热电偶共用一台仪表衡量T1、T2、T3和T4的均匀温度电道又应若何相联 四个热电偶分散接电子开闭再接统一台衡量仪表 通过选通电子开闭的措施 告终分散衡量T1、T2、T3和T4的温度。 电子开闭能够采用DG801 802超导通电阻 最大导通电阻为0 电子开闭S端输入 D端输出 C端高电闲居选通。 四个热电偶并联再接衡量仪表能够告终共用一台仪表衡量T1、T2、T3和T4的均匀温度。 可参照图212。 11、硅二极管测温电道 如图2 25所示。当被测温度t为30 输出电压为5V当输出电压为10V时 问被测温度为多大 温度每变更1输出电压变更量为0 1V。输出电压为10V时 被测温度为80 12、操纵如图228所示集成温度传感器衡量温度 若是被测温度为30 输出电压为303mV问被测温度为120 温度每变更1输出电压变更量为1mV 一样。被测温度为120 输出电压UR为303mV90mV 即393mV。 13、正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻各有什么性格 各有哪些用处 哪一种热敏电阻能够做“可复兴熔丝” 正温度系数热敏电阻随温度升高阻值增大阻值随温度的变更有线性型和突变型。负温度系数热敏电阻随温度升高阻值低落 阻值随温度的变更有突变型和负指数型。 线性型正温度系数热敏电阻和负指数型负温度系数热敏电阻实用于温度衡量。突变型正温度系数热敏电阻和突变型负温度系数热敏电阻实用于温控开闭和温度护卫电道。 突变型正温度系数热敏电阻能够做―可复兴熔丝‖。温度升高到突变值 电阻顿然升高 相当于保障丝熔断。当温度低落时 电阻顿然变幼 相当于保障丝又复兴接通了。 14、参照冰箱热敏电阻温控电道 用热水器专用温度传感器打算热水器温度掌管电道 如图温度低落到必然值 继电器K接通 电加热器加热。温度升高到必然值 继电器K断开 电加热器甩手加热。 第9章光电式传感器 1、光电效应有哪几种 与之对应的光电元件有哪些 请简述其特色。 平淡把光电效应分为三类表光电效应 内光电效应和光生伏殊效应。凭据这些光电效应可造成分歧的光电转换器件 光电元件 光电管光电倍增管 光敏电阻 光敏晶体管 光电池等。 光电管的金属阳极A和阴极K封装正在一个玻璃壳内 当入射光映照正在阴极上时 从阴极表观溢出的电子被拥有正向电压的阳极所吸引 正在光电管中酿成电流 称为光电流。光电流正比于光电子数 而光电子数又正比于光通量。 光电倍增管的阴极和阳极间创立很多二次发射电极 光电倍增管阳极获得的光电流比大凡光电管大n 因而光电倍增管矫捷度极高。光敏电阻受到光照时 电阻率变幼。光照愈强 阻值愈低。入射光消亡 电子 空穴对渐渐复合 电子也渐渐复兴原值。 光敏晶体管有两个PN结 从而能够得回电流增益。光后通过透后窗口落正在集电结上 正在集电结相近形成电子 空穴对 大个别的电子穿越基区流向集电区 集电极电流IC是原始光电流的β倍 矫捷度高。 光电池基于光生伏殊效应。当光映照正在光电池上时 能够直接输出电动势及光电流。 光电传感器可分为那几类请分散举出几个例子加以分析。 操纵光电效应可造成了百般光电转换器件即光电式传感器。浩繁的光电传感器中 最为成熟且行使最广的是可见光和近红表光传感器 热释电传感器属于中、远红表线传感器 光纤传感器属于传光型传感器。 光电传感器的行使类型有两类。一类是模仿量光电传感器 一类是开闭量光电传感器。模仿量光电传感器有光辐射检测型 比方光电比色高温计 光透射检测型 比方液体、气体混浊度计 光反射检测型 比方物体表观光洁度计。开闭量光电传感器有宁静的―通‖、―断‖形态 比方长度、厚度衡量仪 转速表 继电器开闭等。 某光电开闭电道如图440 所示施密特触发反相器CD40106的输出性格如图4 40 无光照年华敏二极管VD1不导通 IC1的1端低电平 2端输出高电平 晶体管VT1导通 继电器得电流吸合 将表接电道接通。有光照时 光敏二极管导通 IC1的1端高电平 2端输出低电平 晶体管VT1截止 继电器无电流开释 将表接电道断开。 元件影响 元件 影响 VD1 光敏二极管 IC1 施密特触发反相器 VD2 继电器反向感觉电动势泄流 R2 隔断降压电阻 R1 向IC1供给输入电压 继电器RP 调度向IC1输入电压巨细 VT1 继电器导通慰勉晶体管 光照从幼到大渐渐增补时继电器K的形态何如更改 反之当光照由大变幼时继电器的形态何如更改 光照从幼到大渐渐增补时继电器由吸合形态滞后一段岁月再变更到开释形态 当光照由大渐渐变幼时 继电器由开释形态滞后一段岁月再变更到吸合形态。滞后形态酿成回差 保障了继电器不会正在光照阈值点来回屡次吸合和开释。 某光敏晶体管正在强光照时的光电流为25mA 选用的继电器吸合电流为50mA 直流电阻为200Ω。现欲打算两个纯洁的光电开闭 个中一个是有强光照时继电器吸合 另一个相反 是有强光照时继电器开释。请分散画出两个光电开闭的电道图 只同意采用大凡晶体管放大光电流 并标出电源极性及选用的电压值。 R1约5kΩR2和RP共约1kΩ。 造纸工业中时常须要衡量纸张的―白度‖以降低产物格地请你打算一个自愿检测纸张―白度‖的衡量仪 请求 CD40106的输出性格画出传感器简图 画出衡量电道简图 扼要分析其事业道理。 如图所示光源映照白纸 反射光映照到光电池上 形成光生电动势输出 光生电动势巨细与白纸反射光强度相闭 反射光强度又与白纸的白度相闭。该光生电动势经运算放大器放大后输出到衡量仪表 或再经A D转换后输入打算机 测出白纸的白度。其衡量的精度需用正确的白度仪实行校准。 正在物理学中与重力加快率g相闭的公式为s υ0t gt2 式中υ0为落体初速率t为落体经设定隔断s所花的岁月。请凭据上式 打算一台衡量重力加快率g的教学仪器 请求同第5题 提示 υ0可用落体通过一幼段道途s0的均匀速率υ0’替代 如图所示。图中1、5为RS触发器 2、6为高频脉冲发作器 3、7为计数器 4、8为打算显示器。当物体自上向下自正在落体时 开始遮断光源LEDA的光后 光敏二极管VDA输出低电平 触发RS触发器 使其Q端置―1‖ 与非门翻开 高频脉冲能够通过 计数器3滥觞计数。当物体过程已知高度h1而遮挡光源LEDB时 光敏二极管VDB输出低电平 RS触发器Q端置―0‖ 与非门闭塞 高频脉冲不行通过 计数器3甩手计数。设高频脉冲的频率f 1MHz 周期T 若计数器所计脉冲数为n则可打算出物体通过已知高度h1所体验的岁月为t1 nT h1nT 该均匀速率近似行为自正在落体的初速 由打算显示器4打算后输入打算显示器8备用。 物体连接向下自正在落体 计数器7以同样的措施所计脉冲数为m 可打算出物体通过已知高度h2所体验的岁月为t2 mT 打算显示器8凭据h2、t2、V和公式h2 Vt2 gt22 规范化考核学生用2B铅笔填涂答题卡 由呆板阅卷评分。答题卡呆板光电头开始将确切答题卡填涂音讯录入到答题卡呆板软件体系 然后将须要阅读的答题卡用光电头录入 与确切答题卡填涂音讯比照 给出得分。试用学过的光电式传感器学问 打算一答题卡呆板计划 画出框图。 OMR光标阅读器 如图。 光标阅读器由板滞传动个别、光电传感器个别和微打点器个别构成。寻常可阅读16开、32开和64开音讯卡 答题卡 。音讯卡边际有定位同步带线张 板滞传动个别搜罗电动机、电机驱动、分纸机构和变速机构。光电传感器个别搜罗多个 比方43个 红表发光二极管和同样数目的光敏二极管 构成一个线型摆设。 微打点器搜罗A D转换器、CPU、RAM、EPROM、键盘和显示器 通过USB接口与PC机通讯。 光标阅读器构成框图如图所示。 光耦合器有哪几种组织能做哪些用处 光耦合器正在插卡式电源开闭中起什么影响 光耦合器有窄缝透射式可用于片状遮挡物体的名望检测 或码盘阅读、转速衡量中 有反射式 可用于反光体的名望检测 对被测物不束缚厚度 有全紧闭式 用于前后级电道的隔断。 插卡式电源开闭中 光耦合器由发光二极管和光敏晶体管构成。住宿卡插入光断道器的凹槽内 正好遮住光后 光敏晶体管截止 光断道器输出高电平 使VT1和VT2导通 继电器K事业 接通房间内的总电源。 住宿职员表出 取走住宿卡 光后无遏造 光敏晶体管导通 光断道器输出低电平 使VT1截止。C3起延时影响 VT2截止继电器K断开 堵截房间总电源。 第11章 传感器信号的加工调治 章信号调治出两道运算放大器的题 每题 滤波器打算出两道题每题 题型一、拔取题 二、简答题每题 三、打算题每题 四、电道认识题每题

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