南理工光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案
习题01
一、填空题
1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）到（0.78m μ ）范围内的电磁辐射称为光辐射。
2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。
3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。
二、概念题
1、视见函数：国际照明委员会（CIE ）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V (λ),或称视见函数。
2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦 (1W=1J/s)，是单位时间内发射、 传播或接收的辐射能。
3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为 (瓦每球面度平方米) 。
4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W ／sr(瓦每球面度)。
三、简答题
辐射照度和辐射出射度的区别是什么？
答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。四、计算及证明题
证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 222
4444R I R I dA d E R dA d E R I
I
===∴=
ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1
2222222221
122
12
11001001010E E L I
E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴=
= 又的距离为第二个探测器到点光源，
源的距离为设第一个探测器到点光 习题02
一、填空题
1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。
2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。
3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。
4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。
二、概念题
1、禁带、导带、价带：
禁带：晶体中允许被电子占据的能带称为允许带，允许带之间的范围是不允许电子占据的，此范围称为禁带。
导带： 价带以上能量最低的允许带称为导带。
价带：原子中最外层的电子称为价电子，与价电子能级相对应的能带称为价带。
2、热平衡状态：在一定温度下，激发和复合两种过程形成平衡，称为热平衡状态，此时载流子浓度即为某一稳定值。
3、强光注入、弱光注入：
强光注入：满足n n p n >>n n0p n0＝n i ×n i n n0 <Δn n ＝Δp n 条件的注入称为强光注入。
弱光注入: 满足n n p n >n n0p n0＝n i ×n i n n0 >Δn n ＝Δp n 条件的注入称为弱光注入。
4、非平衡载流子寿命τ：非平衡载流子从产生到复合之前的平均存在时间。三、简答题
1、掺杂对半导体导电性能的影响是什么？
答：半导体中不同的掺杂或缺陷都能在禁带中产生附加的能级，价带中的电子若先跃迁到这些能级上然后再跃迁到导带中去，要比电子直接从价带跃迁到导带容易得多。因此虽然只有少量杂质，却会明显地改变导带中的电子和价带中的空穴数目，从而显著地影响半导体的电导率。
2、为什么空穴的迁移率比电子的迁移率小？
答：迁移率与载流子的有效质量和平均自由时间有关。由于空穴的有效质量比电子的有效质量大，所以空穴的迁移率比电子的迁移率小。
3、产生本征吸收的条件是什么？ 答：入射光子的能量（h ν）至少要等于材料的禁带宽度。即()m E E h c g
g μλ24.10=?= 四、计算题
1、 本征半导体材料Ge 在297K 下其禁带宽度E g =0.67(eV)，现将其掺入杂质Hg ，锗掺入汞后其成为电离能E i =0.09(eV)的非本征半导体。试计算本征半导体Ge 和非本征半导体锗汞所制成的光电导探测器的截止波长。 解：()()()()()()m m m E m m m E i g μμμλμμμλ778.1309.024.124.1851.167
.024.124.10201===
===
2、某种光电材料的逸出功为1Ev ，试计算该材料的红限波长。（普朗克常数h ＝6.626×10-34(J.s)，光速C ＝2.998×108(m/s)，电子电量e ＝1.6×10-19库仑） 解：()()()m m m ch c
μμμ??νλ24.11
24.124.10000===== 习题03
一、概念题
1、光电效应：当光照射到物体上使物体发射电子、或导电率发生变化，或产生光电动势等，这种因光照而引起物体电学特性的改变统称为光电效应。
2、光电发射第一定律：也称斯托列托夫定律。当入射光线的频谱成分不变时，光电阴极的饱和光电发射电流I K 与被阴极所吸收的光通量φK 成正比。
3、光电发射第二定律：也称爱因斯坦定律。发射出光电子的最大动能随入射光频率的增高而线性地
增大，而与入射光的光强无关。
二、简答题
外光电效应和内光电效应的区别是什么？
答：外光电效应是物质受到光照后向外发射电子的现象，而内光电效应是物质在受到光照后产生的光电子只在物质内部运动而不会逸出物质外部。
习题04
一、概念题
1、光电探测器的响应度（或灵敏度）：光电探测器的输出电压V o 或输出电流I o 与入射光功率P 之比。
2、热噪声：载流子无规则的热运动造成的噪声，又称为约翰逊噪声。
3、信噪比：在负载电阻R L 上产生的信号功率与噪声功率之比。
4、量子效率：在某一特定波长上每秒钟内产生的光电子数与入射光量子数之比。
二、简答题
热电检测器件和光电检测器件的特点是什么？答：热电检测器件特点：①响应波长无选择性，它对从可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感。②响应慢，吸收辐射产生信号需要的时间长，一般在几毫秒以上。
光电检测器件特点：①响应波长有选择性，存在某一截止波长λ0，超过此波长，器件没有响应。 （λ＝10－2～20μm ） ②响应快，一般在纳秒到几百微秒。
习题05
一、简答题
1、光电倍增管的基本结构与工作原理是什么？
答：光电倍增管由光入射窗、光电阴极，电子光学输入系统(光电阴极到第一倍增极D1之间的系统)、二次发射倍增系统及阳极等构成。
工作原理：光子透过入射窗入射到光电阴极K 上。此时光电阴极的电子受光子激发，离开表面发射到真空中。光电子通过电场加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极发射出比入射电子数目更多的二次电子。入射电子经N 级倍增后，光电子就放大N 次。经过倍增后的二次电子由阳极a 收集起来，形成阳极光电流，在负载R L 上产生信号电压。
2、光电倍增管的供电电路注意哪些问题 ？
答：(1)倍增管各电极要求直流供电，从阴极开始至各级的电压要依次升高，常多采用电阻链分压办法供电。流过电阻链的电流I R 至少要比阳极最大的平均电流I am 大10倍以上。
(2)供电电源电压稳定性要求较高。
(3)为了不使阳极脉动电流引起极间电压发生大的变化，常在最后几级的分压电阻上并联电容器。
(4)倍增管供电电路与其后续信号处理电路必须要有一个共用的参考电位，即接地点。
二、计算题
现有GDB-423光电倍增管的阴极有效面积为2cm 2 ，阴极灵敏度为25μA/lm ，倍增系统的放大倍数105，阳极额定电流为20μA ，求允许的最大照度。
解： ()()()()
lx m lm lm A m A S A i E E
A i i S A M
i i M A
i I k k
k I a k a 04.004.0251021021021020224445==???=?=∴?=Φ=?==∴==---μμμμ 习题06
一、分析题
红外报警电路如图所示，分析它的工作原理？
答：当光信号被阻挡时，光敏三极管处于截止状态，光敏三极管的集电极为高电平，即三极管基极为高电平，三极管饱和导通，三极管的集电极为低电平，驱动继电器J工作，使开关闭合，电路形成回路，晶闸管控制端有效，晶闸管导通，报警器正常工作。S为复位键。
当有光信号时，光敏三极管处于导通状态，光敏三极管的集电极为低电平，即三极管基极为低电平，三极管截止，三极管的集电极为高电平，驱动继电器不工作，开关保持断开状态，晶闸管控制端无效，报警器不工作。
二、画图解释题
用PN结简图表示出光生电压的极性和光生电流的方向。
习题07
一、填空题
热电探测器是将辐射能转换为（热）能，然后再把它转换为（电）能的器件。
二、简答题
1、热电探测器与光电探测器比较，在原理上有何区别？
答：热电探测器件是利用热敏材料吸收入射辐射的总功率产生温升来工作的，而不是利用某一部分光子的能量，所以各种波长的辐射对于响应都有贡献。因此，热电探测器件的突出特点是，光谱响应范围特别宽，从紫外到红外几乎都有相同的响应，光谱特性曲线近似为一条平线。
2、热电探测器与普通温度计有何区别？
答：相同点：二者都有随温度变化的性能。
不同点：温度计要与外界有尽量好的热接触，必须达到热平衡。热电探测器要与入射辐射有最佳的相互作用，同时又要尽量少的与外界发生热接触。
3、简述辐射热电偶的使用注意事项。
答：⑴由半导体材料制成的温差电堆，一般都很脆弱，容易破碎，使用时应避免振动。⑵额定功率小，入射辐射不能很强，它允许的最大辐射通量为几十微瓦，所以通常都用来测量微瓦以下的辐射通量。⑶应避免通过较大的电流，流过热电偶的电流一般在1微安以下，决不能超过100微安，因而千万不能用万用表来检测热电偶的好坏，否则会烧坏金箔，损坏热电偶。⑷保存时不要使输出端短路，以防因电火花等电磁干扰产生的感应电流烧毁元件。⑸工作时环境温度不宜超过60℃。
习题08
一、概念题
1、电极化：电介质的内部没有载流子，所以没有导电能力。但是它也是由带电粒子——电子和原子
核组成的。在外电场的作用下，带电的粒子也要受到电场力的作用，它们的运动也会发生一些变化。例如，加上电压后，正电荷平均讲来总是趋向阴极，而负电荷趋向阳极。虽然其移动距离很小，但电介质的一个表面带正电，另一表面带负电。称这种现象为电极化。
2、居里温度：铁电体的极化强度与温度有关，温度升高，极化强度减低。升高到一定温度，自发极化就突然消失，这个温度称为居里温度（或居里点）。
二、简答题
1、为什么由半导体材料制成的热敏电阻温度系数是负的，由金属材料制成的热敏电阻温度系数是正的？
答：⑴半导体材料制成的热敏电阻吸收辐射后，材料中电子的动能和晶格的振动能都有增加。因此，其中部分电子能够从价带跃迁到导带成为自由电子，从而使电阻减小，电阻温度系数是负的。⑵金属材料制成的热敏电阻，因其内部有大量的自由电子，在能带结构上无禁带，吸收辐射产生温升后，自由电子浓度的增加是微不足道的。相反，因晶格振动的加剧，却妨碍了电子的自由运动，从而电阻温度系数是正的，而且其绝对值比半导体的小。
2、简述热释电探测器的工作原理。
答：当红外辐射照射到已经极化了的铁电薄片时，引起薄片的温度升高。因而表面电荷减少，这就“释放”了一部分电荷。释放的电荷通过放大器转换成输出电信号。如果红外辐射继续照射，使铁电薄片的温度升高到新的平衡值，表面电荷也达到新的平衡，不再释放电荷。也就没有输出信号。而在稳定状态下，输出信号下降到零，只有在薄片温度有变化时才有输出信号。
三、计算题
1、可见光的波长、频率和光子的能量范围（给出计算公式）各是多少?
答：可见光的波长：0.38微米～0.78微米
频率：3.85×1410HZ ～7.89×1410HZ 【利用公式
n λνυ=】 光子能量：2.55×1910-J ～5.23×1910- J 【利用公式νh E =】
2、一块半导体样品,有光照时电阻为50Ω，无光照时为5000Ω,求样品的光电导。 答：有光照时的电导为：S G 0205011.==
无光照时的电导为：S G 000205000
12.== 故：该样品的光电导为S G G G 0198021.=-=
习题09
一、填空题
发光二极管的发光亮度，基本上是正比于（电流密度）。
2、氦氖激光器以（直流）电源驱动。从结构上分（全内腔）（全外腔）（半内腔）激光器。
3、发光二极管是（注入式电致发光器件）器件，它能将（电）能转变为（光）能。
二、简答题
1、半导体发光二极管的发光原理
答：半导体发光二极管的材料是重掺杂的，热平衡状态下的N 区有很多迁移率很高的电子，P 区有较多的迁移率较低的空穴。由于PN 结阻挡层的限制，在常态下，二者不能发生自然复合。而当给PN 结加以正向电压时，沟区导带中的电子则可逃过PN 结的势垒进入到P 区一侧。于是在PN 结附近稍偏于P 区一边的地方，处于高能态的电子与空穴相遇时，便产生发光复合。这种发光复合所发
出的光属于自发辐射，辐射光的波长决定于材料的禁带宽度g E ，即g
E eV m ?=μλ241. 2、应用发光二极管时注意哪些要点？
答：⑴开启电压： 发光二极管的电特性和温度特性都与普通的硅、锗二极管类似。只是正向开启电压一般都比普通的硅、锗二极管大些，而且因品种而异。
⑵温度特性：利用发光二极管和硅的受光器件进行组合使用时，应注意到二者的温度特性是相反的。温度升高时，发光二极管的电光转换效率变小，亮度减弱。而硅的受光器件，光电转换效率却是增加的。所以使用时，应把二者放到一起考虑，注意其组合后的整体温度特性。
⑶方向特性：发光二极管一般都带有圆顶的玻璃窗，当利用它和受光器件组合时，应注意到这一结构上的特点。发光管与受光管二者对得不准时，效果会变得很差。
3、激光的产生有哪些条件？
答：⑴需要泵源,把处于较低能态的电子激发或泵浦到较高能态上去。⑵介质必须能发生粒子数反转,使受激辐射足以克服损耗。⑶必须要有一个共振腔提供正反馈及增益,以维持受激辐射的持续振。4、简述注入式半导体激光器的发光过程。
答：注入式半导体激光器的工作过程是，加外电源使PN 结进行正偏置。正向电流达到一定程度时，PN 结区即发生导带对于价带的粒子数反转。这时，导带中的电子会有一部分发生辐射跃迁，同时产生自发辐射。自发辐射出来的光，是无方向性的。但其中总会有一部分光是沿着谐振腔腔轴方向传播的，往返于半导体之间。通过这种光子的诱导，即可使导带中的电子产生受激辐射（光放大）。受激辐射出来的光子又会进一步去诱导导带中的其它电子产生受激辐射。如此下去，在谐振腔中即形成了光振荡，从谐振腔两端发射出激光。只要外电源不断的向PN 结注入电子，导带对于价带的粒子数反转就会继续下去，受激辐射即可不停地发生，这就是注入式半导体激光器的发光过程。
5、光器和发光二极管的时间响应如何？使用时以什么方式（连续或脉冲）驱动为宜？
答：发光二极管：发光二极管的响应时间很短，一般只有几纳秒至几十纳秒。采用脉冲驱动的情况下，获得很高的亮度，但应考虑到脉冲宽度、占空度比与响应时间的关系。
半导体激光器：响应时间很短。半导体激光器的阈值电流都比较高，由于激光器工作时需要的电流很大，电流通过结和串联电阻时，将使结的温度上升，这又导致阈值电流上升。所以阈值电流很高的激光器，通常用脉冲电流来激励，以降低平均热损耗。习题10
一、填空题
光电耦合器是由（发光） 器件与（光敏） 器件组成的（电）－（光）－（电）器件。这种器件在信息传输过程中是用（光）作为媒介把输入边和输出边的电信号耦合在一起的。
二、简答题
1、简述光电耦合器件的电流传输比β与晶体管的电流放大倍数β的区别？
答：⑴晶体管的集电极电流远远大于基极电流，即β 大；
⑵光电耦合器件的基区内，从发射区发射过来的电子是与光激发出的空穴相复合而成为光复和电流，可用αI F 表示， α为光激发效率（它是发光二极管的发光效率、光敏三极管的光敏效率及二者之间距离有关的系数）。一般光激发效率比较低，所以I F 大于I C 。即光电耦合器件在不加复合放大三极管时， β 小于1。
2、简述光电耦合器件的特点。
答：⑴具有电隔离的作用。它的输入、输出信号完全没有电路联系，所以输入和输出回路的电平零电位可以任意选择。绝缘电阻高达1010Ω～1012
Ω，击穿电压高达100～25KV ，耦合电容小到零点几皮法。
⑵信号传输是单向性的，不论脉冲、直流都可以使用。适用于模拟信号和数字信号。
⑶具有抗干扰和噪声的能力。它作为继电器和变压器使用时，可以使线路板上看不到磁性元件。它不受外界电磁干扰、电源干扰和杂光影响。
⑷响应速度快。一般可达微秒数量级，甚至纳秒数量级。它可传输的信号频率在直流和10MHz 之间。
⑸使用方便，具有一般固体器件的可靠性，体积小，重量轻，抗震，密封防水，性能稳定，耗电省，成本低，工作温度范围在－55℃～＋100℃之间。
三、分析题
光电耦合器件测试电路如图所示，分析它的工作原理。
S1开关接通后：
⑴S2开关没有接通，正常情况下LED是不发光的。如果它是发光的，则说明光电耦合器的接收端已经短路。
⑵S2开关接通，正常情况下LED发光，它的发光强度可以用电位器RP来调节。如果LED没有发光，则说明光电耦合器是坏的。
习题11
一、填空题
1、光电成像器件包括（扫描成像器件）（非扫描成像器件）。
2、扫描型光电成像器件又称（摄像器件）。光电摄象器件应具有三种基本功能（光电变换）（光电信号存储）（扫描输出）。
3、分辨率是用来表示能够分辨图像中明暗细节的能力。分辨率常用两种方式来描述（极限）分辨率和（调制传递）函数。
习题12
一、概念题
1、转移效率：电荷包从一个势阱向另一个势阱中转移，不是立即的和全部的，而是有一个过程。在一定的时钟脉冲驱动下，设电荷包的原电量为Q(0)，在时间t时，大多数电荷在电场的作用下向下一个电极转移，但总有一小部分电荷某种原因留在该电极下，若被留下来的电荷为Q(t)，则转移效
率η定义为转移的电量与原电量之比，即
()()
()0
Q
t
Q
Q-
=
η
2、转移损失率：电荷包从一个势阱向另一个势阱中转移，不是立即的和全部的，而是有一个过程。在一定的时钟脉冲驱动下，设电荷包的原电量为Q(0)，在时间t时，大多数电荷在电场的作用下向下一个电极转移，但总有一小部分电荷某种原因留在该电极下，若被留下来的电荷为Q(t)，则转移
损失率定义为残留于原势阱中的电量与原电量之比，即
()
()0
Q
t
Q
=
η二、简答题
1、为什么CCD必须在动态下工作？其驱动脉冲的上、下限频率受哪些条件限制，应如何估算？答：CCD是利用极板下半导体表面势阱的变化来储存和转移信息电荷的，所以它必须工作于非热平衡态。时钟频率过低，热生载流子就会混入到信息电荷包中去而引起失真。时钟频率过高，电荷包来不及完全转移，势阱形状就变了，这样，残留于原势阱中的电荷就必然多，损耗率就必然大。因此，使用时，对时种频率的上、下限要有一个大致的估计。
为了避免由于热平衡载流子的干扰，注入电荷从一个电极转移到另一个电极所用的时间t必须小于
少数载流子的平均寿命。当时钟频率过高时，若电荷本身从一个电极转移到另一个电极所需的时间t 大于时钟脉冲使其转移的时间T/3，那么，信号电荷跟不上驱动脉冲的变化，转移效率大大下降。 f 上决定于电荷包转移的损耗率ε，就是说，电荷包的转移要有足够的时间，电荷包转移所需的时间应使之小于所允许的值。三、分析题
分析浮置扩散放大器输出的工作原理。
答：V 1为复位管，R 1为限流电阻，V 1为输出管，R L 为负载电阻，C 为等效电容。电荷包输出前，要先给V 1的栅极加一窄的复位脉冲φR ，这时，V 1导通，C 被充电到电源电压，V 2管的源极S 2的电压也跟随上升接近于电源电压。φR 变为低电平以后，V 1截止，但V 2在栅极电压的控制下仍为导通状态。当电荷包经过输出栅OG 流过来时，C 被放电，V 2的源极电压也跟随下降，下降的程度则正比于电荷包所携带的电量，即构成输出信号。
习题13
一、填空题
1、变像管还是像增强管取决于（阴极材料）。如果对（红外或紫外）光线敏感，则它就是变像管；如果它只对（微弱的可见）光敏感，则它就是像增强管。
2、变像管和像增强管都具有图像增强的作用，实现图像增强一般有两种方法：增强（电子图像密度）和增强（增强电子的动能）。
3、增强电子图像密度，一般利用（二次电子发射）来实现； 增强电子动能，用增强（增强电场或磁场的）的方法。
二、简答题
1、变像管？像增强管？像管和摄像管的区别？ 答：变象管是指能够把不可见光图象变为可见光图象的真空光电管。图象增强管是指能够把亮度很低的光学图象变为有足够亮度图象的真空光电管。
2、简述像管的工作原理。答：⑴目标物所发出的某波长范围的辐射通过物镜在半透明光电阴极上形成目标的像，引起光电发射。阴极面每一点发射的电子数密度正比于该点的辐射照度。这样，光阴极将光学图像转变为电子数密度图像。
⑵加有正高压的阳极形成很强的静电场，合理的安排阳极的位置和形状，让它对电子密度图像起到电子透镜的作用，使阴极发出的光电子聚焦成像在荧光屏上。它还使光电阴极发射出来的光电子图象，在保持相对分布不变的情况下进行加速。
⑶荧光屏在一定速度的电子轰击下发出可见的荧光，这样，在荧光屏上便可得到目标物的可见图像。 习题14
1、已知硅光电二极管2DU2的灵敏度S i =0.55μA/μW ，结间漏置电导G=0.02μS ，转折点电压U M =13V ，入射光功率从Φmin =15μW 变到Φmax =35μW ，供电偏电压为U b =55V 。
求：⑴取得最大线性输出电压下最佳负载R L 。⑵输出电压ΔU 。(3)输出电流ΔI 。
解：
S U S G U S GU G S GU U G i i i μ5113
3555002010000000...)(max max max
≈?+=+=+=∴+=ΦΦΦ
()ΩM G R S U U U G G G U U U G L L b L L
b 1621464013551351000000...≈=
∴≈-?=-=
∴-=μ 又 ()()()V U U U V G G S U G U S GU U U G L i b L b L 72273520..)(max min max min
max max =-=∴≈+-=∴+=-?ΦΦ
A U G I I I L μ51072246403...)(min max ≈?==-=??
2、已知硅光电池2CR32的受光面积为5×10mm 2，在室温30℃，人射光照度为1000W/m 2的条件下，U OC =0.55V ，I SC =12×10-3A 。求能在200～700 W/m 2照度范围内，
求：⑴取得最大线性输出电压下最佳负载R L 。
⑵输出电压ΔU 。⑶输出电流ΔI 。 解：
V E
E U U U m W E W m A E I S V U A
I m W E T OC OC SC i OC SC 5407001012550101210002261321.ln .max ='+='=??==
∴=?==--时的时 Ω45700
101254070707016=???='='=-....)(MAX i OC P OC M E S U I U R 从经验公式可知 ()V
E E S R I R U i M P M 27050010124526.)(min max =???=-==-?? mA A R U I M 6006045
2703====..)(?? 3、光敏电阻R 与R L ＝20k Ω的负载电阻串联后接于U b ＝12V 的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为U 1＝20mV ，有光照时负载上的输出电压为U 2＝2V ，求 ①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值②
若光敏电阻的光电导灵敏度S g ＝6×10－6S/lx ,求光敏电阻所受的照度。 解：①光敏电阻的暗电阻和亮电阻值的计算
L L L b b L L L R R U U R U R R R U -=∴+=
ΩΩΩM K R R U U R mV U K R V
U L L L
b L L b 981111980202012.=-=∴===＝暗态时暗
ΩΩK R R U U R V U K R V
U L L L
b L L b 10022012＝亮态时亮-=∴=== ②光敏电阻所受的照度
lx lx S S S G E lx S E
G S S
G G G S R G S R G K R K R g g 65110610929106929101080110011980666....≈??==∴?==
∴≈∴==---光光暗亮光亮
亮暗暗亮暗又＝－＝＝＝＝ μμμΩΩ
4、已知CdS 光敏电阻的最大功耗为40mW,光电导灵敏度S g =0.5×10-6
S/lx 暗电导g 0＝0，若给其加偏置电压20V ，此时入射到光敏电阻上的极限照度为多少？
解：负载电阻为0时，光敏电阻流过的电流为最大。 ()lx S G E E G S mS S R G K I U R mA A U p I V U mW p g g P P g P P P P P 200105.0101.0101
10101010
220210220104020400
6
4
max max max max
4min
max 33max min 33max max
max 0=?==∴=
===∴Ω=Ω?=?==∴=?=?==∴===------ 又 习题15
设计一套测量材料透过率的光电测试自动装置，要求消除光源的不稳定性因素的影响。 ⑴绘出工作原理图。⑵绘出原理框图。⑶说明工作原理。
答：⑴工作原理图
⑵原理框图
⑶说明工作原理：
①在装上被测样品4之前，光屏处于最大吸收位置，并使二通道的输出光通量相等，处于平衡状态。 ②当插入被测样品之后，测量通道的光通量减少。此时若移动光屏改变透过率值使光屏上透过增大恰好等于被测样品的吸收值，这就可以使二个通道重新达到平衡。
③光屏的移动由与之相连的指针机构9显示，指针的位置和不同被测样品的透过率相对应。
④这样，光屏或指针的位置就是被测透过率的量度值，并在二通道的输出光通量相等时读出。习题16
设计一台有合作目标的光电测距装置。说明工作原理。答：
⑴半导体激光器作辐射源A ，若在激光器供电电路中外加谐波电压U 0就能得到接近正弦的辐射光波，其初始相位和激励电压U 0相同。
()?
??=+=??? ??
+
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n C T n C
f ???ππ?π?π??λ＝可表示为：点的相移点传播到光波从＝则波长为
为设辐射光波的调制频率 ()m m f n C f n C t n C L L B A t B A ?+?=??=?=?=λπ?π?22为
之间的距离和，则点所用时间为点传播到若光波从
⑵在B 点设置一个反射器（即协作靶），使从测距仪发出的光波经靶标反射在返回到测距仪，由测距仪的测相系统对光波往返一次的相位变化进行测量。
()
()()m m L m m L m m L S ???+=+?=?+?=22λ
λ
⑶相位测量技术只能测量出不足2π的相位尾数△φ，即只能确定余数△m ，因此当L 大于L S 时，用一把光尺是无法测定距离的。
当距离小于L S 时，即m =0时，可确定距离为：
()()??
? ??==+?=
π?λ22???S S L m L m m L 习题17
1、光学目标是什么？
答：不考虑被测对象的物理本质，只把它们看作是与背景间有一定光学反差的几何形体或图形景物。
2、简述黑白激光打印机的工作过程。
⑴打印机接收到计算机命令和打印数据后（如要求打印字母“B”），在打印控制器或PC处理器的作用下将待打印文本/图形转换为光栅位图数据，同时生成控制激光扫描器动作的脉冲电信号。
⑵在脉冲电信号的控制下，激光扫描器向感光鼓表面的指定位置发射激光，激光束定位工作由发射棱镜的转动来辅助完成。感光鼓表面受到照射的区域，因光敏材料电阻发生变化，导致原有的正电荷消失。这样，感光鼓表面剩下的正电荷就会形成“文字潜影”。
⑶在转动过程中，碳粉盒的墨粉被吸附到电荷潜影区域。因墨粉带有负电，在静电吸引力下就会被附着在感光鼓的潜影区域，形成墨粉构成的影像。
⑷送纸机构将打印纸送入，在这个过程中打印纸会带上很强的正电荷。打印纸与感光鼓墨粉影像区域接触后，墨粉会在更强的静电作用力下转移到纸张上面，形成打印影像。之后，感光鼓继续转动，表面残余墨粉会被一个清洁器清除干净。当感光鼓转动一个周期之后，又会进入到下一个打印循环中去。
⑸热转印单元加热纸张，墨粉被熔化永久性固定，完成一个扫描行的打印。由于工作时感光鼓不断转动、墨粉连续被吸附、纸张持续被送入，最终完成整幅图像的打印工作。
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）围的电磁辐射称 μ）到（0.78m 为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间、给定方向上单位立体角所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= = 又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
-建筑工程检测试验技术管理规范
建筑工程检测试验技术管理规范 JGJ 190-2010备案号J973-2010 2010．01．08发布2010.07.01实施 1总则 1.0.1为规范建筑工程施工现场检测试验技术管理方法，提高建筑工程施工现场检测试验技术管理水平，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于建筑工程施工现场检测试验的技术管理。 1.0.3 本规范规定了建筑工程施工现场检测试验技术管理的基本要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。 1.0.4 建筑工程施工现场检测试验技术管理除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1 检测试验inspection and testing 依据国家有关标准和设计文件对建筑工程的材料和设备性能、施工质量及使用功能等进行测试，并出具检测试验报告的过程。 2.0.2 检测机构inspection and testing organ 为建筑工程提供检测服务并具备相应资质的社会中介机构，其出具的报告为检测报告。 2.0.3 企业试验室in-house testing laboratory 施工企业内部设置的为控制施工质量而开展试验工作的部门，其出具的报告为试验报告。 2.0.4 现场试验站testing station at construction site 施工单位根据工程需要在施工现场设置的主要从事试样制取、养护、送检以及对部分检测试验项目进行试验的部门。 3基本规定 3.0.1 建筑工程施工现场检测试验技术管理应按以下程序进行： 1 制定检验试验计划； 2 制取试样； 3 登记台账； 4 送检； 5 检测试验； 6 检测试验报告管理。 3.0.2 建筑工程施工现场应配备满足检测试验需要的试验人员、仪器设备、设施及相关标准。 3.0.3 建筑工程施工场检测试验的组织管理和实施应由施工单位负责。当建筑工程实行施工总承包时，可由总承包单位负责整体组织管理和实施，分包单位按合同确定的施工范围各负其责。 3.0.4 施工单位及其取样、送检人员必须确保提供的检测试样具有真实性和代表性。 3.0.5 承担建筑工程施工检测试验任务的检测单位应符合下列规定： 1 当行政法规、国家现行标准或合同对检测单位的资质有要求时，应遵守其规定；当没有要求时，可由施工单位的企业试验室试验，也可委托具备相应资质的检测机构检测； 2 对检测试验结果有争议时，应委托共同认可的具备相应资质的检测机构重新检测；
检测技术及仪表作业题及参考答案071010
东北农业大学网络教育学院 检测技术及仪表作业题 作业题（一） 1．什么是自动检测系统?请画出基本结构框图。 自动检测系统是自动测量，自动计量、自动保护、自动诊断自动信号等诸多系统的总称。 2．什么是电量传感器?什么是电参数传感器。 将非电量转变委电量信号如电压等的传感器为电量传感器。如热电耦、磁电传感器、光电传感器、压电传感器等。 将被测量转换为电参数的传感器为电参数传感器。如电阻、电容、电感传感器等。 3．什么是等精度测量? 在同一条件下进行的一系列测量称为等精度测量。 4．什么是测量误差？ 用器具测量时，测量值与实际值之差为～。 5．什么时系统误差？什么是测量的准确度？ 按已知函数规律变化的误差为～。它有恒定系差和变值系差之分，系差越小，测量的准确度越高。6．什么是随机误差？什么是测量精度？ 由很多复杂因素的微小变化引起的偶然误差称为～，随机误差越小，测量精度越高。 7．么是测量的精确度？ 测量精确度是衡量测量过程中系统误差和随机误差大小的一个技术指标，当二者都很小时，则称测量精度高。 8．什么是静态误差，什么是动态误差？ 被测量随时间基本不变或变化缓慢的附加误差为静态误差，测量值随时间变化很快的过程中所产生的附加误差为动态误差。 9．什么是电阻应变传感器，它分为几类？ 将被测量的力（压力、荷重，扭力）通过它所产生的金属变形转换成电阻变化的敏感元件为～、分为电阻丝应变片和半导体应变片两种。 10．差动自感传感器有何特点？ 从理论上清除了起始时的零位输出； 灵敏度提高 线性度得到改善 可以进行温度补偿，减弱或消除温度，电源及外界干扰引起得影响。
11．请说出测量的随机误差有那些统计特点？ （1）集中性：大量重复测量使所得的数值均集中分布在其平均值附近，离越近的值出现的机会越多， 而离越远的值出现的机会越少，称为分布中心。 ∑==n i i x n x 1 1 式中 n 为测量次数； x i 为第 i 次测量值。 （2）对称性：当 n 足够大时，符号相反，绝对值相等的误差出现的机会（或称概率）大致相等。 （3）有限性：绝对值很大的误差出现的机会极少。 （4）抵偿性：当 n →∞时，随机误差的平均值的极限为零 作业题二 1． 热电偶属于什么类型的传感器，它的基本测温原理是什么？ 属于电能量传感器，它是基于热电效应进行测温度的 热电效应是指两种不同的导体或半导体材料A,B 连接成闭合回路。当两端的温度不同时，则该回路就会产生热电动势 2．试述如何应用导线补偿法测量热电偶的回路电势？其理论依据是什么？ 将热电偶的冷端用导线引出，接到测量仪表上，同时应保证两导线的材料相同，以热电偶的连接点的温度相同，与仪表的连接点的温度相同，理论依据是热电偶的中间定律。 3．磁电式传感器的工作原理是什么？请画出其测量加速度的原理图，并说明测量的理论依据。 是发电机工作原理，即绕组中磁通发生变化，则在绕组中产生感应电动势。测量电路如下图，测量依据是磁电传感器输出与速度成正比经微分后输出即为加速度 4．什么是压电效应，影响极化电荷的因素有那些？ 对某些介质，当沿着一定方向对它施加压力时，部产生极化现象，同时在它的两个表面便产生符号相反的极化电荷，当外加力去掉后又重新恢复到不带电的状态，这种现象称为压电效应。 极化电荷与压电材料和力的大小及方向有关。 5． 举例说明压电传感的应用实例，并画图说明其工作原理， 教材p145，F5―16。F －15 6．什么是霍尔效应？霍尔元件的电磁特性是怎样的？ 在金属或半导体薄片上，若在他的两端通过控制电流I ，并在薄片垂直方向上施以磁场B ，则在I 和B 的方向上将产生一个大小与控制电流和B 成正比的电动势。这种现象称为霍尔效应。 1．U-I 特性：当磁场与环境一定时，U-I 曲线是线性的 2．U-B 曲线： 当B ≤0.5韦伯/m 2 时，U-B 曲线成线性。否则为非线性。
光电检测技术作业答案
光电检测技术作业2 光电导灵敏度S g = 0.5X10 -6S/lx，1. 设某只CdS光敏电阻的最大功耗为30mW， =0 。试求当 CdS 光敏电阻上的偏置电压为 20V 时的极限照度。 暗电导 g 2. 在如图所示的照明灯控制电路中，将上题所给的CdS光敏电阻用作光电传感 器，若已知继电器绕组的电阻为 5 K ，继电器的吸合电流为2mA，电阻R 1K 。求为使继电器吸合所需要的照度。要使继电器在 3lx时吸合，问应如何调整电阻器R？
3. 在如图所示的电路中，已知R b 820 ，R e 3.3k ,U w 4V，光敏电 阻为R p ，当光照度为40lx时输出电压为6V，80lx时为9V。设该光敏电阻在30~100lx之间的 值不变。试求： （1）输出电压为8V时的照度。 （2）若R e增加到6k ，输出电压仍然为8V，求此时的照度。 （3）若光敏面上的照度为70lx，求R e 3.3k 与R e 6k 时输出的电压。（4）求该电路在输出电压为 8V时的电压灵敏度。
4. 影响光生伏特器件频率响应特性的主要因素有哪些？为什么PN结型硅光电二极管的最高工作频率小于等于107Hz？ 5为什么在光照度增大到一定程度后，硅光电池的开路电压不再随入射照度的增大而增大？硅光电池的最大开路电压为多少？为什么硅光电池的有载输出电压总小于相同照度下的开路电压？ 6硅光电池的内阻与哪些因素有关？在什么条件下硅光电池的输出功率 最大？ 答：（1）极电容，串接电阻，串接电阻越小越好。 （2）显然，存在着最佳负载电阻Ropt，在最佳负载电阻情况下负载可以获得最大的输出功率Pmax
铁路工程试验检测技术培训资料
铁路工程试验检测技术 一.单选型试题 (每小题1.00 分,总共253分) 1.TB10414-2003中规定，塑料排水板施工抽检频率（） A.同一厂家、产地、品种且连续进场每10万米为一批，不足10万米也按一批计 B.同一厂家、产地、品种且连续进场每5万米为一批，不足5万米也按一批计 C.同一厂家、产地、品种且连续进场每20万米为一批，不足20万米也按一批计 D.同一厂家、产地、品种且连续进场每1万米为一批，不足1万米也按一批计 答案:A 2.TB10414-2003中规定，土工合成材料加筋垫层检验数量（） A.同一厂家、产地、品种且连续进场每3万m2为一批，不足3万m2也按一批计 B.同一厂家、产地、品种且连续进场每5万m2为一批，不足5万m2也按一批计 C.同一厂家、产地、品种且连续进场每20万m2为一批，不足20万m2也按一批计 D.同一厂家、产地、品种且连续进场每1万m2为一批，不足1万m2也按一批计答案:A 3.下面那个检验指标不是混凝土拌合用水要求的检验项目（）。 A.氯化物含量 B.硫酸盐含量 C.碱含量 D.甲醛含量 答案:D 4.环境（）不属于冻融破坏环境。 A.微冻地区+频繁接触水 B.微冻地区+水位变动区 C.严寒和寒冷地区+水位变动区 D.严寒和寒冷地区 答案:D 5.用块石类混合料填筑的普通铁路路基，其压实质量采用( )指标控制 A.K30 B.K30、n C.K30、K D.K30、相对密度Dr
6.《铁路工程土工试验规程》中颗粒分析试验规定：筛析法适用于粒径小于或等于60mm ，大于0.075mm的土；密度计法和移液管法适用于粒径小于0.075mm 的土。筛析法中，对于含有黏土采用（）试验方法 A.水筛法 B.干筛法 C.比重计法 D.蜡封法 答案:A 7.K30平板荷载是采用直径为30cm的荷载板测定下沉量为( )时的地基系数的试验方法. A.1.25m B.1.25mm C.2.5mm D.0.125m 答案:B 8.预应力混凝土预制梁试生产前，应进行混凝土配合比选定试验，制作各种混凝土耐久性试件，进行耐久性试验。以下各项试验中，（）可以不做。 A.抗冻性 B.抗渗性 C.抗氯离子渗透性 D.耐磨性 答案:D 9.胶凝材料是指用于配制混凝土的水泥与粉煤灰、磨细矿渣粉和硅灰等活性矿物掺和料的总称。水胶比则是混凝土配制时的（）总量之比。 A.用水量与胶凝材料 B.用水量与水泥和粉煤灰 C.水泥与粉煤灰 D.用水量与水泥 答案:A 10.铁路路基用细粒土填筑的普通铁路路基，其压实质量采用( )指标控制。 A.K30、K 、Evd B.K30、n C.K30、K D.K30、K 、Ev2 答案:C 11.高速铁路路基的基床表层用级配碎石填筑，其小于0.02mm的颗粒含量用以下哪个方法检测较为适宜。( ) A.筛析法
传感器和检测技术课后答案
第一章课后习题答案 1．什么是传感器？它由哪几个部分组成？分别起到什么作用？ 解：传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置，能完成检测任务；传感器由敏感元件，转换元件，转换电路组成。敏感元件是直接感受被测量，并输出与被测量成确定关系的物理量；转换元件把敏感元件的输出作为它的输入，转换成电路参量；上述电路参数接入基本转换电路，便可转换成电量输出。2．传感器技术的发展动向表现在哪几个方面？ 解：（1）开发新的敏感、传感材料：在发现力、热、光、磁、气体等物理量都会使半导体硅材料的性能改变，从而制成力敏、热敏、光敏、磁敏和气敏等敏感元件后，寻找发现具有新原理、新效应的敏感元件和传感元件。 （2）开发研制新型传感器及组成新型测试系统 ①MEMS技术要求研制微型传感器。如用于微型侦察机的CCD传感器、用于管道爬壁机器人的力敏、视觉传感器。 ②研制仿生传感器 ③研制海洋探测用传感器 ④研制成分分析用传感器 ⑤研制微弱信号检测传感器 （3）研究新一代的智能化传感器及测试系统：如电子血压计，智能水、电、煤气、热量表。它们的特点是传感器与微型计算机有机结合，构成智能传感器。系统功能最大程度地用软件实现。 （4）传感器发展集成化：固体功能材料的进一步开发和集成技术的不断发展，为传感器集成化开辟了广阔的前景。 （5）多功能与多参数传感器的研究：如同时检测压力、温度和液位的传感器已逐步走向市场。 3．传感器的性能参数反映了传感器的什么关系？静态参数有哪些？各种参数代表什么意义？动态参数有那些？应如何选择？ 解：在生产过程和科学实验中，要对各种各样的参数进行检测和控制，就要求传感器能感受被测非电量的变化并将其不失真地变换成相应的电量，这取决于传感器的基本特性，即输出—输入特性。衡量静态特性的重要指标是线性度、灵敏度，迟滞和重复性等。 1）传感器的线性度是指传感器的输出与输入之间数量关系的线性程度； 2）传感器的灵敏度S是指传感器的输出量增量Δy与引起输出量增量Δy的输入量增量Δx 的比值； 3）传感器的迟滞是指传感器在正（输入量增大）反（输入量减小）行程期间其输出-输入特性曲线不重合的现象；
电子科技大学光电检测技术期末考试
电子科技大学光电检测技术期末考试 光电检测技术课程考试题B 卷（120 分钟）考试形式： 开卷考试日期2009 年6 月12 日 课程成绩构成：平时20 分，期中分，实验分，期末80 分 一二三四五六七八九十合 计 一、填空题（每空一分，共15分） 1、入射光在两介质分界面的反射率与（）有关。 2、已知本征硅的禁带宽度E g＝1.2eV，则该半导体材料的本 征吸收长波限为（）。 3、某一干涉仪的最高频率为20MHz，选用探测器的时间常数应小于（）。 4、温度越高，热辐射的波长就（）。 5、光电检测是以光信息的变换为基础，它有（）和（ ）两种基本工作原理。 6、光电探测器的物理效应通常分为（）、（）、
（）。 7、光电检测系统主要由（）、（）、 （）和（）。 8、光电三极管的增益比光电二极管（），但其线性范围比光电二极管（）。 二、判断题（每题一分，共１０分） 1、PIN管的频率特性比普通光电二极管好。 （） 2、提高载流子平均寿命能同时提高光电导器件的增益及其截止频率。（） 3、有基极引线光电三极管可作为光电二极管和无基极引线 光电三极管使用。（） 4、对光源进行调制即可消除光源波动及背景光干扰的影响。 （） 5、光电二极管阵列中各单元面积减小，则其信号电流和暗 电流同比例减小。（） 6、阵列器件输出的信号是数字信号。 （） 7、光敏电阻受温度影响大，通常工作在低温环境下工作。 （） 8、在微弱辐射作用下，光电导材料的光电灵敏度越高。 （）
9、光电探测器件输出的信号只有比噪声大时，测量才能进 行。（） 10、光电池的频率特性很好。 （） 三、简答题（每小题6分，共30分） 1、总结原子自发辐射、受激吸收、受激辐射三个过程的基本 特征。 2、半导体激光器和发光二极管在结构上、发光机理和工作特性上有什么不同？ 3、说明为什么本征光电导器件在微弱的辐射作用下，时间显影越长，灵敏度越高。 4、硅光电池的内阻与哪些因素有关?在什么条件下硅光电池 的输出功率最大? 5、光电三极管和普通三极管有什么不同？为什么说光电三极管比 光电二极管的输出电流可以大很多倍？ 四、论述题（45分） 1、试从工作原理和系统性能两个方面比较直接探测和外 差探测技术的应用特点。(10分) 2、写出硅光电二极管的全电流方程，说明各项物理意义。 （10分） 3、试问图1-1 (a) 和图1-1(b)分别属哪一种类型偏置电路？
光电检测技术考试试卷
光电检测技术期中考试试卷 2014 一．选择题（20分） 1．对于费米能级，以下说法不正确的是（ ） A 一个平衡的系统只能有唯一一个费米能级 B 电子占据率为0.5时所对应的能级 C p 型半导体材料费米能级靠近价带顶 D n 型半导体材料费米能级靠近价带顶 2．负电子亲和势阴极和正电子亲和势比较有重要差别，参与发射的的电子（ ） A 不是冷电子，而是热电子 B 不是热电子，而是冷电子 C 既是冷电子，又是热电子 D 既不是冷电子，也不是热电子 3．下列器件按照响应速度由快到慢的顺序，正确的是（ ） A PIN 光电二极管 PN 结光电二极管 光电三极管 光敏电阻 B PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 光电三极管 C 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻PN 结光电二极管 D PN 结光电二极管 光电三极管 PIN 光电二极管 光敏电阻 4．下列探测器的光－电响应时间，由少数载流子的寿命决定： （ ） A 光电导探测器 B 光电二极管 C 光电倍增管 D 光电倍增管 5．对于光敏电阻，下列说法不正确的是( ) A 弱光照下，光电流与照度之间具有良好的线性关系 B 光敏面做成蛇形，有利于提高灵敏度 C 光敏电阻光谱特性的峰值波长，低温时向短波方向移动 D 光敏电阻具有前历效应 6．下列光源中哪一种光源，可作为光电探测器在可见光区的积分灵敏度测量标准光源：（ ） A 氘灯 B 低压汞灯 C 色温2856K 的白炽灯 D 色温500K 的黑体辐射器 7．当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（ ） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 8．表中列出了几种国外硅APD 的特性参数 根据表中数据，要探测830nm 的弱光信号，最为合适的器件是 （ ） A C30817E B C30916E C C30902E D C30902S 9．已知甲、乙两厂生产的光电器件在色温2856K 标准钨丝灯下标定出的灵敏度分别为uW uA S e /5=， lm A o S v /4.=，则甲乙两厂中光电器件灵敏度比较结果正确的是（ ） A. 甲场灵敏度高 B. 乙场灵敏度高 C. 甲乙两场灵敏度一样高 D. 无法比较
建筑工程检测试验技术管理规范
建筑工程检测试验技术管 理规范 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
建筑工程检测试验技术管理规范 JGJ 190-2010备案号J973-2010 2010．01．08发布实施 1总则 1.0.1为规范建筑工程施工现场检测试验技术管理方法，提高建筑工程施工现场检测试验技术管理水平，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于建筑工程施工现场检测试验的技术管理。 1.0.3 本规范规定了建筑工程施工现场检测试验技术管理的基本要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。 1.0.4 建筑工程施工现场检测试验技术管理除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1 检测试验 inspection and testing 依据国家有关标准和设计文件对建筑工程的材料和设备性能、施工质量及使用功能等进行测试，并出具检测试验报告的过程。 2.0.2 检测机构 inspection and testing organ 为建筑工程提供检测服务并具备相应资质的社会中介机构，其出具的报告为检测报告。 2.0.3 企业试验室 in-house testing laboratory
施工企业内部设置的为控制施工质量而开展试验工作的部门，其出具的报告为试验报告。 2.0.4 现场试验站 testing station at construction site 施工单位根据工程需要在施工现场设置的主要从事试样制取、养护、送检以及对部分检测试验项目进行试验的部门。 3基本规定 3.0.1 建筑工程施工现场检测试验技术管理应按以下程序进行： 1 制定检验试验计划； 2 制取试样； 3 登记台账； 4 送检； 5 检测试验； 6 检测试验报告管理。 3.0.2 建筑工程施工现场应配备满足检测试验需要的试验人员、仪器设备、设施及相关标准。 3.0.3 建筑工程施工场检测试验的组织管理和实施应由施工单位负责。当建筑工程实行施工总承包时，可由总承包单位负责整体组织管理和实施，分包单位按合同确定的施工范围各负其责。
测试技术作业答案
习题 1-2 求正弦信号t x t x ωsin )(0=的绝对均值x u 和均方根值rms x 。 解：dt t x T u T x ?=2 0sin ||2/1 ω 200|)cos (||2T t T x ωω-= )cos 0(cos 2||20ππ -=x π | |20x = ?=T rms dt t x T x 0 20)sin (1ω ＝ ? -T dt t T x 0 2 02 2cos 1ω ＝ 2 2 0T T x ?＝2 2 0x
1-3 求指数函数)0,0()(≥>=-t a Ae t x at 的频谱 解：指数函数为非周期函数，用傅立叶变换求其频谱。 ?+∞ ∞---=dt e Ae f X ft j at π2)( ? +∞ +-= )2(dt Ae t f j a π ∞ ++-+-= 0)2(|2t f j a e f j a A ππ f j a A π2+= 幅频谱表示式：22)(ω ω+=a A A 相频谱表示式：a arctg ω ω?-=)( 2-2 用一个时间常数为0.35s 的一阶装置去测量周
期分别为1s 、2s 和5s 的正弦信号，问幅值误差将是多少？ 解：1）一阶系统的频率响应函数为： 1 1)(+= τωωj H 幅频表示式：1 )(1 )(2 += τωωA 2）设正弦信号的幅值为x A ，用一阶装置测量 正弦信号，测量幅值（即一阶装置对正弦信号的输出）为)(ωA A x 幅值相对误差为： )(1) (ωωA A A A A x x x -=- 3）因为T 1 =ω T=1s 、2s 、5s ，则ω=2π、π、2π/5(rad) 则A(ω)分别为：=+?1 )235.0(1 2 π0.414 673.01 )35.0(1 2 =+?π 915.01 )5 235.0(1 2 =+?π
建筑工程检测试验技术管理规范
建筑工程检测试验技术管理规范
建筑工程检测试验技术管理规范 JGJ 190- 备案号J973- ．01．08发布 .07.01实施 1总则 1.0.1为规范建筑工程施工现场检测试验技术管理方法，提高建筑工程施工现场检测试验技术管理水平，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于建筑工程施工现场检测试验的技术管理。 1.0.3 本规范规定了建筑工程施工现场检测试验技术管理的基本要求。当本规范与国家法律、行政法规的规定相抵触时，应按国家法律、行政法规的规定执行。 1.0.4 建筑工程施工现场检测试验技术管理除应执行本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语 2.0.1 检测试验 inspection and testing 依据国家有关标准和设计文件对建筑工程的材料和设备性能、施工质量及使用功能等进行测试，并出具检测试验报告的过程。 2.0.2 检测机构 inspection and testing organ 为建筑工程提供检测服务并具备相应资质的社会中介机构，其出具的报告为检测报告。 2.0.3 企业试验室 in-house testing laboratory
施工企业内部设置的为控制施工质量而开展试验工作的部门，其出具的报告为试验报告。 2.0.4 现场试验站 testing station at construction site 施工单位根据工程需要在施工现场设置的主要从事试样制取、养护、送检以及对部分检测试验项目进行试验的部门。 3基本规定 3.0.1 建筑工程施工现场检测试验技术管理应按以下程序进行： 1 制定检验试验计划； 2 制取试样； 3 登记台账； 4 送检； 5 检测试验； 6 检测试验报告管理。 3.0.2 建筑工程施工现场应配备满足检测试验需要的试验人员、仪器设备、设施及相关标准。 3.0.3 建筑工程施工场检测试验的组织管理和实施应由施工单位负责。当建筑工程实行施工总承包时，可由总承包单位负责整体组织管理和实施，分包单位按合同确定的施工范围各负其责。 3.0.4 施工单位及其取样、送检人员必须确保提供的检测试样具有真实性和代表性。 3.0.5 承担建筑工程施工检测试验任务的检测单位应符合下列规定：
光电检测技术期末试卷试题大全
1、光电器件的基本参数特性有哪些? （响应特性噪声特性量子效率线性度工作温度） 响应特性分为电压响应度电流响应度光谱响应度积分响应度响应时间频率响应 噪声分类：热噪声散粒噪声产生-复合噪声1/f噪声信噪比S/N 噪声等效功率NEP 2、光电信息技术是以什么为基础，以什么为主体，研究和发展光电信息的 形成、传输、接收、变换、处理和应用。 （光电子学光电子器件） 3、光电检测系统通常由哪三部分组成 （光学变换光电变换电路处理） 4、光电效应包括哪些 外光电效应和内光电效应） 外光电效应：物体受光照后向外发射电子——多发生于金属和金属氧化物。 内光电效应：物体受到光照后所产生的光电子只在物质内部而不会逸出物体外部——多发生在半导体。 内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。 光电导效应：半导体受光照后，内部产生光生载流子，使半导体中载流子数显著增加而电阻减少的现象。 光生伏特效应：光照在半导体PN结或金属—半导体接触面上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。 5、光电池是根据什么效应制成的将光能转换成电能的器件，按用途可分为 哪几种？ （光生伏特效应太阳能光电池和测量光电池） 6、激光的定义，产生激光的必要条件有什么？ （定义：激光是受激辐射的光放大粒子数反转光泵谐振腔） 7、热释电器件必须在什么样的信号的作用下才会有电信号输出？ （交变辐射） 8、CCD是一种电荷耦合器件，CCD的突出特点是以什么作为信号，CCD的 基本功能是什么？ （电荷CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。） 9根据检查原理，光电检测的方法有哪四种。 （直接作用法差动测量法补偿测量法脉冲测量法） 10、光热效应应包括哪三种。 （热释电效应辐射热计效应温差电效应） 11、一般PSD分为两类，一维PSD和二维PSD，他们各自用途是什么？ （一维PSD主要用来测量光点在一维方向的位置；二维PSD用来测定光点在平面上的坐标。） 12、真空光电器件是基于什么效应的光电探测器，它的结构特点是有一个真空管，其他元件都在真空管中，真空光电器件包括哪两类。 （外光电效应光电管光电倍增管） 二、名词解释 1、响应度 （响应度（或称灵敏度）：是光电检测器输出信号与输入光功率之间关系的度量。）2、信噪比 （是负载电阻上信号功率与噪声功率之比）
自动检测技术_马西秦_第三版_习题答案
检测方法：主动和被动、直接与间接、接触式与非接触式、动态和静态。 静态特性：灵敏度（S=dy/dx ）与分辨率、线性度、迟滞、测量范围与量程、精度等级。 动态特性：幅频特性、相频特性。 ???? ??? ???? 系统误差 绝对误差静态误差表示方法出现的规律随机误差被测量与时间的关系相对误差动态误差粗大误差 绝对误差：（指示值与被测量的真值之差） 相对误差：（绝对误差与被测量真值之差） 引用误差：（绝对误差与仪表量程L 的比值） 最大引用误差不能超过允许值的划分精度等级的尺度。 系统误差的大小表明测量结果的正确度，系统误差越小，测量结果的正确度越高。 随机误差的大小表明精密度，随机误差大，测量结果分散，精密度低（精确度）。 粗大误差（过失误差）主要是人为因素造成的。 电阻应变片的工作原理：导体或半导体材料在外力作用下产生机械变形时，其电阻也想应发生变化的物理现象，电阻应变效应。 ?? ?? ?? ?? ?? ??金属电阻应变片 体型电阻应变片半导体应变片（压阻效应）薄膜型扩散型 △R/R=K0?（K0金属电阻丝的应变灵敏度系数） 金属材料：几何尺寸的改变影响K 0值得大小 半导体材料：电阻率相对变化决定K 0值得大小 传感器的功能：检测，转换 电桥平衡条件：电桥相对臂的阻值乘积相等 铂电阻作为复现温标的基准器（铂易于提纯，化学性质稳定，电阻率较大，耐高温） 热敏电阻类型：正温度系数，负温度系数，临界热敏电阻 电容式传感器是把被测量转换为电容量变化的一种传感器C=?A/d 变面积式、变间隙式、变介电常数式， 自感式电感传感器：变面积型、变间隙型、螺管型 可见采用带相敏整流的交流电桥，输出信号既能反映位移的大小又能反映位移的方向 差动变压器形式：变隙型，螺线管型 Z 轴（光轴）X 轴（电轴）Y 轴（机械轴） 当沿着Z 轴方向受力时不产生压电效应 压电传感器可以等效为与电流源并联或与电压源串联 热电偶基本组成部分：热电极 热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、标准电极定律、中间温度定律。 光电效应分类: 外光电效应（光电管，光电倍增管） 内光电效应（光敏电阻，光敏晶体管） 光生伏特效应（光电池） 光电传感器类型：模拟式光电传感器、脉冲式光电传感器。 光敏二极管在电路中常处于反向偏置状态 抑制形成干扰的"三要素" 消除或抑制干扰源； 阻断或减弱干扰的藕合通道或传输途径； 削弱接收电路对干扰的灵敏度。 硬件抗干扰措施：屏蔽技术、接地技术、浮空技术、隔离技术、滤波器等； 软件抗干扰措施：数字滤波、冗余技术等微机软件的抗干扰措施。 干扰的来源： 外部干扰:检测装置周围的电气设备、电磁场、电火花、电弧焊接、高频加热、晶闸管整流装置等强电系统的影响。雷电、大气电离、宇宙射线、太阳黑子活动以及其他电磁波干扰。 内部干扰:内部干扰是由装置内部的各种元器件引起的。 干扰形成条件：干扰源、对干扰敏感的接收电路、干扰源到接收电路之间的传输途径。 02044 ()4444RR R U R U U U K R R R R U R U U K UK R εεε ??????=== ? ?+??????????? === ? ????????? 检测系统由哪几部分组成? 说明各部分的作用？ 一个完整的检测系统或检测装置通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等几部分组成，分别完成信息
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
光电检测技术课程作业及答案(打印版)
思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（0.38m μ）范围内的电磁辐 μ）到（0.78m 射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为(瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么？ 答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接
收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。 四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍？答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I ===∴=ππφπφφπφ＝的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为ΘΘ ()1 2222222221 122 12 11001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴====∴= =ΘΘ又的距离为第二个探测器到点光源， 源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激子吸收）（晶格吸收）。半导体对光的吸收主要是（本征吸收）。 二、概念题 1、禁带、导带、价带：
软件测试技术习题参考答案
第1章软件测试概述 1、简述软件缺陷的含义。 答：软件缺陷是软件开发过程中潜在的缺陷，这些缺陷可能在软件运行后出现，因而使软件的性能和可靠性等方面与系统的设计需求不符。 2、说明软件缺陷、软件错误和软件失败的关系。 答：缺陷、缺点、偏差统称为缺陷，是软件故障的根源；错误、谬误、问题、异常、矛盾等统称为错误，软件错误出现的原因是软件缺陷所致；失败、事故、灾难统称失败，失败的直接原因是软件系统存在软件错误。 14、“软件测试是有风险的工作”，试解释这种说法的含义。 答：软件不测试，就会有风险；软件测试，同样也会有风险。因为，软件是个复杂的系统，其复杂性体现在软件实现的内容复杂性、开发过程的复杂性和组织工作的复杂性等方面。而软件测试的目的是为了发现故障，并加以排除。对一个复杂的软件系统来说，故障的排除往往可能又带来新的软件缺陷。所以，软件测试又会带来一定的风险。 第2章软件测试基础 2、条件覆盖是否高于判断覆盖的逻辑覆盖程度如果不是，请给出反例加以说明。 答：条件覆盖是高于判断覆盖的逻辑覆盖程度。 a 、用条件覆盖所设计的测试用例可使得程序中的每一个判断的每一个条件的可能 取值至少执行一次。 b、用判断覆盖所设计的测试用例可使被测程序中的每个判断的真分支和假分支至少经历 一次。 每个判断语句可能包含多个条件(比如，if (A>3&&B<7……)。条件覆盖针对判断语句的每一个条件的所有可能取值编写测试用例；判断覆盖只针对每一个判断语句整体的所有可能取值编写测试用例。所以，条件覆盖的逻辑覆盖程度高于判断覆盖。 4、已知某种计算机程序设计语言的标识符语法规则规定“标示符是由非数字开头的，有效 字符数为32个，最大字符数为128个的任意符号串”。试用等价类划分法设计测试用例。
(完整版)工程试验检测方案
目录 一、编制依据 (2) 二、工程概况 (2) 三、试验检测人员及管理办法 (4) 四、主要试验检测方法 (7) 五、试验检测计划 .............................................................................. 18-26
嘉华大桥南延伸段二期工程（二标段）试验检测方案 一、编制依据 1、本工程施工图设计。 2、本工程招标文件及施工合同。 3、建筑工程、市政工程施工相关安全技术规范、操作规程。 《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008） 《城市桥梁工程施工质量验收规范》（DBJ50-086-2008） 《钢筋剥肋滚轧直螺纹连接技术规程》（DB50/5027-2004） 《钢筋机械连接技术规程》（JGJ107-2010） 《钢筋机械连接用套筒》（JG/T163-2013） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002（2011）版） 《公路桥涵施工技术规范》（JTGTF50—2011） 《预应力钢绞线施工技术规范》（GB/T50224-2003） 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300－2013） 《建筑工程检测试验技术管理规范》（JGJ 190-2010） 二、工程概况 嘉华大桥南延伸段二期工程位于九龙坡区，所涉及的工程内容包含高架主线里程K9+840-K10+275.053段、主线里程K9+840-K10+275.053段两侧的C、D、E、F四条辅道线、高架主线桥里程K9+854-K10+051段之下的四层车库、1座挡墙、1座涵洞及1个含五个出口的地通道。 1、车库工程 车库部分工程在直港大道北侧与一标段主线终点之间，设计里程为K9+852.811～K10+045.591，平面呈不规则矩形，南北向长约200m，东
光电检测技术教学大纲
《光电检测技术》教学大纲 课程编号： 302057020 课程性质： 选修 课程名称： 光电检测技术 学时/学分：32/2 英文名称： Optic Detecting Technology考核方式： 闭卷笔试 选用教材： 周秀云等编著，《光电检测技术及应 大纲执笔人： 尹伯彪 用》第2版，电子工业出版社 先修课程： 工程光学、传感器、测控电路等 大纲审核人： 专业教学指导组适用专业： 测控技术与仪器 一、 课程目标 课程具体目标为： 1.能根据光电检测系统组成，理解光电检测技术相关的参数； 2.能针对具体待检测量，选择合理的测量原理，设计光电检测系统，并能 选择合适的光源及光电检测器件； 3.能根据光电检测技术的特点，分析光电检测系统优缺点。 二、 教学内容 本课程作为测控技术及仪器专业的专业课程，学生通过本课程的学习，能够根据光电检测技术的特点，针对具体的工程问题，提出相应的光电检测方案，对该方案中的各环节选择相应的光电检测器件，并理解该系统的局限性。 1.光电检测技术概述（支撑课程目标1） 光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 要求学生：理解光电检测系统的基本构成、基本工作原理和基本结构形式。 理解光电检测技术相关的参数。 2.光电检测光源（支撑课程目标2） 光源的基本特性参数和常用的光源。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的合适光源。 3.光电探测器件（支撑课程目标2） 光电导器件、光生伏特器件和光电发射器件的工作原理、主要参数和各自的应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电探测器件。 4.光电成像器件（支撑课程目标2） 光电成像器件的主要特性参数和应用场合。 要求学生：能针对待检定量，选择光电检测系统的光电成像器件。
测试技术课后题部分答案
1.1简述测量仪器的组成与各组成部分的作用 答：感受件、中间件和效用件。感受件直接与被测对象发生联系，感知被测参数的变化，同时对外界发出相应的信号；中间件将传感器的输出信号经处理后传给效用件，放大、变换、运算；效用件的功能是将被测信号显示出来。 1.2测量仪器的主要性能指标及各项指标的含义是什么 答：精确度、恒定度、灵敏度、灵敏度阻滞、指示滞后时间等。精确度表示测量结果与真值一致的程度；恒定度为仪器多次重复测量时，指示值的稳定程度；灵敏度以仪器指针的线位移或角位移与引起这些位移的被测量的变化值之间的比例表示；灵敏度阻滞又称感量，是足以引起仪器指针从静止到做微小移动的被测量的变化值；指示滞后时间为从被测参数发生改变到仪器指示出该变化值所需时间，或称时滞。 2.3试述常用的一、二阶测量仪器的传递函数及它的实例 答：一阶测量仪器如热电偶；二阶测量仪器如测振仪。 2.4试述测量系统的动态响应的含义、研究方法及评价指标。 答：测量系统的动态响应是用来评价系统正确传递和显示输入信号的指标。研究方法是对系统输入简单的瞬变信号研究动态特性或输入不同频率的正弦信号研究频率响应。评价指标为时间常数τ（一阶）、稳定时间t s和最大过冲量A d（二阶）等。 2.6试说明二阶测量系统通常取阻尼比ξ=0.6~0.8范围的原因 答：二阶测量系统在ξ=0.6~0.8时可使系统具有较好的稳定性，而且此时提高系统的固有频率ωn会使响应速率变得更快。 3.1测量误差有哪几类？各类误差的主要特点是什么？ 答：系统误差、随机误差和过失误差。系统误差是规律性的，影响程度由确定的因素引起的，在测量结果中可以被修正；随机误差是由许多未知的或微小因素综合影响的结果，出现与否和影响程度难以确定，无法在测量中加以控制和排除，但随着测量次数的增加，其算术平均值逐渐接近零；过失误差是一种显然与事实不符的误差。 3.2试述系统误差产生的原因及消除方法 答：仪器误差，安装误差，环境误差，方法误差，操作误差(人为误差)，动态误差。消除方法：交换抵消法，替代消除法，预检法等。 3.3随机误差正态分布曲线有何特点? 答：单峰性、对称性、有限性、抵偿性。 4.1什么是电阻式传感器？它主要分成哪几种？ 答：电阻式传感器将物理量的变化转换为敏感元件电阻值的变化，再经相应电路处理之后转换为电信号输出。分为金属应变式、半导体压阻式、电位计式、气敏式、湿敏式。 4.2用应变片进行测量时为什么要进行温度补偿？常用的温度补偿方法有哪几种？ 答：在实际使用中，除了应变会导致应变片电阻变化之外，温度变化也会使应变片电阻发生误差，故需要采取温度补偿措施消除由于温度变化引起的误差。常用的温度补偿方法有桥路补偿和应变片自补偿两种。 4.4什么是电感式传感器？简述电感式传感器的工作原理 答：电感式传感器建立在电磁感应的基础上，是利用线圈自感或互感的变化，把被测物理量转换为线圈电感量变化的传感器。 4.5什么是电容式传感器？它的变换原理如何 答：电容式传感器是把物理量转换为电容量变化的传感器，对于电容器，改变ε ，ｄ和Ａ都会 ｒ 影响到电容量Ｃ，电容式传感器根据这一定律变换信号。 4.8说明磁电传感器的基本工作原理，它有哪几种结构形式？在使用中各用于测量什么物理量？