传感器与检测技术第2版教学大纲作者胡向东参考答案第9章光电式传感器

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1、第9章光电式传感器一、单项选择题题号答案知识点1D光电式传感器的类别2A光电效应与光电器件3B光电效应与光电器件4C光电效应与光电器件5C光电效应与光电器件6D光电效应与光电器件7D概述8D光电效应与光电器件9C光电效应与光电器件10CCCD图像传感器11DCCD图像传感器12A光纤传感器13D光纤传感器14A光纤传感器15D光纤传感器16D光纤传感器17C光纤传感器18B光纤传感器19C光纤传感器20A光纤传感器21B光纤传感器22B光纤传感器23B光电式编码器24D计量光栅25C光电式编码器26C光电式编码器27A光电式编码器28C光电式编码器29C计量光栅二、多项选择题题号答案知识点1A

2、B光纤传感器2ABCD光纤传感器3ABD光纤传感器4ABC光纤传感器5ABCD光纤传感器6ABD光电式传感器7AC计量光栅三、填空题题号答案知识点1光路；电路光电式传感器的基本形式2亮电流；暗电流光电效应与光电器件3处于反向偏置光电效应与光电器件4电荷CCD固体图像传感器5光的全反射光纤传感器6光导纤维；光通信技术光纤传感器7泵浦系统；滤光系统光纤传感器8光电效应传感器；光纤传感器光纤传感器9透射式；反射式光电式传感器的基本形式10外光电;光电管、光电倍增管；内光电;光敏电阻光电效应与光电器件111001光电式编码器1222.5°光电式编码器13莫尔条纹计量光栅14光栅栅距计量光栅15位移放大

3、；辨别运动方向（辨向）；误差平均效应计最光栅16（刻线）夹角计量光栅17编码器；脉冲数7传感器光电式编码器18线位移；旋转式编码器光电式编码器19光电转换装置；光栅数显表计量光栅20指示光栅；光路系统计量光栅21倍频细分；电桥细分计量光栅22非电量；数字量；稳定性好；远距离传输光电式编码器23编码器；脉冲数字传感器；位移；计数光电式编码器24肓线式；旋转式；线位移；角位移光电式编码器25莫尔条纹：角位移计量光栅26透射光栅；射光栅；长光栅；圆光栅；幅值（黑白）光栅；相位（闪耀）光栅计量光栅四、简答题1、答：光电式传感器（或称光頌传感器）：利用光电器件把光信号转换成电信号（电压、电流、电阻等）的

4、装置。知识点：概述2、答：光电式传感器的基本工作原理是基于光电效应的，即因光照引起物体的电学特性而改变的现象。知识点：概述3、答：光电式传感器按测量光路组成来看，对分为4种基本形式:透射式光电传感器反射式光电传感器辐射式光电传感器开关式光电传感器知识点：光电式传感器的基本形式4、答：光电器件是将光能转变为电能的一种传感器件。是构成光电式传感器的主耍部件。知识点：光电效应与光电器件5、答：典型的光电器件有基于外光电效应的光电管和光电倍增管，基于内光电效应的光电池、光敏电阻、光放二极管以及光皱三极管。知识点：光电效应与光电器件6、答：CCD器件星本结构是一系列彼此非常靠近的MOS光頌元，这些光頌元

5、使用同一半导体衬底；氧化层均匀、连续；相邻金属电极间隔极小。任何可移动的电荷都将力图向表面势大的位置移动。为了保证信号电荷按确定的方向和路线转移，在MOS光敏元阵列上所加的各路电压脉冲要求严格满足相位要求。P-Si知识点：CCD图像传感器7、答：当入射角人于临界角时，光线就不会透过其界面而全部反射到光密介质内部，即发生全反射。知识点：光纤传感器8、答：光纤的数值孔径是光纤的一个重耍参数，它能反映光纤的集光能力，光纤的NA越大,表面它可以在较大入射角范围内输入全反射光，集光能力就越强,光纤与光源的耦合越容易,且保证实现全反射向前传播。但NA越人，光信号的畸变也越人，所以要适当选择NA的人小。知识

6、点：光纤传感器9、答：如果MOS电容器中的半导体是P型硅,当在金属电极上施加一个正电压他时,P型硅屮的多数载流子（空穴）受到排斥，半导体内的少数载流子（电子）吸引到P-Si界面处来，从而在界面附近形成一个带负电荷的耗尽区，也称CCD势阱。知识点：CCD图像传感器10、答：光电器件有两种类型，一种是基于内光电效应的光电器件，一种是基于外光电效应的光电器件。外光电效应光电器件是基于外光电效应的，当光照射到金属或金属氧化物的光电材料上时，光子的能量传给光电材料表面的电子，如果入射到表面的光能使电子获得足够的能量,电子会克服正离子对它的吸引力，脱离材料表面而进入外界空间，这种现彖称为外光电效应。即外光

7、电效应是在光线作用下，电了逸出物体表面的现彖。内光电效应是指在光线作用下，物体的导电性能发牛变化或产牛光生•电动势的现象。这种效应可分为因光照引起半导体电阻率变化的光电导效应和因光照产牛电动势的光牛伏特效应两种。知识点：光电效应与光电器件11、答：光在同一种介质中是直线传播的，当光线以不同的角度入射到光纤端而时，在端而发生折射进入光纤后，又入射到折射率较大的光密介质（纤芯）与折射率较小的光疏介质（