光電檢測(cè)考試筆記

1、1.光電檢測(cè)器件和熱電檢測(cè)器件的比較。答：光電檢測(cè)器件是利用物質(zhì)的光電效應(yīng)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件，響 應(yīng)波長(zhǎng)有選擇性，相應(yīng)快；熱電檢測(cè)器件是將輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，再將熱 能轉(zhuǎn)換成電能的器件。響應(yīng)波長(zhǎng)無(wú)選擇性，相應(yīng)慢。2簡(jiǎn)述光電池與光電二極管的區(qū)別。答：相同點(diǎn)：均為光生伏特器件;不同點(diǎn)：光電二極管PN結(jié)面積小于光電池;光電池?zé)o需偏壓，光敏二極管一般在負(fù)偏壓的情況下使用。3. 用圖示的方法簡(jiǎn)述 CCD的電荷轉(zhuǎn)移過程。4. 簡(jiǎn)述光電檢測(cè)電路設(shè)計(jì)依據(jù)及其設(shè)計(jì)要求。答：靈敏的光電轉(zhuǎn)換能力快速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力最佳的信號(hào)檢測(cè)能力長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性和可靠性5. 什么是二次調(diào)制，二次調(diào)制的具有哪些作用？6. 對(duì)于

2、擴(kuò)散型PiN硅光敏二極管來(lái)說(shuō)，i層主要起到了什么作用?答：i層為高阻區(qū)，承受大部分外加電壓，使耗盡區(qū)增大，展寬了光電轉(zhuǎn)換的有效工作區(qū)域；提高了靈敏度；i層一般選擇高電阻率的基體材料，提高了串聯(lián)電阻，提高了擊穿電壓；提高了頻率響應(yīng)。7. 簡(jiǎn)述變像管和像增強(qiáng)管的工作原理及區(qū)別?工作原理：都是光電陰極接收輻射，將光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為電子數(shù)密度圖像，加有正高壓的陽(yáng)極起到了電子透鏡的作用，使陰極發(fā)出的電子聚焦成像在熒光屏上，最終得到目標(biāo)物的圖像。而像增強(qiáng)管是把強(qiáng)度低于視覺閾區(qū)別是：變像管是將不可見圖像轉(zhuǎn)換為可見圖像的器件,值的圖像增強(qiáng)到可以觀察程度的光電成像器件。8. 探測(cè)器件在進(jìn)行極為微弱的信號(hào)探測(cè)時(shí)，有時(shí)

3、要放入液氮中使用，為什么?答：載流子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)造成的噪聲稱為熱噪聲。當(dāng)溫度高于絕對(duì)零度時(shí)，導(dǎo)體或半導(dǎo)體中每一電子都攜帶著 1.59勺0'叱的電量作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，盡管其平均值為零，但瞬時(shí)電流擾動(dòng)在導(dǎo)體兩端會(huì)產(chǎn)生一個(gè)均方根電壓，稱為熱噪聲電壓。其平均值為:一2U NT = 4kTR2當(dāng) T =0 時(shí)，U NT =0當(dāng)探而且，光電探測(cè)器件絕大多數(shù)都是半導(dǎo)體材料，受溫度影響很大。綜上所述,測(cè)器件在對(duì)微弱的信號(hào)探測(cè)時(shí)，為了減少溫度的影響，放入液氮中使用，是非常行之有效的辦法。9. 簡(jiǎn)述光電池與光電二極管的相同點(diǎn)和區(qū)另1。相同點(diǎn)：光敏二極管和光電池都是利用入射光照射到P-N結(jié)上產(chǎn)生光生伏特效應(yīng)的器

4、件;不同點(diǎn)：光電池結(jié)面積較大而光電二極管的結(jié)面積較小，光電池不需要加偏置電壓而光電二極管需要通過施加負(fù)偏壓提高靈敏度。10. 簡(jiǎn)述光電檢測(cè)電路的組成及各部分的作用。答:光電檢測(cè)電路由光電器件、輸入電路和前置放大器組成。 光電器件把被測(cè)光信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，而輸入電路則是為光電器件提供正常的工作條件，進(jìn)行電參量的變換，同時(shí)完成和前置放大器的電路匹配。光電器件輸出的微弱電信號(hào)由前置放大器進(jìn)行放大，前置放大器另一作用是匹配后置處理電路與檢測(cè)器件之間的阻抗。AU與熱敏電阻溫度11.以熱敏電阻探測(cè)溫度為例，分析熱敏電阻典型橋路的輸出電壓變化 變化AT之間關(guān)系？電橋電路如圖下所示，其中，Rti和Rt2

5、的其暗電阻分別為Rqi和RQ2,并且有R1= R R ,Roi = R02 = Rq與比RR01十Ri關(guān)系存在。答：當(dāng)無(wú)外來(lái)輻射照射時(shí)，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電阻R2，使電橋平衡。此時(shí) RtiR2 Rt2Ri，電橋輸出u q = Q。當(dāng)有輻射作用于熱敏電阻Rti上時(shí)，升溫也T引起電阻的變化為Rt1 -Roj +iR，此時(shí)平衡被破壞，開路輸出電壓為:UbRRUbRT2, Ub(R01+AR)U 0 (R01+R1+ 占R) (RT1+R2)(Ro1+Rj+ iR)( Rt1中R2 )又由給出的已知條件，上式可以化簡(jiǎn)為:Uo=(R 酮可見輸出電壓與AR成比例，并與負(fù)載電阻 R有關(guān)。答：光電導(dǎo)體的靈敏度可以用光電

6、增益G表示:G =氏4 £I 。光電導(dǎo)體的非平衡載流子壽命越快，遷移率越大，電極間距越小靈敏度越高。(2 分)做成蛇形使電極間距1變小，提高了光敏電阻的靈敏度。 微弱的光照下，光電導(dǎo)和光強(qiáng)之間是直線性光電導(dǎo)關(guān)系。(2 分)(1 分)12、簡(jiǎn)述像點(diǎn)軸外偏移檢測(cè)的像偏移法測(cè)位移的工作原理當(dāng)將光束照射到被測(cè)物體時(shí).角測(cè)量關(guān)系可以計(jì)算出物面的軸向偏移。 到被測(cè)物體表面上。用成像物鏡從另外的角度對(duì)物體上的光點(diǎn)位置成像，通過三激光器發(fā)出的光線， 經(jīng)匯聚透鏡聚焦后垂直入射 物體移動(dòng)或其表面的變化入射點(diǎn)沿光軸方向移動(dòng)。入射點(diǎn)處的散射光徑接收透鏡入射到（CCD或 PSD光電探測(cè)器上。被測(cè)表面偏移 AZ

7、時(shí)，照明光點(diǎn)從 °1移到°2,相應(yīng)像點(diǎn)從R偏移到P2,則P日。只要測(cè)出像點(diǎn)的橫向偏移量A,即可計(jì)11、光電導(dǎo)體的靈敏度大小取決于哪些因素？為什么要把光敏電阻的形狀制成蛇形？在微弱 的光照下，光電導(dǎo)和光強(qiáng)之間是什么樣的關(guān)系?算出待測(cè)的物面軸蟆七器殆吃誹013. 雪崩光敏二極管和光電倍增管的異同?答：光電倍增管由光入射窗、光電陰極、電子光學(xué)系統(tǒng)、倍增極、陽(yáng)極組成，光入射到光電 陰極產(chǎn)生電子發(fā)射，發(fā)射的電子在電場(chǎng)和電子光學(xué)系統(tǒng)的作用會(huì)聚加速到倍增極上，經(jīng)級(jí)倍增后，電子被放大N次，最后最陽(yáng)極收集。外形較大，多用于快速、精密微光測(cè)量的場(chǎng)合。（3分）雪崩光電二極管與光電倍增管不同，是基

8、于內(nèi)增益機(jī)理，當(dāng)所加的反向偏壓足夠大時(shí)，在結(jié)區(qū)產(chǎn)生一個(gè)很高的電場(chǎng)，光生電子在這種強(qiáng)電場(chǎng)中可得到極大的加速, 晶格碰撞而產(chǎn)生電離雪崩反應(yīng)。14. 幀轉(zhuǎn)移型面陣 CCD勺組成及工作過程?同時(shí)與（2 分）場(chǎng)正程期間（18.4ms）圖像的二維信號(hào)電荷被積累在成像區(qū)；場(chǎng)逆程期間（1.6ms）通過加答：該器件由相同像素?cái)?shù)量的成像部分、存儲(chǔ)部分和讀出寄存器三個(gè)基本部分組成。下一個(gè)場(chǎng)在成像區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)電極上的時(shí)鐘脈沖使成像區(qū)的整場(chǎng)信號(hào)電荷快速轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)區(qū);正程期間，成像區(qū)積累光生電荷生成下一場(chǎng)電像，存儲(chǔ)區(qū)所存的上一場(chǎng)圖像信號(hào)電荷在時(shí)鐘 脈沖作用下，在行逆程期間（12微秒）將一行光生電荷送進(jìn)讀出寄存器，從而使存儲(chǔ)

9、區(qū)內(nèi)各行光生電荷向讀出寄存器方向進(jìn)一次；在行正程期間，在讀出寄存器脈沖的驅(qū)動(dòng)下， 使一 行信號(hào)電荷向輸出結(jié)構(gòu)依次轉(zhuǎn)移，經(jīng)輸出極輸出。15. 簡(jiǎn)單畫出光電成像系統(tǒng)的原理方框圖?最物光電變換圖像分割*同步扌日描視頻信號(hào)攝像部分傳送同步掃描視頻解調(diào)圖像再現(xiàn)顯像部分光電成像系統(tǒng)原理方框圏光電導(dǎo)材料的光電靈敏度有什么特點(diǎn)？當(dāng)輻射增強(qiáng)，該特點(diǎn)有何變16. 在微弱輻射作用下，化？輸出光電流與輸入輻射通量具有線性關(guān)系；輻射增強(qiáng)，呈拋物線光答：.微弱輻射作用下，電導(dǎo)17. 畫圖說(shuō)明用4象限光生伏特器件檢測(cè)均勻光斑中心二維偏移量的檢測(cè)方法。18. PSD器件的主要特點(diǎn)是什么？畫圖說(shuō)明激光三角法測(cè)量中PSD的作用。

10、PSD對(duì)入射到光敏面上的光位置敏感，對(duì)光斑的形狀沒有嚴(yán)格要求，光敏面無(wú)需分割 可以連續(xù)測(cè)量光斑在光敏面上的位置變化。19. CMOS圖像傳感器與 CCD圖像傳感器的主要區(qū)別是什么?答：CCD以電荷耦合為基本特征，圍繞信號(hào)的產(chǎn)生、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移和讀取來(lái)工作，以行為單 位對(duì)信號(hào)進(jìn)行讀取。CMOS的信號(hào)讀取方式相對(duì)靈活，既可以以移位寄存器的形式以行為單位讀取信號(hào)，也可 以只輸出某一行或某一列的信號(hào)，還可以輸出某些點(diǎn)的信號(hào)。20. 說(shuō)明熱釋電攝像管中斬光器的作用。當(dāng)斬光器的微電機(jī)出現(xiàn)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變慢故障時(shí)，會(huì) 發(fā)生什么現(xiàn)象?當(dāng)輸入輻射恒定,答:斬光器的主要作用是將恒定的輻射變?yōu)榻蛔冚椛渥饔迷跓後岆娖骷?

11、而斬光器微電機(jī)不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變慢時(shí)，輸出信號(hào)為零或很小。21. 單元光電信號(hào)的二值化處理方法有哪些，其各自有何特點(diǎn)？固定閾值法：當(dāng)輸入光電信號(hào)高于固定電位Uth時(shí)，比較器輸出高電平，即為1 ;否則輸出低電平。該電路簡(jiǎn)單可靠，但受光源的不穩(wěn)定影響較大，需要穩(wěn)定光源。浮動(dòng)閾值法：閾值電壓為從光源分得一部分光加到光電二極管上，光電二極管在適當(dāng)偏壓下輸出與光源的發(fā)光度成線性變化的電壓信號(hào)，以此信號(hào)作閾值，即可得到隨發(fā)光強(qiáng)度浮動(dòng)的閾值Uth。將Uth加到比較器的反向輸入端，將檢測(cè)信號(hào)的輸出加到電壓比較器的同向輸入 端,在輸出端得到的信號(hào)為隨發(fā)光強(qiáng)度浮動(dòng)的二值化信號(hào)，當(dāng)被測(cè)信號(hào)高于閾值時(shí)輸出高電平。浮動(dòng)閾值法

12、避免了光電檢測(cè)系統(tǒng)的精度受光源的穩(wěn)定性的影響。22. 激光掃描系統(tǒng)的組成及測(cè)量原理系統(tǒng)組成：激光器、掃描陣鏡、陽(yáng)透鏡、物鏡、接收器件23. 光柵莫爾條紋的產(chǎn)生原理及在位移測(cè)量中的作用和特點(diǎn)？?jī)蓚€(gè)光柵以一定角度相互重疊，產(chǎn)生的明暗交錯(cuò)的條紋就是光柵莫爾條紋。 光柵莫爾條紋具有位移放大作用、位移對(duì)應(yīng)關(guān)系和誤差平均效應(yīng)。24. 光電導(dǎo)效應(yīng)、光生伏特效應(yīng)和光電發(fā)射效應(yīng)有什么區(qū)別?25. 簡(jiǎn)述光電倍增管的工作原理？26. 為什么說(shuō)受激輻射和分布反轉(zhuǎn)是激光產(chǎn)生的必要條件？27. 圖示分析三相CCD勺電荷耦合過程 28.分析如何使用微分法進(jìn)行光電信號(hào)的二值化處理，并給出原理框圖?【分析】1. 簡(jiǎn)述差動(dòng)法雙通

13、道測(cè)量系統(tǒng)的工作原理，分析雙通道測(cè)量系統(tǒng)比單通道測(cè)量系統(tǒng)相比有 什么優(yōu)點(diǎn)。答：差動(dòng)法雙通道測(cè)量系統(tǒng)工作原理：光源發(fā)出的光借助于反射鏡和透鏡分別沿著基準(zhǔn)通道和測(cè)量通道并行傳送，在基準(zhǔn)通道放置具有已知透過率的標(biāo)準(zhǔn)樣品，出射光經(jīng)檢測(cè)器件1接收作為參考信號(hào)， 在測(cè)量通道放置待測(cè)樣品，出射光經(jīng)檢測(cè)器件2接收并與參考信號(hào)比較處理，從而得到測(cè)量結(jié)果。與單通道相比,雙通道測(cè)量系統(tǒng)能夠消除由于光源波動(dòng)和溫度變化帶來(lái)的影響。2.分析比較增量式編碼器與絕對(duì)是編碼器的異同點(diǎn)。（1）增量式編碼器圖案均勻，光信號(hào)脈沖一樣，可把任意位置作為基準(zhǔn)點(diǎn)，從該點(diǎn)起將位移或轉(zhuǎn)角按一定的量化單位檢測(cè)，計(jì)量脈沖數(shù)即可折算成位移或轉(zhuǎn)角。零

14、點(diǎn)可以任意予置， 測(cè)量范圍僅受計(jì)數(shù)器容量限制而與光學(xué)器件無(wú)關(guān)。沒有確定的測(cè)量點(diǎn)，斷電則丟失當(dāng)前位置，噪聲的影響造成計(jì)數(shù)誤差會(huì)逐漸積累，無(wú)法輸出絕對(duì)位置信息。（2分）（2）絕對(duì)式編碼器圖案不均勻，光信號(hào)脈沖不一樣， 它是在可運(yùn)動(dòng)的光學(xué)元件的各位置坐標(biāo)上刻制出表示相應(yīng)坐標(biāo)的代碼形式的絕對(duì)地址，在元件運(yùn)動(dòng)過程中讀取這些代碼實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)量坐標(biāo)的變化。 坐標(biāo)固定，與測(cè)量前的狀態(tài)無(wú)關(guān)，不需要運(yùn)動(dòng)時(shí)的位置重合；抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)誤差累積；切斷電源信號(hào)消失，但通電后能恢復(fù)原狀態(tài)；信號(hào)并行傳送，不需要方 向判別和可逆計(jì)數(shù)等?？蓪⑷我馕恢萌∽髁泓c(diǎn)時(shí)需進(jìn)行一定的運(yùn)算。（3分）3.分析熱釋電探測(cè)器的工作原理，并進(jìn)一步說(shuō)明

15、為什么熱釋電探測(cè)器件要工作在居里溫度以下？工作原理：用交變的入射輻射照射熱釋電晶體，使得晶體的溫度、晶體的自發(fā)計(jì)劃以及由此因此的面束縛電荷均隨入射輻射的頻率變化而變化，如果頻率較大,體內(nèi)電荷來(lái)不及中和,結(jié)果就使得晶體在與極軸垂直的兩端面間出現(xiàn)開路交流電壓。如果接上相應(yīng)負(fù)載，就會(huì)在負(fù)載的兩端產(chǎn)生交流信號(hào)電壓。（3分）升高到一定溫度，自發(fā)極化熱釋電器件的極化強(qiáng)度與溫度有關(guān)，溫度升高，極化強(qiáng)度降低，就突然消失，這個(gè)溫度稱為“居里溫度”。在居里點(diǎn)以下，極化強(qiáng)度是溫度的函數(shù)，熱釋電探測(cè)器件就是利用這點(diǎn)制造出的熱敏類探測(cè)器。即熱釋電探測(cè)器件要工作在居里溫度以下。4.火炮身管直線度測(cè)量系統(tǒng)主要由哪些部分組成

16、？分析如何進(jìn)行身管內(nèi)膛直線度的測(cè)量?；鹋谏砉苤本€度測(cè)量系統(tǒng)主要由激光器、光束準(zhǔn)直系統(tǒng)和光電接收及處理電路組成。激光器可采用氦氖激光器，激光器、接收器選用四象限光電池，固定在靶標(biāo)上，兩者分別放置于炮口和炮尾。將激光束的強(qiáng)度中心作為直線基準(zhǔn)，調(diào)整使其對(duì)準(zhǔn)四象限光電池的檢測(cè)中心,移動(dòng)靶標(biāo)，探測(cè)器件輸出信號(hào)，信號(hào)處理后輸入到記錄器上記錄不直度曲線。7.如下圖電路所示，簡(jiǎn)要說(shuō)明如何使用光敏電阻實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)點(diǎn)熄控制?光敏電阻在光照強(qiáng)（白天）的時(shí)候電阻小、電路中電流變大，能驅(qū)動(dòng)繼電器，關(guān)閉路燈，在 光照弱（晚上）的時(shí)候電阻大電路中電流變小，不能驅(qū)動(dòng)繼電器，繼電器就會(huì)接通另一開關(guān),從而打開路燈。8. 設(shè)計(jì)一直

17、線度檢測(cè)系統(tǒng)，畫出簡(jiǎn)圖，并敘述其工作原理。9. 使用相位法進(jìn)行距離的測(cè)量，畫出簡(jiǎn)圖，并說(shuō)明系統(tǒng)測(cè)距原理。【設(shè)計(jì)】六、設(shè)計(jì)題1. 某造紙廠生產(chǎn)的紙張為寬1米的長(zhǎng)條狀，需要切成長(zhǎng)2米/張，根據(jù)下圖裁紙機(jī)和浮動(dòng)閾值二值化電路，試設(shè)計(jì)一個(gè)光電檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，闡述其原理并畫出系統(tǒng)示意圖。. sON JK刃沁/l'11 R.RhL（a）浮動(dòng)閾值二值化電路（b）裁紙機(jī)答：光源發(fā)出的光被分束鏡分為兩路，一路經(jīng)履帶邊緣透過被光電檢測(cè)器件接收 變成電壓信號(hào)Ui，成為浮動(dòng)閾值電路的輸入端，另一路直接進(jìn)入閾值電路的光 電轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換成閾值電壓。當(dāng)紙進(jìn)入接收器視場(chǎng)時(shí)，光電器件輸出光電流減小, 引起輸出電壓的跳變

18、，此時(shí)輸出信號(hào) Uo為低電平，裁紙刀下落，紙切斷后，器 件又恢復(fù)照亮?xí)r的狀態(tài)，輸出信號(hào) Uo為高電平，裁紙刀抬起，如此反復(fù)，實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)裁剪。（-取光路探測(cè)器件的光電探測(cè)系統(tǒng)L丄作原理與工作過程？（圖7-11） 單探測(cè)器分時(shí)探測(cè)，口調(diào)整兩路平衡；町2. 有一黑邑不透明液休測(cè)出它的密度及折射率？（基于圖7-11）1.因?yàn)槭呛谏煌该饕后w，所以做吸收光譜測(cè)量.測(cè)出共透明波段.從而選宦合適光源： IIh替換法或兩種已劃密度的液體混合人測(cè)其密度；替換法或兩種已知折射率的液體混合），測(cè)其折射率，iii.V信號(hào)脈沖整形脈沖川川川川川川川川川H吋鐘脈沖川川川川H川川川計(jì)數(shù)脈沖2. 利用激光掃描測(cè)量法設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)體

19、直徑檢測(cè)系統(tǒng)，畫出典型激光掃描檢測(cè)系統(tǒng)原理圖，說(shuō) 明檢測(cè)原理、使用的器件和測(cè)量數(shù)學(xué)模型。并選用適當(dāng)?shù)姆椒ň_測(cè)量出3. 試說(shuō)明脈沖法激光測(cè)距儀和相位法激光測(cè)距儀的測(cè)距原理,答:4. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，試設(shè)計(jì)基于CCD器件的鋼棒直徑測(cè)量系統(tǒng)?位置的定位。聲音信息還原部分實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)激光監(jiān)聽儀，它主要由激光器及其光機(jī)結(jié)構(gòu)，四象限探測(cè)器及其驅(qū)動(dòng)控制處理電路組成。定位功能由三臺(tái)激光監(jiān)聽儀和到達(dá)時(shí)差法定位模塊兩部分共同實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)如圖所示。10米外用激光器照射房間玻璃，監(jiān)聽房5. 運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一套激光監(jiān)聽裝置，要求在 間內(nèi)談話內(nèi)容。激光監(jiān)聽與聲源定位系統(tǒng)是利用激光獲得室內(nèi)被監(jiān)聽對(duì)象內(nèi)容及位置信

20、息。本文提出一種基于四象限探測(cè)器的設(shè)計(jì)方案，其工作原理為聲源的振動(dòng)引起玻璃表面的受迫振動(dòng)，準(zhǔn)直的激光光束經(jīng)玻璃反射后產(chǎn)生載有聲源振動(dòng)信息的反射光，利用四象限探測(cè)器（QD）各象限的光積分關(guān)系分析反射光斑中心位置信息，并處理即可還原聲音信息， 可有效地消除背景光的干擾。5O聲波經(jīng)過空氣傳播至窗戶、水杯等玻璃物體時(shí)，會(huì)產(chǎn)生聲壓于玻璃表面，引起玻璃振 動(dòng)。玻璃表面的反應(yīng)只和直接作用在上面的局部聲壓成正比因此利用激光束照射到玻璃表面時(shí)，受聲波振動(dòng)影響的玻璃會(huì)調(diào)制反射激光。激光監(jiān)聽與聲源定位系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)功能，對(duì)被監(jiān)測(cè)的房間室內(nèi)的還原，以及對(duì)聲源激光監(jiān)聽儀四象限A ；'玻 '璃激光器A耳

21、機(jī)處理上位機(jī)激光器Brr卜!/時(shí)差采集與處理單元:玻 i璃激光器C!激光聲音還原模塊!四象限探測(cè)器'! TDO定位!光斑位置檢測(cè)i ! 模塊系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)圖1、闡述用差動(dòng)法檢測(cè)溶液濃度的工作原理及工作過程。（13分）3、CCD測(cè)細(xì)絲直徑d3、在微弱輻射作用下，光電導(dǎo)材料的光電靈敏度有什么特點(diǎn)，？為什么要把光 敏電阻制造成蛇形？答：在微弱輻射下，光電導(dǎo)材料的光電靈敏度是定值，光電流與入射光通量成正比，即保持 線性關(guān)系。因?yàn)楫a(chǎn)生高增益系數(shù)的光敏電阻電極間距需很小（即tdr 小），同時(shí)光敏電阻集光面積如果太小而不實(shí)用，因此把光敏電阻制造成蛇形，既增大了受光面積，又減小了極間距。說(shuō)明汽車光電式車

22、速傳感器的工作原理LED1答：汽車的光電式車速傳感器的工作原料：當(dāng)遮光板不能遮斷光速時(shí)，放光二 極管的光射帶光敏三極管上，光敏三極管的集電極中有電流通過，該管導(dǎo)通， 這時(shí)三極管也導(dǎo)通，因此在S1端子上就有5V電壓輸出。脈沖頻率取決于車速, 子車速為60km/h時(shí)，儀表繞性驅(qū)動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速為 637r/min，儀表軟軸每轉(zhuǎn)一圈, 傳感器就有20個(gè)脈沖輸出。說(shuō)明汽車光電式轉(zhuǎn)向盤轉(zhuǎn)角傳感器的設(shè)計(jì)原理 輸出信號(hào)A刷出信號(hào)B5答：設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向盤傳感器時(shí)，將兩個(gè)信號(hào)發(fā)送器通、斷變換的相位角錯(cuò)開90度。汽車直線行駛時(shí)，信號(hào) A處于通斷狀態(tài)（高電平）的中間位置，轉(zhuǎn)向時(shí)，根據(jù) 信號(hào)A下降沿外信B的狀態(tài)；即可判斷出轉(zhuǎn)向的

23、方向，信號(hào)A由斷狀態(tài)變?yōu)橥瑺?態(tài)（低電壓）時(shí)，如果信號(hào) 則為右轉(zhuǎn)向。B為通狀態(tài)，則為左轉(zhuǎn)向；如果信號(hào) B為斷狀態(tài),根據(jù)下圖的外差檢測(cè)試驗(yàn)裝置，CO1激光器答：這是外差檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)裝置， 射光分成兩路：一路經(jīng)過反射的作為本振光波，其頻率為說(shuō)明其工作原理光源是進(jìn)過穩(wěn)頻的CO2激光器。由分束鏡把入fL;另一路經(jīng)過偏心輪反射，并由透鏡聚焦到可變光瀾上作為信號(hào)光束。偏心輪轉(zhuǎn)動(dòng)相當(dāng)于目標(biāo)沿 光波方向并有一運(yùn)動(dòng)速度，光的回波就產(chǎn)生了多普勒頻移，其頻率為fs?？勺児?瀾用來(lái)限制兩光束射向光電檢測(cè)器的空間方向。線柵偏振鏡用來(lái)使兩束光變?yōu)?偏振方向相同的干光，然后兩束光垂直投射到檢測(cè)器上。、某生產(chǎn)線上需要設(shè)計(jì)一個(gè)產(chǎn)

24、品尺寸自動(dòng)光電檢測(cè)分揀線, 內(nèi)的產(chǎn)品視為合格品， 超出該范圍的產(chǎn)品視為不合格品。 圖，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、原理予以論述。設(shè)計(jì)：（自己選其中一種方案）檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)是：對(duì)尺寸在一定范圍 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出滿足上述功能要求的原理方案一:黔卜us與9送他移崩的ft體槍的 3rbt5»時(shí)時(shí)糾劉«館時(shí)電原理：利用光電傳感器和繼電器判別長(zhǎng)度缺陷：物體移動(dòng)速度的變化會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的可靠性 方案二:，£* A 二虬一J us 1.; i”E. I - 原理：利用門電路檢測(cè)物體的長(zhǎng)度 不足：繼電器動(dòng)作慢、體積大、壽命短1、設(shè)計(jì)一套測(cè)量材料透過率的光電測(cè)試自動(dòng)裝置，要求消除光源的不穩(wěn)定性因素的影響。繪出工作

25、原理圖。繪出原理框圖。說(shuō)明工作原理。答：工作原理圖2、主動(dòng)紅外報(bào)警電路如圖所示，分析它的工作原理?原理框圖A_說(shuō)明工作原理: 在裝上被測(cè)樣品4之前，光屏處于最大吸收位置，并使二通道的輸出光通量相等，處于平衡狀態(tài)。 當(dāng)插入被測(cè)樣品之后，測(cè)量通道的光通量減少。此時(shí)若移動(dòng)光屏改變透過率值使光屏上透過增大恰好等 于被測(cè)樣品的吸收值，這就可以使二個(gè)通道重新達(dá)到平衡。 光屏的移動(dòng)由與之相連的指針機(jī)構(gòu)9顯示，指針的位置和不同被測(cè)樣品的透過率相對(duì)應(yīng)。 這樣，光屏或指針的位置就是被測(cè)透過率的量度值，并在二通道的輸出光通量相等時(shí)讀出。4%答：當(dāng)光信號(hào)被阻擋時(shí)，光敏三極管處于截止?fàn)?態(tài)，光敏三極管的集電極為高電平，即三極管基極為高電平，三極管飽和導(dǎo)通，三極管的集電極為低電平， 驅(qū) 動(dòng)繼電器J工作，使開關(guān)閉合，電路形成回路，晶閘管 控制端有效，晶閘管導(dǎo)通，報(bào)警器正常工作。S為復(fù)位鍵。當(dāng)有光信號(hào)時(shí)，