傳感器技術(shù) 習(xí)題及答案匯 第1-13章 侯勁_(tái)第1頁(yè)
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傳感器技術(shù) 習(xí)題及答案匯 第1-13章 侯勁_(tái)第4頁(yè)
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第1章思考題與習(xí)題參考答案(sensing(transducing組成。(流(DDZ-4~20mA1~5V的直(ane((解:傳感器無(wú)線化、微型化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、虛擬化、安全化。第2章思考題與習(xí)題參考答案解:傳感器的靜態(tài)特性是指被測(cè)量的值處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的輸出與輸入的關(guān)系。主要指標(biāo):線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度與靈敏度誤差、分辨率與閾值、穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、解:階躍幅值是輸入信號(hào)為階躍輸入時(shí)發(fā)生瞬間的幅值變化量,響應(yīng)時(shí)間是系統(tǒng)響應(yīng)在接近最終穩(wěn)態(tài)值的2%或5%誤差內(nèi)所需的時(shí)間。2-1x100110120130140150160y138.50142.29146.06149.82153.58157.31161.04解:由表可知將測(cè)量范圍分為了6等份,N=7,N為實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試點(diǎn),可得到x2和xy如下表所示:x210000121001440016900196002250025600xy1385015651.917527.219476.621501.223596.525766.4計(jì)算對(duì)應(yīng)的x和y值:根據(jù)最小二乘法公式:可得:x100110120130140150160y138.50142.29146.06149.82153.58157.31161.04-0.02640.00760.02160.02560.02960.0036-0.0224最大非線性誤差為:根據(jù)最小二乘法公式:最小二乘法擬合的相對(duì)非線性誤差:僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為解:傳感器的動(dòng)態(tài)特性是指輸入量隨時(shí)間變化時(shí)傳感器的響應(yīng)特性。主要指標(biāo):時(shí)間常數(shù),延遲時(shí)間,上升時(shí)間,峰值時(shí)間,超調(diào)量,衰減比。)8dd+3=6,x(。①求此溫度傳感器的時(shí)間常數(shù)與靈敏度。②將此傳感器從冰水混合物中取出,開(kāi)始測(cè)量26℃的室溫,寫(xiě)出其輸出y的階躍響應(yīng)表達(dá)式。解:①一階傳感器的標(biāo)準(zhǔn)微分方程為:② 3s20100①當(dāng)開(kāi)始測(cè)量0s時(shí),溫度指示是多少℃?②列出傳感器輸出解析式,計(jì)算當(dāng)開(kāi)始測(cè)量9s時(shí)的溫度測(cè)量誤差是多少?2s8s0s20℃。② ③試分計(jì)一傳器的躍應(yīng)動(dòng)誤和穩(wěn)時(shí)。解: 150Hz3%100Hz 解:① ② 僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為y(t)x(t)第3章思考題與習(xí)題參考答案(部分)將200Ω電阻應(yīng)變片貼在彈性試件上,試件截面積A=0.4×10??m2,彈性模量5×10?N2Ω解: 一個(gè)量程為20kN的筒式力傳感器,其彈性元件為薄壁圓筒,軸向受力,外徑25mm,內(nèi)徑20mm,在其表面粘貼8個(gè)電阻應(yīng)變片,4個(gè)沿軸向粘貼,4個(gè)沿周向(徑向)粘貼,電阻應(yīng)變片的電阻值均為200Ω,靈敏度為2.0,泊松比為0.3,材料彈性模量為2.5×1011N/m2。①繪出彈性元件貼片位置及全橋電路;②當(dāng)橋路的供電電壓為12V時(shí),計(jì)算橋路的輸出電壓;③在滿量程時(shí),計(jì)算傳感器各電阻應(yīng)變片的阻值變化。解:軸向粘貼各電阻應(yīng)變片:周向(徑向)粘貼,電阻應(yīng)變片:某測(cè)重力的等強(qiáng)度懸臂梁,受到重力(向下的拉力)1×105N,力的作用面積為?4m2,E=4×1011N/m2(靈敏系數(shù)K=4)U=10V①單臂電橋輸出電壓值(不需要考慮溫度影響)是多少?是否存在非線性誤差?②如果應(yīng)變片貼裝為差動(dòng)半橋輸出,輸出電壓、非線性誤差又是多少?解:?jiǎn)伪垭姌蜉敵觯?/p>

,存在非線性誤差,不為0。差動(dòng)半橋輸出:

,非線性誤差為0。R1K=2.0R1=150ΩFε=500μm/m。①求電阻應(yīng)變片的電阻變化量ΔR1和電阻相對(duì)變化量ΔR1/R1;僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為②將電阻應(yīng)變片R1置于單臂測(cè)量電橋,電橋電源電壓為直流3V,求電橋輸出電壓及其非線性誤差;③如果要減小非線性誤差,應(yīng)采取何種措施?分析其電橋輸出電壓及非線性誤差的大小。解:0.0015V0.003V0)3-7E=8V,R1=R2=R3=R4=120Ω析:R11.5R1?5m210N/m25NUo是多少?②假定此為4只規(guī)格型號(hào)相同且屬于同一批次的應(yīng)變片,用于等強(qiáng)度梁式傳感器測(cè)力系統(tǒng)中,要求用2只電阻應(yīng)變片來(lái)測(cè)量被測(cè)參數(shù),另2只實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償?shù)划a(chǎn)生應(yīng)變,畫(huà)出4只應(yīng)變片在懸臂梁上的粘貼位置及測(cè)量電橋。解:第4章思考題與習(xí)題參考答案(部分)一個(gè)平板電容式傳感器放置在相對(duì)介電常數(shù)εr=1.2的氣體環(huán)境中,結(jié)構(gòu)如圖4-5(a)所示,其中a=12mm、b=18mm,兩極板間距d=2mm。測(cè)量時(shí),一塊極板在原始位置上向左平移了3mm,求該傳感器的電容變化量、電容相對(duì)變化量和位移靈敏度K。解: 有一個(gè)直徑為2.5m、高6m的鐵桶,往桶內(nèi)連續(xù)注水,液面高度應(yīng)留10%的余解:當(dāng)未注入液體時(shí)的初始電容為:注液體后總電容量為:在這種情況下,采用圓筒形電容式傳感器,實(shí)現(xiàn)測(cè)量。電阻應(yīng)變片測(cè)量,見(jiàn)54頁(yè)(3-64)方案4-31C=f(x)ε0ε2>ε14-31所示。①推導(dǎo)變介電常數(shù)型電容式位移傳感器的特性方程C=f(x);證明被測(cè)介質(zhì)在電容極板間位置產(chǎn)生上下平移,不影響C=f(x)的表達(dá)式。②設(shè)=3、d=1(50,ε11ε2=。在=~6m范C=f(x)Cx解:如圖所示,C21、C22、C23串聯(lián)為C2,然后與C1并聯(lián)。帶入數(shù)據(jù)即可,或采用例4-4計(jì)算方法。并采用MATLAB繪圖。r=5mmd=0.4mm,問(wèn):①工作時(shí),如果傳感器與工件的間隙變化Δd=2μm時(shí),電容變化量是多少??jī)H限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為②如果改進(jìn)為差動(dòng)結(jié)構(gòu),傳感器與工件的間隙變化量Δd=±2μm時(shí),電容變化量是多少?解:第5章思考題與習(xí)題參考答案(部分)S=1cm2L=16cm,相對(duì)磁導(dǎo)率r400δ0=06c,Δ=0104×107HmN2000ΔL/Δδ解:5-31U=10V,f=600Hz器線圈電阻與電感分別為R=60Ω,L=40mH,用兩只匹配電阻設(shè)計(jì)成四臂等阻抗電橋以獲①匹配電阻的值為多少時(shí)才能使輸出電壓靈敏度達(dá)到最大?②當(dāng) 時(shí),別成臂差動(dòng)橋的出壓。解:①② 變氣隙電式器圖5-32所,芯面為長(zhǎng)5mm的正方,氣厚度為0.6mm,銜鐵大移=±0.03mm,激勵(lì)匝數(shù)為3000,忽漏及鐵,空氣導(dǎo)率 。①線圈的電感值;②線圈電感的最大變化量。解:① ② 5-33相對(duì)理想位置的變化為x,則ΔL=kx,試計(jì)算液位為理想位置及液位上升下降時(shí)的傳感器輸ΔZ1=ΔZ2,ΔL1=ΔL2,ΔL=ΔL1+ΔL2僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為解: ①液面為理想位置,鐵芯處于中間位置②液面上升,鐵芯上移,③液面下降,鐵芯下移,第6章思考題與習(xí)題參考答案(部分)解:由磁電感式傳感器的傳遞函數(shù)及其幅頻特性可知,當(dāng)被測(cè)物振動(dòng)頻率低于傳感器的固有頻率時(shí),由式(6-7)可知,傳感器的靈敏度SU=U0/v,是隨振動(dòng)頻率的升高而明顯增加的。當(dāng)振動(dòng)頻率遠(yuǎn)大于傳感器固有頻率時(shí),傳感器的靈敏度近似為一個(gè)常數(shù),基本上不隨頻率變化,即在這一頻率范圍內(nèi),傳感器的輸出電壓與振動(dòng)速度成正比關(guān)系,這一頻段就是傳感器的理想工作頻段。在振動(dòng)頻率更高(過(guò)大)的情況下,線圈阻抗增加,內(nèi)阻顯著增大,由式(6-6)可知,傳感器的靈敏度會(huì)隨著振動(dòng)頻率的增加下降。解:霍爾電動(dòng)勢(shì)為:UH=KHIB,在極性相反磁場(chǎng)強(qiáng)度相同的兩個(gè)磁鋼氣隙中放入一片霍爾片,當(dāng)霍爾片處于中間位置時(shí),霍爾片同時(shí)收到大小相等,方向相反的磁通作用,則有=0位二者之間的聯(lián)系是都運(yùn)用了彈性元件,被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換為彈性元件的位移或形變;區(qū)別在于霍爾式壓力計(jì)通過(guò)上面原理測(cè)量彈簧管末端位移位移,應(yīng)變式壓力計(jì)工作原理是通過(guò)壓力造成彈性元件的形變,在彈性元件表面粘貼應(yīng)變片,測(cè)量應(yīng)變而實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量?;魻栐、b、d尺寸分別為2.0mm、5.0mm、0.2mm,沿l方向通以電流=1.0Ab=042V·T解:由可得 解:可以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的的開(kāi)關(guān),采用機(jī)械接觸式,在使用時(shí)間久后,容易產(chǎn)生抖動(dòng)或接觸不良、強(qiáng)度或彈性下降、金屬表面氧化或堆積污垢,系統(tǒng)的可靠性不高。所采用的霍爾式無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān),其構(gòu)造是在按鍵部分設(shè)置永久磁鐵,鍵被按下時(shí),磁鐵的磁場(chǎng)作用在開(kāi)關(guān)型集成霍爾傳感器上,霍爾元件導(dǎo)通,相當(dāng)于電路被接通,形成開(kāi)關(guān)動(dòng)作。開(kāi)關(guān)型集成霍爾元件的工作十分可靠,功耗低,動(dòng)作過(guò)程中傳感器與機(jī)械部件之間沒(méi)有機(jī)械接觸,使用壽命很長(zhǎng)。解:霍爾鉗形電流表的工作原理主要是基于霍爾效應(yīng)和安培定律。霍爾鉗形電流表的探頭使用環(huán)形鐵芯作為集束器,霍爾器件放置在空隙中間。當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)線時(shí),會(huì)在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的強(qiáng)度與電流成正比?;魻栐谶@個(gè)磁場(chǎng)中會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì),其大小與磁場(chǎng)的強(qiáng)度成正比。通過(guò)對(duì)這個(gè)霍爾電勢(shì)的測(cè)量,可以間接測(cè)得電流的大小?;魻栥Q形電流表通過(guò)內(nèi)置的放大器放大電壓信號(hào),使得電流值可以直接讀數(shù),而無(wú)需接觸式測(cè)量。非接觸式測(cè)量方法使得在不斷開(kāi)電路的情況下就能測(cè)量電流。第7章思考題與習(xí)題參考答案(部分)解:壓電效應(yīng)是指某些材料在受到機(jī)械壓力(如拉伸或壓縮)時(shí),會(huì)產(chǎn)生電荷或電壓的現(xiàn)象。這種效應(yīng)源于材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)在外力作用下發(fā)生變形,從而導(dǎo)致內(nèi)部電荷的分布發(fā)生變化。壓電效應(yīng)可分為兩種:正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電效應(yīng)是指在某些壓電材料(如石英、陶瓷等)受到外力作用時(shí),材料內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生電荷,表現(xiàn)為表面電壓的產(chǎn)生。逆壓電效應(yīng)是指在某些壓電材料施加電場(chǎng)時(shí),材料會(huì)發(fā)生形狀或尺寸的變化。解:石英的晶體結(jié)構(gòu)由硅原子和氧原子通過(guò)共價(jià)鍵結(jié)合而成,形成了一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)3:XYZ軸。Z軸又稱電軸,它通過(guò)六面體相對(duì)的兩個(gè)棱線并垂直于光軸:Y軸又稱為機(jī)械軸,它XYZ解:壓電陶瓷具有較寬的工作頻率范圍,能夠在高頻和超聲波應(yīng)用中工作。其頻率響應(yīng)能力使其成為超聲波發(fā)生器、傳感器和聲學(xué)設(shè)備的理想選擇。在溫度和濕度變化下具有良好的穩(wěn)定性。它們能夠在廣泛的溫度范圍內(nèi)保持壓電性能的穩(wěn)定,并且濕度的影響對(duì)其較小,使其適用于各種環(huán)境條件下的應(yīng)用。壓電陶瓷具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度,能夠承受較大的壓力和應(yīng)力而不易破裂。這種機(jī)械穩(wěn)定性使得它們?cè)诟邏毫蛺毫迎h(huán)境下具有出色的性能。解:電壓放大器處理的是電壓信號(hào),通常在壓電傳感器中,經(jīng)過(guò)壓電材料產(chǎn)生的電壓信號(hào)。在某些情況下,如果壓電傳感器輸出的電壓信號(hào)較強(qiáng)且穩(wěn)定,可以直接使用電壓放大器進(jìn)行放大。電荷放大器專門處理電荷信號(hào),適用于從壓電傳感器中提取的微小電荷信號(hào)。(解:不能,因?yàn)閴弘妭鞲衅魇腔趬弘娦?yīng)工作的,能夠?qū)C(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。(解:壓電式傳感器是一種基于壓電效應(yīng)工作的傳感器,用于檢測(cè)和測(cè)量壓力、力、加速度、位移、聲波等物理量。它們利用壓電材料(如壓電陶瓷、單晶材料等)的特性,將施加在其上的機(jī)械應(yīng)力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。壓電式傳感器的工作原理是基于電介質(zhì)材料的壓電效應(yīng),當(dāng)對(duì)材料的表面施加力時(shí),其表面會(huì)產(chǎn)生電荷,電荷經(jīng)電荷放大器和測(cè)量電路放大變換后,成為與外力成正比的電輸出,由此再進(jìn)行測(cè)量。解:串聯(lián)連接:適用于需要高電壓輸出的場(chǎng)合,并要求測(cè)量電路有高的輸入阻抗。尤其是在動(dòng)態(tài)測(cè)量中效果明顯。并聯(lián)連接:適用于需要高靈敏度和大電荷輸出的場(chǎng)合,適用于測(cè)量緩變信號(hào)和以電荷為輸出的場(chǎng)合。第8章思考題與習(xí)題參考答案(部分)用S解:①圖略,詳見(jiàn)書(shū)中電路圖。②按測(cè)溫電路測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的溫差及三點(diǎn)平均溫度,測(cè)量誤差主要由熱電偶的熱電勢(shì)與對(duì)應(yīng)溫度的非線性引發(fā)。例:測(cè)量T1和T2溫。設(shè)T1和T2的度別是800℃和900℃,則:溫差電勢(shì) 而, ,根據(jù)插值公式計(jì)算得:,∴測(cè)量絕對(duì)誤差 ,據(jù)此電路測(cè)量的溫差大于際差。用E630℃,20T,K30.383mV接線端是30解:設(shè)熱電偶熱端溫度為T① ②查度得:30.383mV對(duì)應(yīng)730℃, ∴該分度號(hào)熱電偶的熱電勢(shì)與溫度成非線性關(guān)系。熱端為1000℃時(shí),鎳鉻和考銅組成的熱電偶輸出熱電動(dòng)勢(shì)為6.95mV。已知此溫度條件下考銅與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為?4.0mV,則鎳鉻與純鉑組成的熱電偶的熱電動(dòng)勢(shì)為多少?解:第9章思考題與習(xí)題參考答案(部分)?(當(dāng)用光照射物體時(shí),物體受到一連串具有能量的光子的轟擊,于是物體材料中的電子(外光電效應(yīng)是指在光線作用下,能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象,如光電管(光電二極光子能量等于逸出功時(shí)的頻率為紅限頻率。當(dāng)光線頻率小于紅限頻率,即使再多的光子照射材料表面也不會(huì)產(chǎn)生光電子逸出;當(dāng)光線頻率大于紅限頻率,即使很微弱的光解:首先,光具有波粒二象性,光又是由具有一定能量、動(dòng)量和質(zhì)量的粒子所組成,這種粒子稱為光子。光是以光速運(yùn)動(dòng)的光子流,每個(gè)光子都有一定的能量,其大小與頻率成正比,即,不同頻率的光具有不同的能量,光的頻率越高(即波長(zhǎng)越短,光子的能量就越大。光照射物體,可以看成一連串具有一定能量的光子轟擊物體,物體中電子吸收的入射A0A0總之,根本原因,在于光的頻率決定了光子的能量。光電管的工作原理是什么?其主要特性是什么?光電倍增管是如何工作的?其主要解:光電管是根據(jù)外光電效應(yīng)原理制成的。即當(dāng)光照射到金屬或金屬氧化物的光電材料上時(shí),光子的能量傳給光電材料表面的電子,如果入射到表面的光能使電子獲得足夠的能量,電子會(huì)克服正離子對(duì)它的吸引力,脫離材料表面進(jìn)入外界空間。倍增電極的點(diǎn)位依次升高,陽(yáng)極點(diǎn)位最低。由于相鄰兩個(gè)倍增電極之間有電位差,因此,存在加速電場(chǎng),對(duì)電子加速。從陰極發(fā)出的光電子,在電場(chǎng)的加速下,打到第一個(gè)倍增電極上引起二次電子發(fā)射。每個(gè)電子能從這個(gè)倍增電極上打出次級(jí)電子,次級(jí)電子經(jīng)電場(chǎng)加速打到第二個(gè)倍增電極上,如此不斷倍增,陽(yáng)極最后收到的電子數(shù)將是陰極的105~108倍。主要參數(shù):倍增系數(shù)、光電陰極靈敏度和光電倍增管總靈敏度、暗電流、光電倍增管的光譜特性。畫(huà)出光敏電阻的結(jié)構(gòu)。光敏電阻的主要參數(shù)有哪些?設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)光敏電阻控制僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為解:如下圖所示根據(jù)光敏二極管、光敏晶體管的講解,對(duì)比電學(xué)中的二極管、三極管,從工作機(jī)PNPN型區(qū)移動(dòng),從而使通過(guò)PN結(jié)的方向電流大為增加,這樣就形成了光電流,處于導(dǎo)通狀態(tài)。當(dāng)入射光的強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),光生載流子的多少響應(yīng)發(fā)生變化,通過(guò)光敏二極管的電流也隨之變化,這樣把光信號(hào)變成了電信號(hào)。光敏晶體管主要特性:光譜特性、伏安特性、光照特性、頻率特性。光敏二極管主要特性:光電流,響應(yīng)時(shí)間,輸出特性NPPNPNPNPNNPPNPNPNPNPN9-9查閱資料,分析紅外測(cè)溫儀(額溫槍為例)的工作原理。解:任何溫度高于絕對(duì)零度(-273)的物體都會(huì)向外輻射紅外線,其輻射的能量與物體的溫度成正比。人體溫度在36~37時(shí),放射出的紅外波長(zhǎng)為9~13μm。額溫槍通過(guò)紅外傳感器接收紅外線,將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào),再通過(guò)信號(hào)處理電路將電信號(hào)轉(zhuǎn)化為溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示與報(bào)警。第10章思考題與習(xí)題參考答案(部分)?檢測(cè)氣體種類:可燃?xì)怏w傳感器、有毒氣體傳感器、有害氣體傳感器、氧氣傳感器使用方法分類:便攜式、固定式從獲得氣體樣品分類:擴(kuò)散式、吸入式從分析氣體組成上:?jiǎn)我皇健?fù)合式工作原理:氣體接觸到加熱的金屬氧化物會(huì)導(dǎo)致電阻值增大或減小Cl?(VOCs)注:其他化學(xué)傳感器在生活中的應(yīng)用,言之有理即可。功能:DNA僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為檢測(cè)的難度和成本。②觀察:將生物材料感受到的持續(xù)、有規(guī)律的信息轉(zhuǎn)換為人們可以理解的信息。生物傳感器敏感膜的固化方法有哪些?酶膜、抗體和微生物的固化方法有哪些異同?((包()。異同點(diǎn):酶膜抗體微生物酶膜:用方包理吸、價(jià)合交。o 抗體:常用學(xué)或吸技。o 微生物:見(jiàn)固技有包法固化。酶膜抗體微生物相同點(diǎn):三者都追求提高穩(wěn)定性和反應(yīng)性,確保在各種條件下的有效性第11章思考題與習(xí)題參考答案(部分)① 解:溫度傳感器在電路中的作用是用來(lái)檢測(cè)系統(tǒng)的溫度變化,并將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)。這些電信號(hào)可以用于系統(tǒng)的溫度補(bǔ)償或校正,以確保測(cè)量的精確性。② 解:透鏡:透鏡的作用是將紅外輻射聚焦到檢測(cè)器上。通過(guò)聚焦,可以增加信號(hào)的強(qiáng)度,提高測(cè)量的靈敏度和準(zhǔn)確性。濾光片:濾光片用于選擇特定波長(zhǎng)的紅外輻射,過(guò)濾掉不需要的波長(zhǎng),從而提高系統(tǒng)的選擇性和測(cè)量精度。這種選擇性能夠讓傳感器更準(zhǔn)確地探測(cè)目標(biāo)輻射,減少干擾。③ 解:熱釋電效應(yīng)是指某些材料在溫度變化時(shí),會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象,利用這種效應(yīng),可以將溫度變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量;熱釋電效應(yīng)將熱能轉(zhuǎn)化為電信號(hào),產(chǎn)生電流或電壓信號(hào),整個(gè)過(guò)程能量是“光—熱—電”的變化。解:熱釋電效應(yīng)是指某些材料在溫度變化時(shí),會(huì)在其表面產(chǎn)生電荷的現(xiàn)象。X解:1.材料的厚度:X射線在穿透材料時(shí)會(huì)逐漸衰減,材料越厚,X射線的衰減就越顯著。2.X射線與這些原子的相互作用就越強(qiáng)烈,導(dǎo)致輻射強(qiáng)度衰減更快。3.物質(zhì)的質(zhì)量吸收系數(shù)????:質(zhì)量系數(shù)越解:1.Geiger-Müller計(jì)數(shù)器:正常情況下,金屬絲正極與金屬壁負(fù)極之間有略低于惰性氣體的擊穿電壓,因此管內(nèi)氣體不放電。當(dāng)核輻射粒子以高速狀態(tài)進(jìn)入管中,它們與氣體相互作用,引發(fā)氣體電離,產(chǎn)生電子-離子對(duì)。這些電子-離子對(duì)受到電場(chǎng)的影響,產(chǎn)生電流,形成電脈沖,每個(gè)脈沖代表一次核輻射事件,可以被計(jì)數(shù)器記錄,從而確定輻射水平。2第12章思考題與習(xí)題參考答案(部分)(IoT)技術(shù)數(shù)據(jù)融合:利用歸一化,特征提取等技術(shù),將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為便于合并的形式,并進(jìn)行整合與分析,以獲得比單個(gè)傳感器更準(zhǔn)確、更全面的信息。(SupervisedLearning):無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)(UnsupervisedLearning):半監(jiān)督學(xué)習(xí)(Semi-supervisedLearning):強(qiáng)化學(xué)習(xí)(ReinforcementLearning):僅限個(gè)人使用,擅自轉(zhuǎn)發(fā),屬于侵權(quán)行為深度學(xué)習(xí)的基本結(jié)構(gòu)為輸入層、隱藏層和輸出層,每層由一個(gè)或多個(gè)神經(jīng)元節(jié)點(diǎn)組成。微處理器:智能傳感器的核心,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析等核心工作。信號(hào)處理模塊:將傳感單元采集到的電信號(hào)進(jìn)行模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)轿⑻幚砥髦小Mㄐ拍K:通過(guò)藍(lán)牙、WIFI等技術(shù),或直接通過(guò)接口,將傳感器與外界的設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)建立通信,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和交換。原理:激光波在傳播過(guò)程中的相位會(huì)隨著時(shí)間而變化。設(shè)發(fā)射波的相位為?1,反射波的相位為?2,則相位差Δ?為:Δ?=?2??1。光波在傳播過(guò)程中,每傳播一個(gè)波長(zhǎng)λ,相位變化2π。因此,相位差Δ?與距離d的關(guān)系為:其中,λ是激光的波長(zhǎng)。由于激光波需要往返于發(fā)射器和目標(biāo)之間,實(shí)際計(jì)算的距離是往返距離的一半。因此,最終的距離D為:脈沖編碼測(cè)距法:是一種利用脈沖的時(shí)間延遲來(lái)測(cè)量距離的技術(shù),通常用于雷達(dá)和聲納系統(tǒng)。原理:發(fā)射器發(fā)出一個(gè)獨(dú)特的脈沖編碼,這個(gè)編碼可以是一系列脈沖,每個(gè)脈沖具有特定的時(shí)間間隔和持續(xù)時(shí)間,發(fā)射的脈沖遇到目標(biāo)物體后反射回來(lái),接收器捕捉到反射回來(lái)的脈沖,利用脈沖的時(shí)間延遲來(lái)測(cè)量距離。距離d可以通過(guò)以下公式計(jì)算:其中,c是脈沖傳播介質(zhì)中的速度(例如,光速或聲速),Δt是脈沖往返的時(shí)間延遲。第13章思考題與習(xí)題參考答案(部分)解:由不確定因素(如環(huán)境電磁波干擾、動(dòng)力源不穩(wěn)定、傳感器元器件性能不穩(wěn)定等)引發(fā)而隨機(jī)產(chǎn)生的誤差叫做隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差的大小與正負(fù)符號(hào)出現(xiàn)無(wú)規(guī)律變化

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