傳感器技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用實(shí)訓(xùn) 課后習(xí)題答案項(xiàng)目單元9

項(xiàng)目單元9

9.6習(xí)題

1.曬太陽(yáng)取暖利用了C；人造衛(wèi)星的光電池板利用了A；植物的生

長(zhǎng)利用了B；

A、光電效應(yīng)B、光化學(xué)效應(yīng)C、光熱效應(yīng)D、感光效應(yīng)。

2.光敏二極管屬于_&_；光電池屬于C。

A、外光電效應(yīng)B、內(nèi)光電效應(yīng)C、光生伏特效應(yīng)

3.光敏二極管在測(cè)光電路中應(yīng)處于3偏置狀態(tài)，而光電池通常處于

偏置狀態(tài)。A、正向B、反向C、零

4.光纖通信中，與出射光纖耦合的光電元件應(yīng)選用

A、光敏電阻R、PIN光敏一極管C、APD光敏一極管D、光敏三極管

5.溫度上升時(shí)，光敏電阻、光敏二極管，光敏三極管的暗電流

A、上升B、下降C、不變

6.欲精密測(cè)量光的照度，光電池應(yīng)配接D。

A、電壓放大器B、A/D轉(zhuǎn)換器C、電荷放大器D、I/U轉(zhuǎn)換器

7.欲利用光電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車(chē)，需將數(shù)片光電池，——以提高輸出電壓，

再將幾組光電池_」起來(lái)，以提高輸出電流。

A、串聯(lián)，并聯(lián)B、串聯(lián)，串聯(lián)C、并聯(lián)，串聯(lián)D^并聯(lián)，并聯(lián)

8,普通型硅光電池的峰值波長(zhǎng)為C,落在」區(qū)域。

A、0.8mB、8mmC.0.8umD、可見(jiàn)光E、近紅外光

F、紫外光G、遠(yuǎn)紅外光

9.光敏電阻是用半導(dǎo)體材料制成的，如圖9.25所示，將一個(gè)光敏電阻與

多用電表聯(lián)成一電路，此時(shí)選擇開(kāi)關(guān)放在歐姆擋，照射在

光敏電阻上的光強(qiáng)逐漸增大，則歐姆表指針的偏轉(zhuǎn)角度—

L，若將選擇開(kāi)關(guān)放在電壓檔，同樣增大照射光強(qiáng)度，則

指針偏轉(zhuǎn)角度￡。

A、變大B、變小C、不變

10.用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程，實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電

信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類(lèi)傳感器的是Ao

A.紅外報(bào)警裝置B.走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān)

C.自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D.電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器

11.在如圖9.29的電路中，電源兩端的電壓恒定，L為小燈泡，R為光敏電

阻，D為發(fā)光二極管（電流越大，發(fā)出的光越強(qiáng)），且R與D間距不變，下列說(shuō)

法正確的是A°

A.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率增大

B.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向左移動(dòng)時(shí)，L消耗的功率減少條目

C.當(dāng)滑動(dòng)觸頭P向右移時(shí)，L消耗的功率可能不變|J

D.無(wú)論怎樣移動(dòng)觸頭P,L消耗的功率都不變圖9.26

12.某光敏三極管在強(qiáng)光照射時(shí)的光電流為2.5mA,選用的繼電器吸合電流

為50mA,直流電阻為200Q.現(xiàn)欲設(shè)計(jì)兩個(gè)簡(jiǎn)單的光電開(kāi)關(guān)，其中一個(gè)是有強(qiáng)光

照射時(shí)繼電器吸合（得電）；另一個(gè)相反，是在有強(qiáng)光照射時(shí)繼電器釋放（失電）。

請(qǐng)分別畫(huà)出兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)的電路圖（只允許采用普通三極管放大光電流），并標(biāo)

出各電阻值及選用的電壓值、電源極性。

（b）強(qiáng)光照片維電器舉故

（a）R1和RP共約300Q，圖（b）R1約5kQ?R2和RP共約1k。。

13.沖床工作時(shí)，工人稍不留神就有可能被沖掉手指頭。請(qǐng)選用兩種以上的

傳感器來(lái)同時(shí)探測(cè)工人的手是否處于危險(xiǎn)區(qū)域（沖頭下方）。只要有一個(gè)傳感器

輸出有效（即檢測(cè)到手未離開(kāi)該危險(xiǎn)區(qū)），則不讓沖頭動(dòng)作，或使正在動(dòng)作的沖

頭慣性輪剎車(chē)。請(qǐng)以文字形式，談?wù)勀愕臋z測(cè)控制方案，以及必須同時(shí)設(shè)置兩個(gè)

傳感器組成“或”的關(guān)系、必須使用兩只手（左右手）同時(shí)操作沖床開(kāi)關(guān)的好處。

答:①首先了解沖頭的工咋區(qū)域，可將安全區(qū)域設(shè)定為前后、左右四個(gè)范圍，

只要操作者的手伸入這個(gè)區(qū)域，則沖頭不動(dòng)作。②應(yīng)采用非接觸式的測(cè)量方式探

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測(cè)是否有手的存在，光電開(kāi)關(guān)是較好的選擇。③比較各種光電開(kāi)關(guān)檢測(cè)的特性，

選擇最佳方案，木例中采用遮斷式光電傳感器較合適。④在前后、左右各設(shè)一對(duì)

遮斷式光電開(kāi)關(guān)，其輸出為“或”的關(guān)系，只要有一對(duì)傳感器輸出為“有效”即

停車(chē)，保證安全保護(hù)動(dòng)作。⑤沖頭的啟動(dòng)有兩個(gè)開(kāi)關(guān)，設(shè)在左、右手的兩側(cè)，兩

個(gè)開(kāi)關(guān)按下，沖頭才能落下。⑥更周到的安全保護(hù)是在沖床周?chē)O(shè)置光電安全隔

離柵或者光幕。

14.請(qǐng)你在課后回家打開(kāi)家中的自來(lái)水表，觀察其結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程。然后考

慮如何利用學(xué)到的光電測(cè)轉(zhuǎn)速原理，在自來(lái)水表玻璃外面安裝若干電子元器件，

使之變成數(shù)字式自來(lái)水流量累積測(cè)量、顯示儀。請(qǐng)以文字形式寫(xiě)出你的設(shè)計(jì)方案。

答：①家用機(jī)械旋翼式水表多采用葉輪式流量傳感器。水流動(dòng)時(shí)的沖擊力使

葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)減速齒輪及機(jī)械計(jì)數(shù)器可讀取用水的累積流量，自來(lái)水表最低位

為lm3,以十進(jìn)制累積至9999m3；另一種水表沒(méi)有計(jì)數(shù)器，只能從4根旋轉(zhuǎn)的指

針直接讀數(shù)，讀數(shù)可從千位、百位、十位和個(gè)位合并獲得。例如，若xlOOO表頭

指向0~9之間，xlOO表頭指向8,xlO表頭指向7,xl表頭指向6,則讀數(shù)為

9876m由此可知，指針式水表讀數(shù)比較麻煩，也容易引起誤讀（如誤判為0876mD

②葉輪每轉(zhuǎn)一圈（可從玻璃下方的塑料薄片判斷）表示用水0.0001m,可利用傳感

器測(cè)量塑料薄片的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)來(lái)獲得用水量。在不改變水表水密封的前提下，可在

玻玻璃罩上表面設(shè)置反射式光電開(kāi)關(guān)。③葉輪帶動(dòng)一只供觀察用的六齒塑料薄片,

光電開(kāi)關(guān)就安裝在它的上方。葉輪每轉(zhuǎn)一圈，產(chǎn)生6個(gè)反射脈沖，經(jīng)6分頻電路

產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，以O(shè).OOOlnP累積。數(shù)字顯示器最低位為0.1m3,可顯示

99999nf或更多的位數(shù)。④本沒(méi)計(jì)還應(yīng)考慮“斷電數(shù)據(jù)保存”功能，以防累積數(shù)

丟失。⑤可進(jìn)一步考慮設(shè)置網(wǎng)絡(luò)接口，可與物業(yè)管理系統(tǒng)相連接，組成遠(yuǎn)程抄表

系統(tǒng)。

15.請(qǐng)你談?wù)勅绾卫脽後岆妭鞲衅骷捌渌骷?shí)現(xiàn)賓館玻璃大門(mén)的自

動(dòng)開(kāi)閉。

答：人體都有恒定的體溫，一般在37攝氏度左右，會(huì)發(fā)出10nm左右特定波

長(zhǎng)的紅外線，被動(dòng)式熱釋電紅外探頭（又叫紅外人體探測(cè)傳感器）就是靠探測(cè)人體

發(fā)射的紅外線而進(jìn)行操作的。紅外線通過(guò)非涅耳濾光片增強(qiáng)后聚集到熱釋電元件,

這種元件在接收到人體紅外輻射變化時(shí)就會(huì)失去電荷平衡，向外釋放電荷，經(jīng)檢

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測(cè)處理后就能產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)

被動(dòng)式熱釋電紅外探頭包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元件，而且制成的

兩個(gè)電極方向正好相反.環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件兒乎具有相同的