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光电检测单选题集
一、简答题
1.什么是光电检测技术？
光电检测技术是利用光电传感器将光信号转化为电信号，并通过电子技术处理和分析电信号，以实现对物体特征或形态的检测、测量和判断的一种技术。
2.光电传感器有哪些常见的工作原理？
常见的光电传感器工作原理有电导式、应变式、电容式、电磁式、电热式、光电式等。
其中，光电式是指利用光电效应，将光信号转化为电信号的一种工作原理。
3.光电检测技术的应用领域有哪些？
光电检测技术广泛应用于工业自动化、安防监控、医疗器械、无人机、智能家居等领域。
例如，在工业自动化中，光电检测技术常常用于物体的检测、定位和计数；在安防监控中，光电检测技术可以用于人体、车辆和物体的检测和识别。
二、单选题
1.光电检测技术最常用的光源是：
A.白炽灯
B.激光器
C.红外LED
D.荧光灯
答案：C.红外LED
2.对于光电检测系统而言，以下哪个参数对系统性能影响最大：
A.光电传感器的灵敏度
B.光源的亮度
C.物体的反射率
D.环境光的干扰
答案：A.光电传感器的灵敏度
3.以下哪个光电传感器能够检测非接触式位置、速度和加速度：
A.光电开关。
三、名词解释：1、传感器：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;2、重复性：用本方法在正常和正确操作情况下,由同一操作人员,在同一实验室内,使用同一仪器,并在短期内,对相同试样所作多个单次测试结果,在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值3、线性度：测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系线性关系的一种度量;2、正压电效应答：压电效应：某些电介质物体在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变形,并且在其表面上会产生电荷,若将外力去掉,它们又重新回到不带电的状态;具有压电效应材料有石英晶体、人工制造的压电陶瓷、锆钛酸铅等;逆压电效应：是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象四、简答题1、解释什么是传感器传感器的基本组成包括哪两大部分这两大部分各自起什么作用答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置;通常传感器由敏感元件和转换元件组成;敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分,转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分;2、什么是传感器的静态特性,描述静态特性的技术指标有哪些答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系;与时间无关;主要性能指标有：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和量程等;3金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的,半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的;4简要说明电容式传感器的工作原理;答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化;传感器有动静两个板板,板板间的电容为;;;;;;当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化,从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器;5、什么是电涡流效应答:根据法拉第电磁感应定律,块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时,导体内将产生呈漩涡状的感应电流,此电流叫电涡流,这种现象成为电涡流;6、石英晶体x、y、z轴的名称及其特点是什么X轴叫做电轴,y轴叫做机械轴,z轴叫做光轴;通常把沿电轴x方向的力作用下产生电荷的压电效应称为“纵向压电效应”,而把沿机械轴y方向上的力作用下产生电荷的压电效应称为“横向压电效应”;沿z轴方向的力作用时不产生压电效应;7、画出压电元件的两种等效电路8、画出压电式传感器中采用电荷放大器的电路图,并分析证明输出电压几乎不受联接电缆长度变化的影响;9．试说明压电式传感器中,压电片并联和串联后对测量的影响;答：压电元件能够方便地组合应用,起到提高电压输出灵敏度的作用,这是压电式传感器的一个特点;组合的基本方式有串联和并联;并联的特点是：输出电压相等,电容相加,总电荷量相加,因此输出的电荷量增加,适用于电荷输出场合;串联的特点是总电荷量不变,电压相加,电容减小,因此,电灵敏度提高,适用于电压输出场合10. 什么是霍尔效应答：在置于磁场的导体或半导体中通入电流,若电流与磁场垂直,则在与磁场和电流都垂直的方向上会出现一个电势差,这种现象就是霍尔效应,是由科学家爱德文·霍尔在1879年发现的;产生的电势差称为霍尔电压;11．光电效应有哪几种与之对应的光电元件各有哪些答：光电效应有外光电效应、内光电效应和光生伏特效应三种;基于外光电效应的光电元件有光电管、光电倍增管等；基于内光电效应的光电元件有光敏电阻、光敏晶体管等；基于光生伏特效应的光电元件有光电池等;12、什么是内光电效应列举几种基于内光电效应工作的光电器件不少于三个;答：在光线作用下,物体的导电性能电阻率发生变化或产生光生电动势的现象称为内光电效应;包括光电导效应和光生伏特效应13、什么是外光电效应什么是内光电效应在光线的作用下,物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应;当光照射在物体上,使物体的电阻率ρ发生变化,或产生光生电动势的现象叫做内光电效应;根据工作原理的不同,内光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两类;。
一. 名词解释：1坎德拉：频率为 5.4X 10 14Hz 单色辐射光在给定方向上的辐射强度为1/683 W/Sr ，该方向上的发光强度为1cd。
2流明：是发光强度为1cd 的均匀点光源在单位立体角内发出的光通量。
3勒克斯：是 1lm 的光通量均匀的照射在 1 平方米面积上所产生的光照度。
4扩散：载流子因浓度不均匀而发生的定向运动。
5漂移；载流子受电场作用而发生的运动。
6光电导效应：某些物质吸收光子的能量产生本征吸收或杂质吸收，从而改变物质电导率的现象。
7光伏效应： PN 结受到光照时，在 PN 结两端产生电势差的现象。
8光电发射效应：当物质中的电子吸收足够高的光子能量，将逸出物质表面成为真空中的自由电子的现象。
（外光电效应）9温差电效应：不同材料的结点因吸收光辐射而产生温差，导致两结点的接触电动势不同，从而在闭合回路中产生电流。
10电热效应：是热电体在绝热条件下，当外加电场引起永久极化强度变化时，其温度将发生变化的现象。
二. 填空：1本征半导体能带：A 当温度高于绝对零度，价带中的电子吸收能量越过禁带到达导带，成为自由电子，并在价带中留下等量的空穴。
B 单位体积内的载流子数称为载流子浓度。
当温度高于绝对零度或受光照时，电子吸收能量摆脱共价键而形成电子空穴对，称为本征激发。
2光电探测器的噪声：热噪声，散粒噪声，产生-复合噪声， 1/f 噪声，温度噪声。
3噪声等效功率和比探测率：当探测器输出的信号电流等于探测器本身的噪声电流的均方根值时，（信噪比），信号是很难直接测量的。
NEP 是一个标志探测器探测能力的性能指标，它决定于灵敏度和自身的噪声水平。
采用归一化的探测率，称为比探测率D*，是用单位测量系统的带宽和单位面积探测器的噪声电流来衡量探测能力的，而且不是一个固有常数。
4激光器的组成：谐振腔，工作物质，全反镜，半反镜，泵浦源，激光。
高亮度，高方向性，高单色性，高度的时间空间相干性三. 分析题：1 光电倍增管；入射光通过光窗照射到光电阴极上，发射出光电子，光电子经电子光学系统加速，聚焦到倍增极上，倍增极将发射出比入射电子更多的二次电子，经过n 级倍增，形成放大的阳极电流，在负载R L上产生放大的信号电压输出。
光电检测技术：是利用光电传感器实现各类检测。
它将被测量的量转换成光通量,再转换成电量，并综合利用信息传送和处理技术，完成在线和自动测量光电传感器：基于光电效应，将光信号转换成电信号的一种传感器光电传感器分类：直射式、反射式、辐射式光电检测系统：光源->光学系统->被测对象->光学变换->光电传感->变换电路->电信号处理->储存/显示/控制光电检测技术的特点：高精度，高速度，远距离、大量程，非接触式检测，寿命长，数字化和智能化光电检测方法：直接作用法、差动测量法、补偿测量法（指零法）、脉冲测量法发光强度Iv：发出波长为555nm的单色辐射，在给定方向上的发光强度规定为1cd。
单位：坎德拉（Candela）［cd］，它是国际单位制中七个基本单位之一。
光通量Φv：光强度为1cd的均匀点光源在1sr内发出的光通量。
单位：流明［lm］。
光照度Ev：单位面积所接受的入射光的量，单位：勒克斯［lx］，相当于1平方米面积上接受到1个流明的光通量。
半导体特性：温度敏感，受微量杂质影响显著，受光、热、磁影响显著半导体分类：本征半导体、N型半导体、P型半导体本征半导体：就是没有杂质和缺陷的半导体。
掺入的杂质可以分为施主杂质和受主杂质。
非平衡载流子：处于非平衡状态的半导体，其载流子浓度也不再是平衡载流子浓度，比它们多出一部分。
比平衡状态多出来的这部分载流子称为非平衡载流子。
平衡载流子浓度：处于热平衡状态的半导体，在一定温度下，载流子浓度一定。
这种处于热平衡状态下的载流子浓度，称为平衡载流子浓度。
非平衡载流子的产生：光注入；其它方法：电注入、高能粒子辐照等载流子的输运过程：扩散、漂移、复合半导体对光的吸收：吸收包括：本征吸收、杂质吸收、自由载流子吸收、激子吸收、晶体吸收本征吸收：由于光子作用使电子由价带跃迁到导带，本征激发：只有在入射光子能量大于材料的禁带宽度时，才能发生本征激发PN结：将P型和N型半导体采用特殊工艺制造成半导体半导体内有一物理界面，界面附近形成一个极薄的特殊区域，称为PN结光电效应：照射到物体表面上使物体发射电子、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发生改变统称为光电效应光电效应包括：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—半导体接触上时，会在PN结或金属—半导体接触的两侧产生光生电动势。
电子与通信技术：光电检测技术考试试题四1、填空题输入脉冲在光纤中，由于光波的群速度不同而出现的脉冲展宽现象，称为（）正确答案：色散2、填空题受主获取电子的能量状态，处于禁带中价带顶附近，称为（）。
正确答案：受（江南博哥）主能级3、单选半导体中受主能级的位置位于（）中。
A.禁带B.价带C.导带D.满带正确答案：A4、名词解释电流响应率正确答案：光电探测器件输出电流与入射光功率之比5、填空题P型半导体和N型半导体均可制作光敏电阻，但是通常使用N型半导体材料，这是由于电子的（）比空穴大。
正确答案：迁移率6、单选Sb－Cs材料，主要用于（）变像管光阴极。
A.红外B.紫外C.可见D.X射线正确答案：B7、问答题根据检查原理，光电检测的方法有哪四种？正确答案：直接作用法；差动测量法；补偿测量法；脉冲测量法。
8、填空题摄像管的工作原理是先将输入的光学图像转换成（），然后通过电荷的积累和存储构成（），最后通过（）把电位图像读出。
正确答案：电荷图像；电位图像；电子束扫描9、单选材料的禁带宽度，最大的是（）A.金属；B.杂质半导体；C.绝缘体；D.本征半导体；正确答案：C10、名词解释本征光电导效应正确答案：本征半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本征吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴，使得材料的电导率发生变化的现象。
11、填空题CCD中电荷的存储和传输是通过改变各电极上的（）来实现的。
正确答案：电压12、名词解释下降时间正确答案：入射光遮断后，光电探测器输出下降到稳定值所需要的时间。
13、多选属于非相干光源的是（）。
A.气体放电灯B.黑体辐射器C.固体激光器D.发光二极管E.气体激光器正确答案：A, B, D14、填空题受光照射，使PN结产生电动势，将光能转化为电能的效应称为（）效应。
正确答案：光生伏特15、单选属于成像的器件是（）。
A.LDB.LEDDD.PMT正确答案：C16、单选常用的彩色胶卷一般分为日光型和灯光型，这是按照（）区分的。
光电检测考试题第一章光电检测应用中的基础知识1、分别解释光电导效应、光生伏特效应、光电发射效应。
答：（1）光电导效应：当半导体材料受到光照时，由于吸收光子使其中的载流子浓度增大，导致材料的电导率增大。
（2）光生伏特效应：在PN结光伏器件中，当光投向P区时，在近表面层内激发出电子-空穴对，其中电子将扩散到PN 结区并被结电场拉到N区，同时空穴将进入P区，若P层的厚度小于电子的扩散长度，光子也可能穿透P区到达N区，激发出电子-空穴对，这些光生载流子被结电场分离后，空穴流入P区，电子流入N区，在结区两边参生势垒。
（3）光电发射效应：也称外光电效应，就是在光的作用下，物体内部的电子逸出物体表面向外表发射的现象。
2、光电探测器特性参数有哪些。
答：①响应率②光谱响应率③等效噪声率④探测率与比探测率⑤时间常数⑥线性⑦量子效率3、光电探测系统的噪声有哪几类。
答：可分三类：（1）光子噪声：①信号辐射产生的噪声②背景辐射产生的噪声；（2）探测器噪声：①热噪声②散粒噪声③产生-复合噪声④1/f噪声⑤温度噪声；（3）信号放大及处理电路噪声；4、光辐射探测器的几种噪声，并分别解释。
答：①热噪声：载流子热运动引起的电流起伏或电压起伏；②散粒噪声：随机起伏所形成的噪声；③产生-复合噪声：在外加电压下，电导率的起伏使输出电流中出现产生-复合噪声；④1/f噪声：噪声的功率谱近似与频率成反比；⑤温度噪声：由于器件本身温度变化引起的噪声。
5、如何合理选择光电探测器。
答：①根据待测光信号的大小，确定探测器的动态范围；②探测器和光源的光谱匹配；③须知道探测器的等效噪声功率，所产生电信号的信噪比；④测量调制或脉冲光信号时，要考虑探测器的响应时间或频率响应范围；⑤当测量的光信号幅值变化时，探测输出信号线性程度。
除此之外，还需考虑其稳定性、测量精度、测量方式等因素。
6、光电效应分为哪几种，分别解释。
答：光电效应分为内光电效应和外光电效应，内光电效应又分为光电导效应和光生伏特效应。
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NEP2、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。
《光电检测技术》题集一、选择题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是基于哪种物理效应来实现非电量到电量的转换？（）A. 压电效应B. 光电效应C. 磁电效应D. 热电效应2.在光电检测系统中，光电传感器的主要作用是什么？（）A. 将光信号转换为电信号B. 将电信号转换为光信号C. 放大电信号D. 储存光信号3.下列哪种光电元件是利用外光电效应工作的？（）A. 光电二极管B. 光电三极管C. 光电池D. 光敏电阻4.光电检测系统中，为了提高信噪比，常采用哪种技术？（）A. 滤波B. 放大C. 调制与解调D. 编码与解码5.在光电耦合器中，光信号是如何传递的？（）A. 直接通过导线传递B. 通过空气传递C. 通过光导纤维传递D. 通过发光元件和受光元件之间的空间传递6.下列哪项不是光电检测技术的优点？（）A. 非接触式测量B. 高精度C. 易受环境干扰D. 响应速度快7.光电倍增管的主要特点是什么？（）A. 高灵敏度B. 低噪声C. 无需外部电源D. 体积小，重量轻8.在光电检测系统中，为了消除背景光的影响，可以采取哪种措施？（）A. 增加光源亮度B. 使用滤光片C. 提高检测器灵敏度D. 增大检测距离9.光电二极管在反向偏置时，其主要工作特性是什么？（）A. 电阻增大B. 电容减小C. 光电流与入射光强成正比D. 输出电压稳定10.下列哪种光电传感器适用于测量快速变化的光信号？（）A. 热释电传感器B. 光敏电阻C. 光电二极管D. 光电池二、填空题（每题2分，共20分）1.光电检测技术是______与______技术相结合的一种检测技术。
2.光电效应分为______、______和______三种类型。
3.在光电检测系统中，______是将光信号转换为电信号的关键元件。
4.光电倍增管的工作原理是基于______效应，具有极高的______。
5.为了提高光电检测系统的抗干扰能力，常采用______和______技术。
《光电检测技术-题库》(1)《光电检测》题库一、填空题1.光电效应分为内光电效应和外光电效应，其中内光电效应包括和。
2.对于光电器件而言，最重要的参数是、和。
3.光电检测系统主要由光电器件、和等部分组成。
4.为了取得很好的温度特性，光敏二极管应在较负载下使用。
5.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。
6.光电三极管的工作过程分为和。
7.激光产生的基本条件是受激辐射、和。
8.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。
D的基本功能是和。
=1.2eV，则该半导体材料的本征吸收长波限10.已知本征硅材料的禁带宽度Eg为。
11. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。
12.在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。
价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。
13.本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。
14.载流子的运动有两种型式，和。
15. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。
16. 光电检测电路一般情况下由、、组成。
17. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。
18.导带和价带中的电子的导电情况是有区别的，导带愈多，其导电能力愈强；而价带的愈多，即愈少，其导电能力愈强。
19.半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。
20. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。
24.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。
22.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。
23.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。
25.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。
26.使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是和。
27、电荷耦合器件（CCD）的基本功能是和。
1、雪崩光电二极管的工作原理（当光敏二极管的PN结上加相当大的反向偏压（100~200V)时，在结区产生一个很强的电场，使进入场区的光生载流子获得足够的能量，在与原子碰撞时可使原子电离，而产生新的电子—空穴对。
只要电场足够强，此过程就将继续下去，使PN结内电流急剧增加，达到载流子的雪崩倍增，这种现象称为雪崩倍增效应。
）2、光生伏特效应与光电导效应的区别和联系？（共性：同属于内光电效应。
区别：光生伏特效应是少数载流子导电的光电效应，而光电导效应是多数载流子导电的光电效应。
）什么是敏感器？敏感器与传感器的区别和联系？（将被测非电量转换为可用非电量的器件。
共性：对被测非电量进行转换。
区别：敏感器是把被测量转换为可用非电量，传感器是把被测非电量转换为电量）发光二极管的工作原理。
（在PN结附近，N型材料中的多数载流子是电子，P型材料中的多数载流子是空穴，PN结上未加电压时构成一定的势垒，当加上正向偏压时，在外电场作用下，P区的空穴和N区的电子就向对方扩散运动，构成少数载流子的注入，从而在PN 结附近产生导带电子和价带空穴的复合。
一个电子和一个空穴对每一次复合，将释放出与材料性质有关的一定复合能量，这个能量会以热能、光能、或部分热能和部分光能的形式辐射出来。
说明光子器件与热电器件的特点。
光子器件热电器件响应波长有选择性，一般有截止波长，超过该波长，器件无响应。
响应波长无选择性，对可见光到远红外的各种波长的辐射同样敏感响应快，吸收辐射产生信号需要的时间短，一般为纳秒到几百微秒响应慢，一般为几毫秒PIN型的光电二极管的结构、工作原理及特点（它的结构分三层，即P型半导体和N型半导体之间夹着较厚的本征半导体I层，它是用高阻N型硅片做I层，然后把它的两面抛光，再在两面分别作N+和P+杂质扩散，在两面制成欧姆接触而得到PIN光电二极管。
原理：层很厚，对光的吸收系数很小，入射光很容易进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对，因而大幅度提供了光电转换效率，从而使灵敏度得以很高。
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3、光电效应光电效应：光照射到物体表面上使物体的电学特性发生变化4、亮电流光敏电阻两端加电压（直流或交流）。
无光照时，阻值很大，电流（暗电流）很小；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流5、光电信号的二值化处理将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理6、亮态前历效应(亮态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于亮态，当照度与工作时所要达到的照度不同时，所出现的一种滞后现象7、热释电效应在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应8、暗态前历效应暗态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于暗态，当它突然受到光照后表现为暗态前历越长，光电流上升越慢9、坎德拉(Candela,cd)发光频率为540×10Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683Wsr-1时，在该方向上的发光强度为1cd10、外光电效应当光照射某种物质时，若入射的光子能量hv足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质表面，这种现象称为光电发射效应，又称外光电效应。
11、量子效率一定波长的光子入射到光电阴极时，该阴极所发射的光电子数与入射的光子数之比值12、象增强管把微弱的辐射图像增强到可使人直接观察的真空光电成像器件。
13、本征光电导效应本征半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本征吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴，使得材料的电导率发生变化的现象。
光电技术试题和答案文档编制序号：[KK8UY-LL9IO69-TTO6M3-MTOL89-FTT688]三、名词解释：1、传感器：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
2、重复性：用本方法在正常和正确操作情况下，由同一操作人员，在同一实验室内，使用同一仪器，并在短期内，对相同试样所作多个单次测试结果，在95%概率水平两个独立测试结果的最大差值3、线性度：测试系统的输出与输入系统能否像理想系统那样保持正常值比例关系（线性关系）的一种度量。
2、正压电效应答：压电效应：某些电介质物体在沿一定方向受到压力或拉力作用时发生变形，并且在其表面上会产生电荷，若将外力去掉，它们又重新回到不带电的状态。
具有压电效应材料有石英晶体、人工制造的压电陶瓷、锆钛酸铅等。
逆压电效应：是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象四、简答题1、解释什么是传感器传感器的基本组成包括哪两大部分这两大部分各自起什么作用答：传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器由敏感元件和转换元件组成。
敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分，转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部分。
2、什么是传感器的静态特性，描述静态特性的技术指标有哪些答：传感器的静态特性是指被测量的值处于稳定状态时的输出—输入关系。
与时间无关。
主要性能指标有：线性度、灵敏度、分辨率、迟滞、重复性和量程等。
3金属电阻应变片与半导体材料的电阻应变效应有什么不同答：金属电阻的应变效应主要是由于其几何形状的变化而产生的，半导体材料的应变效应则主要取决于材料的电阻率随应变所引起的变化产生的。
4简要说明电容式传感器的工作原理。
答：电容式传感能将被测量转换为传感器电容变化。
传感器有动静两个板板，板板间的电容为。
当动板板运动或极板间的介质变化就会引起传感器电容值的变化，从而构成变极距式、变面积式和变介质型的电容式传感器。
《光电检测》题库一、填空题1.对于光电器件而言，最重要的参数是、和。
2.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。
3.光电三极管的工作过程分为和。
4.激光产生的基本条件是受激辐射、和。
5. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。
6.在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。
价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。
7.本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。
8.载流子的运动有两种型式，和。
9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。
10. 光电检测电路一般情况下由、、组成。
11. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。
12.半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。
13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。
14.半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。
15.光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。
16.描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。
17.检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。
18..使用莫尔条纹法进行位移-数字量变换有两个优点，分别是和。
19.电荷耦合器件（CCD）的基本功能是和。
20.光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。
21.交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。
22.随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。
23.硅光电池在偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
24.发光二极管的峰值波长是由决定的。
二、名词解释1. 光亮度：2. 本征半导体：3. N型半导体：4. 载流子的扩散运动：5. 光生伏特效应：6. 内光电效应：7.光电效应8.量子效率9.分辨率10.二次调制11.二值化处理12.光电检测技术13.响应时间14.热电偶15.亮度中心检测法三、判断正误1. A/D变换量化误差不随输入电压变化而变化，是一种偶然误差。
光电检测复习重点思考题与习题1. 简述常⽤光电信息转换器件的名称，原理，主要特性和实⽤输出电路。
2. 发光⼆极管⼯作时加正向还是反向电压？它输出的光强由什么控制？发光⼆极管和光敏⼆极管电路中的电阻R各起什么作⽤？3．请在光电继电器的亮通控制电路中加⼊施密特触发器电路，并分析其结果，画出当照射光为矩形脉冲时电路各点的电压波形图。
4．请⽤电⼦开关设计⼀个光控电路，要求低压区和⾼压区完全隔离，⽽且能控制⼤功率器件⼯作。
5．在光电测长仪中（图4.1.2－10），如平台⾮单向移动时计数器就要误计脉冲⽽造成测量误差，请设计⼀个⽅案来校正此误差。
6.如何⽤两台摄像机进⾏测距？设定对应点在两画⾯中的位置和两摄像机的⼏何位置，画出⼏何图形并推导出计算公式。
7．试设计⼀个机器⼈视觉系统中⽤光投影法测距的⽅案，叙述原理，画出对应的波形图和电⼦线路图。
8．试设计⼀个⽤于⽔下作业的光纤开关系统，⽤双向可控硅控制⽤电器。
请画出全部电⼦线路图。
9．试⽤光电元器件实现以下功能（画出电路图）（1）光致发光。
（2）光⽌发光。
（3）光照开启门电路。
（4）光照关闭门电路。
（5）传送带上⼩物体计数电路（画出结构图和电路图,标明杂光⽅向）。
（6）传送带上⼤物体计数电路（画出结构图和电路图,标明杂光⽅向）。
10. 试设计⼀个在线⾃动测长装置，即对传送带上运动物体进⾏⾃动测长。
要求：（1）叙述测长原理。
（2）画出结构原理框图。
（3）画出电⼦线路图。
（4）叙述提⾼测量精度的措施。
11. 画出⽤线阵CCD测量运动热钢板长度的结构⽰意图，叙述CCD测长的原理，画出CCD 测长的原理框图。
画出测量时CCD输出信号的波形，并设计出供计数器计数的放⼤⽐较整形电路。
12. 光控电焊眼罩⼯作原理如图4.2.1－11所⽰，当液晶屏P不通电时，液晶是透明.的，眼睛可以通过液晶屏看到焊点的情况。
当液晶屏P通电时,液晶发⽣偏转，透光度⼤⼤减⼩。
电焊光不会对眼睛产⽣危害。
光电检测技术-题库(2)1. 什么是光电检测？光电检测是一种测量和控制系统的技术，其使用光电元件和光电传感器来探测和测量光和电信号的变化。
这些元件可以检测光的亮度、颜色、位置、运动和其他特性，并将这些信息转换成电信号，以便于处理和使用。
2. 光电传感器的种类有哪些？光电传感器分为两类: 主动式和被动式•主动式光电传感器: 通过发射光线并测量其反射或透射的光来检测物体的位置或运动。
例如，光电开关和光电编码器。
•被动式光电传感器: 仅通过检测反射光或发射来的光的变化来检测物体的位置或运动。
例如，光电门和非接触式温度传感器。
3. 光电检测技术的应用领域有哪些？光电检测技术在众多行业和应用领域中都有着广泛的应用，下面是一些主要的应用领域：•包装行业: 光电检测器可以用于检测和测量包装材料、标签和托盘等的位置、形状和尺寸。
•工业自动化: 光电检测器可以用于定位、计数、检测质量缺陷和自动控制生产线等工业自动化应用。
•仓储物流: 光电检测器可以用于检测、计数、分类和定位货物，并确保货物的正确处理和运输。
•生命科学: 光电检测器可以用于分析和探测细胞、基因和生物分子等生命科学领域的研究。
•环境监测: 光电检测器可以用于测量污染物、有害气体和辐射等的浓度和分布情况。
4. 光电检测技术的主要优势是什么？光电检测技术的主要优势包括:•非接触式: 光电检测技术可以非接触式地检测物体的位置、运动和其他特性，避免了物理接触可能引起的损坏和误差。
•高精度: 光电检测器可以通过发射和接收高精度的光信号来实现高精度的检测和测量，比传统的机械式或电气式传感器更加精确。
•响应时间短: 光传感器可以快速响应和处理光信号，实现高速控制和数据采集。
•多功能性: 光电检测技术可以通过选择不同类型的光电传感器、信号处理器和算法来实现多种不同的检测和测量功能。
5. 光电检测技术的缺点是什么？光电检测技术的缺点包括：•灵敏度低: 光电传感器的数据受到外部光线的影响，灵敏度可能会下降，同时必须保持在良好的光线条件下进行操作。
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
3、光电效应
光电效应：光照射到物体表面上使物体的电学特性发生变化
4、亮电流
光敏电阻两端加电压（直流或交流）。
无光照时，阻值很大，电流（暗电流）很小；光照时，光生载流子迅速增加，阻值急剧减少，在外场作用下，光生载流子沿一定方向运动，形成亮电流
5、光电信号的二值化处理
将光电信号转换成“0”或“1”数字量的过程称为光电信号的二值化处理
6、亮态前历效应
(亮态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于亮态，当照度与工作时所要达到的照度不同时，所出现的一种滞后现象
7、热释电效应
在某些绝缘物质中，由于温度的变化引起极化状态改变的现象称为热释电效应
8、暗态前历效应
暗态前历效应是指光敏电阻测试或工作前处于暗态，当它突然受到光照后表现为暗态前历越长，光电流上升越慢
9、坎德拉(Candela,cd)
发光频率为540×10Hz的单色辐射，在给定方向上的辐射强度为1/683Wsr-1时，在该方向上的发光强度为1cd
10、外光电效应
当光照射某种物质时，若入射的光子能量hv足够大，它和物质中的电子相互作用，致使电子逸出物质表面，这种现象称为光电发射效应，又称外光电效应。
11、量子效率
一定波长的光子入射到光电阴极时，该阴极所发射的光电子数与入射的光子数之比值
12、象增强管
把微弱的辐射图像增强到可使人直接观察的真空光电成像器件。
13、本征光电导效应
本征半导体价带中的电子吸收光子能量跃入导带，产生本征吸收，导带中产生光生自由电子，价带中产生光生自由空穴，使得材料的电导率发生变化的现象。
