传感器与检测技术4.3 电荷耦合器件

光电式传感器
光电式传感器
●光电效应和光电元件●光电器件的特性
●光电耦合器件
●电荷耦合器件(CCD)●光电式传感器
光电式传感器
光电式传感器的概念
光电式传感器是以光电元件作为转化元件，可以将被测的非电量通过光量的变化再转化成电量的传感器。

光电式传感器一般由光源、光学元件和光电元件三部分组成。

光电式传感器的物理基础是光电效应。

光电效应和光电元件
●外光电效应
●基于外光电效应的器件●内光电效应
●基于内光电效应的器件
基于外光电效应的器件 光电管
基于外光电效应的器件 光电倍增管
光电效应
●内光电效应之二(光生伏特效应)
✓势垒效应(结光电效应)
✓侧向光电效应。

传感器与检测技术习题与参考答案1、在典型噪声干扰的抑制方法中,采用RC吸收电路的目的是（）A、克服串扰B、抑制共模噪声C、抑制差模噪声D、消除电火花干扰答案：D2、传感器输出量的变化量△Y与引起此变化的输入量的变化量△X之比,称为( )A、灵敏度B、阈值C、分辨力D、满量程输出答案：A3、压电陀螺的作用是检测运动物体的（）A、角速度B、线速度C、线位移D、角位移答案：A4、属于传感器静态特性指标的是（）A、稳定时间B、阻尼比C、时间常数D、重复性答案：D5、压电式传感器属于( )A、电流型传感器B、结构型传感器C、物性型传感器D、电压型传感器答案：C6、气敏传感器检测气体的( )A、温度和成份B、温度和浓度D、成份和浓度答案：D7、下列线位移传感器中，测量范围大的类型是（）A、变极距型电容式B、差动变压器式C、自感式D、电涡流式答案：B8、为了进行图像识别，应当先消除图像中的噪声和不必要的像素，这一过程称为（）A、前处理B、编码C、压缩D、后处理答案：A9、下列传感器,不适合于静态位移测量的是( )A、电感式位移传感器B、压电式位移传感器C、涡流式位移传感器D、压阻式位移传感器答案：B10、圆筒电容式液位高度传感器属于（）A、变面积型B、变介质型C、变间隙型D、变极距型答案：B11、属于传感器静态特性指标的是( )A、阻尼比B、稳定性C、固有频率D、时间常数答案：B12、热敏电阻式湿敏元件能够直接检测（）B、温度差C、温度D、相对湿度答案：A13、心电图信号为( )A、离散信号B、共模信号C、模拟信号D、数字信号答案：C14、霍尔式转速传感器测量转速时，当被测物上的标记数2：4，传感器输出周期信号的频率f=200Hz时，则轴的转速为（）A、1500r／minB、2000r／minC、2500r／minD、3000r／min答案：D15、在标定传感器时，正行程的最大偏差与反行程的最大偏差可用于确定传感器的A、重复性B、线性度C、分辨率D、迟滞特性答案：A16、用电涡流式速度传感器测量轴的转速，当轴的转速为50r/min时，输出感应电动势的频率为50 Hz，则测量齿轮的齿数为（）。

传感器与检测技术试题及答案（212题）1、己知某温度传感器为时间常数T=3s的一阶系统，当受到突变温度作用后，传感器输出指示温差的三分之一所需的时间为() sA、3B、1C、1.2D、1/3答案内容：C；2、下列传感器中的不属于结构型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。

B、线绕电位器式传感器。

C、应变片式压力传感器。

D、金属丝式传感器。

答案内容：A；3、下列不属于按传感器的工作原理进行分类的传感器是()。

A、应变式传感器B、化学型传感器C、压电式传感器D、热电式传感器答案内容：B；4、随着人们对各项产品技术含量要求的不断提高，传感器也朝向智能化方面发展。

其中，典型的传感器智能化结构模式是()。

A、传感器+通信技术B、传感器+微处理器C、传感器+多媒体技术D、传感器+计算机答案内容：B；5、（本题为多选题）传感技术的研究内容主要包括：()A、信息获取B、信息转换C、信息处理D、信息传输答案内容：ABC；6、一阶传感器输出达到稳态值的10%到90%所需的时间称为()。

A、延迟时间B、上升时间C、峰值时间D、响应时间答案内容：B；7、传感器的下列指标全部属于静态特性的是()。

A、线性度、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性、稳态误差C、迟滞、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：C；8、传感器的下列指标全部属于动态特性的是()。

A、迟滞、灵敏度、阻尼系数B、幅频特性、相频特性C、重复性、漂移D、精度、时间常数、重复性答案内容：B；9、（本题为多选题）利用霍尔片，我们可以测量一步到位哪些物理量（）。

A、磁场；B、电功率；C、载流子浓度；D、载流子类型。

答案内容：ABCD；10、在整个测量过程中，如果影响和决定误差大小的全部因素(条件)始终保持不变，对同一被测量进行多次重复测量，这样的测量称为()。

A、组合测量.B、静态测量C、等精度测量D、零位式测量答案内容：C；11、下列传感器中的物性型传感器的是()A、扩散硅压阻式压力传感器。

电荷耦合器件的基本功能
电荷耦合器件（ChargeCoupledDevices，简称CCD）是一种可用于检测和图像捕捉的半导体装置，该装置可以将电子信号变换成可识别的数字讯号。

它是一种用于发射、接收和转换电信号的受控装置，广泛应用于雷达系统，卫星监测，海洋研究，运输交通指示，客房管理，通信，图像传感器，星空摄影和医用图像检查等，它具有高灵敏度，低噪声，低功耗，稳定可靠的特点。

电荷耦合器件的基本功能是利用一个导体板，将电子耦合到一个特殊的部件中，并在另一个特定的集成电路中将这种耦合转化为能被系统识别的数字讯号。

在电荷耦合器件中，电荷通过电压变化而被传递，称为“电波荷耦合”。

它有利于降低噪声，提高系统的静态精度和精密度。

CCD装置由两个主要部分组成，即电极和单元格，电极是指给定的阴极和阳极，单元格是用来容纳电荷的小格子，每个单元格的数量可以达到数百万个。

它们之间有一定的量子距离，可以阻止电荷在边缘间发生交叉耦合。

CDD装置还具有快速和精确的信号处理能力，可以处理大量的数据，具有良好的可靠性和耐用性，因此可以更好地满足多种应用场景，比如海洋研究，天文研究，运输交通指示，客房管理，通信，图像传感器，星空摄影和医用图像检查等。

它可以捕捉到电子信号，并将其转化为数据，便于对图像数据进行处理，以便进行高精度的视觉和检测操作。

总之，电荷耦合器件是一种先进的半导体技术，可以改变电子信号，将其变成可识别的数字讯号，在多种应用场景中有着重要的作用。

它具有高灵敏度，低噪声，低功耗，稳定可靠的特点，可以更好地满足实际需求，因此得到了广泛的应用。