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2 检测技术与检测元件
• 相对光谱灵敏度 S r
S S r S m
• 积分灵敏度 S 光电器件对连续光通量的反应称为积分灵 敏度
S I

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• 光照特性 当光电器件加上一定的外加电压时，其输出光电 流I或端电压U与入射光照度E之间的关系。
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②光电子的最大动能与入射光的频率成线性关系， 而与入射光的强度无关，频率越高，光电子的能 量越大。
1 2 E h mvmax A0 2
爱因斯坦 光电效应方程
E—每个光子具有的能量
h
—— 普朗克常数 —— 光的频率，波长短，频率高，能量大
1
光照射物体时，物体中电子吸收入射光子的能量E ，当物体 吸入的能量超出逸出功A0时,电子就会逸出物体表面，产生光 电子发射。超出的能量就表现在电子逸出的动能上。
导带 禁带 Eg〈E0 价带
电 子
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过程：当光照射到半导体材料上时，价带中的电子受 到能量大于或等于禁带宽度的光子轰击，并使其由价 带越过禁带跃入导带，如图，使材料中导带内的电子 和价带内的空穴浓度增加，从而使电导率变大。
光 E0
电 子 吸
自由状态
导带 禁带 Eg〈E0 价带
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(2)内光电效应
物体在光线作用下，其内部的原子释放电子，但这 些电子并不逸出物体表面，而仍然留在内部，从而 导致物体的电阻率发生变化或产生电动势，这种现 象称为内光电效应。 光 E0
电 子 吸 收 光 子 能 量
自由状态
光电导效应： 在光线作用下物质导电 率（电阻率）发生变化的 物理现象称为光电导效应。 如光敏电阻。

常用元器件的识别与检测
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
Thank you
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
1
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、
倚
南
窗
以
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傲
，
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容
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之Leabharlann 易安。6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿

检测元件的分类
按转换原理分类
结构型传感器
利用机械构件（如金属膜片等）在动力场或电磁场的 作用下产生变形或位移，将外界被测参数转换成相应 的电阻、电感、电容等物理量，它是利用物理学运动 定律或电磁定律实现转换的。
物性型传感器 复合型传感器
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传感技术基础
基础效应
光磁电效应
▪ 克尔效应：光通过各种同性物质并在垂直方向加 电压时分成正常和异常光线（光电→光）
▪ 法拉第效应：线偏振光通过磁性物质时偏振面旋 转（光磁→电）
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传感技术基础
▪ 一般可由物理方程给出，这些方程可作为许多传 感器工作的数学模型。例如，利用静电场制成的 电容式传感器，利用电磁感应定律可制成的电感 （自感或互感）式传感器等等。
▪ 利用场的定律制成，可统称为结构型传感器。
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传感技术基础
自然规律
物质定律
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传感技术基础
自然规律
守恒定律
▪ 包括能量、动量、电荷量等守恒定律。 ▪ 这些定律是分析、研制新型传感
器时必须严格遵守的基本法则。
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传感技术基础
自然规律
场的定律
▪ 动力场的运动定律、电磁场的感应定律等，其作 用与物体在空间的位置及分布状态有关。

《检测技术及仪表》唐山学院 • 信息工程系
箔式优点： 1）批量生产时电阻离散度小，可制成任意形状，纵向长 度（基长）可以做的很小（最小的0.2mm），用于应变 梯度大的场合。 2）散热好、电流大 3）横向效应小 4）疲劳寿命长 5）柔性好，可以贴在复杂的零件上。 6）蠕变小 7）在大批量生产的基础上价格便宜 基于这些优点，逐渐取代丝式应变片。
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二、主要特性参数：
1.几何尺寸： 栅长、栅宽、基长、基宽 注：栅长（基）通常情况下为2~30毫米，箔式最小为0.2 毫米，最长的达100毫米或更长，基长相对于基宽较小 时会增加横向效应，应变传递性能差，粘贴困难，一般 不用基长过小的应变片，除非是应变梯度大的场合。 栅宽（基）以较小为佳，能使应变片的整体尺寸减少， 但会使电阻值减小，散热条件变坏，基宽一般在10毫米 以下。
2）悬臂梁： 对于等强度悬臂梁：


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例：已知100欧姆应变片贴在柱壮弹性试件上，试件的横 截面积S=0.5*10-4m2，弹性模量E=2*1011N/m2，在 F=5*104N拉力的情况下电阻变化为1欧姆，求该应变片的 灵敏度系数。（K=2）
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