经典必考圆中考试题集锦(附答案)

,固态传感器半导体材料： 可用掺杂的方法来改变半导体材料中载流子的种类和浓度，使它具有所期望的特性,对很多外界因素:如电场、磁场、光、温度、湿度、压力非常敏感；固态传感器： 利用半导体材料的特性随被测量变化来实现检测；固态传感器的优势传感与信号后处理的一体化结构,1热敏传感器热敏传感器是以半导体材料作热敏感元件的物性型传感器。利用材料与温度有关的特性，将热信号转变成电信号。1.1基本类型 NTC特点：电阻率随温度增加比较均匀的减小；用途：一定范围的温度量值的检测； PTC特点：当温度超过某一数值后，电阻率才 随温度的增加迅速地增大；用途：用于某一特定温度窄范围的检测； CTR特点：有一个阻值突变点，当温度变化到此点 附近(约68)时，电阻率产生突变，突变数量级为2-4；用途：与PTC类似,1.2热敏传感器在消费类电子设备中的应用在液晶显示器中的应用液晶显示器的特性与环境温度密切相关，当温度低于某一特定值，LCD的透射比就会降低，引起图像模糊；环境温度过高时，又会造成对比度太强而影响LCD的使用寿命，使用片式热敏电阻可进行温度补偿。,1.3热敏传感器在消费类电子设备中的应用在电池中的应用 在NiH及Li电池中，片式热敏电阻可以测量内部及外部环境的温度信息，对电路进行保护，确保快速充电。过热保护-PTC可复位保险丝 在过流情况下通过调高自身电阻来保护电路免受损害，一旦电流恢复正常，PTC可复位保险丝能自动恢复到正常低阻值，并允许电流通过。,注意事项-选择PTC可复位保险丝还是普通保险丝1）可复位性：PTC是可复位的，通常过流发生后采取的步骤是先断电，然后使器件冷却下来。 2）阻抗：PTC具有保险丝两倍以上的阻抗。在设计电池供电设备时，高阻抗器件增加的电能消耗不仅会缩短电池的寿命，而且还将导致更频繁的充电操作。 3）时间/电流特性：PTC的响应速度比普通保险丝要慢得多，而这一点对保护电路中异常敏感的部分特别关键。 4）尺寸普通保险丝的功率密度比PTC大得多,2霍尔传感器2.1霍尔效应霍尔效应是由科学家爱德文霍尔在1879年发现的。半导体薄片置于磁感应强度为B 的磁场中，磁场方向垂直于薄片，当有电流I 流过薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势EH，这种现象称为霍尔效应。,2.2霍尔元件结构在基片两垂直侧面上各装上一对电极；激励电极1-1用以加激励电压U或激励电流I；霍尔电极2-2输出霍尔电压UH ；在基极外面再封装非磁性金属或陶瓷、环氧类树脂作为外壳。,UH=bvB 其中v是半导体中电子运动速度UH=BI/ned=(RH/d)BIRH=1/ne霍尔系数，由基片材料的物理性质决定的常数。,2.2霍尔元件UH=bvB UH=(RH/d)BI 材料选择原则厚度d长度比l/b最大激励电流IM,霍尔元件是一种四端元件,2.3温度特性及补偿定义 ： 指元件的内阻及输出与温度之间的关系。原因 ： 由于电阻率、迁移率以及载流子浓度随温度变化，所以霍尔元件的内阻、输出电压等参数也将随温度而变化。,霍尔内阻与温度的关系曲线 霍尔灵敏度与温度的关系曲线,HW-302B温度曲线,温度补偿-并联温度系数小的电阻补偿电阻计算：,不等位电压及补偿定义当霍尔元件在额定控制电流作用下，不加外磁场时，霍尔输出端之间的空载电势，称为不等位电动势U0。 U0产生的原因两电极点不能完全位于同一等位面上。补偿方法： 把矩形霍尔元件等效为一个四臂电桥，不等位电压相当于桥路的初始不平衡输出电压。因而一切位桥路平衡的方法均可作为补偿措施。,3、霍尔传感器的应用3.1、测磁场强度，分为线性型和开关型两大类。,线形输出,霍尔开关型,霍尔特斯拉计（高斯计）,霍尔元件,3.2 测电流电流流过的导线周围安培环路定理感生磁场霍尔器件检测电流感生的磁场测出产生这个磁场的电流的量值,变压器式电磁互感器问题：磁芯材料的饱和特性以及磁滞环特性，一般的互感器都被设计额定工作在工频（50Hz），偏离这个频率将会产生很大误差。,电容式电压互感器（CVT）高电压主要由电容分压器承担，冲击绝缘强度高。产品相对价格随电压升高而降低。在超高压系统中应用广泛。可以避免电磁式电压互感器构成电力系统工频谐振和铁磁谐振条件。,（1）高电压、大电流的测量，光纤是良好的绝缘体，满足绝缘要求；（2）无电流互感器二次开路产生高压的危险；（3）不会产生磁饱和及铁磁共振现象，它尤其适用于高电压、大电流环境下的故障诊断；（4）频带宽，可以从直流到几百千赫，适用于继电保护和谐波检测；（5）动态范围大，能在大的动态范围内产生高线性度的响应；,光电互感器,霍尔电流传感器,铁心,线性霍尔IC,EH=KH IB,I,I,霍尔钳形