传感器与测试技术

第一篇：传感器与测试技术

传感器与测试技术

一、判断题

1、传感器是与人感觉器官相对应的原件。B 错误

2、敏感元件，是指传感器中能直接感受或响应被测量的部分。A 正确

3、信息革命的两大重要支柱是信息的采集和处理。A 正确

4、传感元件把各种被测非电量转换为R,L,C的变化后，必须进一步转换为电流或电压的变化，才能进行处理，记录和显示。A 正确

5、弹性敏感元件在传感器技术中有极重要的地位。A 正确

6、敏感元件加工新技术有薄膜技术和真空镀膜技术。B 错误

2、传感器动态特性可用瞬态响应法和频率相应法分析。A 正确

4、传感器的输出--输入校准曲线与理论拟合直线之间的最大偏差与传感器满量程输出之比，称为该传感器的“非线性误差”。A 正确

5、选择传感器时，相对灵敏度必须大于零。B 错误

6、用一阶系统描述的传感器，其动态响应特征的优劣也主要取决于时间常数τ，τ越大越好。B 错误

7、一阶装置动态特性的主要参数是时间常数，一般希望它越大越好。B 错误

8、LTI系统的灵敏度是时间的线性函数。B 错误

9、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统并联而成的。B 错误

10、无论何种传感器，若要提高灵敏度，必然会增加非线性误差。B 错误

11、幅频特性优良的传感器，其动态范围大，故可以用于高精度测量。B 错误

12、传感器的阈值，实际上就是传感器在零点附近的分辨力。B 错误

13、非线性误差的大小是以一拟合直线作为基准直线计算出来的，基准直线不同，所得出的线性度就不一样。A 正确

14、外差检测的优点是对光强波动和低频噪声不敏感。A 正确

15、传感器在稳态信号作用下，输入和输出的对应关系称为静态特性；在动态的信号作用下，输入和输出的关系称为动态特性。A 正确

16、传感器动态特性的传递函数中，两个各有G1(s）和G2(s)传递函数的系统串联后，如果他们的阻抗匹配合适，相互之间仍会影响彼此的工作状态。B 错误

17、对比波长大得多的长度变化，物理扰动P随时间变化的速率与振荡频率f成正比。A 正确

18、灵敏度是描述传感器的输出量（一般为非电学量）对输入量（一般为电学量）敏感程度的特性参数B 错误

19、传递函数表示系统本身的传输、转换特性，与激励及系统的初始状态无关。A 正确 20、应变计的灵敏度k恒大金属线材的灵敏度系数ko。A 正确

21、对应变式传感器来说，敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越大。A 正确

22、零值法的优点是，测量精度主要取决于读数桥的精度，而不受电桥供电电压波动以及放大器放大系数波动等的影响，因此测量精度较高。但由于需要进行手调平衡，故一般用于静态测量。A 正确

23、传感器的灵敏度是指输出量与相应的被测量（输入量）之比。B 错误

24、金属材料灵敏度比半导体大50～100倍。B 错误

25、一个复杂的高阶系统可以看成是由若干个一阶和二阶系统串联而成的。B 错误

26、传感器的灵敏度定义为传感器输入量变化值与相对应的输出量变化值之比。B 错误

41、应变式传感器的温度误差主要是应变式温度传感器件的测量部分引起的。B 错误

43、固有频率属于传感器的动态特性指标。A 正确

1、应变计的非线性度一般要求在0.05％或1％以内。A 正确

2、电阻丝式应变传感计的横向效应可以用H=ky/kx=(n-1)ls/[2nl1+(n-1)ls]表示，可见ls（r）愈小，l1愈大，H愈小。即敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越小。A 正确

3、等臂电桥当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

4、应变计粘合剂不但要求粘接力强，而且要求粘合层的剪切弹性模量大，能真实地传递试件的应变。另外，粘合层应有高的绝缘电阻、良好的防潮性防油性能以及使用简便等特点。A 正确

5、热敏电阻的温度系数随温度减小而减小，所以低温时热敏电阻温度系数小，灵敏度高，故热敏电阻常用于低温（-100~300）测量。B 错误

6、因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变，除与环境温度变化有关外，还与应变计本身的性能参数k、α。βs以及被测构件的线膨胀系数βg有关。A 正确

7、应变计的灵敏度K恒小于金属材料的灵敏度系数K0。A 正确

8、电阻应变仪的差值法一般用于动态测量，零值法一般用于静态测量。A 正确

9、应变计灵敏度k横小于金属线材的灵敏度系数k。A 正确

10、想要提高电桥的电压灵敏度Ku，必须提高电源电压，但不受应变计允许功耗的限制。B 错误

11、等臂电桥，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值总是成正比关系。B 错误

12、电阻应变片是一种能将机械构件上的应变的变化转化为电阻变化的传感器。A 正确

13、等臂电桥，当电源电压及电阻相对变化一定时，电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

14、应变计的测量范围很大。A 正确

15、半导体应变计具有较小的非线性，输出信号较强，故抗干扰能力较好。B 错误

16、绝缘电阻是指应变计的引线与被测试件之间的电阻值，一般以兆欧计。A 正确

17、自补偿应变计是一种特殊的应变计，当温度变化时产生的附加应变为零或抵消。A 正确

18、热敏电阻的温度随温度减小而增大，所以低温时热敏电阻温度系数大，灵敏度高，故热敏电阻常用于高温测量。B 错误

19、应变计的动态特性测量按正弦规律变化的应变波形时，应变计反应的波幅将高于真实应变波。B 错误

20、电阻应变效应包括横向效应。

B 错误

21、应变计按照半导体式可分为体型和薄膜型。B 错误

22、热敏电阻主要有正温度系数型、负温度系数型、临界温度系数型三种类型。A 正确

23、热敏电阻只有正温度系数型、负温度系数型两种。B 错误

24、根据敏感元件材料的不同，应变计可分为金属式和半导体式两大类。A 正确

25、热敏电阻的电阻温度系数大，电阻与温度的关系近似于线性或为平滑曲线。

A 正确

26、实验表明，应变计的灵敏度K恒小于金属线材的灵敏度系数ko。A 正确

27、敏感栅愈窄，基长愈长的应变计，其横向效应引起的误差越小。A 正确

28、电阻应变计的第一对称形式的直流电桥的电压灵敏度不但与供电电压U有关而且与电桥电阻有关B 错误

29、半导体温度传感器中热敏电阻都有色环，负温度系数型热敏电阻其标记为红色。B 错误

30、热敏电阻的温度系数随温度减小而增大，低温时热敏电阻温度系数大，灵敏度高，高温时温度系数小，灵敏度低。A 正确

31、热敏电阻的温度系数随温度的增大而增大，所以高温时热敏电阻的温度系数大，灵敏度高。B 错误

32、应变器的核心元件是电阻应变计。A 正确

33、扩散性半导体应变计是将N型咋杂质扩散到高阻的P型硅基片上,形成一层极薄的敏感层制成的。B 错误

41、压缩式压电加速度传感器属于压电加速度传感器的一种。A 正确

49、试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一，使得应变丝产生附加变形而造成的电阻变化导致应变式传感器的温度产生误差。A 正确

53、应变计的测量范围很小。B 错误

5、组合式压力传感器是用于测量大压力的。B 错误

1、APD在使用时，须在元件两端加上近于击穿的反偏压。A 正确

2、压电谐振式感器可以不利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化进行测量的。B 错误

3、应变式测力传感器中应变计是传感器的基础，弹力体是传感器的核心。B 错误

4、感湿特征量随环境温度的变化越大,环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。B 错误

5、半导体湿度传感器的响应时间分为吸湿响应时间和脱湿响应时间，大多数湿度传感器都是脱湿响应时间大于吸湿响应时间。A 正确

6、湿度传感器在升湿和降湿往返变化时的吸湿特性曲线不重合，所构成的曲线叫湿滞回线。A 正确

7、压缩式压电加速度传感器中为便于装配和增大电容量常用两片极化方向相同的晶片，电学上串联输出。B 错误

8、SAW气敏传感器中，吸附膜吸收了环境中的某种特定气体，使基片表面性质发生变化，导致SAW振荡器振荡频率发生变化，通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的含量。A 正确

9、感湿特征量变化越大，环境温度变化所引起的相对湿度的误差就越小。B 错误

10、压电传感器的系统功耗小，抗干扰能力强，稳定性好，是传感技术重点发展的方向之一。（A 正确）

11、磁电感应式感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量得变化而变化进行测量的。B 错误

12、某些晶体沿一定方向伸长或压缩时，在其表面会产生电荷（束缚电荷），这种效应称为压电效应。（A 正确）

13、热释电效应也是晶体的一种自然物理效应。A 正确

14、热电偶产生的热电动势是由两种导体的接触电动势和单一导体的温差电动势组成的。A 正确

15、一般压电材料都有一定的温度系数，温度变化引起的频偏往往超过压力变化引起的频偏，不必对温度变化引起的频偏进行补偿。B 错误

16、SAW压力传感器可用以监视心脏病人的心跳，用射频振荡器把信息发射出去实现遥测。A 正确

17、在环境湿度保持恒定的情况下，湿度传感器特征量的相对变化量与对应的温度变化量之比，称为特征量温度系数。A 正确

18、压电式传感器的测量线路中，电荷放大器的低频特性要比电压放大器好的多。A 正确

19、一般压电材料都有一定的温度系数，但不必对温度变化引起的。B 错误 20、晶体的压电效应是一种机电耦合效应。A 正确

21、压电谐振式传感器是利用压电晶体谐振器的共振频率随被测物理量变化而变化进行测量的。A 正确

28、石英晶体测量加速度基于压电效应。A 正确

1、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后,在PN结上产生电动势的效应。A 正确

2、半导体色敏传感器件利用了半导体特有的特性，构成彩色识别元件。A 正确

3、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内各类辐射光的波长。B 错误

4、光电二极管的光谱特性与PN结的结深有关。A 正确

5、CCD图像传感器是按一定规律排列的MOS电容器组成的阵列。A 正确

7、数值孔径是反映纤芯接收光量的多少,标志光纤接收性能的一个重要参数。A 正确

8、在阶跃型光纤中，数值孔径越大光信号越易畸变。A 正确

9、光纤传感器中的弯曲损耗是有害的，必须消除。B 错误

10、光纤纤芯折射率高于包层的折射率。A 正确

11、根据全内反射原理，设计光纤纤芯的折射率要小于包层的折射率。B 错误

12、在光纤纤维传中传播模式很多对信息传输是不利的，因为同一光信号采取很多模式传播，就会使这一光信号分为不同时间到达接收端的多个小信号，从而导致合成信号的畸变。A 正确

13、暗市场传感器与亮市场传感器的不同之处在于:它使用从包层进入纤芯的光产生输出信号。B 错误

14、光电效应能否产生，取决于光子的能量是否大于该物质表面的溢出功。A 正确

15、为了使电子从价带激发到导带，入射光子的能量E0应该大于禁带宽度Eg。A 正确

16、光谱灵敏度为光电器件对单色辐射通量的反应与入射的单色辐射通量之比。A 正确

17、外光电效应分为光电导效应和光生伏特效应。B 错误

18、热释电效应是介质的固有电极化强度发生变化，使屏蔽电荷失去平衡，多余的屏蔽电荷被释放出来的现象。A 正确

19、入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应，也称内光电导效应。A 正确 20、光电效应分为外光电效应、内光电效应和光生伏特效应。A 正确

21、光敏电阻的工作原理是基于光电导效应。A 正确

22、内光电效应分为两类，光电导效应和光生伏特效应。B 错误

23、光在半导体材料传播是不会产生衰减。B 错误

24、在光照射下，电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应，入射光强改变物质导电率的物理现象称为内光电效应。A 正确

25、基于光生伏特效应的光电器件有光电二极管、光电三极管和光电池。A 正确

26、本征半导体（纯半导体）的Eg小于掺杂质半导体。B 错误

27、光敏电阻具有灵敏度高，光谱响应范围宽，体积小，重量轻机械强度高，耐冲击，抗过载能力强，耗散功率小等特点。B 错误

28、当光电池密封良好、电极引线可靠、应用合理时，光电池的性能是相当稳定的，寿命也很长。A 正确

29、采用硅和锗材料的雪崩光电二极管的响应波长范围分别为0.5~1.5μm和1~1.5μm。B 错误 30、光纤集光能力的大小与入射到光纤端面的光线是否都能进入光纤息息相关。A 正确

31、光敏二极管是利用光生伏特效应制成的。A 正确

32、光敏电阻的暗电阻大。A 正确

33、入射光强改变物质导电率的物理现象叫光生伏特效应。

B 错误

34、当温度升高时，光敏电阻的暗电阻和灵敏度都下降，因此光电流随温度升高而减小。A 正确

35、光电池作为测量元件使用时，应利用短路电流与照度有较好线性关系的特点，可当做光电检测使用。A 正确

36、光电管属于外光电传感器。A 正确

37、在阶跃折射率光纤的纤芯-包层界面折射率突然从n1减小到n2，而在整个包层中折射率保持恒定。A 正确

38、渐变折射率光纤的折射率从纤芯中央开始向外随径向距离增加而逐渐增大，而包层中折射率保持不变。B 错误

39、光电器件有一定的惰性，在一定幅度的正弦调制光照射下，当频率较高时，灵敏度与频率无关；若频率降低，灵敏度就会逐渐降低。B 错误

40、光纤耦合器是使光信号能量实现分路/合路的器件。A 正确

41、在阶跃型光纤中，数值孔径越大光纤性能越好。B 错误

43、湿度传感器感湿特征量之值与外加交流电压的关系称为电压特性。A 正确

44、外光电效应制成的光电器有真空光电管、半导体光敏电阻。B 错误

45、位移光纤传感器中的两个光栅，适当的减小其中一个光栅栅元宽度可使灵敏度提高，动态范围也将大大的提高。B 错误

46、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长。A 正确

47、光电池研制的最主要问题是提高光电池的光电转换效率。A 正确

48、硅光电池的光谱响应波长范围比锗光的光谱响应波长范围广。B 错误

49、光电器件的灵敏度、暗电流或光电流与温度的关系称为温度特性，通常由曲线表示或温度特性给出。A 正确

50、当光通量一定时，阳极电流与阳（阴）电压的关系，叫光电管的伏安特性曲线。B 错误

51、硒光电池比硅光电池更稳定。B 错误

52、有机粘合剂通常用于低温、常温和中温，无机粘合剂用于高温。A 正确

53、半导体色敏传感器可用来直接测量从可见光到红外波段内的单设辐射的波长。A 正确

54、光电倍增管具有灵敏度高，谱响应范围宽，体积小，重量轻，机械强度高，耗散功率大，以及寿命长的等特点。B 错误

55、按传播模式多少可以将光纤分为单模和多模。A 正确

56、光纤耦合器又称分歧机，在电信网路、有线电视网络、用户回路系统。A 正确

57、当电源电压及电阻相对变化一定时，等臂电桥的输出电压及其电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。A 正确

58、只有当入射光频率高于红限频率时，光电效应才能够产生。A 正确

59、光敏电阻的亮电阻和暗电阻之差越大，说明性能越好，灵敏度越高。A 正确 60、在阶跃型光纤中，数值孔径越大“V值”越大。A 正确 61、半导体色敏传感器可以用来直接测量从可见光到红外波段内单色的波长，它有两个深度相同的PN结构成。B 错误

62、光纤的纤芯强度取决于纤芯和包层的光学性能。B 错误

63、通常外光电效应有红限频率，而内光电效应无红限频率。B 错误 64、金膜能吸收汞生成汞齐,是良好的检测汞的涂层材料。A 正确

65、入射光强改变物质导电率的物理现象,叫光电导效应。为使电子从价带激发到导带,入射光子的能量E0应大于禁带宽度Eg,即光的波长应小于某一临界波长λ0。A 正确

66、若光电倍增管用来监控连续光源,电容可以省去。使用中往往将电源负极接地,正极直接接到放大器的输入端。若将稳定的光源加以调制,则需要电容器耦合。在脉冲应用时,最好把电源正极接地利于降低噪声，输出可通过电容和下一级放大器耦合。B 错误 77、光敏电阻的工作原理是基于光生伏特效应的。B 错误

1、弹性敏感元件的弹性储能高，具有较强的抗压强度，受温度影响大，具有良好的重复性和稳定性等。B 错误

2、法布利干涉仪一种极灵敏的位置和长度测量装置，它是能用于现代科学的最灵敏的位移测量装置之一。A 正确

1、最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。B 错误

1、最适合做开关型温度传感器的是负温度传感器。B 错误

44、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的分辨力就越低。B 错误

二、单选题

3、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由若干个零阶、一阶和二阶系统（B 串联）而成的。

34、下列哪一项是金属式应变计的主要缺点。A 非线性明显

14、传感器的输出量通常为（B 电量信号）。

27、不属于传感器静态特性指标的是（D 固有频率）。

28、应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（D 试件材料与应变丝材料的线膨胀系数不一, 使应变丝产生附加变形而造成的电阻变化。）

29、构件作纯弯曲形变时，构件面上部的应变为拉应变，下部为压应变，且两者是什么关系？（C 绝对值相同符号相反）

30、下面的哪个温度补偿方法是不存在的（C 电阻补偿法）

31、传感器能感知的输入变化量越小，表示传感器的（D 分辨力越高）

32、按照依据的基准线不同，下面那种线性度是最常用的（D 最小二乘法线性度）

33、输入逐渐增加到某一值，与输入逐渐减小刀同一输入值时的输出值不相等是属于传感器静态特性的哪一种（D 迟滞性）。

34、符合对粘合剂的要求是：（A 机械滞后小）。

35、下列哪种温度补偿方法是常用和效果较好的补偿方法：（电桥补偿法）。

36、下面哪一个不是相位检测方法（B 内差检测）。

37、为了减小热电偶测温时的测量误差，需要进行的温度补偿方法不包括（D 差动放大法）。

38、电阻应变片的线路温度补偿方法不包括(C 补偿线圈补偿法)。

39、属于传感器动态特性指标的是（D 固有频率）。40、电阻应变计的电阻相对变化ΔR/R与应变ΔL/L=ε之间在很大范围内是线性的则k=（A ΔR/R/ε）。

35、下列哪一项不是半导体应变计的主要优点（C 准确度高）。

36、下列哪一项是半导体式应变计的主要优点（B 灵敏度高）。

37、电桥测量电路的作用是把传感器的参数转换为（B 电压）的输出。

38、下面那一项不是半导体应变计的优点（C 横向效应小）。

39、以下属于应变计温度误差产生的原因是：（D 敏感栅金属丝电阻本身随温度发生变化）。40、下列哪一项不是金属式应变计的主要缺点（D 响应时间慢）。

42、应变式传感器的温度误差产生的主要原因：（D 应变丝产生附加变形而造成的电阻变化）。

43、不能用应变式传感器测量的是（A 温度）。

1、螺管型差动变压器的衔铁和铁芯用同种材料制成，通常选（A 电阻率大，导磁率高，饱和磁感应大的材料）。

2、组合式压力传感器用于测量（B 小压力）。

3、下列哪一项属于相位型传感器的缺点（C 结构较复杂，检测也需要复杂的手段）。

22、薄膜湿度传感器的响应时间为：（A 1～3s）。

23、下列对于压缩式电加速度传感器的描述正确的是：（D 按照压电式传感器的工作原理及其等效电路，传感器可看成电压发生器，也可看成电荷发生器）。

25、下列哪一项不是热释电材料的来源：（B 金属）。

26、下面哪项不是SAW传感器的优点：（A 分辨率低）。

27、压电式加速度传感器是（D 适于测量动态信号的）传感器。

31、下面哪个不是压电加速度传感器：（B 压电谐振式传感器）。

32、在强声场中测振，要选用灵敏度低的（A 压电式加速度）传感器。

33、石英晶体测量加速度基于哪个物理效应（B 压电效应）。

6、光生伏特效应就是半导体材料吸收光能后，在PN结上产生（B 电动势）的效应。

42、光纤纤芯折射率要（A 高于）包层的折射率。

67、下面的哪些传感器不属于内光电传感器（A 光电管）。68、对光纤传感器的特点叙述错误的是：（C 频带宽动态范围小）。

69、下列关于光电管哪一项是正确的（B 当光通量一定时，阳极电压与阳极电流的关系，叫光电管的伏安特性曲线）。

70、下面的哪些传感器属于外光电传感器（A 光电管）。71、下面的哪些传感器不属于内光电传感器（A 光电管）。72、下列哪个是APD的优点：（B 灵敏度高）。

73、下面哪个不是光敏电阻的优点（D 耗散功率小）。

74、采用硅材料的雪崩式光电二极管的响应波长范围(B 0.4-1.0μm)。75、下面哪个不是反射式光纤位移传感器的特点：（D 精度高）。76、半导体色敏传感器又称为（A 双结光电二极管）。78、反射式光纤位移传感器属于振幅型光纤传感器的一种，其测量位移与输出有如下关系（B 在一定范围内位移与输出信号成线性关系）。

79、下面哪个属于强度型光纤传感器（C 光纤测压传感器）。80、目前光纤传感器通常采用四种不同的干涉测量结构，以下哪一种不属于上述四种结构的是（D 伽利略）。

81、光电池种类很多，其中（D 硅光电池）的光电转换效率高，寿命长，价格便宜。82、数值孔径NA是光纤的一个重要参数，以下说法不正确的是（B 光纤的数值孔径与其几何尺寸有关）。

83、下面哪个不是光纤传感器具有的优点（B 频带宽动态范围小）。92、光敏电阻的工作原理基于（B 光电导效应）。

3、表明声波传感器可以通过测量频率的变化就可检测特定气体成分的含量，其选择性的吸附膜的选择非常重要，常用三乙醇胺薄膜选择性测量(D SO2)。

2、下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（D 铁）。

5、对于我们日常生活中，所谓湿度的定义说法正确的是（D 气体的绝对湿度与同一温度下饱和水汽压Ps的百分比）。

2、下列选择性吸附膜所对应的敏感气体正确的是（D 酞箐膜（敏感NO2））。

3、下列哪一项是非电阻型半导体气敏器件（A Ag2O）。

4、下列哪一项金属是最良好的检测汞的涂层材料（D 铁）。

5、对于我们日常生活中，所谓湿度的定义说法正确的是（D 气体的绝对湿度与同一温度下饱和水汽压Ps的百分比）。

8、以下那个质量是直接影响传感器的性能和精度（B 弹性敏感元件）。

9、传感器一般包括敏感元件，还包括（A 转换元件）。

10、下列传感器不属于按基本效应分类的是（D 真空传感器）。

三、多选题

7、传感器按照工作原理通常分为（）。B 结构型；D 物理型

54电阻应变片的线路温度补偿方法有（）。

A 差动电桥补偿法；B 补偿块粘贴补偿应变片电桥补偿法；D 恒流源温度补偿电路法

11、下列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；C 压电式传感器；D 热电式传感器

12、传感器一般由（）组成。

A 敏感元件；B 转换元件；C 转换电路

13、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

1、一个复杂的高阶系统总是可以看成是由（）串联而成的。A 零阶；B 一阶；C 二阶

42、存在灵敏度界限的原因是（）。

A 输入的变化量通过传感器内部被吸收，因而反映不到输出端上；C 传感器输出存在噪声

44、下列哪些是半导体应变计的优点（）。

A 灵敏度高；B 体积小、耗电省；D 机械滞后小，可测量静态应变、低频应变等。

45、因环境温度改变而引起的附加电阻变化或者造成的视应变，与下列哪些因素有关（）。A 环境温度变化；B 应变计本身的性能参数κ、α、β；C 被测构件的线膨胀系数βg

46、在应变式传感器应用中，温度的补偿方法主要有（）。

A 应变计自补偿法；B 电桥补偿法；C 辅助测温元件微型计算机补偿法；D 热敏电阻补偿法

47、半导体式应变计的主要特征有哪些（）。

A 测量应变的灵敏度和精度高；B 测量范围大；D 能适应各种环境

48、金属式应变计的主要缺点有哪些（）。A 非线性明显；D 抗干扰能力差

50、制作应变计敏感元件的金属材料应有如下要求（）。A k0大，并在尽可能大的范围内保持常数。；D 电阻率ρ大；E 电阻温度系数小

51、应变式传感器与其他类型传感器相比有以下特点（）。B 测量范围广、精度高。；C 频率响应特性较好。；E 能在恶劣的环境条件下工作。

52、通常用应变式传感器测量（）。B 速度；C 加速度；D 压力

4、电感式传感器可以对（）等物理量进行测量。A 位移；B 振动；C 压力；D 流量

24、下面哪项是SAW传感器的优点：（）。B 灵敏度高；D 可靠

29、下列关于热释电效应说法正确的是（）。

A 利用热释电效应的光电传感器包含光-热、热-电，两个阶段的信息变换过程。B 热-电阶段是利用某种效应将热转变为电信号。；C 光-热阶段是吸收了光以后温度升高。30、在光线作用下,半导体的电导率增加的现象属于（）。B 内光电效应；D 光导效应

84、光电器件的温度特性可以是下列哪些元素与温度的关系（）。B 灵敏度；C 暗电流； D 光电流

85、设计光纤微弯传感器时，下面说法正确的是（）。A 在光纤微变传感器中的变形器前后一定要有模式除去器。；D 暗视场信号放大倍数比亮视场的放大倍数大。

86、下面的哪些传感器属于内光电传感器（）。C 光敏电阻； D 光电二/三极管； E 光电池

87、光纤传感器中常用的光探测器有以下哪几种（）。A 光敏二极管； B 光电倍增管；C 光敏晶体管 88、下面基于外光电效应的光电器件有（）。A 光电管； B 光电倍增管

89、对于光电管的基本特性，下面说法正确的是（）。A 当入射光的波长增加时，相对灵敏度要下降。；

D 温度变化对光电管的光电流影响很小，而对暗电流影响很大。90、发射光纤和传送光纤的分布有哪几种（）。

A 随机分布 B 半球形对开分布 C 共轴内发射分布 D 共轴外发射分布 91、下面哪些是光敏电阻的优点（）。A 体积小；B 重量轻；C 机械强度高 1

第二篇：传感器与测试技术课程设计任务书

陕西电大机械设计制造及其自动化(本科)专业

《传感器具与测试技术》课程设计任务书

设计题目：

1．应变式称重传感器设计

2．电冰箱温度超标指示器设计

3．位移测试与测试系统标定设计

4．温湿度监控系统设计

5．电容式液位计的设计

6．便携式酒精探测仪的设计

7．超声波测距系统设计

8．电容式加速度系统的设计

9．电涡流式传感器设计

设计任务：

1．根据设计要求，分析传感器的工作原理，结构，材料，特性，分析，转换电路等

2．根据设计要求，制定设计方案，确定传感器设计图及传感器转换电路设计、仿真调试。

3.编写设计说明书，内容包括：

① 设计题目、设计过程和有关说明。

② 原理图，功能方框图，电路分析等。

③ 元器件的选择和有关计算。

④ 电气设备明细表。

⑤ 参考资料、参考书及参考手册。

⑥ 其他需要说明的问题，例如操作说明书、程序的调试过程、遇到的问题及解决方法、对课程设计的认识和建议等。

参考书目：

传感器与测试技术，谭定忠主著，中央电大出版社

新编传感器技术手册，李科杰主编，国防工业出版社

备注：题目可自拟，每个设计题目要求自己制拟定。

联系方式：***

联系人：赵亚楠

第三篇：长安大学研究生复试-测试与传感器技术

2006年硕士研究生入学考试试题（A）

试题代码：421 试题名称：测试与传感器技术

一、简答题（每小题6分，共60分）

1、一般测试系统由哪三部分组成？各有什么功能？

2、周期信号的频谱与瞬变信号的频谱有何不同？举例说明？

3、测试系统（装置）的静态特性的主要指标有哪些？请给出定义。

4、自相关函数和互相关函数的定义式及物理意义是什么？

5、在电阻应变测量中，作为温度补偿片的作用是什么？对其有何要求？

6、压电式超声波传感器常常既作为发声器又作为接收器，试说明其工作原理。

7、为了提高压电式传感器的灵敏度，通常可对压电元件做何种连接？连接之后的参数有何变化？使用特性如何？

8、模拟量光电检测系统有哪些应用形式？

9、热敏电阻有三种不同的温度系数，试说明其意义。

10、为了保证热电偶正常工作，电极和结点应满足的条件是什么？

二、论述题（每小题8分，共40分）

1、说明信号的频带宽度和系统的通频带的意义及其两者之间的关系。

2、根据矩形单位脉冲函数的频谱简述脉冲宽度对频谱的影响（附图说明）。

3、试分析一阶系统对于单位阶跃信号的响应及其特点。

4、电阻应变式传感器由哪些基本部分组成？各有什么功能？

5、直流电桥和交流电桥的平衡条件各是什么？有什么不同？

三、计算题（+1 M-1 T=0.01

第1题图 第2题图

2、试作出第2题图示周期方波信号的频谱图。

3、一阶测试装置的时间常数为0.1s,用来测量周期为0.5s和1s,幅值为1的正弦信号,试计算输出幅值大小。

答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。

第四篇：2014年9月份考试传感器与测试技术第一次作业

2014年9月份考试传感器与测试技术第一次作业

一、单项选择题（本大题共100分，共 40 小题，每小题 2.5 分）

1.气敏元件表面吸附被测气体时，它的()将发生变化。

A.电阻

B.电导率

C.电压

D.电感

2.调频是利用信号电压的幅值控制一个振荡器，使输出为等幅波，该等幅波的()取决于信号电压。

A.幅值

B.频率

C.相位

D.频谱

3.概率密度函数提供了随机信号()信息。

A.沿频率轴分布

B.沿幅值域分布

C.沿时域分布

D.沿强度分布

4.在精度要求不高的场合和测温范围较小时，金属热电阻中普遍使用()。

A.铜电阻

B.镍电阻

C.铂电阻

D.锰电阻

5.功率谱密度函数提供了随即信号在()轴上的分布信息。

A.时间

B.幅值

C.频率

D.峰值

6.测试工作的任务是从复杂的信号中提取()。

A.正弦信号

B.频域信号

C.有用信息

D.干扰噪声信号

7.串联两个热电偶的输出电动势是()。

A.各热电动势的平均值

B.各热电动势的代数和

C.各热电动势的最大值

D.各热电动势的最小值

8.如果仅仅检测是否与对象物体接触，可使用（）等。

A.ON-OFF微型开关

B.感压橡胶

C.含碳海绵

D.硅橡胶

9.对压电式加速度传感器，希望其固有频率()。

A.尽量低些

B.在120Hz左右

C.在400Hz左右

D.尽量高些

10.无源RC低通滤波器从()两端引出输出电压。

A.R

B.L

C.RC

11.在测量位移的传感器中，符合非接触测量，而且不受油污等介质影响的是

()传感器。

A.压电式

B.电阻式

C.电涡流式

D.电容式

12.电桥的分类方法有多种，按()可分为平衡电桥和不平衡电桥。

A.被测电阻的接入方式

B.工作方式

C.不同的电桥电源

D.不同种类的桥臂阻抗

13.在尘埃、油污、温度变化较大，伴有振动等干扰的恶劣环境下测量时，传感器的选用必须首先考虑()因素。

A.响应特性

B.灵敏度

C.稳定性

D.精确度

14.对于低频磁感应，应采用()做屏蔽罩。

A.有色金属

B.铁磁性材料

C.金属

D.绝缘材料

15.（）的工作原理是基于压阻效应

A.丝式电阻应变片

B.箔式电阻应变片

C.半导体应变片

D.直角形栅应变片

16.将温度差转换为电动势输出的是()温度传感器。

A.热电偶

B.热敏电阻

C.金属热电阻

D.辐射温度传感器

17.变磁通感应式转速传感器，在测量轴的转速时，其齿盘应该用()材料制成。

A.金属

B.导磁

C.塑料

D.导电

18.设信号的自相关函数为脉冲函数，则自功率谱密度函数必为()。

A.脉冲函数

B.有延时的脉冲函数

C.零

D.常数

19.电桥调零通常采用串联调零和并联调零两种方法。其中并联调零多用在桥臂参数R值较()的场合。

A.大

B.》R

C.小

D.《 R

20.差动变压器式位移传感器的输出电压是()。

A.调频波

B.脉冲波

C.调幅波

D.调相波

21.（）的原理是使绝大部分磁通量经屏蔽体通过，所以要选用导磁性能好的材料做屏蔽罩

A.静电屏蔽

B.低频磁感应屏蔽

C.高频磁感应屏蔽

22.数字滤波方法中，（）是将各采样值取不同的比例，然后相加，以提高滤波效果

A.限定最大偏差法

B.算术平均值法

C.加权平均滤波法

23.输出电动势是每个热电动势之和的热电偶是（）

A.普通热电偶

B.并联热电偶

C.串联热电偶

D.薄膜热电偶

24.以下主要用于测量固体表面小面积瞬时变化的温度的热电偶是（）

A.普通热电偶

B.并联热电偶

C.串联热电偶

D.薄膜热电偶

25.压电传感器是高内阻传感器，因此，要求前置放大器的输入阻抗（）。

A.很低

B.很高

C.较低

D.较高

26.将电网的零线与各种电气设备的外壳连接在一起，并直接与大地连接，保

证机壳与大地等电位，从而确保人身及设备的安全，这种地称为（）

A.安全地

B.信号源地

C.数字信号地

D.模拟信号地

27.用电桥进行测量时，可采用零测法和偏差测量法，其中零测法具有()的特点。

A.测量精度较高

B.测量速度较快

C.测量速度较慢

D.适于测量动态值

28.（）的电阻值将随环境相对湿度的改变而变化，从而实现对湿度的电测量。

A.氯化锂湿敏元件

B.半导体陶瓷湿敏元件

C.热敏电阻湿敏元件

D.高分子膜湿敏元件

29.适用于压力测量、流量测量等的数字滤波方法是（）

A.限定最大偏差法

B.算术平均值法

C.加权平均滤波法

30.当使用高灵敏度直流检测仪器时，静止电荷又在仪器上感应出异性静电荷而可能使指针发生偏转，影响测量精度，甚至使测量无法进行。消除这种静电场干扰的主要方法是采用（）

A.静电屏蔽

B.低频磁感应屏蔽

C.高频磁感应屏蔽

31.测量空间温度的热电偶是（）

A.铠装热电偶

B.普通热电偶

C.并联热电偶

D.串联热电偶

32.测量小空间动态温度，最好采用()温度传感器。

A.热电偶

B.热敏电阻

C.金属热电阻

D.磁热敏传感器

33.位移阻抗又称为()。

A.动刚度

B.动柔度

C.导纳

D.视在质量

34.主要用于变化比较缓慢的参数的滤波方法是（）

A.限定最大偏差法

B.算术平均值法

C.加权平均滤波法

35.下面仅检测指部与操作物体在切向的相对位移，而不检测接触表面法向的接触或压力的传感器是（）

A.滑动觉传感器

B.触觉传感器

C.压觉传感器

D.光电传感器

36.将受扭转轴上的电信号与固定测量电路装置相联的专用部件是（）。

A.集流环

B.整流器

C.滤波器

D.放大器

37.当信号电路在两端接地时，很容易形成环路电流，引起噪声干扰，这时常采用（）的方法。

A.单点接地

B.屏蔽

C.隔离

D.滤波

38.以下可用于测量平均温度的热电偶是（）

A.普通热电偶

B.并联热电偶

C.串联热电偶

D.薄膜热电偶

39.以下传感器测试温度接近于实际值的是（）

A.全辐射温度传感器

B.亮度式温度传感器

C.比色温度传感器

40.使用（）制成的绝对湿度传感器的湿度调节器，可制造出精密的恒湿槽。

A.氯化锂湿敏元件

B.半导体陶瓷湿敏元件

C.热敏电阻湿敏元件

D.高分子膜湿敏元件

答案：

一、单项选择题（100分，共 40 题，每小题 2.5 分）

1.B 2.B 3.B 4.A 5.C 6.C 7.B 8.A 9.D 10.B 11.C 12.B 13.C

14.B 15.C 16.A 17.B 18.D 19.C 20.C 21.B 22.C 23.C 24.D 25.B 26.A 27.A 28.A 29.B 30.A 31.A 32.B 33.A 34.A 35.A 36.A

37.C 38.B 39.C 40.C

第五篇：传感器与检测技术论文

光电传感器--太阳能电池板

太阳能电池板是利用光生伏特效应原理制造的。在光线作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象叫做光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池和光敏二极管、三极管。太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。以光电效应工作的薄膜式太阳能电池为主流，而以光化学效应工作的湿式太阳能电池则还处于萌芽阶段。

太阳能电池板 Solar panel

分类：晶体硅电池板：多晶硅太阳能电池、单晶硅太阳能电池。

非晶硅电池板：薄膜太阳能电池、有机太阳能电池。

化学染料电池板：染料敏化太阳能电池。太阳能发电系统

太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或 110V，还需要配置逆变器。各部分的作用为：

（一）太阳能电池板：太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作。太阳能电池板的质量和成本将直接决定整个系统的质量和成本。

（二）太阳能控制器：太阳能控制器的作用是控制整个系统的工作状态，并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方，合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其他附加功能如光控开关、时控开关都应当是控制器的可选项。

（三）蓄电池：一般为铅酸电池，一般有12V和24V这两种，小微型系统中，也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，到需要的时候再释放出来。

（四）逆变器：在很多场合，都需要提供AC220V、AC110V的交流电源。由于太阳能的直接输出一般都是DC12V、DC24V、DC48V。为能向AC220V的电器提供电能，需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能，因此需要使用DC-AC逆变器。在某些场合，需要使用多种电压的负载时，也要用到DC-DC逆变器，如将24VDC的电能转换成5VDC的电能（注意，不是简单的降压）。

晶体硅太阳能电池的制作过程：

晶体硅太阳能电池

“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳能电池是近15年来形成产业化最快的。生产过程大致可分为五个步骤：a、提纯过程 b、拉棒过程 c、切片过程 d、制电池过程 e、封装过程。

太阳能电池的应用：

太阳能电池,1971年首次应用于我国发射的卫星上。1973年开始将太阳能电池用于地面。由于受到价格和产量的限制,市场发展很缓慢,除了作为卫星电源,在地面上太阳能电池仅用于小功率电源系统,如航标灯、铁路信号系统等。

2002年,国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”,通过光伏和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业,国内建起了几条太阳能电池的封装线,使太阳能电池的年生产量迅速增加。

目前太阳能电池已经开始广泛用于通信、交通、民用产品等各个领域,光伏发电不但列入到国家的攻关计划,而且列入国家电力建设计划,同时也在一些重大工程项目中得到应用。2003年底，我国太阳能电池的累计装机达到5万千。目前，光伏发电已遍及我国西部各省区、以及中部和东部的部分省、市、自治区，投入总规模已经超过30亿元人民币。太阳能电池高效和低价统一始终是国际开发的目标。

太阳能发电系统的设计需要考虑如下因素：

问题

1、太阳能发电系统在哪里使用？该地日光辐射情况如何？

问题

2、系统的负载功率多大？

问题

3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？

问题

4、系统每天需要工作多少小时？

问题

5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？

问题

6、负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？

问题

7、系统需求的数量？

太阳能电池的原理

太阳光照在半导体p-n结上，形成新的空穴-电子对，在p-n结电场的作用下，空穴由n区流向p区，电子由p区流向n区，接通电路后就形成电流。这就是光电效应太阳能电池的工作原理。

一、太阳能发电方式太阳能发电有两种方式，一种是光—热—电转换方式，另一种是光—电直接转换方式。

（1）光—热—电转换方式通过利用太阳辐射产生的热能发电，一般是由太阳能集热器将所吸收的热能转换成工质的蒸气，再驱动汽轮机发电。前一个过程是光—热转换过程；后一个过程是热—电转换过程，与普通的火力发电一样.太阳能热发电的缺点是效率很低而成本很高，估计它的投资至少要比普通火电站贵5～10倍.一座1000MW的太阳能热电站需要投资20～25亿美元，平均1kW的投资为2000～2500美元。因此，目前只能小规模地应用于特殊的场合，而大规模利用在经济上很不合算，还不能与普通的火电站或核电站相竞争。

（2）光—电直接转换方式该方式是利用光电效应，将太阳辐射能直接转换成电能，光—电转换的基本装置就是太阳能电池。太阳能电池是一种由于光生伏特效应而将太阳光能直接转化为电能的器件，是一个半导体光电二极管，当太阳光照到光电二极管上时，光电二极管就会把太阳的光能变成电能，产生电流。当许多个电池串联或 并联起来就可以成为有比较大的输出功率的太阳能电池方阵了。太阳能电池是一种大有前途的新型电源，具有永久性、清洁性和灵活性三大优点.太阳能电池寿命长，只要太阳存在，太阳能电池就可以一次投资而长期使用；与火力发电、核能发电相比，太阳能电池不会引起环境污染；太阳能电池可以大中小并举，大到百万千瓦的中型电站，小到只供一户用的太阳能电池组，这是其它电源无法比拟的

电池板原料：玻璃，EVA，电池片、铝合金壳、包锡铜片、不锈钢支架、蓄电池等。

太阳能电池板新型涂层研发成功

美国伦斯勒理工学院研究人员2008年开发出一种新型涂层，将其覆盖在太阳能电池板上能使后者的阳光吸收率提高到96.2%，而普通太阳能电池板的阳光吸收率仅为70%左右。

新涂层主要解决了两个技术难题，一是帮助太阳能电池板吸收几乎全部的太阳光谱，二是使太阳能电池板吸收来自更大角度的太阳光，从而提高了太阳能电池板吸收太阳光的效率。

普通太阳能电池板通常只能吸收部分太阳光谱，而且通常只在吸收直射的太阳光时工作效率较高，因此很多太阳能装置都配备自动调整系统，以保证太阳能电池板始终与太阳保持最有利于吸收能量的角度。

多元化合物太阳电池

除了常用的单晶、多晶、非晶硅电池之外，多元化合物太阳电池指不是用单一元素半导体材料制成的太阳电池。现在各国研究的品种繁多，大多数尚未工业化生产，主要有以下几种：

a)硫化镉太阳能电池

b)砷化镓太阳能电池

c)铜铟硒太阳能电池(新型多元带隙梯度Cu(In, Ga)Se2薄膜太阳能电池)全球太阳能电池产业现状

据Dataquest的统计资料显示,目前全世界共有136 个国家投入普及应用太阳能电池的热潮中,其中有95 个国家正在大规模地进行太阳能电池的研制开发,积极生产各种相关的节能新产品。1998年,全世界生产的太阳能电池,其总的发电量达1000兆瓦,1999年达 2850兆瓦。2000年,全球有将近4600 家厂商向市场提供光电池和以光电池为电源的产品。

目前,许多国家正在制订中长期太阳能开发计划,准备在21世纪大规模开发太阳能，美国能源部推出的是国家光伏计划, 日本推出的是阳光计划。NREL光伏计划是美国国家光伏计划的一项重要的内容，该计划在单晶硅和高级器件、薄膜光伏技术、PVMaT、光伏组件以及系统性能和工程、光伏应用和市场开发等5个领域开展研究工作。

美国还推出了太阳能路灯“计划”,旨在让美国一部分城市的路灯都改为由太阳能供电,根据计划,每盏路灯每年可节电 800 度。日本也正在实施太阳能“7万套工程计划”，日本准备普及的太阳能住宅发电系统,主要是装设在住宅屋顶上的太阳能电池发 电设备,家庭用剩余的电量还可以卖给电力公司。一个标准家庭可安装一部发电3000瓦的系统。欧洲则将研究开发太阳能电池列入著名的“尤里卡”高科技计划，推出了“10万套工程计划”。这些以普及应用光电池为主要内容的“太阳能工程”计划是目前推动太阳能光电池产业大发展的重要动力之一。

日本、韩国以及欧洲地区总共8个国家最近决定携手合作,在亚洲内陆及非洲沙漠地区建设世界上规模最大的太阳能发电站,他们的目标是将占全球陆地面积约1/4的沙漠地区的长时间日照资源有效地利用起来,为30万用户提供100万千瓦的电能。计划将从2001年开始，花4年时间完成。

目前,美国和日本在世界光伏市场上占有最大的市场份额。美国拥有世界上最大的光伏发电厂,其功率为7MW,日本也建成了发电功率达1MW的光伏发电厂。全世界总共有23万座光伏发电设备,以色列、澳大利亚、新西兰居于领先地位。

20世纪90年代以来,全球太阳能电池行业以每年15%的增幅持续不断地发展。据Dataquest发布的最新统计和预测报告显示,美国、日本和西欧工业发达国家在研究开发太阳能方面的总投资, 1998年达570亿美元;1999年646亿美元;2000年700亿美元;2001年将达820亿美元;2002年有望突破1000亿美元。

我国太阳能电池产业现状

我国对太阳能电池的研究开发工作高度重视,早在七五期间,非晶硅半导体的研究工作已经列入国家重大课题;八五和九五期间,我国把研究开发的重点放在大面积太阳能电池等方面。2003年10月，国家发改委、科技部制定出未来5年太阳能资源开发计划，发改委“光明工程”将筹资100亿元用于推进太阳能发电技术的应用，计划到2005年全国太阳能发电系统总装机容量达到300兆瓦。

2002年，国家有关部委启动了“西部省区无电乡通电计划”，通过太阳能和小型风力发电解决西部七省区无电乡的用电问题。这一项目的启动大大刺激了太阳能发电产业，国内建起了几条太阳能电池的封装线，使太阳能电池的年生产量迅速增加。我国目前已有10条太阳能电池生产线,年生产能力约为4.5MW,其中8条生产线是从国外引进的,在这8条生产线当中,有6条单晶硅太阳能电池生产线,2条非晶硅太阳能电池生产线。据专家预测,目前我国光伏市场需求量为每年5MW,2001～2010年,年需求量将达10MW,从2011年开始,我国光伏市场年需求量将大于20MW。

目前国内太阳能硅生产企业主要有洛阳单晶硅厂、河北宁晋单晶硅基地和四川峨眉半导体材料厂等厂商，其中河北宁晋单晶硅基地是世界最大的太阳能单晶硅生产基地，占世界太阳能单晶硅市场份额的25％左右。

在太阳能电池材料下游市场，目前国内生产太阳能电池的企业主要有无锡尚德、南京中电、保定英利、河北晶澳、林洋新能源、苏州阿特斯、常州天合、云南天达光伏科技、宁波太阳能电源、京瓷（天津）太阳能等公司，总计年产能在800MW以上。

2009年，国务院根据工信提供的报告指出多晶硅产能过剩，实际业界人并不认可，科技部已经表态，多晶硅产能并不过剩。太阳能电池发展市场

当电力、煤炭、石油等不可再生能源频频告急，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈时，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经 济发展的新动力。欧洲一些高水平的核研究机构也开始转向可再生能源。在国际光伏市场巨大潜力的推动下，各国的太阳能电池制造业争相投入巨资，扩大生产，以争一席之地。

全球太阳能电池产业1994-2004年10年里增长了17倍，太阳能电池生产主要分布在日本、欧洲和美国。2006年全球太阳能电池安装规模已达1744MW，较2005年成长19％，整个市场产值已正式突破100亿美元大关。2007年全球太阳能电池产量达到3436MW，较2006年增长了56%。

中国对太阳能电池的研究起步于1958年，20世纪80年代末期，国内先后引进了多条太阳能电池生产线，使中国太阳能电池生产能力由原来的3个小厂的几百kW一下子提升到4个厂的4.5MW，这种产能一直持续到2002年，产量则只有2MW左右。2002年后，欧洲市场特别是德国市场的急剧放大和无锡尚德太阳能电力有限公司的横空出世及超常规发展给中国光伏产业带来了前所未有的发展机遇和示范效应。

目前，我国已成为全球主要的太阳能电池生产国。2007年全国太阳能电池产量达到1188MW，同比增长293%。中国已经成功超越欧洲、日本为世界太阳能电池生产第一大国。在产业布局上，我国太阳能电池产业已经形成了一定的集聚态势。在长三角、环渤海、珠三角、中西部地区，已经形成了各具特色的太阳能产业集群。

中国的太阳能电池研究比国外晚了20年，尽管最近10年国家在这方面逐年加大了投入，但投入仍然不够，与国外差距还是很大。政府应加强政策引导和政策激励，尽快解决太阳能发电上网与合理定价等问题。同时可借鉴国外的成功经验，在公共设施、政府办公楼等领域强制推广使用太阳能，充分发挥政府的示范作用，推动国内市场尽快起步和良性发展。

太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年，可再生能源在总能源结构中将占到30％以上，而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10％以上；到2040年，可再生能源将占总能耗的50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到21世纪末，可再生能源在能源结构中将占到80％以上，太阳能发电将占到60％以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。由此可以看出，太阳能电池市场前景广阔。

利用太阳能电池的离网发电系统

太阳能离网发电系统包括

1、太阳能控制器(光伏控制器和风光互补控制器)对所发的电能进行调节和控制，一方面把调整后的能量送往直流负载或交流负载，另一方面把多余的能量送往蓄电池组储存，当所发的电不能满足负载需要时，太阳能控制器又把蓄电池的电能送往负载。蓄电池充满电后，控制器要控制蓄电池不被过充。当蓄电池所储存的电能放完时，太阳能控制器要控制蓄电池不被过放电，保护蓄电池。控制器的性能不好时，对蓄电池的使用寿命影响很大，并最终影响系统的可靠性。

2、太阳能蓄电池组的任务是贮能，以便在夜间或阴雨天保证负载用电。

3、太阳能逆变器负责把直流电转换为交流电，供交流负荷使用。太阳能逆变器是光伏风力发电系统的核心部件。由于使用地区相对落后、偏僻，维护困难，为了提高光伏风力发电系统 5 的整体性能，保证电站的长期稳定运行，对逆变器的可靠性提出了很高的要求。另外由于新能源发电成本较高，太阳能逆变器的高效运行也显得非常重要。

太阳能离网发电系统主要产品分类 A、光伏组件 B、风机 C、控制器 D、蓄电池组 E、逆变器 F、风力/光伏发电控制与逆变器一体化电源。

利用太阳能电池的并网发电系统

可再生能源并网发电系统是将光伏阵列、风力机以及燃料电池等产生的可再生能源不经过蓄电池储能，通过并网逆变器直接反向馈入电网的发电系统。

因为直接将电能输入电网，免除配置蓄电池，省掉了蓄电池储能和释放的过程，可以充分利用可再生能源所发出的电力，减小能量损耗，降低系统成本。并网发电系统能够并行使用市电和可再生能源作为本地交流负载的电源，降低整个系统的负载缺电率。同时，可再生能源并网系统可以对公用电网起到调峰作用。并网发电系统是太阳能风力发电的发展方向，代表了21世纪最具吸引力的能源利用技术。

太阳能并网发电系统主要产品分类 A、光伏并网逆变器 B、小型风力机并网逆变器 C、大型风机变流器（双馈变流器，全功率变流器）。