光電檢測(cè)技術(shù)試題及答案

一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種探測(cè)器對(duì)紅外光更敏感（）A.光電管B.光電倍增管C.光敏電阻D.雪崩光電二極管2.光通量的單位是（）A.坎德拉B.流明C.勒克斯D.瓦特3.下列不屬于光電效應(yīng)的是（）A.外光電效應(yīng)B.內(nèi)光電效應(yīng)C.光生伏特效應(yīng)D.康普頓效應(yīng)4.要檢測(cè)微弱光信號(hào)，宜選用（）A.普通光電二極管B.發(fā)光二極管C.光電倍增管D.光敏晶體管5.光電池在有光照時(shí)，其工作狀態(tài)是（）A.正向偏置B.反向偏置C.零偏置D.任意偏置6.下列光源中，屬于熱輻射光源的是（）A.激光B.發(fā)光二極管C.白熾燈D.熒光燈7.光電檢測(cè)系統(tǒng)中，前置放大器的主要作用是（）A.放大信號(hào)B.濾除噪聲C.提高靈敏度D.以上都是8.光敏電阻的阻值隨光照強(qiáng)度的增加而（）A.增大B.減小C.不變D.不確定9.用于測(cè)量顏色的光電檢測(cè)儀器是（）A.光度計(jì)B.光譜儀C.色度計(jì)D.示波器10.光電檢測(cè)技術(shù)不涉及的學(xué)科是（）A.光學(xué)B.電子學(xué)C.機(jī)械學(xué)D.計(jì)算機(jī)科學(xué)二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于光電探測(cè)器的有（）A.光電管B.光電倍增管C.光敏電阻D.光電池2.影響光電探測(cè)器性能的因素有（）A.響應(yīng)時(shí)間B.靈敏度C.噪聲D.線性度3.以下屬于光學(xué)元件的有（）A.透鏡B.反射鏡C.濾光片D.棱鏡4.光電檢測(cè)系統(tǒng)通常包含的部分有（）A.光源B.光學(xué)系統(tǒng)C.光電探測(cè)器D.信號(hào)處理電路5.常用的光調(diào)制方法有（）A.幅度調(diào)制B.頻率調(diào)制C.相位調(diào)制D.強(qiáng)度調(diào)制6.光電檢測(cè)技術(shù)在以下哪些領(lǐng)域有應(yīng)用（）A.工業(yè)檢測(cè)B.生物醫(yī)學(xué)C.通信D.航空航天7.提高光電檢測(cè)系統(tǒng)抗干擾能力的措施有（）A.屏蔽B.濾波C.接地D.采用冗余設(shè)計(jì)8.以下關(guān)于激光的特點(diǎn)正確的有（）A.高亮度B.高單色性C.高相干性D.高方向性9.下列屬于光電檢測(cè)系統(tǒng)信號(hào)處理方法的有（）A.放大B.濾波C.數(shù)字化D.解調(diào)10.選擇光電探測(cè)器時(shí)需要考慮的因素有（）A.響應(yīng)波長范圍B.響應(yīng)速度C.輸出信號(hào)形式D.價(jià)格三、判斷題（每題2分，共20分）1.光電管的光電流大小與入射光的強(qiáng)度成正比。（）2.光電池產(chǎn)生的光生電動(dòng)勢(shì)與光照強(qiáng)度無關(guān)。（）3.光敏電阻的響應(yīng)速度比光電二極管快。（）4.光電檢測(cè)系統(tǒng)中，光源的穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有影響。（）5.信號(hào)調(diào)制可以提高光電檢測(cè)系統(tǒng)的抗干擾能力。（）6.光譜儀可以測(cè)量光的強(qiáng)度分布。（）7.光電倍增管的增益是固定不變的。（）8.濾光片的作用是只允許特定波長的光通過。（）9.光電檢測(cè)技術(shù)只能檢測(cè)可見光。（）10.激光光源可以作為光電檢測(cè)系統(tǒng)的光源。（）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述光電效應(yīng)的分類及特點(diǎn)。答：光電效應(yīng)分為外光電效應(yīng)、內(nèi)光電效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)。外光電效應(yīng)是光照射金屬表面，電子逸出；內(nèi)光電效應(yīng)是光照使半導(dǎo)體電導(dǎo)率變化；光生伏特效應(yīng)是光照半導(dǎo)體產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。2.光電探測(cè)器的主要性能指標(biāo)有哪些？答：主要性能指標(biāo)有響應(yīng)度（靈敏度）、響應(yīng)時(shí)間、噪聲等效功率、探測(cè)率、線性度等。響應(yīng)度反映對(duì)光信號(hào)的轉(zhuǎn)換能力；響應(yīng)時(shí)間體現(xiàn)對(duì)光信號(hào)變化的響應(yīng)快慢等。3.說明光調(diào)制的目的。答：目的有：將待檢測(cè)信息加載到光信號(hào)上，便于傳輸；提高系統(tǒng)抗干擾能力，通過特定調(diào)制方式使信號(hào)具有獨(dú)特特征，可與干擾區(qū)分；實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，不同調(diào)制信號(hào)可在同一光路傳輸。4.列舉兩種常用的光電檢測(cè)系統(tǒng)信號(hào)處理方法并說明其作用。答：放大：增強(qiáng)微弱電信號(hào)幅度，便于后續(xù)處理。濾波：去除信號(hào)中的噪聲和干擾，提高信號(hào)質(zhì)量，使有用信號(hào)更清晰，利于準(zhǔn)確檢測(cè)和分析。五、討論題（每題5分，共20分）1.在設(shè)計(jì)光電檢測(cè)系統(tǒng)時(shí)，如何根據(jù)檢測(cè)需求選擇合適的光電探測(cè)器？答：需考慮檢測(cè)光的波長范圍，選響應(yīng)波長匹配的；根據(jù)光信號(hào)強(qiáng)弱，弱信號(hào)可選高靈敏度的如光電倍增管；檢測(cè)快速變化光信號(hào)，要選響應(yīng)速度快的；還需考慮成本、尺寸、穩(wěn)定性等因素。2.討論光電檢測(cè)技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)及面臨的挑戰(zhàn)。答：優(yōu)勢(shì)在于非接觸測(cè)量，不損傷被測(cè)物；精度高，能準(zhǔn)確獲取參數(shù)；響應(yīng)快，適應(yīng)高速生產(chǎn)。挑戰(zhàn)有環(huán)境干擾大，如強(qiáng)光、電磁干擾；被測(cè)物多樣性導(dǎo)致檢測(cè)難度增加；對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性要求高。3.如何提高光電檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)量精度？答：選擇高精度的光電探測(cè)器和光學(xué)元件；優(yōu)化光學(xué)系統(tǒng)減少誤差；采用高精度信號(hào)處理電路，抑制噪聲干擾；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)和標(biāo)定，消除系統(tǒng)誤差；控制環(huán)境因素，如溫度、濕度等。4.談?wù)劰怆姍z測(cè)技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。答：向高靈敏度、高分辨率、高速響應(yīng)方向發(fā)展；與其他技術(shù)如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)深度融合，實(shí)現(xiàn)智能化檢測(cè)；拓展應(yīng)用領(lǐng)域，如在新型材料檢測(cè)、微觀領(lǐng)域檢測(cè)等方面取得突破；小型化、集成化，便于應(yīng)用。答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.B3.D4.C5.C6.C7.D8.B9.C10.C二、多項(xiàng)選擇題1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.