当前全球能源短缺的忧虑再度升高的背景下,节约能源是我们未来面临的重要问题,照明领域,LED作为一种新型的绿色光源产品,必然是未来发展的趋势,二十一世纪将进入以LED为代表的新型照明光源时代.LED照明即是发光二极管照明,发光二极管的主要材料是( )
压力传感器
压力传感器种类很多,电子秤中测力装置所使用的电阻应变式压力传感器就是其中的一种,它能够将被测量的压力信号转化成电压信号.电阻应变式压力传感器的原理如题(1)图所示,金属梁右端为固定端,左端为自由端,金属梁的上、下表面各紧贴一块相同的应变片、应变片结构如题(2)图所示,它主要是由基底、金属电阻丝和引线等组成,电阻丝固定在基底上,当应变片被拉长时,金属电阻丝同时被拉长,电阻线的电阻变大.反之,当应变片被压缩时,金属电阻丝变短,电阻丝的电阻变小.
当自由端受到向下的压力F时,金属梁向下弯曲,上应变片被拉长,下应变片被压缩.如果上、下金属电阻丝有大小不变的电流I通过时,上应变片引线间两端电压为U1 , 下应变片引线间两端电压为U2 , 传感器可以通过输出两个电压的差值U(U=U1﹣U2)来反映压力F的大小.
请回答下列问题:
力传感器
常见的一种力传感器由弹簧钢和应变片组成,其结构示意图如图甲所示.弹簧钢右端固定,在其上、下表面各贴一个相同的应变片.若在弹簧钢的自由端施加向下的作用力F,则弹簧钢发生弯曲,上应变片被拉伸,下应变片被压缩.
应变片采用半导体材料制成,其阻值与长度成正比.给上、下应变片提供相等且恒定不变的电流,上应变片两端电压为U1 , 下应变片两端电压为U2 , 传感器把这两个电压的差值U(U=U1﹣U2)输出,用来反映力F的大小.半导体应变片的阻值随温度会发生变化,其变化情况如图乙所示.为消除温度变化对测量精度的影响,需分别给上、下应变片串联一只合适的电阻,进行温度补偿.串联合适的电阻后,测量结果不再受温度影响.
半导体材料是一类导电能力介于导体与绝缘体之间的电子材料,它的导电性并不好,但是通过将杂质加入纯质半导体材料中的方式可增加半导体的导电能力.半导体中有两种载流子:电子和空穴.掺入杂质从而增加电子数目的半导体称为N型半导体,掺入杂质增加空穴数目的半导体称为P型半导体.
半导体材料除了可以用于各种电子元器件以外,还可以用作制冷材料.如图所示是一个半导体制冷单元的工作原理图,P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接,下端分别和铜片B连接后接到直流电源的两端,此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体,铜片A会从空气吸收热量,铜片B会向空气放出热量.反之,改变直流电源的正负极方向或N、P型半导体的位置,使电流方向从P型半导体经A流向N型半导体,这时,铜片A会向空气放出热量,铜片B会从空气吸收热量.由于单个制冷单元制冷量很小,因此需要多个制冷单元同时工作才能满足实际需要.
半导体制冷不需要任何制冷剂,可连续工作,没有污染源,工作时没有震动、噪音,寿命长,安装容易,它既能制冷,又能加热.目前我们常用的半导体制冷器有饮水机的制冷、半导体小型提包式冰箱等.由于半导体制冷的能效比较低,一般在0.5左右,所以在大型空调中使用还需一段较长的时间.
请根据上述材料,回答下列问题: