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精密电阻器扣调节嚣用合垒

admin — Sun, 18 Mar 2012 01:31:47 +0000

精密电阻器扣调节嚣用合垒
1)性能要求
(1)在尽可能宽的温度范围(一60～lOOK7，甚至达30012)，具有低的电阻温度系数，且
电阻温度系数随温度变化的线性度好。即二次电阻温度系数口要小。
(2)电阻值稳定，年度内阻值变化小(目前达到百万分之一／年)。
(3)电阻率高，且阻值的均匀性好。一般要求p>O 2nmm。
(4)对铜的热电动势小。
(5)有良好的工艺性能．易拉制成细丝，具有怠好的机械性能。
(6)有良好的耐磨性及抗氧化性。至少应能被某种绝缘漆包覆，具有良好的包漆性能。
(7)焊接性能好，易于钎焊。
2)分类
精密电阻器和调节器用合金可按不同用途、台金体系和不同阻值进行分类，一般分为
Cu-Mn系、Cu-Ni系、Ag-Mn基系、Au基、Ni—Cr系、Fe-Cr A】系，以及其他系列的台金。
6 1 2 2电阻应变计用台全
1)性能要求
(1)物理和电学性能①具有高的和稳定的电阻率，一般应大于0．5pn．m；②在工作温
度范围内，具有低的稳定的电阻温度系数．且电阻和温度成线性关系；③具有高应变灵敏度
系数，且在较大应变范围内为常数，应变灵敏系数不随温度变化；④线膨胀系数应等于或高
于待测零件的线膨胀系数。
砌．‘型丝璺性能①在工作温度下机械滞后小、疲劳强度高；②在工作温度下弹性应变极
限大；@在高温工作下抗氧化性能好，且蠕变值小。
。。、2’。工艺性能①合金丝材冷加工性能好，易拉制成小于≠o．03mm的细丝；②台金丝
材应具有塑性。

溶液中的离子向电极方向移动

admin — Sun, 18 Mar 2012 01:31:21 +0000

在高分子核磁共振吸收过程中．随人射电磁渡振幅的增加，高分子吸收电磁渡能量逐渐
减少的现象称为饱和效应。
饱和效应是由于高分子的核自旋吸收能量较多时，来不及转移而产生的。核自旋因磁场
作用而能级分离，当它吸收外加电磁渡能量使其能级上升发生核磁共振时，其吸收的能量一
方面通过各个核自旋的相互作用而扩散为均一能量状态，另一方面向晶格转移，从而使棱自
旋能连续吸收电磁波能量。但能量的转移是需要一定的时间。当外加电磁波的振幅较大时，
核自旋吸收的能量也较多，但由于转移来不及，而使继续吸收的能量减少，产生饱和效应。
5．17．4电泳效应
当水溶液(如食盐)电解时，溶液中的离子向电极方向移动(称为电泳)，因溶液流动阻
碍离子移动而减小其迁移率的现象称为电泳效应。
离子的迁移率与溶液中电解质浓度、种类、颗粒形状及太小有关。利用电泳效应可以分
析蛋白质。
5．17．5 贝竟·纳赞(Baker．Nathan)效应
丙烯(岛心)或其他化合物中吸附于不饱和碳原子的甲基族(c地)物质，能够放出较物
理效应为多的电子的现象称为贝克·纳赞效应。
5．17．6彼得(BuddeJ效应·
当光照射卤族元素，如氟、氯、演、碘时，这些元素的蒸气将发生膨胀，这种现象称为彼得
效应。这是因为光的照射使卤族元素原子结合放出热量．从而使其蒸气升温产生体积膨胀。
5．17．7 努森(K咖d湖)效应
通常气体与固体相互作用，气体都要吸附于固体之上。当用吸附测量装置测量此吸附量
时，如果该气体压力较低并且吸附测量装置的管内壁与气体的平均自由行程大体相等时，则
可产生因温度不同造成的压差，这种现象称为努森效应。

利用吸附效应可制成气敏传感器

admin — Sun, 18 Mar 2012 01:30:59 +0000

利用吸附效应可制成气敏传感器。
5．16．2 半导体衰面场效应
利用电压所产生的电场控制半导体表面电流的效应称为半导体表面场效应。它是绝缘
栅场效应管(如MOS场效应管)所基于的工作原理。如果这种控制作用随环境气体、溶液离
子浓度等而变化，则可构成气敏、离子敏、生物敏等半导体场效应化学传感器。
将绝缘栅场效应管的金属栅，用具有离子选择性的敏感膜如硅酸铝(SQ．Al，n)代替．
则构成离子敏场效应管(JsFET)。如果用过渡金属(如Pd、Pt、N1)做MOSFET的金属栅(厚
度约10rim)，则构成气敏场效应管。它们都是通过改变闽值电压而使其漏源电流变化，输出
电信号。
5．17 与化学有关的效应
5·17．1 科顿(Cotton)效应
能使左、右旋圆偏振光传输速度相异的旋光性物质(或称光学活性物质，如芳香族化合
物)，在直线偏振光入射并透过时，会产生n角度的偏转现象称为科顿效应。
由于直线偏振光是左、右旋圆偏振光的合成，因此当它人射于旋光性物质时，左、右旋偏
振光因传播速度不同，而使其折射率各不相同。叉因圆偏振光每前进一个波长距离就有一次
旋转。所以，左、右旋偏振光透过厚度为d的旋光性物质后，旋转的角度分别为研：2Ⅱdn．
。2~dnt／2t，件。2Ⅱdnr。2Ⅱd”，／2，其中^为人射光波长，”f、”，分别为左、右旋偏振光在
媒质中的折射率。透过的合成直线偏振光偏转的角度。则为
n：号(n％)：堕掣 (5_21)
s．17．2中性盐效应
在化学反应系统中加入中性盐(其水溶液既非碱性又非酸性的盐类)后，系统的离子强
度将发生变化．从而影响系统的反应速度，这种现象称为中性盐效应。
中性盐效应包括有一次和二次效应。一次中性盐效应是指反应系统离于强度变化改变
反应离子的话化系数，从而影响反应速度的效应。二次中性盐效应则为活化系数的变化影响
反应系统的离解平衡，进而改变反应离子的浓度，引起中性盐本身反应速度改变的效应。

吸附效应及表面场效应

admin — Sun, 18 Mar 2012 01:30:29 +0000

吸附效应及表面场效应
5．16．1 吸附效应
当某些半导体陶瓷，如$n02、ZnO等较难还原的金属氧化物半导体接触气体时，在较低-
的加热温度下，吸附气体，而在半导体表面和气体分子之间发生电子交换，其结果使半导体
的表面电位、功函数及电导率发生变化，这种现象称为吸跗效应。
吸附效应产生的机理是复杂的。下面仅讨论其中的一种模式——吸附能级理论模式。
气体被吸附时，其分子在半导体表面自由扩散形成物理吸附，同时，被部分蒸发后的残
留分子产生热分解而固定在吸附处形成化学吸附。这时，如果半导体的功函数小于吸附分子
的电子亲和力，则吸附分子将从半导体中夺取电F-Ii变成负离子吸附，并将空穴给予半导
体，使得导带电子数目减少或空穴数目增多。具有这种吸附的气体称为氧化型气体或电子接
116
收性气体，如q、NO，。如果半导体的功函数大于吸附气体分子的离解能，则吸附分子将向
半导体释放其电子而成为正离子吸附，进人到半导体内的电子，将束缚N型半导体的少数
载流子，使其导带上参与导电的自由电子复合概率减小，即导电电子数目增加，半导体电阻
值减小。对于P型半导体，进人的电子将与其空穴复合，即导带空穴数减少，因而半导体阻值
增大。具有正离子吸附的气体称为还原型气体或电子供给性气体，如CO、H2、碳氢化合物、
酒精等。
综上所述，氧化型气体吸附到N型半导体上，或还原型气体吸附到P型半导体上，将使
其载流子减小．电阻增大。反之，还原型气体吸附到N型半导体上，或氧化型气体吸附到P型
半导体上，则其载流子增多，电阻减小。

无杂声中可听信号强度

admin — Sat, 10 Mar 2012 02:10:22 +0000

遮掩效应
在嘈杂环境中往往难以}自晰听到对方讲话的声音。与此相似，当同时存在强度相异的两
种声响时，弱音被强音所遮掩的现象称为遮掩效应。
遮掩效应的原因是杂声减低人耳灵敏度所致。因此，根据杂声中的可听信号强度A与
无杂声中可听信号强度B(最低可听值)，便可求出表征遮掩效应强弱的量值
M=A B (5—171
式中M、A和B的单位均为分贝。
由图5—9可知，被遮掩信号频率越近于遮掩信号频率，则最低可听值越大，即此时遮掩
J13
效应显著；偏离开遮掩信号频率越远，遮掩效应减弱。但是，低于遮掩信号频率的被测信号易
于产生遮掩效应．
图中虚线表示杂声信号(即遮掩信号)频率有一定戎窄范围时的遮掩效应情形。显然，
皂比实线所示单一频率杂音信号时所呈现的遮掩效应力强烈。
进一步深入研究表明，对于具有连续频谱的杂声而言，它只在以信号频率为中心的某频
率范围内对测量结果有所影响，而其他谱段即使再宽也无昕妨害．
s．13．9 衍射效应
在弄清衍射效应之前，先要弄清“声压”与“声场”这两个基l本概念。
设无声音时的大气压与有声音存在时的大气压差值为△p，压力变化周期为r，那么声
压p就可定辽为

阻尼效应是金属吸收超声波时呈现

admin — Sat, 10 Mar 2012 02:09:40 +0000

碰撞-阻尼效应是金属吸收超声波时呈现的效应之一。
当超声波在金属内通过的时候，金属内的电子能量状态不再是晶格静止时的费米分布状
态，而是电子随时都力图偏离该时刻的离子速度q的费米分布。称此现象为碰撞阻尼效应。
要注意，因为金属吸收声波的机理是由于金属内的自由电子与声波的相互作用，所以，
已用实验证实了电导率越高的金属其吸收声波效果越强。
然而，超声波在金属内通过时，在稳定状态下，超声波能量要通过电子转移向晶格系统。
因此，金属吸收超声波的能量虽然是连续的，但在这种超声波状态下，金属内的自由电子必
然产生两种影响效果：碰撞-阻尼效应；超声波能够形成电场。
将强磁体置于磁场中，当磁畴壁产生移动时，其杨氏模量较磁畴壁不笸生移动时减少，
这种现象称为△￡效应。
强磁性材料具有磁畴结构，而且相邻磁畴之间的极化方向或相差90。或相差180。．于
是，只要将外磁场加于强磁肚体，则其各个磁畴都将产生磁致畸变．并m与磁场平行或垂直
的磁畴的仲长量符号相反。如图5．8所示，与磁场H相平行的磁畴伸妊，如图(“)；而与H垂
直的磁畴将缩短，如图(¨。
圈5 8△E效应
如图(f)所示，在平行于H的方向上施以应力d(例如由于声压作用)，这时．在与应力
相平行的磁畴体积减小的方向上必然产生磁畴壁的移动而喊缓应力的作用。结果，比起不加
应力(即不产生磁畴壁移动)的情形来，该强磁性体的杨氏模量E将减小。

声磁效应或磁声效应

admin — Sat, 10 Mar 2012 02:09:19 +0000

某些介质在声波作用下，其光学特性(如折射率)发生改变的现象称为声光效应。其中
超声波的声光效应尤为显著，即光通过处在超声渡作用下的透明物质时会产生衍射现象。它
是由于透明介质在超声渡作用下引起弹性应变，其密度会产生周期性的疏密变化，从而使介
质折射率发牛相应变化，影响了光在介质中的传播特性。当光柬宽度比超声波波长大得多
时，这种折射率的空间周期变化起着相位光栅的作用，使通过的光线产生衍射。因此称声光
效应所形成的“光栅”为声光栅，其光栅常数为超声波波长。
当外加超声波频率较低时，声光敬应产生多级衍射光谱，称为喇曼纳斯(R㈣一Nath)
衍射。外加超声波频率较高时，则产生强的一级衍射光。光波被声渡衍射，使光束发生偏转、
频移和强度变化。利用声光效应就是利用衍射光速的这些性质，可以制成多种声光器件．如
声光偏转器，光调制器，声光Q开关等，也可制成光纤式声传感器，应用于光电子学、光信息
处理等方面。
5．13．4声磁效应
当存在外磁场时，金属对于超声波的吸收系数大幅度增加，这种现象称为声磁效应或磁
声效应。
5．13．5德·哈斯-板·阿尔芬(DeHa螂-vanAlphen)效应
在外磁场作用下，金属吸收电磁渡，由于磁场作用下的电予状态密度将被束缚而量子
化，放其在费米能级上的数量将因磁场强度的不同而产生周而复始的增减：为此，金属对于
超声波的吸收系数必然表现出周期性变化的规律。称其现象为德·哈斯板·阿尔芬效应。
5．13．6碰撞．阻尼效应

声音的多普勒效应与光的多普勒效应相类似

admin — Sat, 10 Mar 2012 02:08:50 +0000

与声波有关的效应
5．13．1 声音的多普勒效应
声音的多普勒效应与光的多普勒效应相类似。当声源和观察者(或声接收器)在连续介
质中有相对运动时，观察者接收到的声渡频率与声源发出的频率不同，两者靠近时频率升
高，远离时频率降低，这种现象称为声音的多普勒效应。
当声源和观察者分别以速度t，，和”0运动时，且运动方向在同一条直线上，则观察者接
收到的声波频率，为
，=(鬻k(5-，s)
式中正——声源的振动频率；u——介质中声速；±——当观察者向着声源运动时m．前
取“+”，反之取“一”；声源向着观察者运动时，轧前取“”，匣之取。·+”，
它是由于声波是球面渡t当观察者与声源相接近时，波面间距离逐渐变密，因而其频率
逐渐提高，观察者昕到的声音显得高而尖，反之，波面间距离逐渐变疏，其频率下降，声音显
得低而沉。
利用声音的多普勒效应可以制成超声流速计，可检查人体活动器官(如心脏、m管)的
5．13．2声电效应
在半导体中，超声(或声于)与自由载流子(电子或宅穴)相互作用所产生的多种物理效
应，如声波的衰减或放大(声子的吸收或发射)，大振幅超声对半导体电压电流特性的影响
等，统称为声电效应。
在压电半导体中，声电效应表现为声子使自由载流子重新分布，从硎1乇半导体两端之问
出现电场。它是研究半导体材料性质的重要途径，也可用眦实现超声的直接放大和做成
10’Hz量级的声电振荡器。

约瑟夫逊(Josephson)效应与核磁共振

admin — Tue, 06 Mar 2012 12:44:00 +0000

约瑟夫逊(Josephson)效应与核磁共振
约瑟夫逊效应是超导体的一种量子干涉效应。在两块超导体之间放置厚度约为1旷0m
的极薄的绝缘层，组成约瑟夫结或称超导隧道结，如图5．1所示。由于绝缘层厚度远比超导
电子相干长度(可达10咱m)小得多，所以绝缘层丽侧超导电子问就会发生耦合，呈现出超导
电流的量子干涉现象，即约瑟夫逊效应。它包括有直流约瑟夫逊效应和交流约瑟夫逊效应。
而在两块超导体弱连接的条件下，也存在类似约瑟夫逊隧遭的直流和交流效应。
约瑟夫逊效应是超导体的隧道效应。为了便于理解。下面先讨论正常导体的隧道效应。
5．11．1 隧道效应
在两金属片之间夹有极薄(约为10’m)的绝缘层(如氧化膜)，当两端施加直流电压
时，回路就有电流产生，即有电流通过绝缘层，这种现象称为隧道效应。它可用量子力学理论
予以解释。由于电子除具有粒子性外还具有波动性，在绝缘层边缘，粒子的渡函数并不突然
下降为零，而是进入绝缘层并按指数衰减，因此通过极薄的绝缘层后仍有一定的幅度，也就
是说，电于是有一定的概率穿透绝缘层(势垒)的。无外加电压时，绝缘层两侧电子穿透概率
相同，所以没有电流。当两金属外侧间加电压后，一侧金属的电子能量提高，有更多的电子穿
过绝缘层到另一侧，因此回路产生电流。

铁磁杆同时施加纵向磁场和环形磁场

admin — Tue, 06 Mar 2012 12:43:13 +0000

压磁效应
磁致伸缩材料在外力(或应力、应变)作用下，引起内部发生形变，产生应力，使各磁畴
之l司的界限发生移动，磁畴磁化强度矢量转动，从而使材料的磁化强度和磁导率发生相应的
变化。这种由于应力使磁性材料磁性质变化的现象称为压磁效应，也称逆磁致伸缩效应。
压磁材料受压力时，在作用力方向磁导率减小，而在与作用力相垂直方向磁导率略有增
大；作用力是拉力，则反之。作用力取消后，磁导率恢复原值。其压磁效应还与外磁场有关。
利用压磁效应制成压磁式传感器，可以用来测量力、压力、力矩、重量等物理量。
5．10．3威德曼(wied啡蛐)效应
给铁磁杆同时施加纵向磁场和环形磁场(即通以纵向电流时)，杆件昧长度发生变化外，
还同时产生扭曲的现象称为威德曼效应。它是磁致伸缩效应的一个特例．
当给铁磁杆通以纵向电流(即置于环状磁场中)，并使其拉伸(或压缩)或扭曲时，会产
生纵向磁化的现象称为逆威德曼效应。此时，若在杆的圆周方向绕上线圈，则可得到由于扭
曲或纵向力所产生的输出电压。因此可制成扭矩或力传感器。