Optische Sensoren: Quizfragen und Lernmaterialien

Question 1

Welche der folgenden Aussagen über Photodioden ist korrekt?

Accepted Answer

Photodioden erzeugen bei Bestrahlung mit Licht einen Stromfluss.

Answer

Photodioden sind ausschließlich für ultraviolettes Licht empfindlich.

Answer

Photodioden weisen eine vollständig lineare Übertragungskennlinie auf.

Answer

Photodioden benötigen eine externe Spannungsversorgung, um zu funktionieren.

Question 2

Welche Komponente ist ein wesentliches Merkmal einer digitalen Kamera?

Accepted Answer

Digitaler Bildsensor

Answer

Objektiv

Answer

Bildschirm

Answer

Speicherkarte

Question 3

Welcher der folgenden Sensoren ist für die Erkennung von Objekten in großer Entfernung geeignet?

Accepted Answer

Kamera

Answer

Photodiode

Answer

Phototransistor

Answer

Lichtschranke

Question 4

Welcher optische Sensor funktioniert nach dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Reflektorsensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Fotodiode

Answer

Lichtschnitttaster

Question 5

Für welche Anwendung eignen sich Reflexionssensoren am besten?

Accepted Answer

Objekterkennung

Answer

Abstandsmessung

Answer

Farberkennung

Answer

Positionierung

Question 6

Welche Aussage zur Wartung optischer Sensoren ist korrekt?

Accepted Answer

Regelmäßige Reinigung ist wichtig.

Answer

Optische Sensoren sind wartungsfrei.

Answer

Ausfälle von optischen Sensoren sind selten.

Answer

Staub und Schmutz haben keine Auswirkungen auf die Sensorleistung.

Question 7

Welcher Sensortyp wandelt Licht in elektrische Signale um?

Accepted Answer

Optischer Sensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Drucksensor

Question 8

Welche Eigenschaft ist ein Vorteil optischer Sensoren?

Accepted Answer

Berührungslose Messung

Answer

Hohe Genauigkeit

Answer

Große Reichweite

Answer

Niedriger Stromverbrauch

Question 9

Welche Sensortyp wird zur Entfernungsmessung eingesetzt?

Accepted Answer

Triangulationssensor

Answer

Reflexionslichtsensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Farbsensor

Question 10

Welcher Sensortyp ist für die Farbdetektion am besten geeignet?

Accepted Answer

Farbsensor

Answer

Fotodiode

Answer

Infrarotsensor

Answer

Fototransistor

Question 11

Welche Schnittstelle wird häufig verwendet, um optische Sensoren an Steuerungen anzubinden?

Accepted Answer

I²C

Answer

CAN

Answer

UART

Answer

Ethernet

Question 12

Erklären Sie die Bedeutung der Kalibrierung optischer Sensoren für ihre Genauigkeit und Zuverlässigkeit.

Accepted Answer

Die Kalibrierung korrigiert Abweichungen im optischen System und in der Sensorelektronik, was die Genauigkeit und Zuverlässigkeit des Sensors verbessert.

Answer

Die Kalibrierung dient nur der Korrektur nichtlinearer Beziehungen zwischen dem optischen Eingangssignal und dem elektrischen Ausgangssignal.

Answer

Die Kalibrierung erhöht die Empfindlichkeit optischer Sensoren.

Answer

Die Kalibrierung ist nur für Sensoren mit hoher Auflösung erforderlich.

Question 13

Welcher Sensortyp basiert auf dem Prinzip der Totalreflexion?

Accepted Answer

Lichtleiter

Answer

Photodiode

Answer

Lichtschranke

Answer

Farbsensor

Question 14

Welcher Vorteil unterscheidet CCD-Sensoren von CMOS-Sensoren?

Accepted Answer

Höhere Bildqualität

Answer

Niedrigere Kosten

Answer

Geringerer Energieverbrauch

Answer

Kleinere Abmessungen

Question 15

Welche Komponente wandelt in einem optischen Sensor Lichtsignale in elektrische Signale um?

Accepted Answer

Photodetektor

Answer

Optik

Answer

Signalverstärker

Answer

Lichtquelle

Question 16

Welcher Sensortyp eignet sich für berührungslose Entfernungsmessungen?

Accepted Answer

Triangulationssensor

Answer

Farbsensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Näherungssensor

Question 17

Welcher Vorteil zeichnet Farbsensoren aus?

Accepted Answer

Objekterkennung

Answer

Bewegungserkennung

Answer

Berührungslose Messung

Answer

Entfernungsmessung

Question 18

Welcher Sensortyp wird zur Messung von Drehbewegungen verwendet?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Lichtschranke

Answer

Farbsensor

Answer

Triangulationssensor

Question 19

Welche Aussage über optische Sensoren ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie können sowohl kontinuierliche als auch diskrete Signale liefern.

Answer

Sie sind nur für den Innenbereich geeignet.

Answer

Sie benötigen immer eine externe Lichtquelle.

Answer

Sie liefern immer digitale Ausgangssignale.

Question 20

Welcher Effekt ist maßgeblich für die Funktionsweise von Photodioden und Phototransistoren?

Accepted Answer

Innerer photoelektrischer Effekt

Answer

Feldemissions-Effekt

Answer

Äußerer photoelektrischer Effekt

Answer

Tunnel-Effekt

Question 21

Welcher Sensortyp eignet sich zur Distanzmessung?

Accepted Answer

Laser-Triangulationssensor

Answer

Infrarot-Näherungssensor

Answer

Lichtvorhang

Answer

Phototransistor

Question 22

Welcher der genannten Punkte ist ein Vorteil optischer Sensoren?

Accepted Answer

Berührungslosigkeit

Answer

Anfälligkeit für elektromagnetische Störungen

Answer

Hohe Anschaffungskosten

Answer

Niedriges Auflösungsvermögen

Question 23

Für welche Anwendung sind optische Sensoren ungeeignet?

Accepted Answer

Temperaturmessung

Answer

Objekterkennung

Answer

Farberkennung

Answer

Positionsbestimmung

Question 24

Welches Material wird häufig in Lichtwellenleitern eingesetzt?

Accepted Answer

Glasfaser

Answer

Metall

Answer

Keramik

Answer

Kunststoff

Question 25

Welche Aussage zu Spiegelreflexkameras (DSLR) ist korrekt?

Accepted Answer

Sie nutzen einen Spiegel, um das Licht in den Sucher umzulenken.

Answer

Sie speichern Bilder auf einer Festplatte.

Answer

Sie besitzen keinen Sucher.

Question 26

Welche Lichtquelle kommt in Infrarot-Näherungssensoren zum Einsatz?

Accepted Answer

Infrarot-LED

Answer

Leuchtstoffröhre

Answer

Laserdiode

Answer

Glühbirne

Question 27

Welcher Sensor wird in Barcode-Scannern verwendet?

Accepted Answer

CCD-Zeilensensor

Answer

CMOS-Sensor

Answer

Phototransistor

Answer

Laser-Triangulationssensor

Question 28

Welche Lichtquelle wird häufig in optischen Sensoren eingesetzt?

Accepted Answer

Leuchtdiode (LED)

Answer

Kompaktleuchtstofflampe

Answer

Halogenlampe mit geringer Wärmeentwicklung

Answer

Glühlampe

Question 29

Welcher physikalische Effekt wird bei Lichtschranken zur Objekterkennung genutzt?

Accepted Answer

Unterbrechung eines Lichtstrahls

Answer

Streuung von Licht am Objekt

Answer

Beugung von Licht um das Objekt

Answer

Reflexion von Licht am Objekt

Question 30

Welcher Typ optischer Sensoren ermittelt die Entfernung zu einem Objekt?

Accepted Answer

Triangulationssensoren

Answer

Farbsensoren

Answer

Reflexionslichtschranken

Answer

Diffuse Lichtschranken

Question 31

Welcher Vorteil ist mit der Verwendung von CCD-Bildsensoren verbunden?

Accepted Answer

Hohe Auflösung

Answer

Geringe Kosten

Answer

Lange Lebensdauer

Answer

Einfache Bedienung

Question 32

Welche Anwendung optischer Sensoren eignet sich zur Erkennung von Farbnuancen?

Accepted Answer

Farbsortierung

Answer

Abstandsmessung

Answer

Positionsbestimmung

Question 33

Welcher Sensortyp verwendet einen Laserstrahl zur Messung von Distanzen?

Accepted Answer

Laserscanner

Answer

Ultraschallsensor

Answer

Induktiver Sensor

Answer

Kapazitiver Sensor

Question 34

Welche Eigenschaft ist für optische Sensoren wichtig, um Objekte auch bei wechselnden Lichtverhältnissen zuverlässig zu erkennen?

Accepted Answer

Störunterdrückung

Answer

Hohe Auflösung

Answer

Schnelle Reaktionszeit

Answer

Große Reichweite

Question 35

Welcher Aspekt ist bei der Auswahl eines optischen Sensors für eine bestimmte Anwendung vorrangig zu berücksichtigen?

Accepted Answer

Anforderungen an die Messgenauigkeit

Answer

Größe des Sensors

Answer

Farbkompatibilität

Question 36

Welcher Sensor verwendet ein optisches Prisma, um die Lichtbrechung zur Farberkennung zu nutzen?

Accepted Answer

Spektralsensor

Answer

Lichtschranke

Answer

Reflexionslichtschranke

Answer

Farbkamera

Question 37

Welcher der folgenden Sensortypen wandelt Lichtsignale in elektrische Signale um?

Accepted Answer

Photodiode

Answer

Thermistor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Hall-Effekt-Sensor

Question 38

Welche fundamentale Eigenschaft zeichnet optische Sensoren aus?

Accepted Answer

Reagieren auf Lichtintensität oder Wellenlänge

Answer

Erzeugen ein starkes Magnetfeld

Answer

Erfordern eine externe Energiequelle

Answer

Messen ausschließlich Temperaturen

Question 39

In welcher Anwendung ist ein Lichtschranken-Sensor am häufigsten anzutreffen?

Accepted Answer

Objekterkennung und Positionsbestimmung

Answer

Temperaturregelung

Answer

Distanzmessung

Question 40

Welcher Faktor beeinflusst maßgeblich die Empfindlichkeit eines optischen Sensors?

Accepted Answer

Wellenlänge des einfallenden Lichts

Answer

Abmessungen des Sensors

Answer

Betriebstemperatur

Question 41

Auf welchem Prinzip beruht die Funktionsweise eines CCD-Sensors?

Accepted Answer

Ladungskupplung

Answer

Magnetoresistiver Effekt

Answer

Hall-Effekt

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Question 42

Welchen Vorteil bietet der Einsatz von Lasern in optischen Sensoren?

Accepted Answer

Erhöhte Reichweite und Genauigkeit

Answer

Höhere Empfindlichkeit bei schwachem Licht

Answer

Geringerer Stromverbrauch

Question 43

Warum ist die Kalibrierung optischer Sensoren unabdingbar?

Accepted Answer

Sicherstellung der Messgenauigkeit und Kompensation von driftbedingten Fehlern

Answer

Sie kann jederzeit durchgeführt werden, auch während des Betriebs

Answer

Sie ist nur bei Verwendung in kritischen Anwendungen erforderlich

Answer

Sie ist nur für Sensoren von Drittanbietern notwendig

Question 44

In welcher Branche finden optische Sensoren breite Anwendung in der Qualitätskontrolle?

Accepted Answer

Fertigung und Produktion

Answer

Energieerzeugung und -verteilung

Answer

Medizin und Gesundheitswesen

Question 45

Welche Herausforderung ist mit der Verwendung optischer Sensoren verbunden?

Accepted Answer

Anfälligkeit für Störungen durch Umgebungslicht

Answer

Geringe Reichweite

Answer

Hoher Wartungsaufwand

Question 46

Welche Aussage beschreibt die Funktionsweise einer Fotodiode korrekt?

Accepted Answer

Sie erzeugt einen Stromfluss, der proportional zur Intensität des einfallenden Lichts ist.

Answer

Sie erzeugt eine Spannung, die proportional zur Intensität des einfallenden Lichts ist.

Answer

Sie ist ein nichtlineares Bauteil und benötigt eine Vorspannung.

Question 47

Nennen Sie einen Vorteil von Diffussionssensoren.

Accepted Answer

Sie können Objekte unabhängig von deren Farbe oder Oberfläche erkennen.

Answer

Schnelle Reaktionszeit

Answer

Hohe Genauigkeit

Question 48

Welches Prinzip wird bei einem Lichtschranken angewendet?

Accepted Answer

Unterbrechung eines Lichtstrahls durch ein Objekt

Answer

Reflexion von Licht an einem Objekt

Answer

Streuung von Licht durch ein Objekt

Answer

Absorption von Licht durch ein Objekt

Question 49

Nennen Sie eine Anwendung für optische Sensoren in der Automatisierungstechnik.

Accepted Answer

Erkennung von Objekten auf Fließbändern

Answer

Drucksensorik

Answer

Positionsbestimmung im Weltraum

Answer

Temperaturmessung

Question 50

Welche Eigenschaft von Lasern macht sie für optische Sensoren besonders geeignet?

Accepted Answer

Ihre Monofrequenz und Kohärenz

Answer

Kleine Baugröße

Answer

Hohe Leistung

Answer

Geringe Kosten

Question 51

Welche Farbe von Licht kann ein roter LED-Sensor am besten erkennen?

Accepted Answer

Rot

Answer

Grün

Answer

Blau

Answer

Gelb

Question 52

Was ist der Unterschied zwischen einem retroreflektiven und einem reflexiven optischen Sensor?

Accepted Answer

Der retroreflektive Sensor verwendet einen Reflektor, der reflexive Sensor nicht.

Answer

Der retroreflektive Sensor hat eine größere Reichweite, der reflexive Sensor ist kostengünstiger.

Answer

Der retroreflektive Sensor ist empfindlicher, der reflexive Sensor ist genauer.

Question 53

Welche Aussage zur Kalibrierung optischer Sensoren ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist wichtig, um genaue und zuverlässige Messwerte zu gewährleisten.

Answer

Sie wird nur selten durchgeführt.

Answer

Sie kann von Hand durchgeführt werden.

Question 54

Welche der folgenden Aussagen über optische Sensoren ist **falsch**?

Accepted Answer

Optische Sensoren sind gegenüber elektromagnetischen Störungen unempfindlich.

Answer

Optische Sensoren können verschiedene physikalische Größen messen.

Answer

Optische Sensoren können berührungslos messen.

Question 55

Ein Lichtschranken-Sensor wird verwendet, um...

Accepted Answer

den Durchgang eines Objekts zu erkennen.

Answer

die Farbe eines Objekts zu erkennen.

Answer

den Abstand zu einem Objekt zu messen.

Answer

die Temperatur eines Objekts zu messen.

Question 56

Welches Prinzip wird bei einem optischen Abstandssensor mit Triangulation angewendet?

Accepted Answer

Der Winkel zwischen dem Sender und dem Empfänger ändert sich in Abhängigkeit vom Abstand zum Objekt.

Answer

Die Lichtintensität, die vom Objekt reflektiert wird, ist proportional zum Abstand.

Answer

Die Zeit, die das Licht benötigt, um zum Objekt und zurück zu gelangen, ist proportional zum Abstand.

Question 57

Welche der folgenden Aussagen über einen optischen Farbsensor ist **richtig**?

Accepted Answer

Ein Farbsensor nutzt die spektrale Verteilung des reflektierten Lichts, um die Farbe zu bestimmen.

Answer

Ein Farbsensor misst die Temperatur des Objekts, um die Farbe zu bestimmen.

Answer

Ein Farbsensor verwendet nur einen einzigen Lichtstrahl, um die Farbe zu bestimmen.

Question 58

Welche Vorteile bieten optische Sensoren gegenüber induktiven Sensoren?

Accepted Answer

Berührungslose Messung und höhere Präzision.

Answer

Geringere Kosten und einfache Installation.

Answer

Robustheit gegenüber Umgebungseinflüssen und höhere Lebensdauer.

Question 59

Welches Prinzip wird bei einem optischen Positionsensor mit einem Linearmaßstab angewendet?

Accepted Answer

Das reflektierte Licht wird von einer Reihe von Markierungen auf dem Linearmaßstab abgeleitet.

Answer

Die Änderung der Lichtintensität wird durch die Bewegung des Objekts gemessen.

Answer

Die Zeit, die das Licht benötigt, um zum Objekt und zurück zu gelangen, wird gemessen.

Question 60

Welche der folgenden Anwendungen ist **nicht** typisch für einen optischen Sensor?

Accepted Answer

Messen des Drucks in einer Flüssigkeit.

Answer

Detektieren von Objekten auf einem Förderband.

Answer

Bestimmen der Farbe eines Produkts.