光電傳感與檢測--第章-緒論精編版

1、 目目 錄錄 第第1 1章章 概論概論 第第2 2章章 光電檢測技術(shù)基礎(chǔ)光電檢測技術(shù)基礎(chǔ) 第第3 3章章 光電檢測系統(tǒng)光電檢測系統(tǒng) 第第4 4章章 紅外傳感與檢測技術(shù)紅外傳感與檢測技術(shù) 第第5 5章章 激光傳感與檢測技術(shù)激光傳感與檢測技術(shù) 第第6 6章章 光纖傳感與檢測技術(shù)光纖傳感與檢測技術(shù) 第第7 7章章 光柵傳感與檢測技術(shù)光柵傳感與檢測技術(shù) 第第8 8章章 光電新技術(shù)的應用光電新技術(shù)的應用 第1章 概論 微電子技術(shù)微電子技術(shù)：通過控制固體內(nèi)電子的微觀運動來實現(xiàn)對信息的：通過控制固體內(nèi)電子的微觀運動來實現(xiàn)對信息的 加工處理，并在固體的微區(qū)（小到幾個晶格）內(nèi)進行，將一個加工處理，并在固體的微區(qū)

2、（小到幾個晶格）內(nèi)進行，將一個 電子功能部件甚至一個系統(tǒng)集成在一個很小的芯片上。電子功能部件甚至一個系統(tǒng)集成在一個很小的芯片上。 光子信息技術(shù)光子信息技術(shù)：以光集成技術(shù)為核心的有關(guān)光學元器件制造的：以光集成技術(shù)為核心的有關(guān)光學元器件制造的 應用技術(shù)，利用傳統(tǒng)工藝將有源和無源光學器件集成在一起，應用技術(shù)，利用傳統(tǒng)工藝將有源和無源光學器件集成在一起， 構(gòu)成能完成光學信息采集處理和存儲等功能的系統(tǒng)構(gòu)成能完成光學信息采集處理和存儲等功能的系統(tǒng) 光電信息技術(shù)光電信息技術(shù)：光與電子轉(zhuǎn)換及其應用技術(shù)，光頻段微電子技：光與電子轉(zhuǎn)換及其應用技術(shù)，光頻段微電子技 術(shù)。術(shù)。 傳統(tǒng)的電子技術(shù)微電子技術(shù)光子信息技術(shù) 光

3、電信息技術(shù)光電檢測技術(shù)光電檢測技術(shù) 光電傳感（檢測）技術(shù)光電傳感（檢測）技術(shù) 是一種以光電傳感器作為核心元件、用光電的方法對某是一種以光電傳感器作為核心元件、用光電的方法對某 些物理量、化學量和幾何量進行信息轉(zhuǎn)換的技術(shù)。些物理量、化學量和幾何量進行信息轉(zhuǎn)換的技術(shù)。 光電傳感器（光電傳感器（Photoelectric Transducer）組成與分類）組成與分類: 光源、光源、 光學通路和光電元件光學通路和光電元件 （1）光電傳感器的探測機理）光電傳感器的探測機理 光子傳感器光子傳感器: 產(chǎn)生光子效應產(chǎn)生光子效應 熱傳感器熱傳感器: 吸收了紅外輻射后，會引起溫度的變化，吸收了紅外輻射后，會引起溫

4、度的變化， （2）光電傳感器輸出信號的性質(zhì)）光電傳感器輸出信號的性質(zhì) 模擬光學傳感器、光柵傳感器、光電式傳感器、光纖傳感模擬光學傳感器、光柵傳感器、光電式傳感器、光纖傳感 器、固態(tài)圖像傳感器器、固態(tài)圖像傳感器 （3）光電傳感器的傳輸方式）光電傳感器的傳輸方式 直射式；直射式； 反射式，等；反射式，等； v光電檢測技術(shù)：光電檢測技術(shù)：二十世紀后半葉，由于光電技術(shù)的二十世紀后半葉，由于光電技術(shù)的 不斷進步，信息載體從一般電磁波段逐漸擴展到頻不斷進步，信息載體從一般電磁波段逐漸擴展到頻 率更高的微波段、光波段，使得高速信息可以被處率更高的微波段、光波段，使得高速信息可以被處 理。理。 光電檢測技術(shù)，

5、是對載有被測信號的光輻射進行檢光電檢測技術(shù)，是對載有被測信號的光輻射進行檢 測，即測，即通過光電傳感器接收光輻射并轉(zhuǎn)換為電信號；通過光電傳感器接收光輻射并轉(zhuǎn)換為電信號； 再綜合利用信息處理技術(shù)，完成快速的自動測量再綜合利用信息處理技術(shù)，完成快速的自動測量。 v光電傳感器光電傳感器： 基于光電效應，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種基于光電效應，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的一種 光光 電器件。電器件。 了解并掌握典型的光電器件的原理和特點，了解并掌握典型的光電器件的原理和特點， 會正確選用光電器件。會正確選用光電器件。 學會根據(jù)光電器件的特點選擇和設(shè)計光電檢學會根據(jù)光電器件的特點選擇和設(shè)計光電檢 測電路和有關(guān)

6、參數(shù)。測電路和有關(guān)參數(shù)。 能根據(jù)被測對象的要求，設(shè)計光電檢測系統(tǒng)。能根據(jù)被測對象的要求，設(shè)計光電檢測系統(tǒng)。 光電傳感與檢測技術(shù)光電傳感與檢測技術(shù)的學習要求：的學習要求： 光電傳感器與敏感器的概念光電傳感器與敏感器的概念 敏敏 感感 器器 光電傳感器光電傳感器-光電效應：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號光電效應：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號 （確定對應關(guān)系）（確定對應關(guān)系） 可測可測 非電量非電量 光光 電量電量 光電傳感器光電傳感器 被測被測 非電量非電量 敏感器敏感器 光電探測器的種類光電探測器的種類 類類 型型實實 例例 PN結(jié)結(jié) PN光電二極管（光電二極管（Si,Ge, GaAs) PIN光電二極管（光電二

7、極管（Si） 雪崩光電二極管雪崩光電二極管(Si, Ge) 光電晶體管光電晶體管(Si) 集成光電傳感器和光電晶閘管集成光電傳感器和光電晶閘管(Si) 非非PN結(jié)結(jié) 光電元件光電元件(CdS, CdSe, Se, PbS) 熱電元件熱電元件(PZT, LiTaO3, PbTiO3) 電子管類電子管類 光電管，攝像管，光電倍增管光電管，攝像管，光電倍增管 其他類其他類 色敏傳感器色敏傳感器 固體圖象傳感器（固體圖象傳感器（SI，CCD/MOS/CPD型）型） 位置檢測用元件（位置檢測用元件（PSD） 光電池光電池 )( )( )( V RV 光電傳感器件的特性與參數(shù)光電傳感器件的特性與參數(shù) （1

8、）靈敏度）靈敏度 （2）脈沖響應特性）脈沖響應特性 （3）頻率響應特性）頻率響應特性 （4）光照特性）光照特性 （5）光譜特性）光譜特性 （6）溫度特性）溫度特性 （7）伏安特性）伏安特性 （8）量子效率）量子效率 光電傳感器的光照特性光電傳感器的光照特性 v光電傳感器的類型光電傳感器的類型 根據(jù)光源、光學系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換器件放置位置的不同，可分為：根據(jù)光源、光學系統(tǒng)和光電轉(zhuǎn)換器件放置位置的不同，可分為： 1.直射型：直射型：光電轉(zhuǎn)換器對著光源放置，光軸重合，對于光源光電轉(zhuǎn)換器對著光源放置，光軸重合，對于光源 為發(fā)射光通量最大方向，對于光電器件為靈敏度最高的方向。為發(fā)射光通量最大方向，對于光電器

9、件為靈敏度最高的方向。 2.反射型：反射型：分為單向反射和漫反射分為單向反射和漫反射 3.輻射型：輻射型：被測物體本身為一輻射源，光電檢測器通過接收被測物體本身為一輻射源，光電檢測器通過接收 被測物體的輻射光能量實現(xiàn)測量。被測物體的輻射光能量實現(xiàn)測量。 4.遮擋式：遮擋式：待檢測物遮擋部分或全部光束，或周期性地遮擋光待檢測物遮擋部分或全部光束，或周期性地遮擋光 束。束。 5.干涉式：干涉式：干涉現(xiàn)象，精密測量。干涉現(xiàn)象，精密測量。 1. 1.直直射式射式 光透過待檢測物體，其中一部分光通量被待檢測 物吸收或散射，另一部分光通量透過待檢物體由光電 探測器接收，如上圖所示。被吸收或散射的光通量的

10、數(shù)值決定于待檢測物的性質(zhì)。常用于檢測液體或氣體 濃度、透明度或渾濁度，檢測透明薄膜的厚度和質(zhì)量； 檢測透明容器的疵病，測量膠片的密度等。 1 2 3 2 4 2. 2.反射式反射式 舉例：轉(zhuǎn)速測量原理圖舉例：轉(zhuǎn)速測量原理圖 反射光通量取決于反射表面的性質(zhì)、狀態(tài)和光源 之間的距離。用于光電準直、激光制導、主動式夜視 儀、電視攝像、文字判讀、表面粗糙度測試儀等。 1 2 3 2 3 4 1 3.3.輻射式輻射式 檢測其輻射量的大小就能確定待測量的大小。 探測被測物體的輻射功率、光譜分布及溫度等參 數(shù)，以便確定待測物體的存在、所處方位以及根據(jù)其 光譜分布情況分析研究它的物質(zhì)成份及性質(zhì)，如輻射 高溫計

11、、火警報警器、偵查跟蹤、光譜分析、熱成像 儀等。 待檢測物體1本身就 是輻射源，它發(fā)出的輻 射能強弱與待檢測物I的 性質(zhì)(例如溫度的高低) 有關(guān)，用光電探測器3 1 2 3 4.4.遮擋式遮擋式 根據(jù)被遮擋光通量的大小就可確定待檢測物的形 狀，或者待檢測物的位移量；根據(jù)被遮擋光束的次數(shù) 就可確定待測物體的個數(shù)或者待測物體的運動速度等， 相應地可用于物體外形尺寸的測量、產(chǎn)品計數(shù)、光電 測速、光控開關(guān)及防盜報警等。 待檢測物遮擋 部分或全部光束， 或周期性地遮擋光 束，如圖所示。 41 2 3 2 4 5.5.干涉式干涉式 12 2 3 4 5 6 a b 12356 4 4 a b (a)(b)

12、 如圖所示，由光源1發(fā)出的光線經(jīng)過透鏡2照射到 分束器3(它可以是半透明半反射的平面鏡成棱鏡)上， 經(jīng)分光面把光線分成兩路，一路射向平面反射鏡4作為 參考光，另一路6射向待檢測物5，從待檢測物中得到 待測信息。例如，圖a中的待測信息可以是位移或振動 等。圖b中的待測信息可以是待測物體折射率的變化， 即濃度或成份變化的信息。光線a和b經(jīng)過4和5后又一 起射向光電探測器6，在光電探測器上可檢測到干涉 條紋信號。 因此干涉法可用于檢測位移、振動、流體的濃度、 折射率等。它的檢測靈敏度和精度很高，動態(tài)范圍大， 但結(jié)構(gòu)和檢測電路復雜，成本高。 光電檢測系統(tǒng)光電檢測系統(tǒng) 光電檢測技術(shù)以激光、紅外、光纖等現(xiàn)

13、代光電器件光電檢測技術(shù)以激光、紅外、光纖等現(xiàn)代光電器件 為基礎(chǔ)，通過對載有被檢測物體信號的光輻射（發(fā)為基礎(chǔ)，通過對載有被檢測物體信號的光輻射（發(fā) 射、反射、散射、衍射、折射、透射等）進行檢測，射、反射、散射、衍射、折射、透射等）進行檢測， 即即通過光電檢測器件接收光輻射并轉(zhuǎn)換為電信號通過光電檢測器件接收光輻射并轉(zhuǎn)換為電信號。 由輸入電路、放大濾波等檢測電路提取有用的信息，由輸入電路、放大濾波等檢測電路提取有用的信息， 再經(jīng)過再經(jīng)過A/D變換接口輸入微型計算機運算、處理，變換接口輸入微型計算機運算、處理， 最后顯示或打印輸出所需檢測物體的幾何量或物理最后顯示或打印輸出所需檢測物體的幾何量或物理

14、量。量。 光電檢測系統(tǒng)的構(gòu)成光電檢測系統(tǒng)的構(gòu)成 變換電路變換電路 光電傳感光電傳感 光源光源 光學系統(tǒng)光學系統(tǒng) 被測對象被測對象 光學變換光學變換 電信號處理電信號處理 存存 儲儲 顯顯 示示 控控 制制 光學變換光學變換 電路處理電路處理 光電檢測系統(tǒng)：光電檢測系統(tǒng)：光學變換，光電變換，電路及計算機處理。光學變換，光電變換，電路及計算機處理。 光光 源源 光光 學學 系系 統(tǒng)統(tǒng) 被被 測測 對對 象象 光光 學學 變變 換換 光光 電電 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) 換換 電電 信信 號號 處處 理理 存儲存儲 顯示顯示 控制控制 光學變換光學變換：通過各種光學元件和光學系統(tǒng)，如平面鏡、狹縫、：通過各種光學元件和光

15、學系統(tǒng)，如平面鏡、狹縫、 透鏡、棱鏡、光柵、成像系統(tǒng)等來實現(xiàn)透鏡、棱鏡、光柵、成像系統(tǒng)等來實現(xiàn) ，作用是將被測量轉(zhuǎn)，作用是將被測量轉(zhuǎn) 換為光參量（振幅、頻率、相位、偏振態(tài)，傳播方向變化換為光參量（振幅、頻率、相位、偏振態(tài)，傳播方向變化 等）。等）。 光電轉(zhuǎn)換光電轉(zhuǎn)換：由各種光電器件來實現(xiàn)，如光電檢測器件、光電：由各種光電器件來實現(xiàn)，如光電檢測器件、光電 攝像器件、光電熱敏器件等。攝像器件、光電熱敏器件等。 光電系統(tǒng)框圖光電系統(tǒng)框圖 v光學變換光學變換 時域變換：調(diào)制振幅、頻率、相位、脈寬時域變換：調(diào)制振幅、頻率、相位、脈寬 空域變換：光學掃描空域變換：光學掃描 光學參量調(diào)制：光強、波長、相位、

16、偏振光學參量調(diào)制：光強、波長、相位、偏振 形成能被光電探測器接收，便于后續(xù)電學處理的光學形成能被光電探測器接收，便于后續(xù)電學處理的光學 信息。信息。 v光電變換光電變換 光電光電/ /熱電器件（傳感器）、變換電路、前置放大熱電器件（傳感器）、變換電路、前置放大 將信息變?yōu)槟軌蝌?qū)動電路處理系統(tǒng)的電信息（電信號將信息變?yōu)槟軌蝌?qū)動電路處理系統(tǒng)的電信息（電信號 的放大和處理）。的放大和處理）。 v電路及計算機處理電路及計算機處理 放大、濾波、調(diào)制、解調(diào)、放大、濾波、調(diào)制、解調(diào)、A/DA/D、D/AD/A、微機與接口、微機與接口、 控制。控制。 光電檢測系統(tǒng)的功能分類光電檢測系統(tǒng)的功能分類 v測量檢查型

17、測量檢查型: : 幾何量幾何量: :長度、角度、形狀、位置、形變、面積、體積、長度、角度、形狀、位置、形變、面積、體積、 距離。距離。 運動量運動量：速度、加速度、振動：速度、加速度、振動 表面形狀表面形狀：光潔度、庇病、傷痕：光潔度、庇病、傷痕 工作過程工作過程：濕度、流量、壓力、物位、：濕度、流量、壓力、物位、PHPH值、濃度等值、濃度等 機械量機械量：重量、壓力、應變、壓強：重量、壓力、應變、壓強 電學量電學量：電流、電壓、電場、磁場：電流、電壓、電場、磁場 光學量光學量：吸收、反射、透射、光度、色度、波長、光譜：吸收、反射、透射、光度、色度、波長、光譜 v控制跟蹤型控制跟蹤型 跟蹤控制

18、：激光制導，紅外制導跟蹤控制：激光制導，紅外制導 數(shù)值控制：自動定位，圖形加工形成，數(shù)值控制數(shù)值控制：自動定位，圖形加工形成，數(shù)值控制 v圖象分析型圖象分析型 圖形檢測圖形檢測 圖形分析圖形分析 光電檢測系統(tǒng)的組成及特點光電檢測系統(tǒng)的組成及特點 v一般電子檢測系統(tǒng)一般電子檢測系統(tǒng) 傳感器傳感器信號變換器信號變換器輸出環(huán)節(jié)輸出環(huán)節(jié) 傳感器：從被測對象中提取被測信號，轉(zhuǎn)化成便傳感器：從被測對象中提取被測信號，轉(zhuǎn)化成便 于測量的電參數(shù)于測量的電參數(shù) 信號變換電路：完成信號的轉(zhuǎn)換、濾波和放大信號變換電路：完成信號的轉(zhuǎn)換、濾波和放大 一般光電系統(tǒng)一般光電系統(tǒng) 光發(fā)射機光發(fā)射機光學通道光學通道光接收機光接

19、收機 光發(fā)射機：分為主動式和被動式光發(fā)射機：分為主動式和被動式 主動式：光源（或加調(diào)制器）主動式：光源（或加調(diào)制器） 被動式：無自身光源，來自被測物體的光熱輻射發(fā)射被動式：無自身光源，來自被測物體的光熱輻射發(fā)射 光學通道：大氣、空間、水下和光纖等光學通道：大氣、空間、水下和光纖等 光接收機：收集入射的光信號并加以處理，恢復光載波信息光接收機：收集入射的光信號并加以處理，恢復光載波信息 光接收機的基本結(jié)構(gòu)光接收機的基本結(jié)構(gòu) 接收到的接收到的 光場光場 接收透鏡接收透鏡 系統(tǒng)系統(tǒng) 光電檢光電檢 測器測器 后繼檢測后繼檢測 處理器處理器 接收透鏡系統(tǒng)：對光信號進行濾波、聚焦，入射接收透鏡系統(tǒng)：對光信

20、號進行濾波、聚焦，入射 到光檢測器上；到光檢測器上； 光電檢測器：完成光電信號的轉(zhuǎn)換；光電檢測器：完成光電信號的轉(zhuǎn)換； 檢測處理電路：完成電信號的放大、調(diào)理及濾波，檢測處理電路：完成電信號的放大、調(diào)理及濾波， 恢復信號；恢復信號； 光接收機的分類光接收機的分類 1.功率檢測接收機功率檢測接收機直接檢測或非相干檢測直接檢測或非相干檢測 2.外差檢測接收機外差檢測接收機相干檢測（空間相干）相干檢測（空間相干） 光接收機的分類圖示光接收機的分類圖示 透鏡透鏡 光電檢測器光電檢測器 接收到 的光場 空間濾波器空間濾波器 頻率濾波器頻率濾波器 直接檢測接收機直接檢測接收機 外差檢測接收機外差檢測接收機

21、合束鏡合束鏡 光電檢測器光電檢測器 接收到 的光場 本地激本地激 光器光器 本地光場本地光場 聚焦光場聚焦光場 透鏡透鏡 光電檢測技術(shù)的特點光電檢測技術(shù)的特點 v高精度：高精度：從地球到月球激光測距的精度達到：單次測量時為從地球到月球激光測距的精度達到：單次測量時為1 1 米；多次為厘米級?，F(xiàn)知道，月球以每年米；多次為厘米級?，F(xiàn)知道，月球以每年3.83.8厘米的速度遠離厘米的速度遠離 地球。地球。 v高速度：高速度：光速是最快的。光速是最快的。 v遠距離、大量程：遠距離、大量程：遙控、遙測和遙感。遙控、遙測和遙感。 v非接觸式檢測：非接觸式檢測：不改變被測物體性質(zhì)的條件下進行測量。不改變被測物

22、體性質(zhì)的條件下進行測量。 v壽命長：壽命長：光電檢測中通常無機械運動部分，故測量裝置壽命光電檢測中通常無機械運動部分，故測量裝置壽命 長，工作可靠、準確度高，對被測物無形狀和大小要求。長，工作可靠、準確度高，對被測物無形狀和大小要求。 v數(shù)字化和智能化：數(shù)字化和智能化：強的信息處理、運算和控制能力。強的信息處理、運算和控制能力。 光電檢測方法光電檢測方法 v直接作用法直接作用法 v差動測量法差動測量法 v補償測量法補償測量法 v脈沖測量法脈沖測量法 I、直接作用法、直接作用法：受被測物理量控制的光通量，經(jīng)光電接：受被測物理量控制的光通量，經(jīng)光電接 收器轉(zhuǎn)換后由檢測機構(gòu)可直接得到所求被測物理量。

23、收器轉(zhuǎn)換后由檢測機構(gòu)可直接得到所求被測物理量。 被測物理被測物理 量量 光通量光通量 光電傳感光電傳感 器器 放大、定放大、定 標標 直接讀數(shù)直接讀數(shù) 光電系統(tǒng)的基本模型光電系統(tǒng)的基本模型 II、差動測量法、差動測量法：利用被測量與某一標準量相比較，所利用被測量與某一標準量相比較，所 得差或數(shù)值比可反應被測量的大小。得差或數(shù)值比可反應被測量的大小。 放大放大相敏檢波器相敏檢波器 uA C R E U L 調(diào)制盤調(diào)制盤 被測物被測物 光楔光楔 反光鏡反光鏡 2 1 雙光路差動測量法測量物體長度雙光路差動測量法測量物體長度 III、補償測量法、補償測量法： 原理：是用光或電的方法原理：是用光或電的

24、方法補償補償由被測量變化而引起的光由被測量變化而引起的光 通量變化，補償器的可動元件連接讀數(shù)裝置指示出補償通量變化，補償器的可動元件連接讀數(shù)裝置指示出補償 量值，其大小反應被測量變化大小。量值，其大小反應被測量變化大小。 例：例：由相敏檢波器輸出控制光楔上下移動，使由相敏檢波器輸出控制光楔上下移動，使1 1- -2 2=0=0，光楔移，光楔移 動與讀數(shù)機構(gòu)相連，讀數(shù)反映光通量的變化量，即被測值動與讀數(shù)機構(gòu)相連，讀數(shù)反映光通量的變化量，即被測值。 放大放大相敏檢波器相敏檢波器 uA C R E U L 調(diào)制盤調(diào)制盤 被測物被測物 光楔光楔 反光鏡反光鏡 2 1 移動控制及讀數(shù)顯示移動控制及讀數(shù)顯

25、示 IV、脈沖測量法：、脈沖測量法： 原理：原理：測量中將被測量的光通量轉(zhuǎn)換成電脈沖，其測量中將被測量的光通量轉(zhuǎn)換成電脈沖，其 參數(shù)（參數(shù)（脈寬，相位，頻率，脈沖數(shù)量脈寬，相位，頻率，脈沖數(shù)量等）反映被測等）反映被測 量的大小。量的大小。 1、脈寬方法測長度、脈寬方法測長度： 測量關(guān)系式：測量關(guān)系式： L=vL=v* *t=vt=v* *k k* *N=KN=K* *N N k-k-高頻脈沖時間當量高頻脈沖時間當量 K-K-長度當量長度當量 N-N-計數(shù)器值計數(shù)器值 高頻脈沖可取自電動機或轉(zhuǎn)動輪上脈沖，消除不勻速高頻脈沖可取自電動機或轉(zhuǎn)動輪上脈沖，消除不勻速 帶來的誤差。帶來的誤差。 v R1

26、 E R2 高頻脈沖高頻脈沖 N 計數(shù)器計數(shù)器 光電檢測技術(shù)發(fā)展趨勢光電檢測技術(shù)發(fā)展趨勢 v納米、亞納米高精度的光電測量新技術(shù)。 v小型、快速的微型光、機、電檢測系統(tǒng)。 v非接觸、快速在線測量。 v微空間三維測量技術(shù)和大空間三維測量技術(shù)。 v閉環(huán)控制的光電檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)光電測量與光 電控制一體化。 v向人們無法觸及的領(lǐng)域發(fā)展。 v光電跟蹤與光電掃描測量技術(shù)。 一、在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用一、在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應用 在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位在線檢測：零件尺寸、產(chǎn)品缺陷、裝配定位. 現(xiàn)代工程裝備中，現(xiàn)代工程裝備中，檢測環(huán)節(jié)的成本約占檢測環(huán)節(jié)的成本約占5070% 光電檢測技術(shù)的應用光電檢測技

27、術(shù)的應用 二、光電檢測技術(shù)在日常生活中的應用二、光電檢測技術(shù)在日常生活中的應用 家用電器：家用電器：數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦數(shù)碼相機、數(shù)碼攝像機：自動對焦-紅外測距傳感器紅外測距傳感器 數(shù)字體溫計：接觸式數(shù)字體溫計：接觸式-熱敏電阻，非接觸式熱敏電阻，非接觸式-紅外傳感器紅外傳感器 自動感應燈：亮度檢測自動感應燈：亮度檢測-光敏電阻光敏電阻 空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測空調(diào)、冰箱、電飯煲：溫度檢測-熱敏電阻、熱電偶熱敏電阻、熱電偶 電話、麥克風：話音轉(zhuǎn)換電話、麥克風：話音轉(zhuǎn)換-駐極電容傳感器駐極電容傳感器 遙控接收：紅外檢測遙控接收：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管

28、 辦公商務(wù)：辦公商務(wù)： 可視對講、可視電話：圖像獲取可視對講、可視電話：圖像獲取-面陣面陣CCDCCD 掃描儀：文檔掃描掃描儀：文檔掃描-線陣線陣CCDCCD 紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測紅外傳輸數(shù)據(jù)：紅外檢測-光敏二極管、光敏三極管光敏二極管、光敏三極管 醫(yī)療衛(wèi)生：醫(yī)療衛(wèi)生： 電子血壓計：血壓檢測電子血壓計：血壓檢測 - - 壓力傳感器壓力傳感器 血糖測試儀、膽固醇檢測儀血糖測試儀、膽固醇檢測儀 - - 離子傳感器離子傳感器 三、檢測技術(shù)在軍事上的應用三、檢測技術(shù)在軍事上的應用 美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器美軍研制的未來單兵作戰(zhàn)武器 夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感器技術(shù)夜視瞄準機系統(tǒng)：非冷卻紅外傳感

29、器技術(shù) 激光測距儀：可精確的定位目標。激光測距儀：可精確的定位目標。 實例介紹實例介紹 一、幾種簡單的光電檢測系統(tǒng)舉例一、幾種簡單的光電檢測系統(tǒng)舉例 1 1、光電計數(shù)器、光電計數(shù)器 2 2、紅外報警器、紅外報警器 3 3、光通信、光通信 4 4、轉(zhuǎn)速（角速度）的光電檢測、轉(zhuǎn)速（角速度）的光電檢測 5 5、脈沖激光測距、脈沖激光測距 二、光電檢測系統(tǒng)的主要構(gòu)成及工作原理二、光電檢測系統(tǒng)的主要構(gòu)成及工作原理 圖示為在傳送帶上對產(chǎn)品進行計數(shù)的原理圖。傳送帶圖示為在傳送帶上對產(chǎn)品進行計數(shù)的原理圖。傳送帶7 7上無產(chǎn)上無產(chǎn) 品時，光源品時，光源1 1發(fā)出的光線，經(jīng)透鏡發(fā)出的光線，經(jīng)透鏡2 2和和22射向

30、光電器件射向光電器件3 3；當產(chǎn)；當產(chǎn) 品品6 6從計數(shù)裝置前面通過時，遮斷射向光電器件從計數(shù)裝置前面通過時，遮斷射向光電器件3 3的光線，光電的光線，光電 器件器件3 3產(chǎn)生電脈沖，經(jīng)放大器產(chǎn)生電脈沖，經(jīng)放大器4 4放大后由計數(shù)器放大后由計數(shù)器5 5進行計數(shù)。應進行計數(shù)。應 用于自動打包、自動裝箱、傳送帶上對產(chǎn)品進行自動計數(shù)、統(tǒng)用于自動打包、自動裝箱、傳送帶上對產(chǎn)品進行自動計數(shù)、統(tǒng) 計街口汽車的流量等。計街口汽車的流量等。 12 2 45 6 7 3 1.1.光電計數(shù)器光電計數(shù)器 GY M2 M3 M4 M5 M1 C D B1 B2 E 紅外線紅外線 2 2、 紅外報警器紅外報警器 當有人進入該區(qū)域，紅外線必被遮住，可自動發(fā)出警報。當有人進入該區(qū)域，紅外線必被遮住，可自動發(fā)出警報。 紅外光源紅外光源GYGY發(fā)出的光束，經(jīng)旋轉(zhuǎn)的帶孔圓盤發(fā)出的光束，經(jīng)旋轉(zhuǎn)的帶孔圓盤C C調(diào)制，使紅外線調(diào)制，使紅外線 變成頻率數(shù)百赫的斷續(xù)光變成頻率數(shù)百赫的斷續(xù)光( (或由脈沖電源供電，使光源直接發(fā)或由脈沖電源供電，使光源直接發(fā) 出頻率一定的脈沖光出頻率一定的脈沖光) )，經(jīng)