光電檢測技術(shù)在厚度測量中的應(yīng)用

1、本文由刨根問底貢獻(xiàn)pdf 文檔可能在WA嘲瀏覽體驗(yàn)不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,或下載源文件到本機(jī)查看?？萍夹畔?。機(jī)械與電子oS IN E& T C NO OYI FRCE CEHLGNO MATO I N2 0 0 9 年第3 3期光電檢測技術(shù)在厚度測量中的應(yīng)用景敏 （西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院 陜西陜 J NG n 1 M i漢中 730）203（co 1f caiaEgn e i g Saninv ri fTc n lg,azogSh ax, 203 Shoo Me hnl n i er, haxUisto ehooyHnhn ani30） c n e y 7【摘 要】文以紙張厚度的在線測量為

2、例，紹了光電檢測技術(shù)在 非接觸測量中的應(yīng)用。本介 【關(guān)鍵詞】電檢測技術(shù)；接觸測量 光 非O .言 引測量）作以簡單介紹。圖2所示。源1出的光一路作為信號光.， 如光發(fā)、并1聚焦后達(dá)到 檢測技術(shù)在各行各業(yè)中都占據(jù)著重要的地 位.統(tǒng)檢測多采用接 經(jīng)透鏡4光闌6和透鏡8后成為平行光 束.由透鏡1傳2另經(jīng)、觸檢測法，對于如光學(xué)面、破損影 響產(chǎn)品質(zhì)量的紙張表面等表面 光電探測器1 ； 一路作為參考光， 反射鏡2透鏡3光闌6透鏡 但易1后到達(dá)光電探測器1 。旋轉(zhuǎn) 的調(diào)制圓盤5上開有均勻分布的 2精度要求較高的對象進(jìn)行檢測 時(shí)，由于機(jī)械式的接觸測量過程中，待 7和1測物表面會受到一定的應(yīng)力而產(chǎn)生彈性形變，利

3、于對易變形且 表面 圓孔，信號光和參考光交替地通過光路，射到光電傳感器 上。張 不使照紙O張緊在造紙生產(chǎn)線的基準(zhǔn)輻9上。由于在信號 光路中放入了被測 精度要求較高的物體進(jìn)行高精度準(zhǔn)確測量。利 用光電子技術(shù)作為檢 1而測手段，有無接觸、損、距離、干擾能力強(qiáng)、 環(huán)境影響小、具無遠(yuǎn)抗受檢 物體，分信號光被遮擋，照射到光電探 測器的光強(qiáng)發(fā)生變化，而 部使從使光電探測器的輸出為一方波信 號，波的幅度正比與信號光強(qiáng)和參 方測速度快、量精度高等優(yōu)越 性，當(dāng)今檢測技術(shù)發(fā)展的主要方向。測是 考光強(qiáng)之差，即正比 與待測物體的厚度。這是為了有效地消除光源 也1光電檢測技術(shù) 簡介 .可分為外光電效應(yīng)和內(nèi)光電效應(yīng)。 利

4、設(shè)在進(jìn)行光電檢測過 程中，其光電探測器件按照工作效應(yīng)的不同，強(qiáng)度的波動(dòng)以及背景 光等的影響.用差動(dòng)原理，計(jì)的單光源差動(dòng)補(bǔ)償傳感器。網(wǎng)疹參考翁蟹潛弩遺射式光電臂 廈射式光電譬圖1光電管結(jié)構(gòu) 圖2紙張厚度檢測屬于外光電效應(yīng)的典型器件是光電管。它的基本結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1所示，透射式和反射式兩種結(jié)構(gòu)，體選擇哪一種結(jié)構(gòu)的光電 管和 分具該測量系統(tǒng)不僅可用于造紙行業(yè).適用于其它產(chǎn)品非透明且 具 還使用要求有關(guān)。射式光電管的工作原理是發(fā)光二級管發(fā)出的光 信號 有一定彎曲程度的行業(yè)的在線測量。透 直接照射到接收三 級管的基極，級管接收到光信號后在發(fā)射極或集 三由于在檢 測系統(tǒng)中不可避免的存在著背景光的影響，給檢

5、測帶 會電極上產(chǎn) 生一個(gè)輸出信號，后后續(xù)電路再對所接收到的信號進(jìn)行處 來誤 差，以還要利用調(diào)制光源，計(jì)鎖定放大器，用鎖定放大的方 然所 設(shè)利理去控制相應(yīng)部件。光電流的強(qiáng)弱直接影響到輸出信號的強(qiáng) 弱。當(dāng)發(fā) 法.測出周期性重復(fù)信號的幅值和相位，少背景光的影 響。定放 探減鎖光管與接收管之間沒有任何物體時(shí)，出信號最 強(qiáng)（發(fā)光管和接收 大器的構(gòu)成框圖如圖3所示。鎖定放大器由信 號通道、步參考信號 輸在同管之間相對位置不變及發(fā)光管電流 不變的前提下）反之，；當(dāng)有物體夾 及相敏檢波和低通濾波三部 分組成。入信號通道首先把伴有噪聲的 輸在中間時(shí)，出信號就開始減弱，間物體的厚度越厚.明度則 越 輸人信號放大，

6、經(jīng)選頻放大初步減小噪聲。同步參考信號通 道提供 輸中透再差，出信號就越弱。因此，這種光電管不僅可以 進(jìn)行物體的位置測 輸用個(gè)與輸入信號相同的方波。敏檢波對輸入 信號和參考信號進(jìn)行混 相量，可進(jìn)行物體厚度的檢測。 還 頻，出和頻及差頻信號。低通濾波器 濾除和頻信號使得差頻信號成 輸內(nèi)光電效應(yīng)的典型器件光電池 是利用半導(dǎo)體光伏效應(yīng)制成的光 分輸出，就將大部分噪聲濾除 掉，有用信號保留并輸出。這將 電轉(zhuǎn)換器件。既可以作為電源， 可以作為光電檢測器件。為電源 它又作使用的光電池，要是直 接把太陽的輻射能轉(zhuǎn)化為電能，以又稱為 主所太陽電池。它不需要燃料，有運(yùn)動(dòng)部件，不排放氣體，沒也具 有重量輕， 工作性

7、能穩(wěn)定，電轉(zhuǎn)換效率高.用壽命長，產(chǎn)生污染 等優(yōu)點(diǎn)，光使不在 航天技術(shù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人們的日常生活等方 面都得到了廣泛的應(yīng) 工用。而作為光電檢測器件使用的光電池，有 反映速度快.作時(shí)不需 具工要外加偏壓等特點(diǎn)，于近紅外探測 器、電耦合器、電開關(guān)等。光 用光光圖3鎖相放大器構(gòu)成框圖電池的制作材料有許多種，如硅、化鎘、化錢等，中最 例硒錯(cuò)硫碑其常用的是硅光電池。光電探測方法可分為直接探測和外差探測。接探測又稱為非相 直3 .結(jié) 總由原理上看.電檢測技術(shù)并不復(fù)雜，要應(yīng)用到實(shí)際，有許 光但還多工藝上的路 測 工 探 器 的積 和 很 我的抗 響應(yīng) 藝技 測又 傳感 信息 污濁 塵而 基本 細(xì)、干探測 它

8、光干術(shù)稱器進(jìn)的提因素要考慮。 是將待測光 擾能力，電管比如光電管的選用原則，維修性、可電信號 直接入 射到光 探測器光敏面 的使用環(huán)境等的要求等等?，F(xiàn)今光與光 輻射強(qiáng)度而輸出 響應(yīng)得 電流和 電壓。為相干探測高，些方面都有所改善，別是利代替普通的L D這特E 它利用光的相干性對光 行探測。 傳感器.得其可以應(yīng)用于灰塵大的場的工作環(huán)境。普 使2應(yīng)用舉例 .通的光電檢測系統(tǒng)使傳感器的性能下降和可靠性不保， 的探測方法就可以組成簡單的光電檢 以它到達(dá)接收器表面的光所下轉(zhuǎn)第由簡單的探由于激光束用 所 合 透 測 匯,探 隨著 外差 激光 攜帶 和空 鏡因 器件們以它應(yīng)用于易損傷表面物體73科技信息0高

9、校講壇 0S INC C E E&T CNOYI2 0 0 9 年第3 3期論數(shù)學(xué)教育中如何應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)(安工業(yè)大學(xué)數(shù)理系【摘要】年來，國許多高校投術(shù)硬件設(shè)施的建設(shè)上，全但留在“板+粉筆”傳匹配的新型教學(xué)模式的構(gòu)學(xué)教育 黑的而的測量為例O MATO陜西西 入了大量9頁】紙張厚測系統(tǒng)西安700)NF資金用于現(xiàn)代教育信目前我國許多高校的數(shù)學(xué)教學(xué)基本上仍停 統(tǒng)教學(xué)模式上，對于與現(xiàn)代教育信息技術(shù)相建不甚重視甚至根本不去要積極應(yīng)對現(xiàn)代教育信息技術(shù)對數(shù)學(xué)教學(xué)提出的挑技術(shù)與高校數(shù)學(xué)教育整合的觀念7 一【關(guān)鍵詞】Co m emac m樹實(shí)現(xiàn)高校數(shù)學(xué)s ma,立方高校數(shù)現(xiàn)代教現(xiàn)代教育信息技術(shù)數(shù)學(xué)教育觀念c

10、oo y A pn T e h n 1 g1 g s Mn Cole e t erno dmdetn I adgo t t e c u e u a i Tng p t ema h d +r s nte u a in r mai 1 t 10b a k oc 1 hl rd to e ci atmu u 1 ote Dt nde n w dltahn tutr t dm de to Tap aac thn u o opyatnin t0adl1ttikn vna 1V r e e m o e ecigsrcuew imoeeuai n I pernemac igbtn tt a t e to 0

11、g n o h n i gee ta leymu hh T tetc dctsclgst nwrmoeeuai nTatv 1 oca 1neb0gt fr r ymah ma ia de inhema hma is euae ole 0ase d m det I cieyt h1g ruh owadb tet leuaOeoectst pteesuhc n e tht h dr det ntc nig n olgs t e t s d ctnitgae, hnnazgteclg s n me tdigwyocp atemo eneuai ehoyadcl e hmai uai ertca g

12、rlio e e ubruyn a.t 0clemace one in hl s 【ywodh dr dcainl; h t etseui 0cp Ke rsT emoeneu at T emama c d t nene t 0Thi o些高校數(shù)學(xué)教師對于將現(xiàn)代教育技術(shù)與高校數(shù)學(xué)教育整合 的 數(shù)學(xué)思考上。次，息技術(shù)對教師的教也將產(chǎn)生深刻的影響。再 信現(xiàn)代教意識淡薄，于如何運(yùn)用學(xué)校已有的現(xiàn)代教育信息技術(shù) 資源去改變學(xué) 育信息技術(shù)為教師的教學(xué)創(chuàng)造出了圖文并茂、富 多彩、機(jī)交互、對豐人及 生的學(xué)習(xí)方式還沒有得到足夠的重視， 領(lǐng)導(dǎo)對于高校數(shù)學(xué)教師能否 時(shí)反饋的教學(xué)環(huán)境，校能使過去難 以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)變

13、為現(xiàn)實(shí)。如，例在 用現(xiàn)代教育技術(shù)開展教 學(xué)活動(dòng)及是否使用了現(xiàn)代教育技術(shù)手段開展 現(xiàn)代教育信息技 術(shù)的幫助下，師可以對高等數(shù)學(xué)中相對抽象的部分 教教學(xué)活動(dòng)的情況不重視或不作要求。樣，這我們就步入了這樣一 個(gè)“怪 進(jìn)行設(shè)計(jì)和操作，以便解決日常生活中復(fù)雜而真實(shí)的問題。 現(xiàn)代教育 圈” 一方面叫喊投資于現(xiàn)代教育技術(shù)設(shè)施建設(shè)的經(jīng)費(fèi) 短缺：一方面 技術(shù)讓高校數(shù)學(xué)教師把主要的時(shí)間和精力用于思 考和設(shè)計(jì)教學(xué)情境，：另 花費(fèi)了大量資金的計(jì)算機(jī)機(jī)房、多媒體 計(jì)算機(jī)教室、子網(wǎng)絡(luò)教室、電電 為學(xué)生提供豐富的數(shù)學(xué)活動(dòng)源 泉。 子備課室、園網(wǎng)等現(xiàn)代化教育教學(xué)設(shè)施和各種大量的教育 技術(shù)資源 ?，F(xiàn)代教育信息技術(shù)是高校數(shù)學(xué)教學(xué)

14、必不可少的教學(xué) 手段.當(dāng)被 應(yīng)卻大量閑置，高校數(shù)學(xué)教學(xué)的改革起不到多大的實(shí)質(zhì)性作 用.成 負(fù)責(zé)的使用，它為數(shù)學(xué)的學(xué)與教服務(wù)?，F(xiàn)代教育信息技術(shù) 的使用不 對僅使為供計(jì)算機(jī)類課程和檢查參觀、耀的奢侈品。 炫隨著時(shí)間的推移。將 是要替代傳統(tǒng)的教學(xué)工作，是要發(fā)揮信 息技術(shù)的力量，過去不能 又而做面臨升級換代貶值的風(fēng)險(xiǎn) ，這種情 況將嚴(yán) 重阻礙 高校數(shù) 學(xué)教育 發(fā)展的 做或做得不太好的工作以更好地組織和管理教學(xué)資源，構(gòu) 建交互 式、 步伐。 多樣性 的學(xué)習(xí)環(huán)境，好地引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，強(qiáng)對于數(shù) 學(xué)的基本理解 更加要走出這個(gè)“圈”就必須更新數(shù)學(xué)教育觀念，視現(xiàn)代教育信 和直覺。怪，重 息技術(shù)應(yīng)用于高校數(shù)學(xué)教育模式

15、的探索與建構(gòu)。 道理很 明白.代教 現(xiàn)特別地，校數(shù)學(xué)教師要從影 響學(xué)生 學(xué)習(xí)數(shù) 學(xué)的因素出發(fā)去制作 高育技術(shù)的硬件環(huán)境是死的，動(dòng)的，高校 數(shù)學(xué)教育模式中的交互作 高等數(shù)學(xué)課件，制作數(shù)學(xué)課件時(shí)應(yīng)注 意以下幾點(diǎn)：1學(xué)性與藝術(shù) 被而在（科1用過程和學(xué)生學(xué)習(xí)高 等數(shù)學(xué)新知識的認(rèn)識過程卻是活的，動(dòng)的。因 性相結(jié)合。所謂的 科學(xué)性是指制作的課件要以事實(shí)為依據(jù)，能為了 能不此，何將現(xiàn) 代教育技術(shù)用于高校數(shù)學(xué)教育是我們當(dāng)前 高校數(shù)學(xué)教育 好看或 更具吸引 力而歪曲科學(xué)事實(shí)；謂的藝術(shù)性是指所制作 的課 件 如 所改革的重點(diǎn)所在。認(rèn)識現(xiàn)代教育技術(shù)在數(shù)學(xué)教學(xué)中的作用，何加 強(qiáng) 要具有美學(xué)價(jià)值，體現(xiàn)數(shù)學(xué)美，過美去吸

16、引學(xué)生，學(xué)生樂學(xué) 勤 如能通使現(xiàn)代教育技術(shù)與高校數(shù)學(xué)教育的融合，何運(yùn)用現(xiàn)代教 育技術(shù) 改變學(xué) 學(xué)，發(fā)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣；）學(xué)課件的設(shè)計(jì)應(yīng)從教育 思想、育理論 如激（數(shù)2教生的學(xué)習(xí)方式，是我們當(dāng)前高校數(shù)學(xué)教育現(xiàn)代化的重要內(nèi)容之 一。這 和教育方法進(jìn)行定位。能為了突出現(xiàn)代教育技術(shù)在教學(xué) 中的作用而 不現(xiàn)代教育技術(shù)在高等數(shù)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，將導(dǎo)致高校 數(shù)學(xué)教育的 濫制課件；3并不是每節(jié)數(shù)學(xué)課都得去制作和利用 課件，有當(dāng)利用 必（）只內(nèi)容、育模式和教學(xué)方法的深刻變革。 先.代教育信息技術(shù)的發(fā) 課件產(chǎn)生的教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué) 手段產(chǎn)生的效果或者在傳統(tǒng)辦法 教首現(xiàn)展影響著高校數(shù)學(xué)課程 的內(nèi)容。如，算機(jī)語言的學(xué)習(xí)校

17、的很多 不能很好解決問題時(shí)， 去制作和利用教學(xué)課件：）制作的課件要 例計(jì)高才f所4專業(yè) 往往在計(jì)算機(jī)課中首先開設(shè)B s語言，同學(xué)們的學(xué)習(xí)興趣都 具 有較強(qiáng)的交互性、控性，a i c但可以適應(yīng)變化多端的課堂。界面 設(shè)計(jì)要合 不濃，因是只知其用于計(jì)算機(jī)的編程.不知其來源何 處，加之有 理，原而再顏色選擇要恰當(dāng)，具有藝術(shù)美感。背景音樂的設(shè)計(jì)以不能分散學(xué)生些同學(xué)認(rèn)為學(xué) 了沒啥用處。但是他們絕對沒想到這也是一種數(shù)學(xué)，的注意力為前提。是一種邏輯推理的基礎(chǔ)訓(xùn)練。此我覺得如果先學(xué)離散數(shù)學(xué)中的邏輯 因【考文獻(xiàn)】參 1黎加厚.基于現(xiàn)代教育技術(shù)的信息教育. 中國電化教育，9.9 9 7 習(xí)，可訓(xùn)練邏輯思維也可進(jìn)行上

18、機(jī)實(shí)驗(yàn)，既以提高學(xué)生在 高等數(shù)學(xué)課 2 教高1 9 .0 上的動(dòng)手動(dòng)腦能力，而達(dá)到素 質(zhì)教育的目的。次，代教育信息技烏美娜.學(xué)設(shè)計(jì).等教育出 版社，9 4 1 .從其現(xiàn)問題，后再學(xué)B sc語言，現(xiàn)代教育技術(shù)融于高等數(shù)學(xué)中進(jìn)行 學(xué) 然a 1將術(shù) 的發(fā)展 也將影 響到 學(xué)生的高等數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。例 如，對 于常 規(guī)的計(jì) 算技能 的訓(xùn) 練，生應(yīng)當(dāng)更加關(guān)注對算理的理 解，加強(qiáng) 學(xué)更調(diào)對算法的設(shè) 計(jì).對運(yùn)算強(qiáng)度的重視可以適當(dāng) 降 低，便騰出時(shí)間 面以來發(fā)展對數(shù)學(xué)過程、學(xué)本質(zhì)的理解力，更 多的時(shí)間放在實(shí)質(zhì)性的 數(shù)把作者簡介：穎（91 ）女，西西安人，究生，安I業(yè)大學(xué)數(shù)理系助 孫1 8 ，陜研西教，主要概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)。