光電傳感與檢測(cè)技術(shù)-緒論

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1、光電傳感與檢測(cè)技術(shù)參考書(shū)目《光電檢測(cè)技術(shù)》曾光宇等編著清華大學(xué)出版社《光電傳感與檢測(cè)技術(shù)》江曉軍等編著機(jī)械工業(yè)出版社《光電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》周秀云等編著電子工業(yè)出版社教材《光電檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用》郭培源付揚(yáng)編著北京航空航天大學(xué)出版社教材《光電檢測(cè)技術(shù)與應(yīng)用》郭培源付揚(yáng)編著北京航空航天大學(xué)出版社參考書(shū)目《光電檢測(cè)技術(shù)》曾光宇等編著清華大學(xué)出版社《光電傳感與檢測(cè)技術(shù)》江曉軍等編著機(jī)械工業(yè)出版社《光電檢測(cè)技術(shù)及應(yīng)用》周秀云等編著電子工業(yè)出版社第一章緒論1.1課程內(nèi)涵1.2課程特點(diǎn)1.3課程組成★光電傳感技術(shù)★光電檢測(cè)技術(shù)1.3.1什么是傳感器？1.3.2光電傳感器的組成和分類1.3

2、.3光電傳感器的特性1.3.4光電傳感器技術(shù)的作用和地位1.4光電檢測(cè)技術(shù)概述1.5光電檢測(cè)系統(tǒng)組成1.6光電檢測(cè)系統(tǒng)的基本工作原理1.7光電檢測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)形式1.8光電檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)1.9光電檢測(cè)方法1.10光電檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測(cè)技術(shù),它主要利用光電傳感器將光學(xué)信號(hào)變換成電學(xué)信號(hào),并采用電路放大和濾波處理等電子技術(shù)對(duì)變換后的電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，然后用電子學(xué)、信息論、計(jì)算機(jī)等方法進(jìn)行分析并進(jìn)一步傳遞、儲(chǔ)存、控制和顯示。光電傳感與檢測(cè)技術(shù)具有非接觸、精度高、速度快、自動(dòng)化等特點(diǎn)，是光

3、、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用。它將光電傳感器與單片機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及虛擬儀器技術(shù)相結(jié)合，使檢測(cè)技術(shù)更加方便。1.1課程內(nèi)涵1.2課程特點(diǎn)光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論★光電傳感技術(shù)★光電檢測(cè)技術(shù)1.3課程組成光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論在我們?nèi)粘Ｉ钪?，使用著各種各樣的傳感器，電冰箱、電飯煲中的溫度傳感器;空調(diào)中的溫度和濕度傳感器;煤氣灶中的煤氣泄漏傳感器;水表、電表、電視機(jī)和影碟機(jī)中的紅外遙控器;照相機(jī)中的光傳感器;汽車中燃料計(jì)和速度計(jì)等等，不勝枚舉。傳感器給我們的生活帶來(lái)了多少便利和幫助呢？1.3.1什么是傳感器？光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論1.3.1什么是傳感器

4、?第1章緒論Ferrari330光電傳感與檢測(cè)技術(shù)車胎壓力監(jiān)測(cè)光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)1.3.1什么是傳感器眼（視覺(jué)）耳（聽(tīng)覺(jué)）鼻（嗅覺(jué)）皮膚（觸覺(jué)）舌（味覺(jué)）感知外界信息→大腦→肌體人體系統(tǒng)和機(jī)器系統(tǒng)比較光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論1.3.1什么是傳感器人的體力和腦力勞動(dòng)通過(guò)感覺(jué)器官接收外界信號(hào)，將這些信號(hào)傳送給大腦，大腦把這些信號(hào)分析處理傳遞給肌體。如果用機(jī)器完成這一過(guò)程，計(jì)算機(jī)相當(dāng)人的大腦，執(zhí)行機(jī)構(gòu)相當(dāng)人的肌體，傳感器相當(dāng)于人的五官和皮膚。傳感器好比人體感官的延長(zhǎng)，有人又稱“電五官”。傳感器外界信息感官大腦肌體計(jì)算機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)光電傳感

5、與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論從廣義的角度來(lái)說(shuō)，感知信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理部分總稱為傳感器。1.3.1什么是傳感器光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論對(duì)于各種各樣的被測(cè)量，有各種各樣的傳感器。下面請(qǐng)看幾個(gè)傳感器應(yīng)用實(shí)例:1.3.1什么是傳感器光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論1.3.2光電傳感器的組成和分類光電傳感器的組成:光源光電元件光學(xué)通路光束沿著光學(xué)通路經(jīng)被測(cè)物體后攜帶被測(cè)量的信息發(fā)出一定強(qiáng)度的光接受被測(cè)量的光束光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論光電傳感器的分類:(1)按照探測(cè)機(jī)理分類:光子傳感器內(nèi)光電傳感器:

6、光敏電阻、光生伏特器件、光電池、光敏二極管、光敏晶體管…外光電傳感器:光電管、光電倍增管、像增強(qiáng)器…熱傳感器熱釋電傳感器、熱電堆光傳感器、輻射熱計(jì)傳感器…光電傳感與檢測(cè)技術(shù)第1章緒論(2)按照光電傳感器輸出信號(hào)的性質(zhì)分類:★光纖傳感器、★光柵傳感器、★光電式傳感器、★模擬光學(xué)傳感器、★固態(tài)圖象傳感器…傳感器一般要變換各種信息量為電量，對(duì)不同的輸入信號(hào)，輸出特性是不同的，由于受傳感器內(nèi)部?jī)?chǔ)能元件（電感、電容、質(zhì)量塊、彈簧等）的影響，對(duì)快變信號(hào)與慢變信號(hào)，反應(yīng)大不相同。慢變信號(hào)——輸入X為靜態(tài)或變化極緩慢的信號(hào)時(shí)研究靜態(tài)特性，即不隨時(shí)間變化的特性?？熳冃盘?hào)——輸入量X隨時(shí)間

7、t變化較快時(shí)考慮輸出的動(dòng)態(tài)特性,即隨時(shí)間變化的特性；傳感器系統(tǒng)輸入XY輸出第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)1.3.3光電傳感器的特性(一)傳感器靜態(tài)特性當(dāng)輸入量（X）為靜態(tài)（常量）或變化緩慢的信號(hào)時(shí)（如環(huán)境溫度、壓力），討論傳感器的靜態(tài)特性，輸入輸出關(guān)系稱靜態(tài)特性。靜態(tài)特性包括：線性度、遲滯、重復(fù)性、靈敏度、漂移…數(shù)學(xué)式表示為:第1章緒論光電傳感與檢測(cè)技術(shù)（1）線性度:傳感器的輸入輸出關(guān)系可以用多項(xiàng)式表示：(一)傳感器靜態(tài)特性其中：x—輸入量，Y—輸出量；a0—x=0時(shí)的輸出值a1—理想靈敏度a2,a3…..an——非線性項(xiàng)系數(shù)輸入與輸出之間