光电检测系统-课件·PPT.ppt

光学系统
光电探测器
电路处理
光源
光电检测系统
光电检测是信息时代的关键技术
信息技术:
微电子信息技术(电集成)、光子信息技术(光集成)、光电信息技术(光电集成)。
感测技术、通信技术、人工智能与计算机技术、控制技术。
信息的产生和获取、转换、传输、控制、存储、处理、显示。
光电信息技术
1、光电源器件(包括激光器)和可控光功能器件及集成
2、光通信和综合信息网络
3、光频微电子
4、光电方法用于瞬态光学观测
以光电子学为基础,以光电器件为主体,研究和发展光电信息的形成、传输、接收、变换、处理和应用。它涉及到:
5、光电传感、光纤传感和图象传感
6、激光、红外、微光探测,定向和制导
7、光电精密测试,在线检测和控制技术
8、混合光电信息处理、识别和图象分析
光电信息技术
9、光电人工智能和机器视觉
10、光(电)逻辑运算和光(电)计算机及光电数据存储
11、生物光子学
检测与测量
光电传感器:
基于光电效应,将光信号转换为电信号的一种光电器件
将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出。
光电检测技术:是利用光电传感器实现各类检测。它将被测量的量转换成光通量,再转换成电量,并综合利用信息传送和处理技术,完成在线和自动测量
光电检测系统
光学变换
光电变换
电路处理
光电检测技术
定义:
被测信息:
传感器、检测仪器、检测装置、检测系统
全部操作:
检测过程
确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作
信号采集、信号处理、信号显示、信号输出
物理量(光、电、力、热、磁、声、…)
被测对象:
宇宙万物(固液气体、动物、植物、天体……)
检测器具
化学量(PH、成份…)
生物量(酶、葡萄糖、…)
……
检测的基本概念
例:空调机测量控制室温
空气
被测对象:
被测信息:
检测器具:
操作过程:
室内空气
温度
温度传感器--- 热电阻、热电偶
热敏电阻
电信号
处理
显示
空调机
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直接测量:对仪表读数不经任何运算,直接得出被测量的数值。例如:
长度:直尺、游标卡尺、千分尺
电压:万用表
质量:天平
间接测量:测量几个与被测量相关的物理量,通过函数关系式计算出被测量。例如:
电功率:P = I * V(电流/电压)
重力加速度:单摆测量(L:摆的线长,T:摆动的周期)
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测量
类型
实例
PN结
PN光电二极管(Si,Ge, GaAs)
PIN光电二极管(Si)
雪崩光电二极管(Si, Ge)
光电晶体管(Si)
集成光电传感器和光电晶闸管(Si)
非PN结
光电元件(CdS, CdSe, Se, PbS)
热电元件(PZT, LiTaO3, PbTiO3)
电子管类
光电管,摄像管,光电倍增管
其他类
色敏传感器
固体图象传感器(D/MOS/CPD型)
位置检测用元件(PSD)
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光电探测器的种类
光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光电器件为基础,通过对载有被检测物体信号的光辐射(发射、反射、散射、衍射、折射、透射等)进行检测,即通过光电检测器件接收光辐射并转换为电信号。
由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用的信息,再经过A/D变换接口输入微型计算机运算、处理,最后显示或打印输出所需检测物体的几何量或物理量。
光电检测系统