[教育]第1章光电检测技术.pptVIP

参考书目 《光电检测技术及应用》周秀云等编著 电子工业出版社 《光电检测技术》曾光宇等编著 清华大学出版社 《光电检测技术》雷玉堂等编著 中国计量出版社 目 录 第一章 绪论 1.1 信息技术与光电检测技术 1.2 光电检测与光电传感器概念 1.2.1 检测与测量的概念 1.2.2 光电传感器与敏感器的概念 1.3 光电检测系统的组成及特点 1.4 光电检测方法及应用发展趋势 第三章 半导体光电检测器件及应用 3.1 光敏电阻 3.1.1 光敏电阻的结构及其工作原理 3.1.2 光敏电阻特性参数 3.1.3 光敏电阻的应用 3.2 光生伏特器件 3.2.1 光电池 3.2.2 光电二极管与光电三极管 3.2.3 发光器件 3.2.4 光电耦合器件 3.2.5 光电位置敏感器件 3.2.6 光热辐射检测器件 3.2.7 各种光电检测器件的性能比较 第四章 光电信号检测电路 4.1 光电检测电路的设计要求 4.2 光电信号输入电路的静态计算 4.2.1 恒流源型器件光电信号输入电路 4.2.2 光伏型器件光电信号输入电路 4.2.3 可变电阻型器件光电信号输入电路 4.3 光电信号检测电路的动态计算 4.3.1 光电信号输入电路的动态计算 4.3.2 光电检测电路的频率特性 4.4 光电信号检测电路的噪声 4.5 前置放大器 4.6 光电检测电路举例 1.1 信息技术与光电检测技术 信息技术: 感测技术、通信技术、人工智能与计算机技术、控制技术。 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）。 光电检测技术 是利用光电传感器实现各类检测。通常以激光、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。 1.2 光电检测与光电传感器概念 测量：将被测的未知量与同性质的标准量进行比较，确定被测量对标准量的倍数，并通过数字表示出这个倍数的过程 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） 电子检测系统：一般由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成。 光电系统的基本模型： 光发射机 光学信道 光接收机 光学变换 时域变换：调制振幅、频率、相位、脉宽 空域变换：光学扫描 光学参量调制：光强、波长、相位、偏振 形成能被光电探测器接收，便于后续电学处理的光学信息。 光电变换 光电/热电器件（传感器）、变换电路、前置放大 将信息变为能够驱动电路处理系统的电信息（电信号的放大和处理）。 电路处理 放大、滤波、调制、解调、A/D、D/A、微机与接口、控制。 光电检测系统与人工操作功能比较 被测物体 感觉器官 人脑 手控 被测物体 光电传感 微机 执行机构 光电传感部分相当于人身的感觉器官 测量检查型: 几何量:长度、角度、形状、位置、形变、面积、体积、距离。 运动量：速度、加速度、振动 表面形状：光洁度、庇病、伤痕 工作过程：湿度、流量、压力、物位、PH值、浓度等 机械量：重量、压力、应变、压强 电学量：电流、电压、电场、磁场 光学量：吸收、反射、透射、光度、色度、波长、光谱 高精度：从地球到月球激光测距的精度达到1米。 高速度：光速是最快的。 远距离、大量程：遥控、遥测和遥感。 非接触式检测：不改变被测物体性质的条件下进行测量。 寿命长：光电检测中通常无机械运动部分，故测量装置寿命长，工作可靠、准确度高，对被测物无形状和大小要求。 数字化和智能化：强的信息处理、运算和控制能力。 本门课程的学习要求 （1）了解并掌握典型的光电器件的原理和特点，会正确选用光电器件 （2）学会根据光电器件的特点选择和设计光电检测