光电传感与检测技术--绪论

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1、光电传感与检测技术参考书目《光电检测技术》曾光宇等编著清华大学出版社《光电传感与检测技术》江晓军等编著机械工业出版社《光电检测技术及应用》周秀云等编著电子工业出版社教材《光电检测技术与应用》郭培源付扬编著北京航空航天大学出版社教材《光电检测技术与应用》郭培源付扬编著北京航空航天大学出版社参考书目《光电检测技术》曾光宇等编著清华大学出版社《光电传感与检测技术》江晓军等编著机械工业出版社《光电检测技术及应用》周秀云等编著电子工业出版社第一章绪论1.1课程内涵1.2课程特点1.3课程组成★光电传感技术★光电检测技术1.3.

2、1什么是传感器？1.3.2光电传感器的组成和分类1.3.3光电传感器的特性1.3.4光电传感器技术的作用和地位1.4光电检测技术概述1.5光电检测系统组成1.6光电检测系统的基本工作原理1.7光电检测系统的基本结构形式1.8光电检测技术的特点1.9光电检测方法1.10光电检测技术发展趋势和应用光电传感与检测技术第1章绪论光电传感与检测技术是光学与电子学相结合而产生的一门新兴检测技术,它主要利用光电传感器将光学信号变换成电学信号,并采用电路放大和滤波处理等电子技术对变换后的电信号进行检测，然后用电子学、信息论、计算机等

3、方法进行分析并进一步传递、储存、控制和显示。光电传感与检测技术具有非接触、精度高、速度快、自动化等特点，是光、机、电、计算机技术的综合应用。它将光电传感器与单片机技术、计算机技术及虚拟仪器技术相结合，使检测技术更加方便。1.1课程内涵1.2课程特点光电传感与检测技术第1章绪论★光电传感技术★光电检测技术1.3课程组成光电传感与检测技术第1章绪论在我们日常生活中，使用着各种各样的传感器，电冰箱、电饭煲中的温度传感器;空调中的温度和湿度传感器;煤气灶中的煤气泄漏传感器;水表、电表、电视机和影碟机中的红外遥控器;照相机中的

4、光传感器;汽车中燃料计和速度计等等，不胜枚举。传感器给我们的生活带来了多少便利和帮助呢？1.3.1什么是传感器？光电传感与检测技术第1章绪论1.3.1什么是传感器?第1章绪论Ferrari330光电传感与检测技术车胎压力监测光电传感与检测技术第1章绪论第1章绪论光电传感与检测技术1.3.1什么是传感器眼（视觉）耳（听觉）鼻（嗅觉）皮肤（触觉）舌（味觉）感知外界信息→大脑→肌体人体系统和机器系统比较光电传感与检测技术第1章绪论1.3.1什么是传感器人的体力和脑力劳动通过感觉器官接收外界信号，将这些信号传送给大脑，大脑把

5、这些信号分析处理传递给肌体。如果用机器完成这一过程，计算机相当人的大脑，执行机构相当人的肌体，传感器相当于人的五官和皮肤。传感器好比人体感官的延长，有人又称“电五官”。传感器外界信息感官大脑肌体计算机执行机构光电传感与检测技术第1章绪论从广义的角度来说，感知信号检出器件和信号处理部分总称为传感器。1.3.1什么是传感器光电传感与检测技术第1章绪论对于各种各样的被测量，有各种各样的传感器。下面请看几个传感器应用实例:1.3.1什么是传感器光电传感与检测技术第1章绪论光电传感与检测技术第1章绪论光电传感与检测技术第1章绪

6、论光电传感与检测技术第1章绪论1.3.2光电传感器的组成和分类光电传感器的组成:光源光电元件光学通路光束沿着光学通路经被测物体后携带被测量的信息发出一定强度的光接受被测量的光束光电传感与检测技术第1章绪论光电传感器的分类:(1)按照探测机理分类:光子传感器内光电传感器:光敏电阻、光生伏特器件、光电池、光敏二极管、光敏晶体管…外光电传感器:光电管、光电倍增管、像增强器…热传感器热释电传感器、热电堆光传感器、辐射热计传感器…光电传感与检测技术第1章绪论(2)按照光电传感器输出信号的性质分类:★光纤传感器、★光栅传感器、★

7、光电式传感器、★模拟光学传感器、★固态图象传感器…传感器一般要变换各种信息量为电量，对不同的输入信号，输出特性是不同的，由于受传感器内部储能元件（电感、电容、质量块、弹簧等）的影响，对快变信号与慢变信号，反应大不相同。慢变信号——输入X为静态或变化极缓慢的信号时研究静态特性，即不随时间变化的特性。快变信号——输入量X随时间t变化较快时考虑输出的动态特性,即随时间变化的特性；传感器系统输入XY输出第1章绪论光电传感与检测技术1.3.3光电传感器的特性(一)传感器静态特性当输入量（X）为静态（常量）或变化缓慢的信号时（如

8、环境温度、压力），讨论传感器的静态特性，输入输出关系称静态特性。静态特性包括：线性度、迟滞、重复性、灵敏度、漂移…数学式表示为:第1章绪论光电传感与检测技术（1）线性度:传感器的输入输出关系可以用多项式表示：(一)传感器静态特性其中：x—输入量，Y—输出量；a0—x=0时的输出值a1—理想灵敏度a2,a3…..an——非线性项系数输入与输出之间