光电检测论文

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1、word资料下载可编辑光电技术论文学院：机械工程学院专业：机械电子工程班级：机自114学号：专业技术资料word资料下载可编辑光电检测技术论文摘要：光电检测技术主要依赖于光电检测元件，属于光电信息技术的主要技术之一。因其测量灵敏度高，可靠性好，体积小，非接触，信息容量巨大，信息效率高等特点被广泛应用于自动化领域，通常与机电专业知识的结合实现了机械精确的智能控制，在实际生活中有着广泛的应用。关键词：光电检测；红外光电传感器；智能车系统；光机电一体化1.光电检测技术概述1.1光电检测的基本原理光电检测涉及光学、电子学、光与物质相互作用等领域。它是以不同种的光

2、电传感器为基础，通过检测被测物体的光辐射并换为电信号，再通过输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，经模/数转换接口输入计算机运算处理，最后储存、显示、控制输出所需要的检测物理量等参数。光电检测系统工作原理如图一所示。图一光电检测系统工作原理图光电传感器是以光电元件作为检测元件，以光电效应原理为基础。光电效应是指当光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。通常根据这一原

3、理，光电传感器结构设计由光源、光学通路和光电元件三个部分；亦可以分成它们分为发送器、接收器和检测电路三个部分。三者间的关系通过应用实例中的红外光电传感器加以具体介绍[1]。1.2光电检测技术的特点光电检测技术将光学技术与电子技术相结合，实现对各种量的测量，它具有如下特点：1）专业技术资料word资料下载可编辑高精度。光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。例如用激光干涉法测量长度的精度可达0.05um/m；用激光测距法测量地球与月球之间距离的分辨力可达到1m。2）高速度。光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，所以用光学方法获取和传递信

4、息是最快的。3）远距离、大量程。光有可以远距离传播的特性，适用于遥控和遥测，如武器制导、卫星测绘、电视遥控等。4）非接触测量。光照到被测物体上的力是可以忽略不计的，对被测物体毫无干扰，可实现动态测量，是各种测量方法中效率最高的一种。此外，光电检测技术还具有测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、信息率极高、以及自动化程度高等突出特点，令其发展十分迅速，并推动着信息科学技术的发展。它将光学技术与现代电子技术相结合，广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等领域[2]。1.3光电检测技术的发展情况和趋势在光电检测技术的发展与应用过程中，直

5、接受光电传感器的影响和制约，所以，光电传感器水平能代表光电检测技术的发展水平。光电传感器的应用涉及的领域非常广泛，而且与我们的生活息息相关，应该说现代化的生活离不开光电传感器的参与，如传真机、复印机、扫描仪、打印机、车库开门器、液晶显示器、色度计、分光计、汽车和医疗诊断仪器等等不胜枚举。美国是研究光电传感器起步最早、水平最高的国家之一，在军事和民用领域的应用发展得十分迅速。在军事应用方面，研究和开发主要包括：水下探测、航空监测、核辐射检测等。民用领域方面，光电传感器被运用在监测电力系统的电流、温度等重要参数，检测肉类和食品的细菌和病毒等。20世纪90年代

6、，由东芝、日本电气等15家公司和研究机构，研究开发出多种具有一流水平的民用光电传感器并以价格适中质量好而响誉全球。我国对光电传感器研究的起步时间与国际相差不远，目前主要是在光电温度传感器、压力计、流量计、液位计、电流计等领域进行了大量的研究，取得了上百项科研成果，有的达到世界先进水平。但与发达国家相比，我国的研究水平还有不小的差距，主要表现在商品化和产业化方面，大多数品种仍处于实验研制阶段，还无法投入批量生产和工程化应用。光电传感器的发展趋势如下[2]：1）高精度：检测精度向高精度方向发展，纳米、亚纳米级精度的光电测量新技术是今后的发展热点；2）智能化：

7、检测系统向智能化方向发展，如光电跟踪与光电扫描测量技术；专业技术资料word资料下载可编辑3）数字化：检测结果向数字化、光电测量与光机电控制一体化方向发展；4）多元化：光电检测仪器的检测功能向综合性、多参数、多维测量等多元化方向发展，如微空间三维测量技术和大空间三维测量技术等；5）微型化：光电检测仪器所用电子元件及电路向集成化方向发展；光电检测系统朝着小型、快速的微型光机电检测系统发展；6）检测动态化：检测技术向自动化，非接触、快速在线测量方向发展，检测状态向动态测量方向发展；7）多功能化：即一种光电传感器不仅能针对一种物理量，而且能够对多种物理量进行同

8、时测量；8）新型传感材料、传感技术的研究、开发与利用；9）品类更加齐全，价格低廉