光机电测控技术基础第1章光机电测控技术概述

《光机电测控技术基础第1章光机电测控技术概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、光机电测控技术基础第1章光机电测控技术概述主讲人:严晗武汉理工大学机电工程学院课程性质专业课程（选修）学分2.5学分考核方式期末考试成绩75％；平时成绩25％(课后作业)课程介绍《光电检测技术》雷玉堂等编著中国计量出版社《光电测试技术》张广军主编中国计量出版社《激光光电检测》吕海宝等编著国防科技大学出版社参考书目目录1-1光机电测控技术概念1-2光机电测控与人工操作区别1-3光机电测控系统的组成1-4光机电测控技术应用介绍1-5光机电测控技术的发展趋势1-6光机电测控技术的学习要求核心：物理量→光学量→电信号→机械运动属性：光机电技术是一种交叉学科，光学、电子学、材料学

2、、半导体技术、计算机技术、仪器仪表等等目的：物理量的检测、传递、控制应用：精密测量、红外探测、遥感、激光雷达、空中侦察、制导武器、导航、跟踪、光通信、图像处理、夜视、深空探测等等1-1光机电测控技术概念操作过程：热敏电阻电信号处理显示空调机空气1-1光机电测控技术概念测控技术例：空调机测量控制室温被测对象：室内空气被测信息：温度检测器件：温度传感器---热电阻、热电偶光机电技术光学技术机械技术电子技术光机电测控技术光机电传感器融合核心部分基础1-1光机电测控技术概念测量的概念测量：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

3、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）1-1光机电测控技术概念检测的概念检测：通过一定的物理方式，分辨出被测参数量并归属到某一范围带，以此来判别被测参数量是否合格或参数量是否存在被测对象：宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体……）被测信息：物理量（光、电、力、热、磁、声、…）化学量（PH、成份…）生物量（酶、葡萄糖、…）……检测

4、手段：传感器、检测仪器、检测装置、检测系统检测过程：信号采集、信号处理、信号显示、信号输出1-1光机电测控技术概念传感器的概念传感器的作用：是将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出。（非电量与电量系统之间的接口）敏感器：能够将被测非电量转换为可用非电量的器件或装置光电传感器：基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种光电器件，广泛应用于自动控制、宇航和广播电视等各个领域。1-1光机电测控技术概念1-2光机电测控与人工操作区别比较：被测物体感觉器官人脑手控被测物体光机电传感器微机执行机构光电传感部分相当于人身的感觉器官人的视觉功能人眼是一个高灵敏度、高分辩率和极为复杂而

5、精密的光传感器。人眼的适宜刺激:波长380-780nm的电磁波(可见光)。1-2光机电测控与人工操作区别人的视觉有辨别光亮和颜色的双重功能视杆系统:对光敏感度高，无颜色视觉，视物精确性差；视锥系统:对光敏感度差，能分辨颜色，视物精确性高。举例说明鸡视网膜仅有视锥细胞(无暗视觉)猫头鹰视网膜仅有视杆细胞(无昼光视觉)1-2光机电测控与人工操作区别三原色学说：某一波长光线作用于视网膜时，三种视锥细胞兴奋程度不同，信息传入中枢，产生某一颜色的视觉三种视锥不同比例兴奋不同色觉仅感红视锥兴奋红色觉仅感绿视锥兴奋绿色觉仅感蓝视锥兴奋蓝色觉同等比例兴奋白色觉1-2光机电测控

6、与人工操作区别人的视觉具有对明暗光的适应能力从亮处突然进入暗处时，最初看不清楚任何物体，经过一定时间后，视觉敏感度才逐渐增强。从暗处突然进入亮处时，最初只感到耀眼的光亮，看不清物体，一段时间后才能恢复视觉。人的视觉有很高的分辨能力1-2光机电测控与人工操作区别光机电测控是人类视觉的扩展时间上扩展1-2光机电测控与人工操作区别空间上扩展中国最大射电望远镜主体1-2光机电测控与人工操作区别空间上扩展美国的哈勃望远镜：主镜2.4m、焦距57.6m。美国的詹姆斯.韦伯：主镜6.8m、焦距136m。美国的KH-12：主镜2～3m。1-2光机电测控与人工操作区别识别能力上扩展电子显

7、微镜拍摄照片1-2光机电测控与人工操作区别1-3光机电测控系统的组成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机电测控系统：光学变换光电变换电路处理执行机构被测对象光学系统光电传感器变换电路处理电路后续电路显示控制存储光机电测控系统光源光学系统机电执行机构1-3光机电测控系统的组成光机电测控技术的功能分类测量检查型：几何量:长度、角度、形状、位置