第七章+光电式传感器

《第七章+光电式传感器》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、(1)零件的识别与定位领域：工业、农业、航天、军事等1、工业检测例：双目立体视觉检测系统——简单视觉的机器人系统■自动连接引线、对准芯片和封装；■自动安装部件，自动焊接或自动切割加工、自动浇注系统等。第七章光电式与光导式传感器应用1(2)零件尺寸的在线测量(3)零件外观及内部缺陷检测芯片定位芯片管脚检测钢板厚度的在线测量木料检测原理例：木料检测：缺陷、体积(4)产品分类、分组(5)产品标识、编码识别苹果分级、分色、配色商品条码、印鉴、标签2“手-眼”定位：两个摄像机---两幅平面图像---三维场景信息用于：目

2、标识别、道路识别、障碍物判断、主动导航、自动视觉导航无人驾驶汽车、无人驾驶飞机、无人战车、探测机器人实例：美国Sojourner系列和Rocky系列火星探测移动机器人2、机器人导航3“机遇”号火星车拍摄火星土壤的显微照片“勇气”号火星车发回的彩色照片美国勇气号和机遇号火星探测移动机器人43、生物医学图像分析（1）医学临床诊断：X射线、B超、CT、核磁共振（MRI）医学影像融合分析细胞个数统计CT图像自动检测：染色体切片、癌细胞切片、超声波图象5三维人体扫描6（2）生物图像分析：形状、组织切片、染色体配对、细菌

3、、病毒、病原体外形尺寸检测、颜色识别、表面损伤检测以及组织分析叶片细胞显微放大图片转基因大豆孢子例：水果分类；发芽土豆；杂草识别74、遥感图像分析：卫星遥感图像---气象卫星（红外成象---云图---气象状况）资源卫星（多光谱成象----地质、矿藏、森林、灾害）海洋卫星（合成孔径雷达成象---海洋、海浪、海滩）航空摄影图像---（多目成象---大地测量、测绘）交通---车辆识别、牌照识别、车型判断、车辆监视、交通流量检测安全---指纹判别与匹配、面孔与眼底识别、安全检查（飞机、海关）监视---超市、商店防盗、

4、银行监控，停车场、电梯闭路电视6、军事与国防：5、监控、安防、交通管理：超低空雷达、超视距雷达、导弹制导、导弹导航、地形匹配、单兵作战系统、战场遥测、夜视仪、声纳成象7、办公与家电：办公设备---数码复印机、扫描仪、传真机、绘图仪家用电器---数码摄像机、数码照相机、可视电话、可视门铃8第一节光电效应与光电器件一、外光电效应特点：速度快---从光照射到释放电子时间不超过10-9秒。需足够光能---光子能量>表面溢出功A0原理：光→物体表面→光电子发射光电传感器的物理基础就是光电效应，光电效应分为外光电效应和内

5、光电效应两大类。爱因斯坦光电效应方程1、不同物质具有不同的逸出功，即每一无题都有一个对应的光频阀值，称为红限频率或波长限。2、入射光的频谱成分不变时，产生的光电流与光强度成正比。光强越大，入射光子数目越多，逸出的电子数也就越多。3、光电子逸出物体表面具有初始动能，因此即使没有外加电压，也会有光电流产生。9二、内光电效应原理：导带禁带价带半导体能带图光电导效应：器件：光敏电阻原理：光→电子-空穴对→导电性→电阻光生伏特效应:原理（1）结光电效应：光→PN结（无偏置）→光生电子空穴对电子→N,空穴→P→电动势器件

6、：光电池、光敏二极管、光敏三极管光→半导体→电子吸收光子能量→跃迁→电子-空穴对当光照射到物体上，使物体的电阻率发生变化或者产生光生电动势的现象。光子能量>禁带宽度（本征激发）（2）测向光电效应10三、外光电效应器件利用外光电效应制成的器件一般都是真空的或者充气的光电器件。原理：光→阴极→光电子→阳极→空间电子流→外接电阻→压降U=f(I)1、光电管特点：简单，灵敏度低（充入惰性气体灵敏度增加，但同时带来一系列缺点。）由阴极和阳极组成，并密封在一个真空玻璃管内。阴极装在玻璃管内壁上，上面涂有光电发射材料。阳极

7、用金属丝弯曲成矩形或圆形，置于玻璃管中央。充气光电管使在真空光电管内充入少量的惰性气体。光电子在由阴极飞往阳极的途中，与惰性气体相碰撞而使气体电离，产生更多的电子，增大了光电流。112、光电倍增管原理：光→阴极→光电倍增极→阳极→电流3、应用：开关测量→光电开关，计数特点：光电流大，灵敏度高倍增率=δn,δ-单极倍增率（3~6）n-倍增极数（4~14）结构：阴极、阳极、倍增极（次阴极）倍增极多的可达30级，通常为12～14级各个电极上都加有电压。阴极电位最低，各个倍增极的电位依次升高，阳极电位最高。因此在相邻

8、两个电极之间存在电位差，从而使电子加速。同时倍增极由次级发射材料制成，在电子轰击下，能产生更多的“次级电子”121、光敏电阻：原理：电阻器件，加直流偏压，无极性无光照---电子-空穴对很少---电阻大(暗电阻)有光照---电子-空穴对增多---导电性增强特点：灵敏度高，体积小，重量轻，性能稳定批量生产，价格便宜材料：金属硫化物、硒化物、碲化物。结构：金属或者塑料封装---防潮四、内光电效应器件（1）