光電傳感器設(shè)計(jì)

來源: 發(fā)布時(shí)間:2024-05-29

光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率的電磁波(該頻率稱為極限頻率thresholdfrequency)照射下,某些物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后彈出而形成電流,即光生電。光電現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn),而正確的解釋為愛因斯坦所提出??茖W(xué)家們在研究光電效應(yīng)的過程中,物理學(xué)者對光子的量子性質(zhì)有了更加深入的了解,這對波粒二象性概念的提出有重大影響。光照射到金屬上,引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化。這類光變致電的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱為光電效應(yīng)(Photoelectriceffect)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。光電傳感器設(shè)計(jì)

非接觸測量以光電、電磁等為基礎(chǔ)的測量方法。非接觸測量是以光電、電磁等技術(shù)為基礎(chǔ),在不接觸被測物體表面的情況下,得到物體表面參數(shù)信息的測量方法。典型的非接觸測量方法如激光三角法、電渦流法、超聲測量法、機(jī)器視覺測量等等。電磁學(xué)(英語:electromagnetism)是研究電磁力(電荷粒子之間的一種物理性相互作用)的物理學(xué)的一個(gè)分支。電磁力通常表現(xiàn)為電磁場,如電場、磁場和光。電磁力是自然界中四種基本相互作用之一。其它三種基本相互作用是強(qiáng)相互作用、弱相互作用、引力。電學(xué)與磁學(xué)領(lǐng)域密切相關(guān)。電磁學(xué)可以廣義地包含電學(xué)和磁學(xué),但狹義來說是探討電與磁彼此之間相互關(guān)系的一門學(xué)科。光電傳感器設(shè)計(jì)從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

位移傳感器又稱為線性傳感器,把位移轉(zhuǎn)換為電量的傳感器。位移傳感器是一種屬于金屬感應(yīng)的線性器件,傳感器的作用是把各種被測物理量轉(zhuǎn)換為電量它分為電感式位移傳感器,電容式位移傳感器,光電式位移傳感器,超聲波式位移傳感器,霍爾式位移傳感器。在這種轉(zhuǎn)換過程中有許多物理量(例如壓力、流量、加速度等)常常需要先變換為位移,然后再將位移變換成電量。因此位移傳感器是一類重要的基本傳感器。在生產(chǎn)過程中,位移的測量一般分為測量實(shí)物尺寸和機(jī)械位移兩種。機(jī)械位移包括線位移和角位移。按被測變量變換的形式不同,位移傳感器可分為模擬式和數(shù)字式兩種。模擬式又可分為物性型(如自發(fā)電式)和結(jié)構(gòu)型兩種。常用位移傳感器以模擬式結(jié)構(gòu)型居多,包括電位器式位移傳感器、電感式位移傳感器、自整角機(jī)、電容式位移傳感器、電渦流式位移傳感器、霍爾式位移傳感器等。數(shù)字式位移傳感器的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是便于將信號直接送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這種傳感器發(fā)展迅速,應(yīng)用日益廣闊。

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),正在并將極大地改變?nèi)藗兩畹母鱾€(gè)方面。具體到計(jì)量測試、測控技術(shù)及儀器儀表領(lǐng)域,微機(jī)化儀器的聯(lián)網(wǎng),典型測量儀器設(shè)備以及測量信息的地區(qū)性、全國性乃至全球性資源共享,各等級計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)跨地域?qū)嵤┲苯拥臄?shù)字化溯源比對,遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與測控,遠(yuǎn)程設(shè)備故障診斷,電、水、燃?xì)狻崮艿鹊淖詣?dòng)抄表,等等,都是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步并各方位介入其中發(fā)揮關(guān)鍵作用的必然結(jié)果。以自然基準(zhǔn)溯源和傳遞,同時(shí)在不同量程實(shí)現(xiàn)國際比對。如果自己沒有能力比對就要依靠其它國家。新技術(shù)的到來,世界開始進(jìn)入信息時(shí)代。

處理在信號的處理階段,主要是對數(shù)字信號進(jìn)行處理以便顯示,或者發(fā)出控制信號。我們通過顯示出來的信號來判斷自動(dòng)化系統(tǒng)上對象的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常,如果信號顯示不正常,就需要對信號進(jìn)行計(jì)算與處理,得到控制信號發(fā)送給對象,使對象調(diào)整運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)以復(fù)歸正常。顯示控制在顯示與控制環(huán)節(jié),顯示主要是指將數(shù)字信號通過便于我們觀察的形式顯示出來以便我們進(jìn)行判斷,控制主要是指將控制信號傳送給并作用于對象的過程。上面的四個(gè)環(huán)節(jié)就構(gòu)成了整個(gè)測控的過程,如果包括控制的過程,則剛好形成了一個(gè)閉環(huán),即信號從對象開始,經(jīng)過采集、整理、處理,結(jié)尾又將控制信號作用于對象的閉環(huán)。傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。光電傳感器設(shè)計(jì)

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,進(jìn)入了許多新領(lǐng)域。光電傳感器設(shè)計(jì)

CCD圖像傳感器:用于攝像機(jī)等領(lǐng)域的元件。CCD圖像傳感器(ChargedCoupledDevice)于1969年在貝爾試驗(yàn)室研制成功,之后由日商等公司開始量產(chǎn),其發(fā)展歷程已經(jīng)將近30多年,從初期的10多萬像素已經(jīng)發(fā)展至目前主流應(yīng)用的兩千多萬像素。CCD又可分為線陣(Linear)與面陣(Area)兩種,其中線陣應(yīng)用于影像掃瞄器及傳真機(jī)上,而面陣主要應(yīng)用于工業(yè)相機(jī)、數(shù)碼相機(jī)(DSC)、攝錄影機(jī)、監(jiān)視攝影機(jī)等多項(xiàng)影像輸入產(chǎn)品上。1969年,博伊爾和史密斯極富創(chuàng)意地發(fā)明了一種半導(dǎo)體裝置,可以把光學(xué)影像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,這一裝置,就是CCD圖像傳感器。光電傳感器設(shè)計(jì)