概述
测长仪是一种由精密机械、光学系统和电气等部分相结合而成的，用于进行长度计量的高精度仪器。仪器配备，多种附件，不仅能测量外尺寸、内尺寸，还可测量内、外螺纹中径等，应用范围较广，具有一定的通用性，又称为万能测长仪。
发展及展望
测长仪从1945年发展至今，测量更为精确，更经济，操作更方便，将常规的测量与台式计算机和组成计算机辅助测试工作站的微机相连，满足了自动数据处理，全而记录以及测量结果归档等要求。
最新的电子技术，增量式测量系统和集成化的微处理机，这些特点使当今的测长仪成为高精度的测量工具。60年来的实践证明，迄今为止测长仪没有停止发展，更进一步的改型将达到用户要求并更加
精密。
原理
1. 标准器：采用高精度光栅系统作为反馈X轴向距离的标准器；
2. 测量原理：利用头座的测力并使用测帽球面（针对平面物体测量-如量块，校对杆，千分尺，卡规等）接触被测平面，五轴工作台的水平方向浮动，使得尾座测帽球面与被测件另一平面接触；从而测得两测帽球面顶点间的距离；
利用头座的测力并使用平面测帽的平面（针对圆周外径测量，如光面塞规，针规及棒材）接触被测平面，五轴工作台的水平方向浮动，使得尾座测帽球面与被测件另一平面接触；从而测得两测帽平面间的距离；
利用头座测力并使用平面测帽接触三针使三针与螺纹塞规螺纹
槽中径截面点接触，得到平面测帽间的距离，并加上三针针径，使用三针法计算得到螺纹单一中径；
利用T型测球与螺纹环规内螺纹槽中径截面点分别接触，得到一组螺纹中截面中径数据，并通过三针法计算得到螺纹单一中径；
3. 数据修正：通过测力修正系统及温度修正系统将X轴向光栅反馈的数据进行修正得到正确的X轴标准长度数值；
4. 软件标准及数据计算：软件系统内置多个标准，并通过对应标准的数据计算得到检定所需数据（如螺纹的单一中径，量块的标准长度，光面规的真值等。
应用
测长仪广泛应用于机械制造业、工具、量具制造业及仪器仪表制
造业等企业的计量室和各级专业计量鉴定部门及制造工具、量具或加工精密零件的车间所常用的光学计量仪器。主要测量对象包括：光滑圆柱形零件，如轴、孔、塞规、环规等；内螺纹、外螺纹的中径如螺纹塞规、螺纹环规等带平行平面的零件，如卡规、量棒、较低等级的量块等。
电子秤的原理 1.工作原理：电子秤的工作原理以电子元件（称重传感器，AD转换电路，单片机电路，显示电路，键盘电路，通讯接口电路，稳压电源电路等电路组成。 2.使用功能：电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的"快速、准确、连续、自动"称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。 3.电子秤是国家强制检定的计量器具，他的合格产品是有检定分度值e和细分值D的标准，是受国家计量法保护的产品。 4.电子秤的分类： 1）.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2）.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3）.按用途分：工业秤商业秤特种秤 4).按放置位置分类：桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤台秤：指全称量在30-300Kg 以内的电子秤地磅：指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平 5).按精确度分类： I级：特种天平精密度≥1/10万 II级： 2.高精度天平 1/1万≤精密度＜1 /10万 III级： 3.中精度天平 1/1000≤精密度＜1/1万 IV级：普通秤1/100≤精密度＜1/1000 电子秤的原理方框图解读 第一部分电子秤的原理方框图: 程式 K/B(按键) ↑ Fx →传感器→ OP放大→ A/D转换→ CPU →显示驱动→显示屏记忆体 工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 第二部分秤的分类： 1.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3.按用途分：工业秤商业秤特种秤
红外夜视仪与数码夜视仪的区别 数码夜视仪是否会取代红外夜视仪成为民用夜视仪的首选？其实这是一个非常有争议性的话题。首先目前一部分不承认数码夜视仪这类产品是真正的夜视仪，还有一部分人觉得数码夜视仪不会取代红外夜视仪，所有这些问题的症结其实是大家对于数码夜视仪不是特别了解，而且对于两类夜视仪的差别不是很清晰。今天就为大家介绍一下这类数码夜视仪及与红外夜视仪的差别。 红外夜视仪的定义及工作原理： 红外夜视仪原理就是通过目镜将光线聚焦在影象增强器上来采集和增强现有光线，在增强器内部，一个光电阴极会被光“激活”，并将光子能量转变成电子，这些电子经过一个位于增强器内部的静电区域被加速后，撞击在磷表面屏幕上（就好象一个绿色的电视屏幕），形成人眼可见的图象。简单来说，夜视仪原理就是将来自目标的人眼看不见的光（微光或红外光）信号转换成为电信号，然后再把电信号放大，并把电信号转换成人眼可见的光信号。 红外夜视仪工作原理
红外夜视仪的缺点： 目前市场上民用的夜视仪主要是集中在一代+的红外夜视仪的产品上。不过这类夜视仪也有其缺点。 1、白天不能使用 2、效果差，分辨率低，有效分辨率只有24线对，对红外不敏感，加红外也就4-50米距离 3、寿命短，一代管寿命只有1000小时 4、由于微光管放大倍数大概是0.5，镜头不容易做到大倍率 5、由于内部有高压升压电路，易发生故障，可靠性不容易做高 6、由于是玻璃管子，易碎 当然，唯一的优点就是省电了，合格产品做得好的话，只有100多MW的功耗。 数码夜视仪的定义及工作原理： 区别于传统的红外夜视仪，数码夜视仪不是使用增像管作为图像增强器，而是使用低照度的CCD感光传感器作为图像增强器。低照度的CCD能够辨识非常暗的光线，然后转换为可见的数字信号，显示在夜视仪内部的液晶屏上。 数码夜视仪工作原理 数码夜视仪的优点：
原理及组成 电子秤，属于衡器的一种，是利用胡克定律或力的杠杆平衡原理测定物体质量的工具。电子秤主要由承重系统（如秤盘、秤体）、传力转换系统（如杠杆传力系统、传感器）和示值系统（如刻度盘、电子显示仪表）3部分组成。按结构原理可分为机械秤、电子秤、机电结合秤三大类。 工作流程 工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 使用功能 电子秤采用现代传感器技术、电子技术和计算机技术一体化的电子称量装置，才能满足并解决现实生活中提出的"快速、准确、连续、自动"称量要求，同时有效地消除人为误差，使之更符合法制计量管理和工业生产过程控制的应用要求。 质量检定 电子秤是国家强制检定的计量器具， 他的合格产品是有检定分度值e和细分值D的标准，是受国家计量法保护的产品。 分类 1、按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 多功能电子秤 2、按功能分：计数秤计价秤计重秤 3、按用途分：工业秤商业秤特种秤 4、按放置位置分类： 桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 台秤指全称量在30-300Kg以内的电子秤 地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 精密天平
5、按精确度分类： I级：特种天平精密度≥1/10万基准衡器 II级：高精度天平 1/1万≤精密度<1/10万精密衡器 III级：中精度天平1/1000≤精密度<1/1万工业.商业衡器 IV级：普通秤1/100≤精密度<1/1000 粗衡器 特点 1.实现远距离操作； 2.实现自动化控制； 3.数字显示直观、减小人为误差； 4.准确度高、分辨率强； 5.称量范围广； 6.特有功能：扣重、预扣重、归零、累计、警示等； 7.维护简单； 8.体积小； 9.安装、校正简单； 10.特种行业，可接打印机或电脑驱动； 11.智能化电子秤，反应快，效率高； 专业术语 1.最大称量：一台电子秤不计皮重，最大秤重能力（满载值），即所能称量的最大的载荷； 2.最小称量：一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差； 3.安全载荷：120%正常称量范围； 4.额定载荷：正常称量范围； 5.允许误差：等级检定时允许的最大偏差； 6.感量：一台电子秤所能显示的最小刻度；通常用“d”来表示； 7.最小刻度：起跳值，例︰60Kg×5g，5g即为最小刻度，即最小感量； 8.刻度间隔：感量=( e ），表示每一跳会增加多少重量，例如︰ 300g×0.001g，0.001g即为感量； 9.刻度间隔数：如秤由10g起跳，每10g为一刻度直到最大秤量共为多少个刻度数， 例如︰100kg×10g，（100×1000）÷10=10000，10000即为刻度间隔数； 10.精密度：感量与全称量的比值。例：秤量6000g最小刻度（感量）0.5g。即05/6000=1/12000 1/12000即为此秤之精密度； 11.电磁干扰：无线电波所产生之干扰通称之，例如︰大哥大手机所发出的电波。 12.解析量：一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度； 13.解析度：一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数； 14.内部解析度：即内部精密度，如5 COUNT 1跳，则5 COUNT即为内部解析度，
习题I 1、He-Ne 激光器m μλ63.0≈，其谱线半宽度m μλ12 10-≈?，问λλ/?为多少？要使其相干长度达到1000m ，它的单色性λλ/?应是多少？ 解：63.01012 -=?λλ λλδτ?= ==2 1v c c L c 相干 = = ?相干 L λ λ λ 2、He-Ne 激光器腔长L=250mm ，两个反射镜的反射率约为98%，其折射率η=1，已知Ne 原子m μλ6328.0=处谱线的MHz F 1500=?ν，问腔内有多少个纵模振荡？光在腔内往返一次其光子寿命约为多少？光谱线的自然加宽ν?约为多少？ 解：MHz Hz L c v q 60010625 210328 10=?=??==?η
5 .2=??q F v v s c R L c 8 10 1017.410 3)98.01(25)1(-?=??-=-=τ MHz Hz L c R v c c 24104.2)1(21 7=?=-≈=πτδ 3、设平行平面腔的长度L=1m ，一端为全反镜，另一端反射镜的反射率90.0=γ，求在1500MHz 频率范围内所包含的纵模数目和每个纵模的频带宽度？ 解：MHz Hz nL c v q 150105.1100 210328 10=?=??==? 10 150 1500==??q v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 4、已知CO 2激光器的波长m μλ60.10=处 光谱线宽度MHz F 150=?ν，问腔长L 为多少时，腔内为单纵模振荡（其中折射率η=1）。
解：L c v v F q η2=?=?， F v c L ?=2 5、Nd 3 —YAG 激光器的m μ06.1波长处光 谱线宽度MHz F 5 1095.1?=?ν，当腔长为10cm 时，腔中有多少个纵模？每个纵模的频带宽度为多少？ 解：MHz L c v q 3 10105.110 21032?=??==?η 130 =??q F v v L c R v c c )1(21 -≈ =πτδ 6、某激光器波长m μλ7.0=，其高斯光束束腰光斑半径mm 5.00=ω。 ①求距束腰10cm 、20cm 、100cm 时， 光斑半径)(z ω和波阵面曲率半径)(z R 各为多少？ ②根据题意，画出高斯光束参数分布图。
激光原理及应用 考试时间:第 18 周星期五 ( 2007年1 月 5日) 一单项选择（30分） 1．自发辐射爱因斯坦系数与激发态E2平均寿命τ的关系为（ B ） 2．爱因斯坦系数A 21和B 21 之间的关系为（ C ） 3．自然增宽谱线为（ C ） （A）高斯线型（B）抛物线型（C）洛仑兹线型（D）双曲线型 4．对称共焦腔在稳定图上的坐标为（ B ） （A）（-1，-1）（B）（0，0）（C）（1，1）（D）（0，1） 5．阈值条件是形成激光的（ C ） （A）充分条件（B）必要条件（C）充分必要条件（D）不确定 6．谐振腔的纵模间隔为（ B ） 7．对称共焦腔基模的远场发散角为（ C ） 8．谐振腔的品质因数Q衡量腔的（ C ） （A）质量优劣（B）稳定性（C）储存信号的能力（D）抗干扰性 9．锁模激光器通常可获得（ A ）量级短脉冲 10．YAG激光器是典型的（ C ）系统 （A）二能级（B）三能级（C）四能级（D）多能级 二填空（20分） 1.任何一个共焦腔与等价， 而任何一个满足稳定条件的球面腔地等价于一个共焦腔。(4分) 2 .光子简并度指光子处于、 、、。（4分） 3．激光器的基本结构包括三部分，即、 和。（3分）
4．影响腔内电磁场能量分布的因素有、 、。（3分） 5．有一个谐振腔，腔长L=1m，在1500MHｚ的范围内所包含的纵模个数为 个。（2分） 6．目前世界上激光器有数百种之多，如果按其工作物质的不同来划分，则可分为四大类，它们分别是、、和。（4分） 三、计算题（ 42分） 1．（8分）求He-Ne激光的阈值反转粒子数密度。已知＝6328?，1/f()＝109Hz，＝1，设总损耗率为，相当于每一反射镜的等效反射率R＝l－L＝％，＝10—7s，腔长L＝。 2．（12分）稳定双凹球面腔腔长L＝1m,两个反射镜的曲率半径大小分别为R 1＝3m求它的等价共焦腔腔长，并画出它的位置。 ＝,R 2 3．（12分）从镜面上的光斑大小来分析，当它超过镜子的线度时，这样的横模就不可能存在。试估算在L＝30cm, 2a= 的He-Ne激光方形镜共焦腔中所可能出现的最高阶横模的阶次是多大？ 4．4．（10分）某高斯光束的腰斑半径光波长。求与腰斑相距z=30cm处的光斑及等相位面曲率半径。 四、论述题（8分） 1．（8分）试画图并文字叙述模式竞争过程
悬臂梁应变片原理 上面和下面贴四片应变片组成全桥，然后端部收到的力，就和全桥应变输出值成正比。经过标定， 有系数就可以通过系数乘以应变值得到力。 悬臂梁：梁的一端为不产生轴向、垂直位移和转动的固定支座，另一端为自由端。 在工程力学受力分析中，比较典型的简化模型。在实际工程分析中，大部分实际工程受力部件 都可以简化为悬臂梁。 应变片结构及原理 应变片是由排列成栅状的高阻金属丝、高阻金属箔或半导体粘贴在绝缘的基片上构成。上面贴有覆盖片(即保护片),电阻丝两端焊有较粗的铜丝作引线,以便与测量电路连接。 通过 其中，R K：比例 电子秤原理 一、相当于一个电子地磅，传感器的多少与量程和精度有关。 电子地磅结构组成和工作原理 1、结构组成 主要由承载器、称重显示仪表（下简称仪表）、称重传感器（下简称传感器）、连接件、限位装置及接线盒等零部件组成，还可以选配打印大屏幕显示器、计算机和稳压电源等外部设备。 2、工作原理 被称重物或载重汽车置于承载器台面上，在重力作用下，通过承载器将重力传递至称重传感器，使称重传感器弹性体产生变形，贴附于弹性体上的应变计桥路失去平衡，输出与重量数值成正比
例的电信号，经线性放大器将信号放大。再经A/D转换为数字信号，由仪表的微处理机（CPU）对重量信号进行处理后直接显示重量数据。配置打印机后，即可打印记录称重数据，如果配置计算机可将计量数据输入计算机管理系统进行综合管理。 利用应变电测原理称重。在称重传感器的弹性体上粘贴有应变计，组成惠斯登电桥。在无负荷时，电桥处于平衡状态，输出为零。当弹性体承受载荷时，各应变计随之产生与载荷成比例的应变， 由输出电压即可测出外载重量！ 称重传感器可以说是电子秤中最重要的一个部件之一，除了称重传感器然后就是IC，主要为两个核心元件，称重传感器本身只是一个模拟信号，当一个重量压到称重传感器上面时，传感器中的弹 不 1、高温环境对传感器造成涂覆材料熔化、焊点开化、弹性体内应力发生结构变化等问题。对于高 温环境下工作的传感器常采用耐高温传感器；另外，必须加有隔热、水冷或气冷等装置。 2、粉尘、潮湿对传感器造成短路的影响。在此环境条件下应选用密闭性很高的传感器。不同的传 感器其密封的方式是不同的，其密闭性存在着很大差异。 常见的密封有密封胶充填或涂覆；橡胶垫机械紧固密封；焊接（氩弧焊、等离子束焊）和抽真空充 氮密封。 从密封效果来看，焊接密封为最佳，充填涂覆密封胶为量差。对于室内干净、干燥环境下工作的传感器，可选择涂胶密封的传感器，而对于一些在潮湿、粉尘性较高的环境下工作的传感器，应选择膜片热套密封或膜片焊接密封、抽真空充氮的传感器。
《激光原理及应用》习题参考答案 思考练习题1 1.解答：设每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数为n 。 单个光子的能量：λνε/hc h == 连续功率：εn p = 则，ε/p n = a. 对发射m μλ5000 .0=的光： ) (10514.2100.31063.6105000.01188346 个?=?????= =--hc p n λ b. 对发射MHz 3000＝ν的光 )(10028.51030001063.6123634个?=???= = -νh p n 2.解答：νh E E =-12……………………………………………………………………..(a) T E E e n n κ121 2--=……………………………………………………………………….(b) λν/c =…………………………………………………………………………….(c) （1）由（a ），（b ）式可得： 11 2==-T h e n n κν （2）由（a ），（b ）,(c)式可得： )(1026.6ln 31 2 K n n hc T ?=- =κλ 3.解答： （1） 由玻耳兹曼定律可得 T E E e g n g n κ121 12 2//--=， 且214g g =，20 2110=+n n 代入上式可得： ≈2n 30（个）
（2）)(10028.5)(1091228W E E n p -?=-= 4.解答： (1) 由教材（1-43）式可得 31733 634 3/10860.3/) 106000.0(1063.68200018q m s J m s J h q ??=??????=?=---πλπρν自激 （2）9 34 4363107.59210 63.68100.5)106328.0(8q ?=?????==---ππρλνh q 自激 5.解答：（1）红宝石半径cm r 4.0=，长cm L 8=，铬离子浓度318102-?=cm ρ，发射波 长m 6 106943.0-?=λ，巨脉冲宽度ns T 10=?则输出最大能量 )(304.2)(106943.0100.31063.684.0102)(6 8 342 182 J J hc L r E =?????????==--πλπρ 脉冲的平均功率： )(10304.2)(10 10304 .2/89 W W T E p ?=?=?=- （2）自发辐射功率 )(10304.2)(10106943.0)84.0102(100.31063.6) (22 621883422 W W L r hc hcN Q ?=??????????== ---πλτ πρλτ ＝ 自 6.解答：由λν/c =，λλνd c d 2 =及λρνρλd d v =可得 1 1 85 -== kT hc e hc d d λνλλ πλνρρ 7.解答： 由 0) (=ννρd d 可得： 31 =-kT h kT h m m m e e kT h υυυ； 令 x kT h m =υ，则)1(3-=x x e xe ；解得：82.2=x 因此：11 82.2--=kh T m ν 同样可求得： 96.4=kT hc m λ 故c m m 568.0=λν
教你一个制作简易夜视镜的方法 真是意外的惊喜，在一次瞎玩中，竟发现了一个制作夜视效果很棒的眼镜的方法，不但夜晚戴着走路视线好，还对薄纱衣有些许透视作用！下面给感兴趣者简单介绍下做法： 第一步，先找到一款近视眼镜（普通的即可），和一块具有特殊成分的擦拭布，即“多功能美皮擦拭巾”（本是用来擦拭各种皮具的，能使皮具表面达到持久光亮如新的效果，这里我们 是要借用到它的化学成分），这种物品网上搜索即可找到零售点。 第二步，去药店买瓶紫药水（高锰酸钾）。 第三步，用紫药水洗一下这副眼镜的表面。 第四步，一分钟后用水冲干净紫药水。 第五步，用擦拭巾擦试两分钟，然后用水冲洗干净。 第六步，反复一次，OK了！ 夜视 前一段时间看到了博世出的夜视系统，感觉还是很不错的，不过只有大奔上有这样的东西比较郁闷。不过看到实际的使用效果很让我心动，经过在网上寻找的大量资料，我准备自己动手DIY一下，看看有没有可能自己造一个行车夜视系统。 首先夜视系统需要摄像部分，从现在的条件来说，让我自己买一个红外线夜视仪不太可能，不说贵不贵，用起来我也觉得不太好用，所以在网上搜索的资料，首先就看到了SONY出的一款老的数码相机，具有夜视功能（还有透视功能,呵呵）具体型号就不跟大家说了，有想知道的，搜索以下就OK了。这款相机价格有点贵，目前也要1000多块，对于我的试验来说比较浪费。所以，看过原理后，我知道普通的数码相机也可以进行改造，改造成红外线夜视照相机，所以，我买了一款老的佳能数码相机500万的A460，进行改造。（自己动手后果自负，千万要小心！没有动手经验的朋友最好找找朋友帮忙）具体改造见下图：
我从二手市场淘换来的佳能数码相机，480元，嘿嘿，4倍光学变焦，还是不错的，如果为了自己家里照相肯定够用了，呵呵 将前面板拆除掉，就是上面这个样子。
夜视技术中的微光成像和红外热成像技术比较 夜视技术中的微光成像和红外热成像技术比较 1引言始于20世纪60年代的微光夜视技术靠夜里自然光照明景物，以被动方式工作，自身隐蔽性好，在军事、安全、交通等领域得到广泛的应用。近年来，微光夜视技术得到迅速发展，在第一代、第二代、第三代的基础上，第四代技术应运而生。始于20世纪50年代的红外热成像技术也走过了三代的历程，它以接收景物自身各部分辐射的红外线来进行探测，与微光成像技术相比，具有穿透烟尘能力强、可识别伪目标、可昼夜工作等特点。可以说，微光成像技术和红外热成像技术已经成为夜视技术的二大砥柱。2微光夜视技术及其发展2.1第一代微光夜视技术20世纪60 年代初，在多碱光阴极(Sb-Na-K-Cs)、光学纤维面板的发明和同心球电子光学系统设计理论的完善的基础上，将这三大技术工程化，研制成第一代微光管。其一级单管可实现约50倍亮度增益，通过三级级联，增益可达5x104～105倍。第一代微光夜视技术属于被动观察方式，其特点是隐蔽性好、体积小、重量小、成品率高，便于大批量生产；技术上兼顾并解决了光学系统的平像场与同心球电子光学系统要求有球面物(像)面之间的矛盾，成像质量明显提高。其缺点是怕强光，有晕光现象。2.2第二代微光夜视技术第二代微光夜视器件的主要特色是微通道板电子倍增器(MCP)的发明并将其引入单级微光管中。装有1个MCP的一级微光管可达到104—105亮度增益，从而替代了原有的体积大、笨重的三级级联第一代微光管；同时，MCP微通道板内壁实际上是具有固定板电阻
的连续打拿级，因此，在恒定工作电压下，有强电流输入时，有恒定输出电流的自饱和效应，此效应正好克服了微光管的晕光现象；加之它的体积更小、重量更轻，所以，第二代微光夜视仪是目前国内微光夜视装备的主体。2.3第三代微光夜视技术第三代微光夜视器件的主要特色是将透射式GaAs光阴极和带Al2O3，离子壁垒膜的MCP引入近贴微光管中。与第二代微光器件相比，第三代微光器件的灵敏度增加了4倍-8倍，达到800μA/Im～2600μA/Im，寿命延长了3倍，对夜天光光谱利用率显著提高，在漆黑(10-4lx)夜晚的目标视距延伸了50％-100％。第三代微光器件的工艺基础是超高真空、NEA表面激活，双近贴、双铟封、表面物理、表面化学和长寿命、高增益MCP技术等，又为发展第四代微光管和长波红外光阴极像增强器等高技术产品创造了良好的条件。图1所示是用三代微光夜视仪在同样条件下分别获取的图像，从图中可明显看出第三代要优于第二代，而第二代又远远优于第一代。 2.4微光夜视技术的发展趋势微光夜视器件的研究方向是致力于提高已有的几代产品的性能，降低成本，扩大装备；进一步延伸新一代产品的红外响应和提高器件的灵敏度。2.4.1超二代微光夜视技术超二代微光管采用与第三代微光近贴管结构大体相同的技术，主要技术特点是将高灵敏度的多碱光电阴极引入到第二代微光管中，并借用第三代微光MCP、管结构、集成电源以及结晶学、半导体本体特性等机理和工艺研究成果，其成像质量大幅度提高，由于工艺相对简单，价格相对较低，因而成为目前的主流产品。2.4.2第四代徽光夜视技术近来，微光管的设计者从MCP中去除
思考练习题1 1． 试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒 从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？ 答：粒子数分别为：18 8 346341105138.21031063.6105.01063.61?=????=? ?==---λ ν c h q n 23 9 342100277.510 31063.61?=???==-νh q n 2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？ 答：（1）(//m n E E m m kT n n n g e n g --=） 则有：1]300 1038.11031063.6exp[23 93412≈?????-==---kT h e n n ν （2）K T T e n n kT h 3 6 23834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν 3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－ 18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？ 答：（1）1923 181221121011.3]2700 1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT h ν 且20 2110=+n n 可求出312≈n （2）功率＝W 918 8 10084.510 64.13110--?=??? 4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比 q q 激自1 = 2000 ，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ??=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求 q q 激 自 为若干？ 答：（1）
电子秤原理及其相关结构构成知识 第一部分电子秤的原理方框图: 程式 K/B(按键) ↑ Fx → 传感器→ OP 放大→ A/D转换→ CPU → 显示驱动→ 显示屏↓ 记忆体工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU 根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 第二部分秤的分类： 1.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3.按用途分：工业秤商业秤特种秤 第三部分秤的种类： 1.桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤指全称量在30-300Kg以内的电子秤 3.地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平 第四部分按精确度分类： I级：特种天平精密度≥1/10万 II级：高精度天平 1/1万≤精密度＜1/10万 III级：中精度天平1/1000≤精密度＜1/1万 IV级：普通秤1/100≤精密度＜1/1000 第五部分专业术语： 1.最大称量：一台电子秤不计皮重，所能称量的最大的载荷; 2.最小称量：一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷： 120%正常称量范围; 4.额定载荷：正常称量范围; 5.允许误差：等级检定时允许的最大偏差; 6.感量：一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量：一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度; 8.解析度：一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间：一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度：感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为： -10摄氏度到 40摄氏度 12.台秤的台面规格： 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm 第六部分电子秤的特点： 1.实现远距离操作; 2.实现自动化控制; 3.数字显示直观、减小人为误差; 4.准确度高、分辩率强; 5.称量范围广; 6.特有功能：扣重、预扣重、归零、累计、警示等; 7.维护简单; 8.体积小; 9.安装、校正简单; 10.特种行业，可接打印机或电脑驱动; 11.智能化电子秤，反应快，效率高; 第七部分电子秤检查过程： 1.首先整体检查：有无磨损和损坏; 2.能否开机：开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零; 3.有无背光; 4.用砝码测试能否称重; 5.充电器是否完好，能否使用; 6.配件是否齐全; 第八部分传感器类型： 1.电阻式：价格适中、精度高、使用广泛; 2.电容式：体积小、精度低; 3.磁浮式：特高精度、造价高; 4.油压式：现市场上已淘汰; 显示器种类： 1.LCD（液晶显示）：免插电、省电、附带背光; 2.LED：免插电、耗电、很亮; 3.灯管：插电、耗电、很高; K/B（按键）类型： 1.薄膜
文章简介 微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光，将其增强放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。 文章详细内容 微光夜视仪原理 微光夜视仪利用夜间目标反射的低亮度的夜天光星月光大气辉光等自然光，将其增强放大到几十万倍，从而达到适于肉眼夜间进行侦察、观察、瞄准、车辆驾驶和其它战场作业。 微光夜视仪是根据光电效应的物理学原理制作而成的。光子进入夜视仪后打在金属板上，产生光电子。这些电子又通过一个安放在光屏前的薄盘片，盘片上有数百万个微通道（即数百万个像素），电子进入微通道后实现电子倍增，最后投射到荧光屏上成像。 因微光夜视仪是利用夜天光进行工作，属被动方式工作，因此能较好的隐藏自己，对从事特殊工作的部门，如军事、刑侦、辑毒、辑私、夜晚监控、保卫的应用等、它都是最合适的。 一、微光夜视仪的发展趋势 现已发展了三代、第一代为三级级联式微光夜视仪（由3个0代光电管串联组成）。第二代为微通道板式微光夜视仪，第三代为|||-V族负电子亲和势光电阴极像增强器微光夜视仪。在第二代向第三代过度时发展了一种超二代的光电管称二代加，其技术性能仅次于三代产品。微光夜视仪如细分类那么就是0代、1代、2代、2代加、3代、共五个档次。微光夜视仪发展到今天，技术上已比较成熟且成像质量好，造价低、因此在今后相当一段时期里，它们仍然是世界夜视装备一主要装备。二代加和三代产品具有体积小，重量轻、图像清晰、功能全、实用等特点。是军队、公安、武警、海关、石油行业、新闻采访、旅游、水产养殖、大自然爱好者、及其它行业夜晚工作不可缺少的装备。 但是由于其核心部件微光像增强器属高科技产品，工艺特别复杂、成本高、价格相对较高。但从性能价格比看，还是相当好的。 二、微光夜视仪的主要参数指标夜视仪指标其实都不是很重要，特别是厂家标称的最远观测距离，一般都误差很大，没有任何的参考价值。指标部分也就看看倍率和口很径。 厂家给出的数据很多是一种理论值。夜视仪的观测距离受到黑暗程度，天气质量（如雾，雨等）的严重影响。同时夜视仪的观测距离分为微光观测距离和全黑观测距离。其中全黑观测距离需要红外发射器的辅助光源配合，所以会受到红外发射器发射距离的远近的影响。 夜视仪的观测距离最为主要受到夜视仪的增像管代数的影响。 <1>. 微光观测距离
第一部分电子秤的原理方框图: 程式K/B(按键) ↑ Fx → 传感器→ OP放大→ A/D转换→ CPU → 显示驱动→ 显示屏 ↓ 记忆体 工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 第二部分秤的分类： 1.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3.按用途分：工业秤商业秤特种秤 第三部分秤的种类：1.桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤指全称量在30-300Kg以内的电子秤 3.地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平 第四部分按精确度分类：I级：特种天平精密度≥1/10万II级：高精度天平1/1万≤精密度＜1/10万III级：中精度天平1/1000≤精密度＜1/1万IV级：普通秤1/100≤精密度＜1/1000 第五部分专业术语： 1.最大称量：一台电子秤不计皮重，所能称量的最大的载荷; 2.最小称量：一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷：120%正常称量范围; 4.额定载荷：正常称量范围; 5.允许误差：等级检定时允许的最大偏差; 6.感量：一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量：一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度; 8.解析度：一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间：一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度：感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为：-10摄氏度到40摄氏度12.台秤的台面规格：25cm X 30cm
1）主动红外夜视仪 红外夜视仪是用目标（物件、人员）发出的或反射回来的红外线进行观察的夜视仪器。现代坦克装配有驾驶员红外夜视仪、车长红外夜视仪、炮长红外夜视仪和炮长红外夜间瞄准镜。主动红外夜视仪靠自带红外光源（红外探照灯）照射目标，利用被目标反射回来的红外线转换成可见图像，由红外探照灯、观察镜、电源三部分组成的。由于自然界物体的温度较低，辐射出的红外线能量很小，不能满足仪器的成像要求，所以需要红外探照灯或带有红外滤光玻璃的白炽探照灯来发射人眼行不见的红外辐射。主动红外夜视仪的工作原理如下：当接通电源后，红外探照灯发射出红外线，照射前方目标，由主动红外夜视仪中的观察镜的物镜接收目标反射回来的红外线，在红外交像管的光电阴极面上形成目标的红外光学图像，通过变像管将不可见的红外目标像换成人眼可见的目标图像，在荧光屏上显示出来，于是人眼就可通过观察镜的目镜观察到目标的图像。目前，坦克驾驶员红外夜视仪的视距（目标是坦克）为60～100米，车长红外夜视仪的视距（目标是坦克）为800～1000米，炮长红外夜间瞄准镜的视距为1200米，有的可达1500米。主动红外夜视仪因为有红外探照灯照明场景，光束照射到目标上将使景物间形成了较显著的明暗反差，所以图像消晰，利于观察但是容易自我暴露（红外探照灯向外发射红外线、容易被红外探测器发现）而招来火力攻击，而且观察的范围只限于被照明的景物，视距也受到探照灯的尺寸和功率的限制，红外探照灯易被打坏，因而逐步为各种被动式的夜视仪器所代替。 （2）微光夜视仪 夜间的月光、星光、银河系的亮光和大气辉光等，通称为“微光”。利用夜空的微光并加以放大，使人眼能看得见目标图像的一种仪器称为微光夜视仪。微光夜视仪的总体结构与主动式红外线夜视仪基本相同，唯一的区别是省去了红外线光源——红外探照灯，所以它是一种被动式夜视仪器。微光夜视仪的关键部件是像增强器，它把微弱夜天光（其照度低于0.1勒克斯）照明下人眼分辨不清的景物图像转换成人眼可看清的可见光景物图像。微光夜视仪工作原理如下：其光学系统的物镜接收目标反射的自然微光，在像增强器的第一级光电阴极面上形成极为微弱的目标光学图像，经像增强器增强（其亮度增益通常为几万倍）后，在最后一级荧光屏上显示可供人眼观察的目标图像。微光夜视仪构造简单，体积较小，耗电较少，特别是不需人工的红外光源，因而使用安全可靠，不易暴露，从而提高了坦克在夜间的隐蔽性。英军在马岛战争中，借助这种夜视设备最终占领了马岛，就是个明证。但是，微光夜视仪的观察效果和作用距离，受周围环境的自然照度（星光或辉光的亮度）和大气透明度影响较大，在全黑条件下几乎不能工作。与主动红外夜视仪相比，图像不如后者清晰。特别是当天空中有密布的浓云和贴近地面的烟雾与无定向的散射将使景物的照度和对比度明显下降，会严重地影响观察效果。所以在某些坦克上还同时装有主动红外夜视仪或被动红外夜视仪。利用级联式像增强器的微光夜视仪，基本上能符合战术性能要求，但它遇到炮口焰、爆炸闪光等会产生模糊现象，最后一级图像还有畸变，因而不得不时常中断工作。在像增强器的光电阴极和荧光屏之间插入一个具有电子倍增功能的器件，可以避免闪光造成的模糊现象。目前，较先进的微光夜视仪的夜视距离在星光下已达到1600米，月光下已达2700米。如果把像增强
电子秤原理及基础知识 来源：胎里自带的相信？作者：cydygy 日期：2011-07-02-1:38:36 一、电子秤的原理示意图: ↑ Fx → 传感器→ OP放大(运算放大器) → A/D转换(模数转换器) → CPU → 显示驱动→ 显示屏 [其他要素：程序(软件，写在内存中)、 K/B(按键) 、内存(一般与单片机CPU封装在一起)] 工作流程说明：当物体放在秤盘上时，压力施给传感器，该传感器发生形变，从而使阻抗发生变化，同时使用激励电压发生变化，输出一个变化的模拟信号。该信号经放大电路放大输出到模数转换器。转换成便于处理的数字信号输出到CPU运算控制。CPU根据键盘命令以及程序将这种结果输出到显示器。直至显示这种结果。 二、秤的分类： 1.按原理分：电子秤机械秤机电结合秤 2.按功能分：计数秤计价秤计重秤 3.按用途分：工业秤商业秤特种秤三、秤的种类： 1.桌面秤指全称量在30Kg以下的电子秤 2.台秤指全称量在30-300Kg以内的电子秤 3.地磅指全称量在300Kg以上的电子秤 4.精密天平 四、按精确度分类： I级：特种天平精密度≥1/10万 II级：高精度天平 1/1万≤精密度＜1/10万 III级：中精度天平1/1000≤精密度＜1/1万 IV级：普通秤1/100≤精密度＜1/1000 五、专业术语： 1.最大称量：一台电子秤不计皮重，所能称量的
最大的载荷; 2.最小称量：一台电子秤在低于该值时会出现的一个相对误差; 3.安全载荷： 120%正常称量范围; 4.额定载荷：正常称量范围; 5.允许误差：等级检定时允许的最大偏差; 6.感量：一台电子秤所能显示的最小刻度;通常用“d”来表示; 7.解析量：一台具有计数功能的电子秤，所能分辩的最小刻度; 8.解析度：一台具有计数功能的电子秤，内部具有分辩能力的一个参数; 9.预热时间：一台秤达到各项指标所用的时间; 10.精度：感量与全称量的比值; 11.电子秤使用环境温度为： -10摄氏度到 40摄氏度 12.台秤的台面规格： 25cm X 30cm 30cm X 40cm 40cm X 50cm 42cm X 52cm 45cm X 60cm 六、电子秤的特点： 1.实现远距离操作; 2.实现自动化控制; 3. 数字显示直观、减小人为误差; 4.准确度高、分辩率强; 5.称量范围广; 6.特有功能：扣重、预扣重、归零、累计、警示等; 7.维护简单; 8.体积小; 9.安装、校正简单; 10.特种行业，可接打印机或电脑驱动; 11.智能化电子秤，反应快，效率高; 七、电子秤检查过程： 1.首先整体检查：有无磨损和损坏; 2.能否开机：开机后是否从0到9依次显示、数字是否模糊、能否归零; 3.有无背光; 4.用砝码测试能否称重; 5.充电器是否完好，能否使用; 6.配件是否齐全; 八、传感器类型： 1.电阻式价格适中、精度高、使用广泛; 2.电容式：体积小、精度低; 3.磁浮式：特高精度、造价高; 4.油压式：现市场上已淘汰; 显
夜视镜原理 近几年夜视镜已经逐渐的深入到我们工作和生活中，但是很多人夜视镜的工作原理并不是很了解，从而导致购买夜视镜时无从下手，下文将详细介绍夜视镜的工作原理及分类： 一． 夜视镜的原理 夜视镜收集现有的环境中存在的光（月光，星光，或者是红外光）通过镜头前端。通过这个点，电子从管子一头射入时，便在管内来回碰撞，激发出越来越多的电子，这些电子被管壁的电压加速，并且碰撞出的几何级数增加的电子，使得管子末端出射的电子获得很高的增益，放大或者更多一点，变成我们可以看到的光，由红外光变成可见光，便实现了无须红外照明的微光观测。如图所示 1.Front Lens 2.Photocathode 3.Microchannel plate 4.High Voltage Power Supply 5.Fluorescent Screen 6.Eyepiece 以上的示意图就是夜视镜的一个关键设备-增像管，这也是影响夜视镜成本最为关键的部分。 二． 夜视镜的代数 夜视镜的代数，指的就是夜视镜的增像管代数，理论上代数越高，看得越远，越清晰。 第一，第二，第三，第四代夜的主要区别就是增像管 代数的不同了，现在世界上最流行的就是1代管，目前国内 市场上都是1代管，甚至更低。三四代的一般看不到。 1. 第一代夜视镜，让你在晚上看清楚了这个世界，给你提 供了一个明亮的晚上，费用相对也低廉些。第一代夜视镜， 最为知名的型号是奥尔法 CS2 5X50，作为一款1代+的夜视 镜，这款产品具有比较的性价比。这是一款传奇的产品，在 2009年德国汉诺威户外展会上发布，累计在全球销量已经达 到1千万台，造就了一个销量升华。 2. 第二代夜视镜主要用于执法机构或者专业的应用，第一和第二代的主要区别是增加了微通道板，
《激光原理及应用》习题 1. 激光的产生分为理论预言和激光器的诞生两个阶段？简述激光理论的创始人，理论要点和提出理论的时间。简 述第一台激光诞生的时间，发明人和第一台激光器种类？ 答：激光理论预言是在1905年爱因斯坦提出的受激辐射理论。世界上第一台激光器是于1960年美国的梅曼研制成功的。第一台激光器是红宝石激光器。 2. 激光谱线加宽分为均匀加宽和非均匀加宽，简述这两种加宽的产生机理、谱线的基本线型。 答：如果引起加宽的物理因数对每一个原子都是等同的，则这种加宽称为均匀加宽，线型为洛仑兹线型。自然加宽、碰撞加宽及晶格振动加宽均属均匀加宽类型。 非均匀加宽是原子体系中每一个原子只对谱线内与它的表观中心频率相应的部分有贡献，线型为高斯线型。多普勒加宽和固体晶格缺陷属于非均匀加宽。 3. 军事上的激光器主要应用那种激光器？为什么应用该种激光器？ 答：军事上主要用的是CO 2激光器，这是因为CO 2激光波长处于大气窗口，吸收少，功率大，效率高等特点。 4. 全息照相是利用激光的什么特性的照相方法？全息照相与普通照相相比有什么特点？ 答：全息照相是利用激光的相干特性的。全息照片是三维成像，记录的是物体的相位。 1. 激光器的基本结构包括三个部分，简述这三个部分 答：激光工作物质、激励能源（泵浦）和光学谐振腔； 2. 物质的粒子跃迁分辐射跃迁和非辐射跃迁，简述这两种跃迁的区别。 答：粒子能级之间的跃迁为辐射跃迁，辐射跃迁必须满足跃迁定则；非辐射跃迁表示在不同的能级之间跃迁时并不伴随光子的发射或吸收，而是把多余的能量传给了别的原子或吸收别的原子传给他的能量。 3. 工业上的激光器主要有哪些应用？为什么要用激光器？ 答：焊接、切割、打孔、表面处理等等。工业上应用激光器主要将激光做热源，利用激光的方向性好，能量集中的特点。 4. 说出三种气体激光器的名称，并指出每一种激光器发出典型光的波长和颜色。 答：He-Ne 激光器，632.8nm （红光），Ar+激光器，514.5nm （绿光），CO 2激光器，10.6μm （红外） 计算题 1．激光器为四能级系统，已知3能级是亚稳态能级，基态泵浦上来的粒 子通过无辐射跃迁到2能级，激光在2能级和1能级之间跃迁的粒子产 生。1能级与基态（0能级）之间主要是无辐射跃迁。 （1）在能级图上划出主要跃迁线。 （2）若2能级能量为4eV ，1能级能量为2eV ，求激光频率； 解：（1）在图中画出 （2）根据爱因斯坦方程 21h E E ν=- 得 ()1914213442 1.610 4.829106.62610E E Hz h ---??-===??ν 2．由凸面镜和凹面镜组成的球面腔，如图。凸面镜的曲率半径为2m ，凹面镜的曲率半径为3m ，腔长为1.5m 。发光波长600nm 。判断此腔的稳定性； 解: 激光腔稳定条件 R3 32ω 21ω