光电技术实验PPT课件

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光电显示技术课件

制造技术
较复杂
简单
价格
较高
低
专利权
SONY及SEIKO EPSON拥有专利权
无专利权问题
三、LCD投影机
使用三片LCOS屏制作的背投电视,具有较高的亮度
三、LCD投影机
液晶投影机光源技术要求：
（1）尽可能接近电光源、亮度高、光的利用率高；（2）灯的效率及其亮灯附属电路的综合效率要高；（3）要有合适的R、G、B显示发光光谱；（4）亮度、光源色在寿命过程中变化下；（5）寿命长；（6）亮灯装置及外围电路要小型化。
电子纸、电子书
投影显示
小结内容
一、投影机的分类二、CRT投影机三、LCD投影机四、数字光路处理器投影机
一、投影机的分类
大屏幕显示方式及所适用的显示器件
一、投影机的分类
投影显示：由平面图像信息控制光源，利用光学系统和投影空间把图像放大并
显示在投影屏幕上的方法或装置。投影机的分类：正投影式、背投影式。
三、LCD投影机
各种投影灯的比较
四、数字光路处理器投影机
数字光路处理器投影机：Digital Light processing，DLP。成像器件：DMD（Digital Micromirror Device）
DLP投影机的优点：
（1）采用数字技术，使图象灰度等级达256~1024级，图象噪声消失，画面质量稳定。
电子纸技术的发展史
电子墨水和电子纸的概念最先由施乐的PARC( palo alto研究中心)于 1975年率先提出，施乐和松下电子于同年分别申请了电泳显示的专利。
1987年日本的NIPPON MEKTRON KK提出微胶囊电泳显示的专利。美国E- Ink公司于1997年成立，实现了电子纸的批量生产和商品化。 2007年，Amazon网络书店推出的Kindle电子书，由于丰富的电子书内容和完善的服务平台，同时电子纸像真正的纸一样的显示特性及超低功耗省电，从而引发电子纸电子书阅读器市场的快速成长。

《光电检测技术》课件

生物医学
光电检测技术在生物医学领域的应用包括光谱分析、荧光成像、激光共聚焦显微镜等，有助于疾病的诊断和治疗。
工业生产
光电检测技术在工业生产中的应用包括产品质量检测、生产线自动化控制等，可以提高生产效率和产品质量。
光电检测技术的发展趋势
智能化
随着人工智能技术的发展，光电检测技术将逐渐实现智能化，能够自动识别和分类
目标，提高检测精度和效率。
微型化
随着微纳加工技术的发展，光电检测器件将逐渐微型化，能够应用于更广泛的领域
，如生物医疗、环境监测等。
高光谱成像
高光谱成像技术能够获取目标的多光谱信息，有助于更准确地分析物质成分和状态，是光电检测技术的重要发展方向。
多模态融合
将多种光电检测技术进行融合，实现多模态信息获取和分析，能够提高检测的准确性和可靠性。
利用光电检测技术快速读取条形码的设备
详细描述
光电式条形码阅读器通过发射光源和接收装置，快速扫描条形码并将光信号转换成电信号，实现快速、准确地读取条形码信息。广泛应用于超市、图书馆、物流等领域，提高信息录入效率和准确性。
光电式指纹识别系统
总结词
利用光电检测技术进行指纹识别的系统
详细描述
光电式指纹识别系统通过发射光源和图像传感器，获取指纹的反射光信号，再转换成电信号进行处理。系统能够实现高精度、高速度的指纹识别，广泛应用于身份认证、门禁控制等领域，提高安全到探测器表面时，光子与材料中的电子相互作用，使电子从束缚状态跃迁到导带，形成光生电压或电流，从而实现对光信号的探测。
03
常见的光伏探测器有硅、锗等。
光子探测器
光子探测器是利用光子效应制成的探测器，主要应用于紫外、可见和近红外波段的探测。

《光电检测技术基础》课件

信息量大
光电检测技术受到环境因素的影响较大，如温度、湿度、光照等，可能导致测量误差。
对环境条件敏感
光电检测设备通常较为昂贵，对于一些小型企业和实验室而言，购置和维护成本较高。
设备成本高
光电检测技术需要专业的知识和技能，操作和维护需要专业人员，限制了其在某些领域的应用。
专业性强
由于获取的信息量大，对数据的解读和分析需要较高的专业水平，增加了使用难度。
光纤传感技术是一种利用光纤作为敏感元件进行测量的技术，具有抗电磁干扰、耐腐蚀、可远程测量等特点。它主要用于测量温度、压力、位移等参数，在石油化工、航空航天、交通运输等领域有广泛应用。
光电检测技术的优缺点分析
05
光电检测技术利用光子与物质的相互作用，能够实现高精度的测量，尤其在光谱分析、激光雷达等领域具有显著优势。
数据解读难度大
通过改进设备结构和材料，降低环境因素对检测结果的影响，提高检测的稳定性和可靠性。
提高稳定性与可靠性
加强光电检测技术与其它相关领域的交叉融合，如物理学、化学、生物学等，拓展其在前沿科学研究中的应用。
多学科交叉融合
通过技术优化和规模化生产，降低光电检测设备的成本，促进其在更广泛领域的推广应用。
光电式传感器的应用非常广泛，例如在自动控制系统中用于检测光束的通断，在测量领域用于检测物体的位置和尺寸，在环保领域用于检测烟尘、水质等。
光电式传感器通常由光电器件、测量电路和机械装置组成，其中光电器件是核心部分，其性能直接影响传感器的测量精度和稳定性。
红外检测技术是一种利用红外辐射进行检测的技术，具有非接触、高精度、高灵敏度等特点。它主要用于测量温度、气体浓度、湿度等参数，在工业生产和科学研究等领域有广泛应用。
显示系统

光电检测技术PPT培训课件

光电检测技术的发展趋势
总结词
光电检测技术未来将朝着高精度、高速度、智能化方向发展。
详细描述
随着科技的不断进步，光电检测技术将进一步提高检测精度和速度，实现更快速、更准确的信息获取和处理。同时，光电检测技术将与人工智能、机器学习等技术相结合，实现智能化检测和自动化决策，为各领域的快速发展提供有力支持。
各类光电检测技术的应用场景
可见光检测技术
广泛应用于图像采集、安防监控、交通拍照等领域。
激光雷达技术
广泛应用于机器人导航、无人驾驶、智能制造等领域。
红外检测技术
广泛应用于温度测量、无损检测、消防报警等领域。
X射线检测技术
广泛应用于医疗影像、工业无损检测、安全检查等领域。
紫外检测技术
广泛应用于荧光显微镜、化学分析仪器、环境监测等领域。
04
光电检测技术的实际应用案例
光电检测技术在工业自动化中的应用
总结词
质量检测
光电检测技术在工业自动化领域的应用广泛，主要用于生产线上的质量检测、位置检测和速度控制等。
通过光电检测技术对生产线上的产品进行表面缺陷、尺寸、重量等质量参数的检测，确保产品质量符合要求。
位置检测
速度控制
利用光电检测技术对生产线上的产品位置进行精确检测，实现自动化控制和调整。
详细描述
光电检测技术利用光子与电子的相互作用，将光信号转换为电信号，实现对各种物理量、化学量和生物量的检测。该技术具有高精度、高灵敏度、高可靠性等优点，广泛应用于各个领域。
光电检测技术的应用领域
总结词
光电检测技术在多个领域都有广泛应用。
详细描述
在工业自动化领域，光电检测技术用于产品质量检测、生产线监控等；在医疗领域，光电检测技术用于医疗诊断、生物分析等；在环保领域，光电检测技术用于环境监测、水质分析等；在通信领域，光电检测技术用于光纤通信、高速数据传输等。

光电技术实验

• 二、实验原理：
•
光电耦合器是一种“电—光—电”耦合器件，它
由红外LED及与之对准但有一定距离的接收管组成。
光耦的输入量和输出量均为电流，但两者在电气上完
全绝缘。本实验将测定光耦的接收器的伏安特性，其
测定原理与光敏二极管、三极管的伏安特性测定相似。
• 三、实验所需单元：
• 直流稳压电源，光电耦合器，电阻，数字电压表，电流（毫安）表。
接收器达到饱和状态，其发射极输出高电平，从而控
制后续的继电器开启，实现电气上绝缘的光耦式继电
控制。
• 三、实验所需元件和单元：
• 直流稳压电源，光电耦合器，电阻，按钮，数字电压表，继电器。
编辑ppt
• 四、实验步骤：
(1)按图6.1所示实验电路连接各元器件及各单元。连接＋12V电源端，并将实验电路的“K”输出端与继电器的“IN”端相连。
• 表3.1 光敏电阻的阻值变化
光照状况
全暗
光敏电阻值
(k)
日光灯照台灯斜照台灯直照
激光照射
射
射
射
编辑ppt
• (2) 光敏电阻伏安特性测定。按图3.2所示连接各元件和单元，检查连接无误后，开启电源。用一挡光物（如黑纸片或瓶盖）遮住光敏电阻（视为全暗），分别接插不同的电压U值（如1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0V等），利用
光电技术实验
主讲教师:王丽君
闽南理工学院实践教学中心
编辑ppt
目录
• 实验一光敏二极管特性测量实验 • 实验二红外光电接近开关实验 • 实验三光敏电阻特性及参数测量实验 • 实验四光敏电阻暗光街灯实验 • 实验五光电耦合器性能测试实验 • 实验六光电耦合器控制开关实验

光电测试技术-第5章-激光干涉测试技术(1／6)PPT课件

▪ 历史进程：
▪ 17世纪后半叶，玻意耳(Boyle)和胡克(Hooke)独立地观察了两块玻璃板接触时出现的彩色条纹（后被称作牛顿环），人类从此开始注意到了干涉现象。
▪ 1690年，惠更斯出版《论光》，提出“波动”说。
▪ 1704年，牛顿出版《光学》，提出了“微粒”说。
▪ 1801年，托马斯·杨(Thomas Young)完成了著名的杨氏双缝实验，人们可以有计划、有目的地控制干涉现象。
➢ 当 Imin = 0时K＝1，对比度有最大值；而当 Imax= Imin时K ＝0，条纹消失。在实际应用中，对比度一般都小于1。
➢ 对目视干涉仪可以认为：当K＞0.75时，对比度就算是好的；而当K＞0.5时，可以算是满意的；当K＝0.1时，条纹尚可辨认，但是已经相当困难的了。
➢ 对动态干涉测试系统，对条纹对比度的要求就比较低。
为所有的运动粒子都具有相应的波长，为隧道显微镜、原子力显微镜的诞生做了理论准备。
▪ 1960年，梅曼(Maiman)研制成功第一台红宝石激光器，以及微电子技术和计算机技术的飞速发展，使光学干涉技术的发展进入了快速增长时期。
▪ 1982年，G.Binning和H.Rohrer研制成功扫描隧道显微镜， 1986年发明原子力显微镜，从此开始了干涉技术向纳米、亚纳米分辨率和准确度前进的新时代。
2021/3/3
5
第5章激光干涉测试技术
概述
▪ 特点： ➢ 具有更高的测试灵敏度和准确度； ➢ 绝大部分的干涉测试都是非接触式的，不会对被测件带来表面损伤和附加误差； ➢ 较大的量程范围； ➢ 抗干扰能力强； ➢ 操作方便； ➢ 在精密测量、精密加工和实时测控的诸多领域获得广泛应用。
2021/3/3

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36
使用光控双向可控硅控制灯光照明
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37
实验六单通道红外遥控系统的制作与应用
红外线遥控系统工作原理
红外线红外线红外线接收及
发射单元
信号处理单元
受控制单元
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38
555集成电路
VR≥Vct（即2Vcc/3）时，R＝1，Vo＝0，D对地短路；
Vs≤Vcc/3时，S＝1，Vo＝1，D对地断路。
在工程计算中，常按照经验公式，即当负载电阻为最佳负载电阻值时，输出电压U＝（0.6 － 0.7）Uoff 。
最佳负载电阻值与入射光通量有关，它随入射光通量的增大而减少。
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15
硅光电池的负载特性测试装置
注：RL的电阻值由调节旋钮的位置读出。
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16
实验三
光电二极管及光电三极管光照特性测试
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17
光电二极管
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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18
光电三极管
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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19
光电二极管的负载特性测试装置
注：电流指示用200mV电压表并联取样电阻的方法，因
取样电阻值为10K，故电压表指示10mV等效为
1μA。
.
20
光电三极管的负载特性测试装置
注：电流指示用200mV电压表并联取样电阻的方法，因
6、注意“SWP.VOR”旋钮顺时针转到底（CAL位置）。
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13
实验二硅光电池负载特性测试
硅光电池
工作原理及电路符号
伏安特性曲线
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14
硅光电池的负载特性
在某一照度下，硅光电池的输出端电压 U 及输出电流I 随着负载电阻而变化，因此，其输出功率 P＝UI 与负载电阻 RL 的阻值有关。当 RL 等于最佳负载电阻 Ropt情况下可获得最大的输出功率。
注意：施加的电压不得超过250V，
以免损坏光电倍增管。
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25
光电倍增管阳极灵敏度的测量电路
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26
光电倍增管实验仪面板
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27
光电倍增管实验仪内部结构
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28
实验五光电耦合器件的应用
一、对射式光电耦合开关的结构及电路符号
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29
光电耦合器件进行信号的传输实验电原理图
要求：在传输正弦信号时调整VR02、VR03使信号输
2
实验课要求
1）作好预习，结合已学的理论知识，明确实验目的、实验原理与方法。
2）保证人身安全，爱护实验器材，严格按实验操作方法动手实验。
3）细心观察，实事求是作好实验记录；进行结果分析和验证。
4）按要求按时完成实验报告。
.

3
实验报告要求
• 按规定格式整洁的书写，按时交给实验指导教师。 • 实验报告的内容包括：
试分析：三个实验结果是否正确呢？如何验证呢？
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5
实验一 CdS光敏电阻的性能测试
光敏电阻的工作原理、电路符号及常用蛇形结构
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6
CdS光敏电阻的光照特性曲线和伏安特性曲线
光照特性曲线
伏安特性曲线
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7
实验暗箱的外观及控制旋钮
上盖
电压表插口电流表插口示波器测试端口电源插口
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8
实验暗箱的照度控制旋钮
百位读数窗读数标记点
固定部分调整部分十位与个位读数刻度
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9
实验暗箱的照度控制刻度对照表
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10
CdS光敏电阻性能测试装置
注：1、盖好实验暗箱上盖以避免外界光照的影响。
2、照度值按“照度调节”旋钮的读数参照对应表格决
定。
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11
CdS光敏电阻的时间响应
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12
CdS光敏电阻时间响应测试时示波器的使用注意点
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32
CD4013双D触发器的连接图与真值表
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33
CD40193二进制可预置可逆计数器 CD40193的连接图
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34
CD40193的工作波形图
MR PL P0 P1 P2 P3 CPU CPD Q0 Q1 Q2 Q3 TCU TCD
加计数减计数
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35
光控双向可控硅
注意：可控硅一般应用于交流的控制，在直流电路中接通后不能控制其断开。
1、实验目的、原理及方法（简述）。 2、实验电原理图、仪器连接方框图，测试点位置。 3、实验过程（简述）、实验记录（数据、现象及发
现的问题）。 4、实验数据整理、有关曲线以及实验结果分析。 5、思考题的讨论。
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4
例：小实验
D1
D2
V1
V2
1.5V
用500型万用表DC2.5V档（表内阻50KΩ）分别测试 V1和V2，得三结果： 1. V1=0V V2=1.5V 2. V1=0V V2=1.3V 3. V1=0V V2=0V
取样电阻值为100Ω ，故电压表指示1mV等效为 10μA。
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21
实验四光电倍增管特性和参数测试
光电倍增管的工作原理及典型各极供电电路
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22
931A光电倍增管（侧窗管）
倍增极系统结构： 9级鼠笼形
主要性能数据：
光谱响应范围 650nm
最大响应波长光阴极（不透明）阴极最小有效尺寸阳极脉冲上升时间
出最大而失真最小，分析此时“信号输出”点的正
弦信号幅度和其直流电压. 的关系。
30
使用光电耦合器件模拟人员进出自动计数控制
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31
模拟人员进出自动计数控制实验的要求
1、观察并分析如果小动物通过人员进出自动计数控制系统时，由于不能同时遮挡 K1、 K2，是否会造成误计数？ 2、观察并分析人员进出时于半途退回的情况下系统是否会误计数？
/MR为优先复位端， /MR为“0”时， Vo＝0，D对地
短路；
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39
555多谐振荡器电原理图
振荡频率f = 1.49 / (2R1＋R2) C
光电技术实验
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1
实验课内容
1、 CdS光敏电阻的性能测试。 2、硅光电池负载特性测试。 3、光电二极管及光电三极管光照特性测试。 4、光电倍增管特性和参数测试。 5、光电耦合器件的应用。 6、单通道红外遥控系统的制作与应用。 7、热释电器件在光电技术中的应用。 8、面阵CCD的工作原理和应用。
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1、示波器CH1接“Lightwave”，探头应置“X10” 。
2、示波器CH2接“I－out”，探头置“X10”或置 “X1” 。
3、同步置于“CH1”。
4、两个输入端应该置于“DC”档。
5、“MODE”选择先置于“CH1”，调节出稳定的波形；再置
于“CH2”或置“DUAL”(“CHIP”按下)来观测。
300－
400nm 锑铯光阴极 8x24mm 2.2nS
极限工作条件
阳极与阴极间的电压
1250 VDC
第1倍增极与阴极间的电压 250 VDC
平均阳极电流
0.1 mA
环境温度范.围
-80～+50 ℃
23
光电倍增管阴极和阳极伏安特性曲线
阴极伏安特性曲线阳极伏安特性曲线
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24
光电倍增管阴极灵敏度的测量电路