摘要
摘要
在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
关键字:光电元件传感器分类传感器应用
摘要
ABSTRACT
The photoelectric transducer adopts the photoelectric component as
the transducer measuring the component. It changes the change measured
into a change of the optical signal at first, then further change the
optical signal into an electric signal through the photoelectric
component. The photoelectric transducer is generally made up of light
source, optical thorough fare and photoelectric component three parts.
第一章
1.举例说明你知道的检测系统的工作原理
激光检测一激光光源的应用用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此
激光的检测可辨别钞票的真假。山于仿制困难，故用于辨伪很准确。
2. 简述光电检测系统的组成和特点
组成：（1）光学变换：时域变换-------调制振幅，频率，相位，脉宽
空域变换-------光学扫描
光学参量调制：光强，波长，相位，偏振
形成能被光电探测器接收，便于后续电学处理的光学信息。
（2）光电变换，变换电路，前置放大
将信息变为能够驱动电路处理系统的电信息（电信号的放大和处理）
（3）电路处理
放大，滤波，调制，解调，A/D，D/A，微机与接口，控制。
第二章
1. 试归纳总结原子自发辐射，受激吸收，受激辐射三个过程的基本特征。
自发辐射：处于激发态的原子在激发态能级只能一段很短的时间，就自发地跃迁到较低能级中去，同时辐射出光子。
受激辐射：在外来光的作用下，原子从激发态能级跃迁到低能级，并发射一个与外来光完全相同的光子。
受激吸收：处于低能级的原子，在外来光的作用下，吸收光子的能量向高能级跃迁。
2. 场致发光（电致发光）有哪几种形式，各有什么特点
结型电致发光（注入式发光）：在p-n结结构上面加上正向偏压(即p区接电源正极， n区接电源负极)时， 引起电子由n区流入(在物理上称为“ 注入” ) p区，
空穴由p区流入n区，发生了电子和空穴复合而产生发光。
粉末电致发光：这是在电场作用下， 晶体内部电子与空穴受激复合产生的发光现象。 两电极夹有发光材料
薄膜电致发光：薄膜电致发光和粉末电致发光相似， 也是在两电极间夹有发光材料， 但材料是一层根薄的膜，它和电极直接接触，不混和介质。
第7章 光电式传感器习题
1. 什么是光电效应? 什么是内、外光电效应?
当用光照射物体时，物体受到一连串具有能量的光子的轰击，于是物体材料中的电子吸收光子能量而发生相应的电效应（如电阻率变化、发射电子或产生电动势等）。这种现象称为光电效应。
2 试比较光敏电阻、光电池、光敏二极管和光敏三极管的性能差异．给出什么情况下应选用哪种器件最为合适的评述。
3假如打算设计—种光电传感器，用于控制路灯的自动亮灭(天黑自动点亮，天明白动熄灭)。试问可以选择哪种光电器件?试设计电路。
4光电转速传感器的测量原理是将被测轴的转速变换成相应频率的脉冲信号，然后，测出脉冲频率即可测得转速的数值。试根据这一思路画出光电转速传感器的检测变换部分的工作原理示意图，图中的光电转换元件选用哪种光电器件比较合适?为什么？
5 利用光敏器件制成的产品计数器，具有非接触、安全可靠的特点，可广泛应用于自动化生产线的产品计数，如机械零件加工、输送线产品、汽水、瓶装酒类等。还可以用来统计出入口入员的流动情况。试利用光电传感器设计一产品自动计数系统，简述系统工作原理。
产品计数器的工作原理，如图所示。产品在传送带上运行时，不断地遮挡光源到光敏器件间的光路，使光电脉冲电路随着产品的有无产生一个个电脉冲信号。产品每遮光一次，光电脉冲电路便产生一个脉冲信号，因此，输出的脉冲数即代表产品的数目。该脉冲经计数电路计数并由显示电路显示出来
一、单项选择题
1、晒太阳取暖利用（ ）；人造卫星的光电池利用（ ）；植物生长利用了（ ）；
A光电效应 B 光化学效应 C 光热效应 D 感光效应
2、蓝光的波长比红光（ ），相同光通量的蓝光能量比红光（ ）。
A大 B 小 C长 D短
3、光敏二极管属于（ B ），光电池属于（ ）。
南京理工大学光电检测课后习题答案
第1章
1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。
（1）光电检测技术在工业生产领域中的应用：
在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位„
（2）光电检测技术在日常生活中的应用：
家用电器——数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器
自动感应灯：亮度检测---光敏电阻
空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶
遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
可视对讲、可视电话：图像获取---面阵CCD
医疗卫生——数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器
办公商务——扫描仪：文档扫描---线阵CCD
红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管
（3）光电检测技术在军事上的应用：
夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术
激光测距仪：可精确的定位目标
光电检测技术应用实例简介 点钞机
（1）激光检测—激光光源的应用 用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字，会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制困难，故用于辨伪很准确。
（2）红外穿透检测—红外信号的检测 红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高，因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票的真假。人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异，用红外信号对钞票进行穿透检测时，它们对红外信号的吸收能力将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。
（3）荧光反应的检测—荧光信号的检测 荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检测。人民币采用专用纸张制造（含85％以上的优质棉花），假钞通常采用经漂白处理后的普通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为365nm的蓝光）的照射下会出现荧光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为420－460nm的蓝光），人民币则没有荧光反应。所以，用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映，可判别钞票真假。
