第五章 光电直接检测系统.ppt

1、第五章光电直接检测系统、光电检测系统分类、主动系统/被动系统(按信息光源)红外系统/可见光系统(按光源波长)点检测/面检测系统(按接收系统)模拟系统/数字系统(按调制和信号处理)直接检测系统/光电信号变化形式提高传输效率和检测准确度3、提高系统的检测信噪比、提高工作可靠性、直接检测的基本原理、直接检测(非干涉检测):都是利用光源发射的光携带信息，将接受的光强度变化直接转换为传记信号的变化。直接检测系统(光强度调制)莫尔条纹测量仪激光测距仪，直接检测的基本特性，光探测器的平方定律特性光电流与光电场振幅的平方输出成正比的功率与入射光力的平方信噪比成正比。特性化检测系统的灵敏度场角度3360特性化系

2、统可以“观察”的空间范围通过频带宽度：频带宽度越宽，通过信号越好。系统的噪声功率越大，检测距离也越大。系统灵敏度的另一个评价指标是莫尔条纹，几个世纪前法国丝绸工人发现了奇怪的现象。两块重叠的薄绸，在光线下形成亮丽的花纹，他们称这种自然现象为“莫尔”现象。日常生活中也经常看到。随着科学技术的发展，莫尔现象作为精密的检测手段在光电测量技术中逐渐应用。(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视电视剧)，长光栅莫尔条纹，动画播放，)这就是莫尔条纹的光强调制、纵向条纹、横向条纹、条纹变化情况和光栅螺距之间的关系吗？光栅相对运动俯仰，条纹变化周期，长光栅莫尔条纹，动画回放，光栅光栅间距小

3、，肉眼无法分辨，而莫尔条纹清晰可见。特征：光栅相对运动俯仰，条纹变化周期，相对运动速度，莫尔条纹变化速度，相对运动，莫尔条纹的特性，光栅的俯仰比光的波长大得多。莫尔条纹的宽度B(mm)、光栅的节距P(mm)和角度(rad)之间的关系是，当两个光栅在垂直于栅格线的方向上相对移动时，只要莫尔条纹在平行于光栅线的方向上移动光栅，就移动节距。莫尔条纹测量仪，光栅移动距离显示：光栅移动距离中包含的光栅线代数，小于光栅螺距的小数，简单光栅读取标头：灯，电容，光栅显示，长光栅，光电探测器，莫尔条纹长度测量原理，光电探测器接收莫尔条纹测量仪的应用，产业自动化新一代测量测试工具部分几何测量测试仪器的核心转换系统

4、部分物理量测量测试仪器的核心转换系统纳米测量的重要仪器非接触在线测量控制仪器、莫尔条纹测量仪、简单光栅螺距以提高分辨率，在工艺上很难实现，因此在实际系统中，使用电子学来细分莫尔条纹的变化周期，从而提高系统的分辨率。(威廉莎士比亚、温斯顿、电子学、电子学、电子学、电子学、电子学、电子学、电子学、电子学、电子学)，细分电路，以确定移动的莫尔条纹数的位移量。可测量的最小位移量是光栅。为了提高分辨率，要测量小于围栏距离的位移量，必须使用细分技术。光栅信号分割技术主要是光学分割、电子分割和微电脑软件分割方法。注：电子细分技术经常使用4倍细分方法。牙齿细分方法也是许多其他细分方法的基础。B4至4个光电器件

5、的放置，细分电路原理框，4倍细分电路，激光测距仪，激光测距仪的类型脉冲激光测距仪相位激光测距仪相位激光测距仪激光测距仪激光测距仪的特性测距，测量精度高，结构小，携带方便，非接触测距激光准确地受气象条件影响。大型激光测距仪广泛用于产业、国防军事和科学。1，脉冲激光测距仪，测距原理：对激光测量的对象发射光脉冲，然后接受目标反射的光脉冲，测量光脉冲往返的时间，计算目标距离。测距仪原理：由激光发射系统、接收系统、门控电路、时钟脉冲振荡器、柜台等组成。脉冲激光测距仪的原理框，(2)脉冲激光测距仪或激光雷达，功率为几瓦的激光，目标测量，接收系统，主波脉冲回波脉冲的时间差。D=c/2fN=KN K是距离测量

6、脉冲当量，n是计数值。脉冲激光测距仪、发射系统、接收系统、接收光学系统光电探测器低噪声宽带放大器整形电路、门控电路、时钟脉冲振荡器、计数监视器、激光：LD、ND: YAG(曹征Q/模式锁)电源发射望远系统回波脉冲通过光电探测器转换为传记信号，然后放大回声脉冲(负门和门)到达时，关掉电子。参考脉冲和回波脉冲之间的计数器接收的时钟脉冲数表示测量的距离。时钟频率越高，测量分辨率越高。但是分辨率最终取决于激光脉冲的上升时间。脉冲测距波形，2，相位激光测距仪，相位测距原理：相位激光测距使用无线电波段的频率测量激光束幅度调制，一次往返的相位延迟。然后，根据调制光的波长转换牙齿相位延迟表示的距离。，也称为标

7、尺长度，也称为“光尺”。相位延迟：测量的距离：距离测量成为测量线中包含的波长数和小于一个波长的小数部分的测量。测量信号相位的方法不能确定相位的总周期数N，只能测量小于2的端数N。n值不确定，因此距离l成为多值解决方案。如果距离大于计数器长度，就不能用一把光子测量距离。解决方法：以两个频率的波(两个不同的光英尺)测量。一个用于测量距离的数量，另一个用于精确测量距离的终点。可以扩大测量范围，确保准确性。如果需要，可以用更多的频率测量。4、光电检测的距离检测距离：作为系统灵敏度的另一评价指标，应使用功率大、角小的光源提高距离测量系统的作用距离，光学系统的透射率要高。使用大相对口径的光学系统和小区域的

8、光电，同时光电检测的信噪比高，带宽窄。1，振幅测量(1)单通道测量系统1，定义：沿单个光学通道发送到光学接收器的光度通量称为单通道测量系统。2.原理：辐射源产生的光辐射量通过放在光路上的测试样品或标准样品的一部分被吸收或散射，并释放到接收器的光敏面上。使用光电转换信号放大器，可以测量包含信息的光通量，最后，可以明确记录由指示仪表测量的结果。3，测量方法(1)直读法，三节时变信号转换和检测，测量样本，光电接收器，放大器，SI，K，可以消除由于辐射通量导致光探测器放大器工作参数不稳定而产生的影响。读取设备的精度仅表示0设备的0位移动。在、记偏器、检偏器、放大、传记计、样品、光电接收、Q、SI、K、0、1、x、0偏振器之间放置具有偏振特性的测量样品时，偏振如果转动偏振器，将电表重新指向0，那么偏振器的角就等于测试样品产生的偏振片的角。，(2)双通道测量系统，光发射源，红外气体分析器红外气体分析器根据气体被红外选择性吸收的特性分析气体成分。不同气体