光电检测系统
光学变换
光电变换
电路处理
18.07.2020
18
检测的基本概念
定义：确定被测对象的属性和量值为目的的全部操作
被测对象： 被测信息：
宇宙万物（固液气体、动物、植物、天体 ……）
物理量（光、电、力、热、磁、声、…） 化学量（PH、成份…） 生物量（酶、葡萄糖、…） ……
全部操作： 检测器具 检测过程
18.07.2020
9
一、人眼的视觉特性
人眼的视觉功能
辨别光亮和颜色的。 对明暗光的适应能力。 人眼具有很高的分辩能力（1’）。 具有很高的辨色能力（380~780nm）。 人眼视觉暂留时间（0.1S），动态响应时间
（50ms）。 同时感知大视场和小范围。
18.07.2020
10
一、人眼的视觉特性
18.07.2020
11
一、人眼的视觉特性
➢对比度 ＊亮度对比 — 相同亮度的刺激，由于其背景亮度的 不同，人眼所感受的主观亮度是不一样的。
＊色度对比：
18.07.2020
12
一、人眼的视觉特性
➢ Mach 带
—— 人 眼 在 观 察 一 条 由
均匀黑和均匀白的区域
形成的边界时，会感觉
实际
在亮度变化部位附近的
➢ 亮度适应能力
暗光适应：亮—暗，10～30 秒
亮光适应：暗—亮，1～2 秒
＊人眼能适应亮度的范围是很宽的，由暗视阈值到强闪 光之间的光强度差别约为1010级。 ＊人眼不能同时适应如此宽的光强范围，当适应某一平 均亮度时，能同时鉴别出光强变化的范围要窄得多。 ＊主观感觉亮度与进入人眼内的外界刺激光强不成线性 关系，实验表明，在很大范围内，成对数关系。
学分
2学分
考核方式
期末成绩80％；平时成绩20％
18.07.2020
3
教材
雷玉堂等编著《光电检测技术》中国计量出版社
参考书目
《光电测试技术》张广军主编 中国计量出版社 《激光光电检测》吕海宝等编著 国防科技大学出版社 《光电技术》 王庆有主编 电子工业出版社 《半导体物理学》刘恩科主编 电子工业出版社
类型 PN结
非PN结 电子管类
其他类
18.07.2020
实例
PN光电二极管（Si,Ge, GaAs) PIN光电二极管（Si） 雪崩光电二极管(Si, Ge) 光电晶体管(Si) 集成光电传感器和光电晶闸管(Si)
光电元件(CdS, CdSe, Se, PbS) 热电元件(PZT, LiTaO3, PbTiO3) 光电管，摄像管，光电倍增管
18.07.2020
14
二、光电技术、光电检测技术、光 电传感器
光电技术是光学技术和电子技术的融合。 光电检测技术是光电技术的最核心部分。 光电传感器是光电检测技术的基础。
光电技术是信息技术的一个方面。
18.07.2020
15
光电信息技术
以光电子学为基础,光电子器件为主体，对光电信息的形成、 传输、接收、变换、处理、应用进行研究，包括：
色敏传感器
固体图像传感器（SI，CCD/MOS/CPD型）
位置检测用元件（PSD）Fra bibliotek光电池
返回 21
三、光电检测系统
光电检测技术以激光、红外、光纤等现代光 电器件为基础，通过对载有被检测物体信号 的光辐射（发射、反射、散射、衍射、折射、 透射等）进行检测，即通过光电检测器件接 收光辐射并转换为电信号。
18.07.2020
光电检测技术
Photo-electricity Measurement Technology
自动化学院测控系：朱均超 zhujunchao@
1
整体概述
概述一
点击此处输入
相关文本内容
概述二
点击此处输入
相关文本内容
概述三
点击此处输入
相关文本内容
2
课程性质
专业课程（选修）
18.07.2020
8
学习本课程的目的
了解光电检测系统的基本组成，光电检测技术的特 点和发展趋势。
掌握光电检测器件（传感器、光源和成像器件）的 工作原理及基本特性，了解它们的应用范围。
能够根据特性参数，选择合适的光电检测器件。熟 悉常用器件的性能指标。
掌握了解常用光电检测技术的测量、数据采集、处 理和转换的方法，了解所需的元器件、仪器和相关 的接口技术。
传感器、检测仪器、检测装置、检测系统 信号采集、信号处理、信号显示、信号输出
18.07.2020
19
例：空调机测量控制室温
被测对象： 被测信息： 检测器具：
室内空气 温度
温度传感器 --- 热电阻、热电偶
操作过程：空气 热敏电阻 电信号 处理 显示
18.07.2020
空调机
返回 20
光电传感器的种类
亮度
暗区和亮区分别存在一
条更黑和更亮的条带。
感觉
亮度
18.07.2020
13
二、光电技术、光电检测技术、光 电传感器
信息技术:
微电子信息技术（电集成）、光子信息技术 （光集成）、光电信息技术（光电集成）。
感测技术、通信技术、人工智能与计算机技 术、控制技术。
信息的产生和获取、转换、传输、控制、存 储、处理、显示。
1、光电源器件（包括激光器）和可控光功能器件及集成 2、光通信和综合信息网络 3、光频微电子 4、光电方法用于瞬态光学观测 5、光电传感、图像传感、光纤传感 6、光电精密检测和控制技术 7、激光、红外、微光探测，定向和制导 8、光电信息混合处理、识别和图象分析
18.07.2020
16
光电信息技术
9、光电人工智能和机器视觉 10、光（电）逻辑运算和光（电）计算机及光电数据存储 11、生物光子学
本课程着重在第5、6、7三个方面的一些基本知识， 即：光电检测的元器件、系统、方法和应用。
18.07.2020
17
光电检测技术
检测与测量
光电传感器：
基于光电效应，将光信号转换为电信号的一种光电 器件
将非电量转换为与之有确定对应关系的电量输出。
光电检测技术：是利用光电传感器将被测量的量转换 成光信号,再转换成电信号，并结合信息通讯和处理技 术，完成在线检测和测量。
由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用 的信息，再经过A/D变换接口输入微型计算 机运算、处理，最后显示或打印输出所需检 测物体的几何量或物理量。
18.07.2020
4
课程主要内容
第一章 概论 第二章 光电检测技术基础 第三章 光电检测器件 第四章 热电检测器件 第六章 发光与耦合器件 第五章 光电成像器件 第十一章 光电检测技术的典型应用
18.07.2020
5
概论
18.07.2020
6
自动检测录像
18.07.2020
7
自动检测录像