【精品】检测技术应用举例

CCD传感器及其应用研究

一、引言图像传感器是利用光电器件的光一电转换功能，将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件。固态图像传感器是指在同一半导体衬底上布设的若干光敏单元与移位寄存器构成的集成化、功能化的光电器件。光敏单元简称为“像素”或“像点”，它们本身在空间上、电气上是彼此独立的.固态图像传感器利用光敏单元的光电转换功能将投射到光敏单元上的光学图像转换成电信号“图像”，即将光强的空间分布转换为与光强成比例的、大小不等的电荷包空间分布.然后利用移位寄存器的功能将这些电荷包在时钟脉冲控制下实现读取与输出，形成一系列幅值不等的时序脉冲序列。固态图像传感器与普通的图像传感器比，具有体积小、失真小、灵敏度高、抗振动、耐潮湿、成本低的特点。这些特色决定了它可以广泛用于自动控制和自动测量,尤其是适用于图像识别技术中。本文从分析固态图像传感器的原理出发,着重对它在测控及图像识别领域进行分析和探讨。二、电荷祸合器件及工作原理电荷藕合器件〔ChargeCoupleDevices，简称CCD),是固态图像传感器的敏感器件，与普通的MOS,TTL等电路一样，属于一种集成电路，但CCD具有光电转换、信号储存、转移（传输）、输出、处理以及电子快门等多种独特功能。电荷祸合器件CCD的基本原理是在一系列MOS电容器金属电极上,加以适当的脉冲电压,排斥掉半导体衬底内的多数载流子，形成“势阱”的运动，进而达到信号电荷（少数载流子）的转移。如果所转移的信号电荷是由光像照射产生的，则CCD具备图像传感器的功能；若所转移的电荷通过外界注入方式得到的，则CCD还可以具备延时、信号处理、数据存储以及逻辑运算等功能.电荷祸

合器件CCD的基本原理与金属一氧化物一硅(MOS）电容器的物理机理密切相关。因此。首先分析MOS电容器原理。

图1是热氧化P型Si(p-Si）衬底上淀积金属而构成的一只MOS电容器，若在某一时刻给它的金属电极加上正向电压咋,p—Si中的多数载流子(此时是空穴)便会受到排斥,于是，在Si表面处就会形成一个耗尽区。这个耗尽区与普通的pn 结一样，同样也是电离受主构成的空间电荷区.并且，在一定条件下，凡越大,耗尽层就越深。这时，Si表面吸收少数载流子（此时是电子）的势（即表面势V；)也就越大。显而易见，这时的MOS电容器所能容纳的少数载流子电荷的量就越大.据此，恰好可以利用“表面势阱”（简称势阱）这一形象比喻来说明MOS 电容器在V；(或说在玲)作用下存储（信号）电荷的能力。习惯上,把势阱想象作一个桶，把少数载流子(信号电荷)想象成盛在桶底上的流体.在分析固态器件时，常常取半导体衬底内的电位为零,所以，取表面势环的正值增方向朝下更方便（图1(b）)。

图3MOS电容器及其表面势阱概念

表面势V；是一个非常重要的物理量。在图1Ca)所示的情况下，若所加Vc不超过某限定值时,则表面势为：

上式是由半导体内电位分布的泊松方程求解得到的。因为Xa是受VG控制的，所以V;也是Vc的函数。CD的电荷(少数载流子)的产生有两种方式：电压信号注入和光信号注入.作为图像传感器，CCD接收的是光信号，即光信号注入法。当光信号照射到CCD硅片上时，在栅极附近的耗尽区吸收光子产生电子一空穴对。这时在栅极电压的作用下，多数载流子（空穴)将流入衬底，而少数载流子(电子）则被收集在势阱中，形成信号电荷存储起来。这样高于半导体禁带宽度的那些光子，就能建立起正比于光强的存储电荷。

测试技术应用实例之欧阳家百创编

测试技术应用实例欧阳家百（2021.03.07）【摘要】测试技术与科学研究、工程实践密切相关。在各种现代装备系统的设计和制造工作中，测量工作已占首位，它是保证现代工程装备正常工作的重要手段，是其先进性能及实用水平的重要标志。科学技术与生产水平的高度发达，要求以更先进的测试技术与仪器为基础。【关键词】超声检测、优缺点、裂缝检测、缺陷检测、可见吸收光谱法、辐射、微量分析、荧光强度。现如今测试技术是试验技术的主要组成部分，提高试验技术水平首先要改善测试技术。除了先进的实验设备之外，测试手段及测试技术也是试验研究中的决定性因素之一。在在我们身边有许多测试技术应用的实例。超声波在混凝土结构无损检测中的应用超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度。当影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件（钢管混凝土等）中，超声法仍有其特殊的适应性。声波的指向性比较好，其频率越高，指向性越好。超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息。超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉，可即

时得到探伤结果，适合在实验室及野外等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检测方便，重复性良好[1]；超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度。应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点。对于平面状的缺陷，例如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是较密集的话，就难以得到足够的回波信号或是其时间变化不明显；另外，对于各向非同性的材料，例如混凝土，相应会存在材料的离析，使得材料密度不均匀，这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上的失误；对于表面缺陷的检测，超声波法的灵敏度要低得多，但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂缝深度。房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产，还是对国民经济来说，都是十分重要的。对建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年来，一系列灾难性的桥梁倒塌事故主要也是由于在设计施工中出了问题，加上对成桥的维修保养不力，出现了诸如混凝土内部空洞、离析，钢筋锈蚀，预应力钢筋失效，梁体受力部位开裂等病害，无损检测是防止这类恶性事件发生的重要手段。另一方面，对现有旧建筑物的维修和保养要耗费大量资金。无损检测技术的应用可使维修保养大大减少盲目性，从而可大大节约这项开

【精品】检测技术应用举例

CCD传感器及其应用研究一、引言图像传感器是利用光电器件的光一电转换功能，将其感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号“图像”的一种功能器件。固态图像传感器是指在同一半导体衬底上布设的若干光敏单元与移位寄存器构成的集成化、功能化的光电器件。光敏单元简称为“像素”或“像点”，它们本身在空间上、电气上是彼此独立的.固态图像传感器利用光敏单元的光电转换功能将投射到光敏单元上的光学图像转换成电信号“图像”，即将光强的空间分布转换为与光强成比例的、大小不等的电荷包空间分布.然后利用移位寄存器的功能将这些电荷包在时钟脉冲控制下实现读取与输出，形成一系列幅值不等的时序脉冲序列。固态图像传感器与普通的图像传感器比，具有体积小、失真小、灵敏度高、抗振动、耐潮湿、成本低的特点。这些特色决定了它可以广泛用于自动控制和自动测量,尤其是适用于图像识别技术中。本文从分析固态图像传感器的原理出发,着重对它在测控及图像识别领域进行分析和探讨。二、电荷祸合器件及工作原理电荷藕合器件〔ChargeCoupleDevices，简称CCD),是固态图像传感器的敏感器件，与普通的MOS,TTL等电路一样，属于一种集成电路，但CCD具有光电转换、信号储存、转移（传输）、输出、处理以及电子快门等多种独特功能。电荷祸合器件CCD的基本原理是在一系列MOS电容器金属电极上,加以适当的脉冲电压,排斥掉半导体衬底内的多数载流子，形成“势阱”的运动，进而达到信号电荷（少数载流子）的转移。如果所转移的信号电荷是由光像照射产生的，则CCD具备图像传感器的功能；若所转移的电荷通过外界注入方式得到的，则CCD还可以具备延时、信号处理、数据存储以及逻辑运算等功能.电荷祸

光电检测技术与应用_郭培源_课后答案

光电检测技术与应用课后答案第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。（4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器的运行状态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。

测试技术应用实例

测试技术应用实例【摘要】测试技术与科学研究、工程实践密切相关。在各种现代装备系统的设计和制造工作中，测量工作已占首位，它是保证现代工程装备正常工作的重要手段，是其先进性能及实用水平的重要标志。科学技术与生产水平的高度发达，要求以更先进的测试技术与仪器为基础。【关键词】超声检测、优缺点、裂缝检测、缺陷检测、可见吸收光谱法、辐射、微量分析、荧光强度。现如今测试技术是试验技术的主要组成部分，提高试验技术水平首先要改善测试技术。除了先进的实验设备之外，测试手段及测试技术也是试验研究中的决定性因素之一。在在我们身边有许多测试技术应用的实例。超声波在混凝土结构无损检测中的应用超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度。当影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件（钢管混凝土等）中，超声法仍有其特殊的适应性。声波的指向性比较好，其频率越高，指向性越好。超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息。超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉，可即时得到探伤结果，适合在实验室及野外等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检测方便，重复性良好[1]；超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度。应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点。对于平面状的缺陷，例如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是较密集的话，就难以得到足够的回波信号或是其时间变化不明显；另外，对于各向非同性的材料，例如混凝土，相应会存在材料的离析，使得材料密度不均匀，这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上的失误；对于表面缺陷的检测，超声波法的灵敏度要低得多，但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂缝深度。房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产，还是对国民经济来说，都是十分重要的。对建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年来，一系列灾难性的桥梁倒塌事故主要也是由于在设计施工中出了问题，加上对成桥的维修保养不力，出现了诸如混凝土内部空洞、离析，钢筋锈蚀，预应力钢筋失效，梁体受力部位开裂等病害，无损检测是防止这类恶性事件发生的重要手段。另一方面，对现有旧建筑物的维修和保养要耗费大量资金。无损检测技术的应用可使维修保养大大减少盲目性，从而可大大节约这项开支。土木工程无损检测技术有助

光电检测技术与应用_郭培源_课后答案

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。（4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用主要是用于根据钞票经过此红外发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度，并对机器的运行状态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。（5）喂钞台、接钞台传感器—红外对管的应用在点钞机的喂钞台和取钞台部分分别有一个作为有无钞票的发射接收红外对管，用来检测是否有钞票放入或取出。 2、如何实现非电量的测量？为实现非电量的电测量，首先要实现从非电量到电量的变换，这一变换是靠传感器来实现的。传感器接口电路是为了与传感器配合将传感器输出信号转换成低输出电阻的电压信号以方便后续电路的处理。一般说来，信号都需要进一步放大并滤除噪声。放大后的信号经模拟/数字变换后得到数字信号，以便于微处理器或微控制器。微处理器或微控制器是测控系统的核心，它主要有两个作用：一是对数字信号进行进一步处理并将信号输出显示、存储和控制。二是管理测控系统的各个部分以实现测控系统的智能化，即根据信号和测量条件的变化，自动地改变放大器的增益、滤波器的参数及其

2020年测试技术应用实例

作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102 时间：2020.12.13 测试技术应用实例【摘要】测试技术与科学研究、工程实践密切相关。在各种现代装备系统的设计和制造工作中，测量工作已占首位，它是保证现代工程装备正常工作的重要手段，是其先进性能及实用水平的重要标志。科学技术与生产水平的高度发达，要求以更先进的测试技术与仪器为基础。【关键词】超声检测、优缺点、裂缝检测、缺陷检测、可见吸收光谱法、辐射、微量分析、荧光强度。现如今测试技术是试验技术的主要组成部分，提高试验技术水平首先要改善测试技术。除了先进的实验设备之外，测试手段及测试技术也是试验研究中的决定性因素之一。在在我们身边有许多测试技术应用的实例。超声波在混凝土结构无损检测中的应用超声法测强采用单一声速参数推定混凝土强度。当影响因素控制不严时，精度不如多因素综合法，但在某些无法测量回弹值及其他参数的结构或构件（钢管混凝土等）中，超声法仍有其特殊的适应性。声波的指向性比较好，其频率越高，指向性越好。超声波传播能量大，对各种材料的穿透力较强。超声波的声速、衰减、阻抗和散射等特性，为超声波的应用提供了丰富的信息。超声检测具有适应性强、检测灵敏度高、对人体无害、设备轻巧、成本低廉，可即时得到探伤结果，适合在实验室及野外等各种环境下工作，并能对正在运行的装置和设备实行在线检查。超声法检测过程无损于材料、结构的组织和使用性能；直接在构筑物上测试验并推定其实际的强度；重复或复核检测方便，重复性良好[1]；超声法具有检测混凝土质地均匀性的功能，有利于测强测缺的结合，保证检测混凝土强度建立在无缺陷、均匀的基础上合理地评定混凝土的强度。应用超声来进行无损检测也有其相应的缺点。对于平面状的缺陷，例如裂纹，只要波束与裂纹平面垂直，就可以获得很高的缺陷回波信号。但是对于球面状的缺陷，例如空洞，假如空洞不是很大或分布不是较密集的话，就难以得到足够的回波信号或是其时间变化不明显；另外，对于各向非同性的材料，例如混凝土，相应会存在材料的离析，使得材料密度不均匀，这使得人们把离析误判为是内部的空洞而导致决策上的失误；对于表面缺陷的检测，超声波法的灵敏度要低得多，但超声无损检测方法可以较为精确的确定混凝土表面的裂缝深度。房屋和桥梁等建筑物的质量无论是对人民的生命财产，还是对国民经济来说，都是十分重要的。对建筑物的所有要求中，安全性是第一位的。近年来，一

测试技术应用实例

测试技术应用实例标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

现场快速检测技术应用要点

现场快速检测技术在卫生监督中的应用现场快速检测基础一、概述（一）现场快速检测定义及特点 1.概念现场快速检测没有一个明确的定义，一般认为：同国标和传统检测方法相比够在现场短时间内出具检测结果的行为。 2.特点现场快速检测有以下特点： ⑴应用于现场。 ⑵实验准备简化。 ⑶样品处理简化或自动化。 ⑷结果判读直观化。 ⑸包括样品制备在内能够在30分钟内出具结果。（二）衡量快速检测方法优劣的指标 1．技术性指标 ⑴灵敏性即一种快速检测方法对不合格食品（项目）的检出能力，这是作为快速检测检测方法首先要考虑的指标，快速检测方法只有达到一定的灵敏度（检测下限），才能保证不合格样品（项目）全部被检出而不漏检。针对不同样品中的污染物其快速检测方法需要相应的灵敏度 ⑵特异性即针对性强，假阳性低，一种快速检测方法最好只针对所检测项目，其他非检测项目或物质对检测结果无影响。另外，特异性还意味着有较低的错检率，错检率和假阳性太高将会大大增加可疑阳性结果实验室确认的工作量。假阳性可以通过重复的快速检测试验而降低。 ⑶稳定性结果稳定，重现性好，包括不同时间、不同地点、不同人员对同一样品同一项目的快速检测结果有较好的一致性，包括有较高的效期稳定性和温度稳定性。 2．可操作性指标 ⑴便捷性从采样到样品制备，从实验准备到操作过程，能够方便操作并快速完成。尤其是仪器容易操作，结果容易判读，适合于基层一线人员开展工作。 ⑵经济性快速检测作为对不合格产品的一种筛检方法，需要筛检的数量大，要求单件快速检测成本要尽量低，以便于深入广泛开展各快速检测工作。 ⑶检测的种类多、范围广一种快速检测方法可以通过不同的样品前处理方式，对尽可能多的样品种类进行筛检，以提高快速检测方法实际应用的广泛性。（三）现场快速检测的特性 1．现场快速检测技术和实验室检测在本质上都属于检验或检测的范畴，都是将物理特性、化学反应和生物反应等应用到检测中。 2．现场快速检测之所以在卫生监督体系中受到格外重视，是由于该项技术与实验室相比有如下优势：实验室检测的劣势：⑴实验室检测数量有限⑵实验室检测样品周期长⑶实验室检测样品费用高现场快速检测的优势：⑴快速（缩短检测周期）⑵便捷(减少执法成本)⑶高效（提高执法效率）3．缺点 ⑴易干扰：受操作人员、仪器设备和环境因素的影响。 ⑵缺标准 ⑶计量认证