《光电检测技术及系统》大作业 光电智能输液检测器
基于光电技术智能输液监控系统设计
基于光电技术智能输液监控系统设计智能输液监控系统设计基于光电技术的工作原理。
该系统主要用于对输液过程进行实时监测和控制，以确保输液的安全性和可靠性。
系统的主要部分包括输液监测模块、数据处理和显示模块、报警模块以及控制模块。
输液监测模块是系统的核心部分，其基于光电技术实现对输液液位、流速、输液器是否空液等参数进行实时监测。
输液过程中，液位传感器通过发射红外光束，当液体接触到传感器时，光束被液体阻挡，从而产生信号变化，传感器将这些信号转化为电信号并传输到数据处理和显示模块。
数据处理和显示模块接收传感器传输的电信号，并进行信号处理，将处理后的数据显示在液晶显示屏上。
此外，该模块还会对数据进行分析和比较，如果发现异常情况（如液体流速过快或过慢、液位超出安全范围等），则会发出报警信号，并触发报警模块。
报警模块通常包括声光报警器和短信报警系统。
当数据处理和显示模块触发报警信号时，报警模块会立即发出声光警报，同时向责任人发送短信警告。
这样，即使现场医护人员无法及时察觉异常情况，也可以通过报警模块得知并马上采取措施。
控制模块是整个系统的控制中心，它负责接收数据处理和显示模块的信号，并根据信号的内容进行相应的操作。
比如，当系统检测到输液器中发生空液情况时，控制模块会自动停止输液，并将这个信息发送给医护人员，以便及时更换输液器。
此外，智能输液监控系统还可以与医院信息系统进行集成，以实现输液数据的远程监控和记录。
医院可以通过信息系统实时查看输液情况，并进行数据分析和统计，为医生提供更准确的临床决策支持。
总之，基于光电技术的智能输液监控系统设计，能够显著提高输液过程的安全性和可靠性。
通过实时监测和控制输液参数，及时发现并处理异常情况，避免了因输液过程中的错误而导致的患者伤害。
此外，系统还能实现数据的记录和分析，为临床决策提供更科学、准确的依据。
光电检测技术与系统第4版
光电检测技术与系统第4版我们来了解一下光电检测技术与系统的基本原理。
光电检测技术利用光电效应，将光信号转化为电信号进行检测和测量。
其中，光电传感器是光电检测技术的核心组成部分，它能够将光信号转化为电信号，并通过信号处理电路进行放大、滤波、数字化等处理，最终得到所需的测量结果。
光电检测系统由光源、光电传感器、信号处理电路和数据显示装置等组成，通过光源发出光信号，光电传感器接收光信号并转化为电信号，信号处理电路对电信号进行处理，最终通过数据显示装置展示测量结果。
光电检测技术与系统在各个领域中都有广泛的应用。
首先是工业自动化领域，光电传感器可以用于物料检测、位置检测、计数等方面，提高生产线的自动化程度和生产效率。
其次是医疗领域，光电检测技术可以应用于医学影像、生物分析等方面，为医疗诊断和治疗提供支持。
此外，光电检测技术还广泛应用于环境监测、军事安全、交通运输等领域，为各个行业提供了智能化、高效化的解决方案。
随着科技的不断发展，光电检测技术与系统也在不断创新与进步。
首先，光电传感器的灵敏度和响应速度不断提高，可以实现更高精度的测量。
其次，光电检测系统的体积不断减小，功耗不断降低，同时具备更强的抗干扰能力。
此外，光电检测技术与系统与其他领域的深度融合也是当前的研究热点，如光电与人工智能、光电与机器视觉等，将为光电检测技术与系统的应用带来更多创新和突破。
不过，光电检测技术与系统在应用中还存在一些挑战和问题。
首先是环境干扰的影响，光电传感器易受光照、温度、湿度等环境因素的影响，可能导致测量结果的不准确。
其次是光电检测系统的稳定性和可靠性需要进一步提高，以应对长时间运行和复杂环境的要求。
此外，光电检测技术与系统的成本也是一个考虑因素，如何降低成本、提高性价比是当前研究的重点之一。
《光电检测技术与系统第4版》是一本系统介绍光电检测技术与系统的专业书籍，内容涵盖了光电检测技术的基本原理、应用领域以及发展趋势。
光电检测技术与系统在各个行业中都发挥着重要作用，随着科技的不断进步，它将继续迎来更多创新和突破，并为社会的智能化、高效化发展做出更大贡献。
光电检测技术及应用讲作徐熙平201007
激光驱动
激光扫描发射系统
基准
激光扫描接收系统
光电变换
扫描驱动
分度执行机构
工件 进给执行机构
激光控制
扫描控制
信号采集与数据处理
89C51
串行通信接口
主控制器
进给驱动
回转驱动
伺服控制器
线位移控制
角位移控制
计算机 显示器
键盘
激光圆度测量系统总体结构
扫描转镜 发射光学系统
刀口基准
h
H
激光器
工件
Ri Hhi i 1 ,2 ,3 , ,m
在相机安装架上集成激光测距点 稳定的系统标定 减少系统标定的频率 具有更高的精度
24
二、光电尺寸检测现状
扫描大型零件
25
二、光电尺寸检测现状
扫描复杂零件
26
二、光电尺寸检测现状
石膏模型
原件 - 2005
扫描模型
差别显示 石膏 1911 / 原型 2005
27
绝对激光跟踪仪
二、光电尺寸检测现状
41
四、综合检测方面的应用
综合检测系统
自动测量控制系统
工件
激光扫 描发射器
测量工作台
光栅 位移 检测 系统
光栅位移传感器
计
步
闭环
算
进
伺服
机
电
控制
系
精密机械系统
机
系统
统
激光扫 描接收器
激光 扫描 检测 系统
二维光电综合测量机总体结构图
42
四、综合检测方面的应用
原理框图
探头结构 实 物 图 片
管道内部疵病检测系统
三坐标测量机
龙门式测量机
高光谱成像技术进展（光电检测技术大作业）（精华）
高光谱成像技术进展By 130405100xx 一．高光谱成像技术的简介高光谱成像技术的出现是一场革命，尤其是在遥感界。
它使本来在宽波段不可探测的物质能够被探测，其重大意义已得到世界公认。
高光谱成像技术光谱分辨率远高于多光谱成像技术，因此高光谱成像技术数据的光谱信息更加详细,更加丰富,有利于地物特征分析。
有人说得好，如果把多光谱扫描成像的MSS ( multi-spectral scanner) 和TM( thematic mapper) 作为遥感技术发展的第一代和第二代的话, 那么高光谱成像( hyperspectral imagery) 技术则是第三代的成像技术。
高光谱成像技术的具体定义是在多光谱成像的基础上，从紫外到近红外（200-2500nm）的光谱范围内，利用成像光谱仪，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谐波段对目标物体连续成像。
在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。
（一）高光谱成像系统的组成和成像原理而所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割，不仅仅是传统所谓的黑、白或者R、G、B的区别，而是在光谱维度上也有N个通道，例如：我们可以把400nm-1000nm分为300个通道。
因此，通过高光谱设备获取到的是一个数据立方，不仅有图像的信息，并且在光谱维度上进行展开，结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据，还可以获得任一个谱段的影像信息。
目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。
下面分别介绍下以下几种类别：（1）光栅分光光谱仪空间中的一维信息通过镜头和狭缝后，不同波长的光按照不同程度的弯散传播，这一维图像上的每个点，再通过光栅进行衍射分光，形成一个谱带，照射到探测器上，探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。
一个点对应一个谱段，一条线就对应一个谱面，因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息，为了获得空间二维图像再通过机械推扫，完成整个平面的图像和光谱数据采集。
光电检测技术第二版答案
光电检测技术第二版答案篇一：《光电检测技术-题库》(2) 】、填空题1. 对于光电器件而言，最重要的参数是、和。
2. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成。
3. 光电三极管的工作过程分为和。
4. 激光产生的基本条件是受激辐射、和。
5. 非平衡载流子的复合大致可以分为和。
6. 在共价键晶体中，从最内层的电子直到最外层的价电子都正好填满相应的能带，能量最高的是填满的能带，称为价带。
价带以上的能带，其中最低的能带常称为，与之间的区域称为。
7. 本征半导体在绝对零度时，又不受光、电、磁等外界条件作用，此时导带中没有，价带中没有，所以不能。
8. 载流子的运动有两种型式，和。
9. 发光二极管发出光的颜色是由材料的决定的。
10. 光电检测电路一般情况下由、、组成。
11. 光电效应分为内光电效应和效应，其中内光电效应包括和，光敏电阻属于效应。
12. 半导体对光的吸收一般有、、、和这五种形式。
13. 光电器件作为光电开关、光电报警使用时，不考虑其线性，但要考虑。
14. 半导体对光的吸收可以分为五种，其中和可以产生光电效应。
15. 光电倍增管由阳极、光入射窗、电子光学输入系统、和等构成，光电倍增管的光谱响应曲线主要取决于材料的性质。
16. 描述发光二极管的发光光谱的两个主要参量是和。
17. 检测器件和放大电路的主要连接类型有、和等。
18.. 使用莫尔条纹法进行位移- 数字量变换有两个优点，分别是和19. 电荷耦合器件( ccd )的基本功能是和。
20. 光电编码器可以按照其构造和数字脉冲的性质进行分类，按照信号性质可以分为和。
21. 交替变化的光信号，必须使所选器件的大于输入信号的频率才能测出输入信号的变化。
22. 随着光电技术的发展，可以实现前后级电路隔离的较为有效的器件是。
23. 硅光电池在偏置时，其光电流与入射辐射通量有良好的线性关系，且动态范围较大。
24. 发光二极管的峰值波长是由决定的。
《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。
基于红外光电传感应用的智能输液监测器
基于红外光电传感应用的智能输液监测器2.沈阳工业大学材料科学院与工程学院，辽宁省沈阳110870）摘要：为了更好地缓解医务人员工作压力，降低输液过程中医疗事故发生率，基于红外线技术，制作基于红外光电传感应用的智能输液监控器。
本检测器依据红外线对液滴下落的感应时长来分辨滴速，能精确测量和显示静脉输液的滴速，并在输液出现异常时发出声光报警。
同时，利用Zigbee模块进行输液信息的无线数据传输，将输液情况反馈给医护人员或患者家属，完成智能化输液监测。
该智能输液监控器的运用可降低输液风险并提高诊疗效率，对临床医学护理具有极大的助力作用。
关键词：红外对射技术；Zigbee；输液监测0引言输液做为医疗护理行业的关键治疗方式，因其治疗便捷、刺激性小、效果好而被广泛运用。
现阶段在医疗设备中，仍采取传统化的检测方法开展输液治疗，即医护人员依据工作经验调节输液速度，患者或家属需时刻关心输液瓶里的药品含量。
当输液即将完成时，需通告医护人员换药或终止输液。
但是，目前这种输液监护方式存在着很多缺陷。
首先，只有根据人眼分辨输液快慢，无法更加准确判断液滴滴速，治疗全过程中可能出现一些安全风险，会对患者的身体造成非必要的损伤[1]。
其次，像中国这样的人口大国，医患比例严重失衡，医护人员工作量巨大，有时候无法兼顾到每一个患者，但在输液完成或出现输液异常时，如果不能及时停止输液，也极容易对患者造成伤害，严重可危及到患者生命。
为了减缓医疗人员工作压力，降低输液事故率，我们利用红外光电传感器技术设计制作一款监测方法良好、体积小、并且不与药物接触的、能够实时传输输液信息的智能输液监控器。
该装置能够很好的监测输液情况，并可以将输液信息实时传递给医护人员或家属，大大提高了医疗安全。
1输液监测研究现状与分析为了更好的监护输液患者和提高医疗效率，降低静脉输液的事故率。
多年来国内外科研工作者对静脉输液的监控进行了很多种尝试，研究出多种不同方法的输液监控设备[3]。
光电检测原理与技术第5章 光学系统与专用光学元件
2. 望远系统
（1）伽俐略望远镜（ Galileo telescope ）
结构 发散透镜作目镜，会聚 透镜作物镜，物镜的像 方焦点和目镜的物方焦 点重合。
光路 Q Q ' Q "
远物 Q 射来的平行光束，经物镜会聚后，原来应成实像于 Q', 这对于目镜来说应作虚物，最后成正立像P"Q"于无穷 远处。
非近轴情况下，三次幂以上项不能忽略
球面系统不能理想成像
出现三级以上像差
u3 u5 u7 u9 sin u u 3! 5! 7! 9!
三级像差(或初级像差)----5种： 1) 球差(spherical aberration) 2) 慧差(coma) 3) 像散(astigmatism)和场曲(curvature of field) 4) 畸变(distortion)
表5-1 不同波长时焦 深的计算结果
nf 2 nD 2 x 2 2 2 ( F )
(5-6)
（3）最小弥散斑及其角直径 光学系统中影响成像质量的因素主要是像差和衍射。系统的 像差按照不同的设计有很大的差别。而衍射作用的大小可用计算 艾里斑的方法来估计。当斑内占总衍射能量的84％时，所对应的 角直径分别为 (5-7) 2.44
D
—— 探测光辐射的波长。
4 2L ' ( F ) 2 n
' 0
以可见光、中红外和远红外三个光谱区中，三种典型波长的 焦深为例，说明这一关系。计算结果列于表5-1中。表中可见，当 ' ＝0.5μm，2 L ＝ 8μm，说明像面有确定的位置，随着波长增加， 0 L'0 2 按正比增加，当 ＝10μm，2 ＝ 160μm L'0 ，这时很难断定像 面的确切位置。这是红外系统的特点之一。 与焦深相对应的物空间中。物移动某一 ' 距离x，只要其像面移动不超过 L0，那 么仍可得到清晰的像。所以，对应焦深 在物空间中的范围就是景深。利用牛顿 公式可以计算出x为
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
中断时序图
成果展示
基本功能已实现
• 红外对管通过液滴反射情况实时检测输液情况 • LCD记录输液时间与输液瓶数 • 在输液停止后，蜂鸣器声报警并控制电磁阀断 流
困难及解决方法
断流装置的选择
电路控制微型电磁铁来阻断输液
电磁铁吸力大，闭合完美。缺点是重量大。
利用电磁阀。
电磁阀多数为封闭的管状，如何把它套到输液管上需要考虑。
利用步进电机原理阻断输液
需要制作一个额外的相应系统，譬如夹子等，闭合效果不一定好。
光检测方法的确定
反射式红外对管
液滴表面反射强烈
透射式红外对管
波长选择不好、灵敏度低、130mA~140mA
小组分工
赵宇峰
• • • • • • • • 电路与硬件设计、元件购买 电路搭建 程序编写 电路、软件整体调试 电路设计、搭建 部分程序编写 电路、整体调试 PPT制作、文档撰写
设计方案—— 模块介绍
• 光检测模块
红外对管，使用单片机VCC输出5V电压，信号输入单片机外部中 断INT1
• 信号处理模块
C8051F020单片机集成板，处理检测信号，并发出指令，控制 LCD显示、蜂鸣器工作和断流装置工作，外接220V交流电压
• 声报警装置
蜂鸣器，放音乐报警，单片机供电
• 断流装置
当输液停止时，对管持续输出5V高电平，当时间持续5秒以上，单片机判断 为输液停止，随机发出指令，使LCD停止计时，并启动声报警装置——蜂鸣器 和断流装置——电磁铁。
硬件——硬件模块展示图
软件
软件部分采用模块化设计方法，共分为五个部分
•红外对管信号接收，使用外部中断1（INT1）； •LCD显示屏显示时间和瓶数； •控制蜂鸣器发声报警； •使用P3.0输出信号控制继电器开闭，起到间接控制电磁铁开闭 的作用； •红外对管的工作电压提供，使用VCC。
诸葛明华
经费使用
• • • • • 红外对管模块 10*2 电磁铁模块 17*1 继电器模块 7*1 其他 (小零件和邮费等) 56 总计 100
Thanks!
单片机P3.0输出高电平使继电器工作，间接控制推拉式直流电磁铁， 分别外接5V、9V直流电压
• LCD显示
液晶屏显示记录输液时间与输液瓶数，单片机供电
硬件——原理及原理图
利用红外对管发出红外光探测输液管的液滴是否正常输液：
若正常输液时，液滴反射回红外光，由对管中的接收管接收，并向单片机发 出向下的脉冲，LCD屏实时显示输液时间和输液瓶数；
设计方案—— 总体介绍
设计原理 工作内容
•在红外波段，液滴表面反射率远大于输液管外壁的反射率
•正常输液时，红外对管利用反射原理检测到液滴，不断向单片机输出 脉冲波。 •输液停止时，红外对管输出高电平，单片机控制蜂鸣器音乐报警，同 时输出信号，控制微型电磁阀关闭，使输液停止。 •LCD实时显示记录输液时间与输液瓶数
《光电检测技术及系统》大作业
光电智能输液检测器
学生：赵宇峰、诸葛明华 指导老师：刘华峰、汪凯威、项震 答辩时间：2013年6月27日
目录
课题介绍 设计方案 硬件 软件 成果展示 困难及解决方法 小组分工 经费使用
课题介绍
目标：
• 智能输液计时与报警系统
功能：
• 实时检测输液情况 • 记录输液时间与输液瓶数 • 在输液停止后，报警并断流