光电检测技术在工业中的应用现状与发展趋势资料
光电检测技术在工业检测领域的应用研究
光电检测技术在工业检测领域的应用研究在现代工业生产中，检测技术的重要性愈加凸显。
在不同的领域，光电检测技术成为了广泛使用的手段，为工业生产提高了效率和质量。
本文将探讨光电检测技术在工业检测领域的应用研究。
一、光电检测技术的基础原理光电检测技术是一种基于光学和电学原理的检测技术，其基本原理是测量待检测物体的光学参数，如光强、亮度、色彩等，并将其转化为电信号，然后通过电子设备进行处理和分析。
光电检测技术有着较高的精度和灵敏度，而且在不同的环境下都可以适用，广泛应用于物体形状、物体表面的缺陷、物体形态等多种参数的检测。
二、光电检测技术在工业中的应用1. 自动化检测现代工业生产中，自动化生产线被广泛应用。
在生产线中，利用光电检测技术可以对产品进行自动化检测。
例如，在食品生产行业中，光电检测技术可以检测包装密封的质量，防止出现包装破裂或者食品外露等问题，从而保障了食品生产的安全性和质量。
2.质量检测光电检测技术在质量检测中的应用也很广泛。
例如，在汽车行业中，光电检测技术可以用于检测发动机部件的缺陷或裂缝。
在医疗领域中，光电检测技术可以用于检测眼科疾病的变化、筛查癌症等疾病。
3. 安检领域采用光电检测技术进行安检是现代工业安排生产的关键。
在很多药品生产的工艺流程中，光电检测技术可以检测药品的成分和含量，防止不合格产品的流出，保证药品的安全性和有效性。
4. 生物领域在生物医学领域，采用光电检测技术可以获得生物样品的种类、浓度、结构等信息。
通过对这些信息进行分析，可以推断出该生物样品的形态、组成和特性，从而实现对该生物样品的检测和诊断。
三、光电检测技术的应用展望随着现代科技的快速发展以及工业生产的不断升级，光电检测技术的应用前景也更加广阔。
未来，光电检测技术将与人工智能、机器学习结合，实现自适应性、自我学习的特征。
此外，光电检测技术还将融合多项新技术，如增强现实技术、虚拟现实技术等，扩大其在生产中的应用。
总之，光电检测技术在现代工业生产中发挥着重要的作用，提高了生产效率和产品质量，同时也在保障安全性方面起到了不可忽视的作用。
光学检测技术在工业自动化中的应用前景如何
光学检测技术在工业自动化中的应用前景如何在当今高度工业化的时代，工业自动化已经成为提高生产效率、保证产品质量、降低生产成本的关键手段。
而光学检测技术作为一种非接触式、高精度、高速度的检测方法，在工业自动化领域中正发挥着越来越重要的作用。
那么，光学检测技术在工业自动化中的应用前景究竟如何呢？光学检测技术是利用光学原理对物体进行检测和测量的技术手段。
它包括机器视觉、光谱分析、激光测量等多种技术，具有快速、准确、无损等优点。
在工业自动化生产中，光学检测技术可以用于产品的外观检测、尺寸测量、缺陷检测、成分分析等多个环节，为生产过程的控制和产品质量的保证提供了有力的支持。
在产品外观检测方面，光学检测技术具有显著的优势。
传统的人工检测方法不仅效率低下，而且容易受到检测人员主观因素的影响，导致检测结果的准确性和一致性难以保证。
而采用机器视觉技术的光学检测系统，可以快速、准确地对产品的外观进行检测，识别出表面的划痕、污点、色差等缺陷。
例如，在电子制造业中，光学检测系统可以对印刷电路板（PCB）的表面进行检测，及时发现线路的断路、短路等问题；在汽车制造业中，它可以对车身的漆面进行检测，确保车身外观的质量。
尺寸测量是工业生产中的一个重要环节。
传统的测量方法往往需要使用量具进行接触式测量，不仅测量速度慢，而且容易对被测物体造成损伤。
而光学检测技术中的激光测量、结构光测量等方法，可以实现非接触式的高精度尺寸测量。
例如，在机械加工行业中，激光干涉仪可以对加工零件的尺寸进行高精度测量，保证零件的加工精度；在航空航天领域，结构光测量系统可以对飞机零部件的外形尺寸进行快速测量，为飞机的装配提供准确的数据支持。
缺陷检测是保证产品质量的关键环节。
光学检测技术中的荧光检测、红外检测等方法，可以有效地检测出产品内部的缺陷。
例如，在钢铁制造业中，荧光检测技术可以检测出钢材内部的裂纹、气孔等缺陷；在电子封装行业中，红外检测技术可以检测出芯片封装中的空洞、分层等缺陷。
光电检测技术的研究与应用
光电检测技术的研究与应用随着科技不断发展，各种新技术、新材料不断涌现。
其中，光电检测技术是指应用光电效应、光电传感等基础原理开发制造的各种光电检测器件和系统，广泛应用于光学通讯、医疗、环境监测、工业制造等领域。
本文将从光电检测技术的基本原理、研究现状及应用进行阐述。
一、光电检测技术基本原理光电检测技术是指应用光电效应（包括内光电效应、外光电效应）、光电传感等基础原理开发制造的各种光电检测器件和系统。
光电效应是指材料因受到电磁辐射的照射，而引起电子的运动并产生电信号的现象。
主要有三种光电效应：内光电效应、外光电效应和热电效应。
其中最常用的是外光电效应，即当光照射到光电器件表面时，会释放出电子，产生电子流，电子流的大小与照射到的光强度呈正比。
光电传感器是指将外界的光信号转换为电信号进行测量的一种传感器件。
光电传感器具有线性范围广、响应灵敏、零点稳定、无机械零件、非接触式测量等优点。
常见的光电传感器有：光电开关、光电编码器、光电传感器等。
二、光电检测技术研究现状目前，国内外对于光电检测技术的研究和发展都非常活跃，主要体现在以下几个方面：1.制备新型光电材料的研究：新型光电材料的制备对于进一步提高光电检测技术的性能至关重要，如新型薄膜光伏材料的研究。
2. 提高光电传感器性能的研究：目前国内外对光电传感器的研究主要集中在提高其精度、响应速度、质量稳定性和使用寿命等多方面。
3. 光电检测技术在实际应用中的研究：光电检测技术广泛应用于通讯、医疗、环境监测、人工智能等领域。
三、光电检测技术的应用1. 通讯领域光电检测技术在通讯领域的应用主要是光通讯。
光通讯是使用光在通信中传输信息的技术。
在光通讯中，光电器件起着非常关键的作用。
例如，用于转换和放大光信号的光电检测器件、光放大器等，它们的性能直接影响到光通讯系统的传输能力和传输距离。
2. 医疗领域光电检测技术在医疗领域主要应用于光学生物成像和光治疗两个方面。
在生物成像中，光电检测器件被用于检测人体内部的光信号，为医生提供用于诊断疾病的图像信息；在光治疗中，光电检测技术被用于治疗癌症、皮肤病等，通过使用红外光线热疗等方法来消灭病菌或减轻疾病的症状。
光电技术的应用与发展趋势
光电技术的应用与发展趋势光电技术是指通过对光信号进行处理来获取、处理和传输信息的技术，包括激光、光纤通信、光传感、光电子学等多个领域。
在当今高科技时代，光电技术的应用越来越广泛，在制造业、医疗、交通等众多领域都得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，光电技术也在不断发展，许多新的应用和变革正在发生。
一、光电技术在制造业中的应用随着制造业的快速发展和智能化的推进，光电技术在制造业中的应用日益增加。
激光加工技术是光电技术在制造业中最常见的应用之一，能够实现高精度、高效率的加工，广泛应用于汽车、航空航天以及半导体等制造业领域。
激光焊接、切割等技术也已成为制造业中的重要工具之一，这些技术可用于生产各种材料的零部件，提高生产效率和精度，降低生产成本。
二、光电技术在医疗领域中的应用随着医疗技术的进步，光电技术在医疗领域中的应用也越来越广泛。
激光治疗技术是一种新兴的医疗技术，可用于肿瘤、眼科、皮肤病、神经系统疾病等多种疾病的治疗。
激光手术技术在眼科手术、皮肤手术等医疗领域也有广泛应用。
光学成像技术也广泛应用于医学成像领域，例如，X射线、CT、MRI等成像技术，其中的成像原理均依赖于光电技术。
三、光电技术在交通领域中的应用光电技术在交通领域中的应用可谓是无处不在，例如，红绿灯、交通信号、监控摄像头等都采用了光电技术。
智能交通系统是光电技术在交通领域的一项重要应用，可实现车辆的智能监控和管理，提高交通运输的安全、效率和环保性。
光电传感器在轨道交通系统中也得到了广泛应用，可用于轨道车辆的速度、距离、位置等参数的测量。
四、光电技术的未来发展趋势光电技术的发展前景十分广阔，尤其是在智能制造、智能医疗、智能交通等领域依然有巨大的潜力。
未来，随着芯片技术的不断进步，光电传感器和光电器件将更加智能和高效，应用领域将更加广泛和精细化。
同时，随着人工智能技术的不断研发和落地，光电技术将与人工智能技术联合，为人类带来更加便捷和高效的服务。
光电探测器技术的发展现状与趋势
光电探测器技术的发展现状与趋势一、绪论光电探测器是指将光信号转换为电信号的器件，是现代光电技术的核心。
光电探测器具有高灵敏度、高分辨率、宽波长响应范围等优点，广泛应用于通讯、医疗、安防、航空航天、环境监测等领域。
本文就光电探测器技术的发展现状与趋势进行探讨。
二、发展现状1. 热释电探测器热释电探测器是一种新型的光电探测器，其工作原理是利用光辐射引起探测物质的温度变化，产生热释电效应，并将其转化为电信号。
与传统的半导体探测器相比，热释电探测器具有响应速度快、低噪声等优点，广泛应用于热成像、红外探测等领域。
2. 硅基光电探测器硅基光电探测器是一种典型的光电元件，以硅材料为基底制造。
硅基光电探测器具有成熟的制造工艺和高灵敏度、低噪声、快速响应等优点，是光通信、光计算、遥感、医疗等领域的重要器件。
3. 红外探测器红外探测器是一种高灵敏度、高分辨率的光电探测器。
随着红外光技术的不断发展，红外探测器的性能也逐步提高，应用范围更加广泛。
当前市场上主要的红外探测器有热释电探测器、光电二极管探测器、金属半导体场效应管探测器等。
三、技术趋势1. 制造工艺的进一步优化目前光电探测器制造的主要难点之一是如何控制材料的晶格和表面形貌，以提高器件的性能。
未来的发展趋势是对制造工艺进行进一步优化，采用新材料和新制造工艺，提高器件的光电转换效率、灵敏度和响应速度。
2. 对多模式光子探测器的研究多模式光子探测器是一种新兴的光电探测器，能同时探测多个光子的数量和时序信息。
它具有高精度、高响应速度等优点，在激光雷达、光子计算等领域具有广阔的应用前景。
3. 异质结构的研究异质结构是将两种不同的半导体材料通过层状堆叠制备而成的结构。
此类结构具有独特的电、光、力学与热学特性，被认为是制备高性能光电探测器的理想载体。
未来的发展趋势是对异质结构进行更为深入的研究，探索新的应用领域。
四、结论光电探测器技术在科学研究和工业生产中具有广泛的应用前景。
2024年光电技术市场发展现状
光电技术市场发展现状光电技术市场是指以光电器件、光电材料、光电系统等光电技术产品为主体的市场领域。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增加，光电技术市场在过去几年里取得了较快的发展。
本文将从光电技术市场的现状、市场影响因素、市场前景等方面进行分析和讨论。
一、光电技术市场的现状光电技术可以广泛应用于信息技术、能源、医疗、通信等各个领域，因其高效、环保、可靠的特点而备受关注。
以光电器件为代表的光电技术产品在市场上具有广阔的应用前景。
光电器件主要包括光伏电池、光纤传感器、光学器件等。
光电材料是支撑光电技术产品研发的重要基础，具有优异的光学和电学性能。
光电系统则是将光电器件和光电材料进行整合应用的产品，可以满足不同领域的需求。
光电技术市场的现状可以总结为以下几个方面：1. 市场规模不断扩大随着光电技术的不断进步，市场需求日益增长，光电技术市场的规模也在不断扩大。
光伏行业是光电技术市场的重要组成部分，近年来光伏市场呈现出数量增长迅猛、装机规模不断扩大的趋势。
同时，在通信、医疗、能源等领域，光电技术也得到了广泛应用，市场规模不断扩大。
2. 技术创新推动市场发展光电技术市场的发展得益于技术创新的推动。
在光伏领域，新型光伏材料的研发以及工艺技术的提升，大大提高了光伏电池的能量转换效率。
在光纤通信领域，新型光纤传感器的出现使得通信网络的传输速度和带宽大幅提升。
技术创新不断推动了光电技术市场的发展。
3. 政策支持带动市场增长政策支持是光电技术市场发展的重要推动力。
各国纷纷出台鼓励光伏投资和发展的政策，推动光伏市场的快速发展。
例如，中国政府推出的光伏补贴政策和光伏扶贫政策，有效促进了光伏市场的增长。
政策的支持对于新兴的光电技术市场来说尤为重要。
二、光电技术市场的影响因素光电技术市场的发展受到多个因素的影响，包括市场需求、技术创新、政策环境等。
以下是一些重要的影响因素：1. 市场需求市场需求是光电技术市场发展的重要推动力。
光电检测技术应用及发展
光电检测技术应用及发展光电检测技术是一种利用光电效应进行测量和检测的技术。
光电检测技术的应用范围广泛，涉及到物理、化学、生物、环境等多个领域。
随着科技的发展，光电检测技术也在不断进步和完善。
光电检测技术具有许多优点，如高精度、高灵敏度、非接触性、快速响应等。
因此，光电检测技术在许多领域得到了广泛的应用，并取得了显著的成果。
在物理领域，光电检测技术被广泛应用于光学测量、光学仪器、光纤通信等方面。
光电检测技术可以精确测量光的强度、波长、相位等参数，提高测量的精度和可靠性。
同时，光电检测技术也为光学仪器的设计和制造提供了有效的手段，使得光学仪器的性能得到了大幅提升。
在化学领域，光电检测技术被广泛应用于分析化学、光化学、光谱学等方面。
光电检测技术可以通过光信号的变化来判断分子结构、测量物质浓度、研究化学反应等。
同时，光电检测技术也为化学分析提供了一种快速、准确、非破坏性的方法，大大提高了化学分析的效率和精确度。
在生物领域，光电检测技术被广泛应用于生物医学、生物分析、生物成像等方面。
光电检测技术可以通过测量生物样品对光的吸收、散射、干涉等现象，得到与生物样品特性相关的信息。
这些信息可以用于疾病诊断、药物研发、基因检测等方面，对生物科学的发展做出了重要贡献。
在环境领域，光电检测技术被广泛应用于环境污染监测、大气监测、水质监测等方面。
光电检测技术可以通过测量光的散射、吸收、发射等现象，判断环境中的污染物浓度、种类等信息，为环境保护和治理提供了重要的手段。
随着科技的发展和应用需求的不断增加，光电检测技术也在不断发展和完善。
目前，一些新型的光电检测技术正在不断涌现，如表面等离子共振、纳米光电检测、光电子能谱等技术。
这些新技术的出现，使得光电检测技术在精度、灵敏度、分辨率等方面得到了进一步的提升，拓宽了光电检测技术的应用领域。
总的来说，光电检测技术是一种在许多领域都有广泛应用的测量和检测技术。
它的应用范围涉及物理、化学、生物、环境等多个领域，可以满足不同领域中对测量和检测的需求。
光电检测技术在半导体工业中的应用
光电检测技术在半导体工业中的应用随着半导体工业的不断发展，光电检测技术在其中扮演着重要的角色。
光电检测技术是将光电转换器与检测仪器相结合，实现对物质品质、形态、颜色等多个方面的检测技术。
在半导体工业中，光电检测技术应用广泛，可以用于半导体芯片的制作、测试和封装等多个环节。
本文将从光电检测技术的优点、应用案例等方面来探讨光电检测技术在半导体工业中的应用。
一、光电检测技术的优点光电检测技术拥有以下几个优点：1、非接触性检测：由于光电检测技术采用光电转换器，不会直接接触到被测材料，因此可以非常方便地检测不同形态、不同尺寸、不同材质的物体。
2、高精准度：光电检测技术可以通过调整检测仪器的灵敏度，来获取更高的精准度。
同时，光电检测技术也可以通过数据的精准分析，来精确地判断被测物体的品质、形态等属性。
3、高效率：光电检测技术可以通过自动化控制技术，实现对大批量物体的快速检测。
相比之下，人工检测的速度很慢，且易出现误差。
二、光电检测技术在半导体工业中的应用案例1、半导体芯片制作在半导体芯片制作时，需要对芯片的品质、尺寸、材料等多个方面进行检测。
通过光电检测技术，可以精准地检测芯片表面的缺陷、形变等情况。
例如，可以利用光学显微镜检测芯片表面是否有铜染色、金属界面等问题。
同时，还可以借助光电检测技术对半导体芯片的表面粗糙度、反光性等属性进行检测。
2、半导体芯片测试半导体芯片测试是保证芯片品质的必要环节，它可以检测芯片是否满足规格指标。
在半导体芯片测试中，光电检测技术被广泛应用。
例如，可以利用光电检测技术检测芯片的激光照射、散热等性能。
同时，光电检测技术还可以检测芯片表面的痕迹、缺陷等问题，这对于保证芯片的品质非常重要。
3、半导体芯片封装半导体芯片封装是将芯片放入塑料封装中，以保护芯片且方便使用。
在半导体芯片封装过程中，光电检测技术也被广泛应用。
例如，光电检测技术可以检测封装的密封性、耐热性、耐寒性等属性，以确保芯片具有更长的使用寿命和更好的品质。
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光电检测技术课程论文学生姓名：班级：学号：指导老师：光电检测技术在工业中的应用现状与发展趋势【摘要】:本文明确了光电式传感器的工作机理,简要论述了光电检测技术在工业自动化技术中的地位和作用,列举了其在现代工业生产中的应用实例,介绍了光电检测系统的发展趋势及近年来研究热点，分析光电产业现状并展望了其应用景。
【关键词】:光电检测光电传感器工业应用0 引言光电传感器由于反应速度快．能实现非接触测量．而且精度高、分辨力高、可靠性好．加之半导体光敏器件具有体积小、重量轻、功耗低、便于集成等优点，因而广泛应用于军事、宇航、通信、检测与工业自动化控制等多种领域中。
当前，世界上光电传感领域的发展可分为两大方向：原理性研究与应用开发。
随着光电技术的日趋成熟，对光电传感器实用化的开发成为整个领域发展的热点和关键。
从上述分析可知，现代信息技术的主体是光子技术与微电子技术．而光子技术与微电子技术结合，它们相互交叉、相互渗透与补充，就形成了光电信息技术，光电信息技术的主要内容是电一光信息转换和光一电信息的转换及其应用．是现代信息技术的基础和核心。
1 光电产业发展现状1.1 光电产业概况光电产业被认为是2l世纪全球经济发展的。
战略性行业”之一，是一个比较庞大的产业，它涉及到了社会的方方面面。
按综合传统习惯和近年来细分产业发展趋势，产业可以具体分为以下几方面：1)液晶产业液晶产业的市场规模日益增长，TFT2LCD下游应用设备中液晶显示屏，笔记本电脑、液晶电视、手机需求都呈现出强劲的增长势头。
2)发光二极管显示屏产业LED显示屏行业是一个新兴的阳光产业。
作为重要的现代信息发布媒体之一，它在证券交易、金融，交通、体育、舞台、广告等领域得到广泛应用。
3)光电器件及照明产业LED照明器件可能是继煤油灯，电灯之后照明的第三次革命。
LED原材料、外延、芯片、封装、应用及相关配套件，设备仪器仪表等已形成完整的产业链。
但是目前，白光LED要真正进入家庭照明及商业场所照明还要一段时间，还要克服技术性能和成本两大障碍。
4)激光产业，国内从事激光器及激光应用设备生产的单位约500多家。
激光及应用的销售集中体现在光存储，激光测距和准直、激光医疗设备以及激光加工设备等方面。
激光行业正面临极好的发展时期。
提倡技术创新和振兴现代制造业的科技兴国战略将带动激光加工设备、激光测量仪器、激光检测设备以及激光元器件等产品的研制和生产。
5)光学产业由于发达国家已基本退出光学冷加工行业，向现代光电技术和光学设计领域集中，因此全球光学冷加工产业向中国转移的格局已基本形成，大多聚集于珠三角和长三角地区。
冷光学工业主要技术发展趋势有塑胶镜片、非球面镜技术，低熔点光学玻璃透镜模压成型技术。
1.2 全球光电产业的发展现状美国政府一向以科技发展作为经济增长和军事发展，早已将光电子技术列入“美国国家关键技术”、“商务部新兴技术”和“国防部关键技术”的研究计划。
1998年美国在亚利桑那州南部的Tucson，以亚利桑那大学为中心建立了“光谷”，“光谷”内企业约150余家，主要从事精密电子零件、电子设计软件研发和定位系统等。
以三星公司为首的平板显示器供应商，在积极地扩大产能，建立新的生产线以满足市场的需求，LED显示器已转向家用电视机，不断扩大屏幕尺寸、降低成本和提高亮度。
世界光电产业中，光存储、光显示和光电子应用日益活跃，半导体发光二极管在全色显示和手机背光照明灯产品中将会大量应用。
光伏发电将在21世纪前半期成为重要的能源之一，世界光伏产业将以每年3 O％以上的增长率保持高速展。
到2015年前后，半导体照明的跨越式发展即将来临。
在光电产业，哪个国家或地区取得了主动权，它就会在2l世纪的尖端科技的较量中魁。
2 光电检测技术2.1 光电检测技术的特性光电检测术是光电信息技术的主要技术之一．它主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。
如用光电方法实现各种物理量的测量，微光、弱光测量，红外测量，光扫描、光跟踪测量，激光测量，光纤测量，图象像测量等。
光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量．它具有如下特点：1)高精度。
光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。
如用激光干涉法测量长度的精度可达0．05斗m／m。
2)高速度。
光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的．无疑用光学方法获取和传递信息是最快的。
3)远距离、大量程。
光是最便于远距的介质，尤其适用于遥控和遥测．如武器制导、光电跟踪、电视遥测等。
4)非接触测量。
光照到被测物体上可以认为是没有测量力的，因此也无摩擦．可以实现动态测量．是各种测量方法中效率最高的一种。
5)寿命长。
在理论上光波是永不磨损的，只要复现性做得好，可以永久的使用。
6)具有很强的信息处理和运算能力，可将复杂信息并行处理。
用光电方法还便于信息的控制和存储，易于实现自动化，易于与计算机连接．易于实现智能化。
2.2 设计方法光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的．它的基本结构是首先把被测量的变化转换成光信号的变化．然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号．光电传感器一般由光源．光学通路和光电元件三部分组成．由于被测对象复杂多样．故检测系统的结构也不尽相同。
一般电子检测系统是由传感器、信号调理器和输出环节三部分组成。
光电传感器处于被测对象与检测系统的接口处．是一个信号变换器。
它直接从被测对象中提取被测量的信息．感受其变化．并转化成便于测量的电参数。
传感器检测到的信号一般为电信号。
它不能直接满足输出的要求。
需要进一步的变换、处理和分析，即通过信号调理电路将其转换为标准的电信号。
输出给输出环节。
根据检测系统输出的目的和形式的不同。
输出环节主要显示与记录装置、数据通信接口和控制装置。
传感器的信号调理电路是由传感器的类型和对输出信号的要求决定的。
不同的传感器具有不同的输出信号。
能量控制型传感器输出的是电参数的变化．需采用电桥电路将其转换成电压的变化．而电桥电路输出的电压信号幅度较小．共模电压又很大．需要用仪表放大器进行放大．在能量转换型传感器输出的电压、电流信号中一般都含有较大的噪声信号．需加滤波电路提取有用的信号．而滤波出无用的噪声信号。
而且，一般能量型传感器输出的电压信号幅度都很低．也许才用仪表放大器进行放大。
与电子系统载波相比．光电系统载波的频率提高了几个数量级。
这种频率量级上的变化使光电系统在实现方法上发生了质变．在功能上也发生了质的飞跃。
主要表现在载波容量、角分辨率、距离分辨率和光谱分辨率大为提高，因此，在信道、雷达、通信、精导、导航、测量等领域获得广泛应用。
3 光电检测技术在现代工业中的应用3.1 光电带材跑偏检测仪冷轧带钢厂的某些生产工艺采用连续生产方式,如连续酸洗、连续退火和连续镀锡等。
在这些生产线中,带钢在运送过程中容易在传送带上发生跑偏,致使其边缘与传送机械发生碰撞和摩擦,从而产生卷边和断裂,造成废品,同时,也会使传送机械损坏;所以,在自动生产过程中,检测带钢的跑偏量并随时给予纠偏,才能使生产线高速运行。
光电带材跑偏检测仪用来检测带材在加工中偏离正确位置的大小及方向,是为纠偏控制电路提供纠偏信号而设计的。
光电带材跑偏检测仪的工作原理如图1所示,由光电式边缘位置传感器和测量电桥放大电路组成。
图1 光电带材跑偏检测仪工作原理图从图1可以看出,光源发出的光经过透镜2 汇聚成平行光束后,再经透镜3汇聚入射到光敏电阻R1上,透镜2、3分别安置在带材相关位置的上、下方,在平行光束到达透镜3的途中,将有部分光线被带材遮挡,从而使光敏电阻受照的光通量减少。
R1和R2 是同型号的光敏电阻,R1 作为测量元件安置在带材下方,R2 作为温度补偿元件,将其用遮光罩覆盖,R1 ~R4 组成1个电桥电路,当带材处于中间位置时,通过预调电桥平衡,使放大器输出电压U 0为零。
如果带材在运送过程中左偏时,遮光面积减小,光敏电阻的光照增加,阻值变小,电桥失衡,放大器输出电压U 0 为负值;若带材在运送过程中右偏,则遮光面积增大,光敏电阻的光照减弱,阻值变大,电桥失衡,放大器输出电压U 0 为正值。
输出电压U0 的正负及大小反映了带材走偏的方向及大小。
一方面,输出电压U 0 由显示器显示出来;另一方面,由纠偏控制系统作为驱动执行机构,产生纠偏动作的控制信号。
3.2 光电式烟尘浓度计工厂烟囱烟尘的排放是环境污染的重要来源,为了控制和减少烟尘的排放量,对烟尘的监测是必要的。
如图2所示为光电式烟尘浓度计的工作原理图。
图2 光电式烟尘浓度计工作原理图光源发出的光线经半透半反镜分成2 路发光强度相等的光线。
一路光线直接到达光敏三极管上,产生作为被测烟尘浓度的参比信号;另一路光线穿过被测烟尘到达光敏三极管上,其中一部分光线被烟尘吸收或折射,烟尘浓度越高，光线的衰减量越大,到达光敏三极管的光通量就小。
2 路光线均转换成电压信号U1、U2,由运算器计算出U1和U2的比值,从而进一步计算出被测烟尘的浓度。
采用半透半反镜及光敏三极管作为参比通道的好处是,单光源的光通量由于种种原因有所变化,或因环境温度变化,引起光敏三极管灵敏度发生变化时,由于2 个通道结构完全一样,所以在最后运算U 1/U 2 时,上述误差可自动抵消,从而减小测量误差。
根据这种测量原理也可以制作烟雾报警器,以及时发现火灾隐患。
3.3 光电开关光电开关通常都是由光电式传感器和控制器组成,控制器对光电式传感器输出的电信号进行处理,并做出相应的开关响应。
光电开关可以分为透射型和反射型。
透射型光电开关的发射器和接收器相对安放,轴线严格对准,当有物体在其间通过时,红外光束被遮断,接收器因接收不到红外光束而产生1个电脉冲信号。
反射型光电开关又分为2种类型:反射镜反射型和被测物体反射型(散射型)。
反射镜反射型的光电式传感器单侧安装,需要调整反射镜的角度,以取得最佳的反射效果,其检测距离不如散射型;散射型安装最为方便,并且可以根据被检测物上的黑白标记来检测,但散射型的检测距离较小,只有几百微米。
光电开关可用于生产流水线统计产量,检测装配件到位与否及装配质量(如瓶盖是否压合上等),并且可以根据被测物的特定标记,发出自动控制信号。
目前,已经广泛应用于自动包装机、自动灌装机和装配流水线等自动化机械装中。
几种不同类型的光电开关如图3所示。
图3 光电开关3.4 光电式转速仪光电式转速仪利用光电式传感器将旋转体的转速变换成相应频率的电信号,通过放大整形电路加工成方波信号,采用转速对应的频率及电路测出方波信号频率,经处理后,由显示器显示旋转体每分钟转动的圈数,即转速。
采用上述方法进行转速测量时,所需传感器结构简单,测量精度高。
与机械式转速表和接触式电子转速表相比,其可实现非接触测量;因此,不会影响被测物体的旋转状态。