09光信光学检测原理复习资料

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光学检测原理复习提纲

第一章基本光学测量技术

一、光学测量中的对准与调焦技术

1、对准和调焦的概念;眼睛通过光学仪器对准或调焦的目的。P1

补充:对准误差、调焦误差?P1

2、常见的五种对准方式。P2

3、望远镜的对准误差计算,例一。p4

二、光学测试装置的基本部件及其组合

1、平行光管的组成、作用;平行光管的分划板的形式(bcd)。P14

2、什么是自准直目镜(P15);高斯式自准直目镜(P16)、阿贝式自准直目镜(P16)、双分划板式自准直目镜(P17)三种自准直目镜的工作原理、特点。P15—p17

三、光学测量误差

1、误差的来源归结为4个方面……;误差的分类……。P20—P21

2、如何减少与消除系统误差。P27—P28

四、焦距和顶焦距的测量

1、焦距的定义:平行于光学系统光轴的平行光束经过光学系统后的会聚点(焦点)到光学系统的像方主点的距离。

2、目视放大率法测量透镜或光学系统的正负焦距的原理。P32—P33

灵活应用公式进行焦距计算

3、数字图像法测量焦距和顶焦距的原理及实验装置。P35—36

4、思考题:要测量一镜片的焦距,已知玻罗板上某刻线对的间距为30mm,测量显微物镜放大倍率10x,平行光管物镜的焦距1200mm,通过测量显微镜的目镜测得玻罗板上刻线像的间距为4mm,试求出该镜片的焦距。

第二章光学准直与自准直技术

一、激光准直与自准直技术

激光束有很高的亮度和相当好的方向性。可利用倒装望远镜对激光束再进行细化和准直。

二、自准直法测量平面光学零件光学平行度

1、测量光学平行度的一般原理P 47—48

2、第一光学平行度θⅠ、第二光学平行度θⅡ定义。P48

3、测量直角棱镜DⅠ-90°原理。P48

三、自准直法测量球面曲率半径和焦距

1、自准球径仪(图2-12)的工作原理(要求会画原理图)。P50—51

2、自准直显微镜测量焦距、顶焦距的测量原理(要求会画原理图)。P53—54

第三章测角技术及其应用

一、光学测量用的精密测角仪

一般的精密测角仪的结构。P60

自准直望远镜、工作台、平行光管、光学度盘、复合成像系统、轴系和读数显微镜系统都装在牢固的基座上。它的主要部件是光学度盘和轴系,二者精确共轴。这些部件要与图3-5对应起来,不要死记硬背。

二、测角技术的应用

1、在精密测角仪上测量棱镜的角度的原理。P61

2、折射率定义(p62);

并要知道:光学玻璃折射率是通过测量光线在不同介质中传播时偏折的角度来换算的。V棱镜法就是通过测量偏折角θ的准确值,计算出被测玻璃的折射率n 。

3、V棱镜法测量原理;对V棱镜的要求;对被测样品的要求;折射液的作用。p62

4、V棱镜折光仪的构成。P63—64

构成:平行光管、V棱镜、对准望远镜、度盘、读数显微镜。要求对照图3-8,能用虚线将上述部件表示出来。

5、精密测角法测量物镜焦距的测量原理(经纬仪、精密测角仪上测量)。P66—67

第四章光学干涉测量技术

一、干涉测量基础

国标GB2813-81规定的光圈识别方法、并灵活应用。P81

补充:在利用玻璃样板法检验光学零件表面面型误差中,是利用光线在两接触面间的空气薄层中产生的干涉条纹来判断被检面相对于标准面的偏差的。

二、泰曼、斐索干涉测量

1、泰曼、斐索干涉的测量原理(包括干涉光路图)

2、斐索平面干涉仪如何消除杂散光的影响?p92—93

3、斐索型平面干涉仪测量曲率半径特别大的光学球面的曲率半径。P94

4、斐索型平面干涉仪如何测量平行平板的平行度?测量光路图,书上没画出,请思考。P94

5、斐索型球面干涉仪光路和原理、面型和曲率半径的测量。P95—96

第六章光学系统成像性能评测

一、星点检验

1、星点检验能做什么?定性评价光学系统的成像质量。

2、星点像及星点检验法。P152

3、星点检验原理p152

通过考察一个点光源(即星点)经光学系统后在像面及像面前后不同截面所成的衍射像(即星点像)的光强分布,定性地评定光学系统的成像质量。

4、衍射受限系统星点像光强分布

对一个无像差的理想衍射受限系统来说,其星点像的照度分布就是艾里斑分布。中央亮斑能量占了83.78% ;第一亮环迅速下降,才7.22% ,第二亮环2.77%

5、星点检验的光路原理图;星孔直径、观察显微镜的数值孔径和放大率的合理选择。(计算公式不要求记,但选择原则要知道)p154—156

二、分辨率测量

1、瑞利判据p157—158

2、不同类型的光学系统(望远、照相、显微)的分辨率的具体表达(包括文字叙述)。P159 (1)望远系统:望远系统的物在无限远,用角距离表示刚能分辨的两点间的最小距离,即以望远物镜后焦面上两衍射斑的中心距σ0对物镜后主点的张角α表示分辨率

α=σ0/f ′=1.22λ/D

(2)照相系统:

照相系统以像面上刚能分辨的两衍射斑中心距的倒数表示分辨率

N=1/σ0=1/(1.22λF)=D/(1.22λf ′)

(3)显微系统:

显微系统中以刚能分辨开的两物点间的距离表示分辨率

ε=σ0/β=0.61λ/NA β为显微物镜的垂轴放大率。

3、熟悉国家专业标准分辨率图案(分组情况)。P161

将85种不同宽度的分辨率线条分成七个组,称为1号到7号板,即A1~A7分辨率板。每号分辨率板包含有25种不同宽度的分辨率线条,同一宽度的分辨率线条又按四个不同的方向排列构成一个“单元”。每号板的中心都是第25号单元。

4、望远、照相系统分辨率测量(原理、光路图、轴上、轴外)。P162—164

思考题:用1.2米光具座测量某照相物镜的分辨率,其相对孔径为1:4.5,焦距f′=800mm,刚能分辨开3号分辨率板第13组,求照相物镜的分辨率是多少?

三、光学传递函数测量

P174—175

第七章光度测量

一、辐射度、光度量基础

1、发光强度、光通量、光亮度、光照度的单位。

二、积分球

1、积分球的构造、对积分球内壁的要求;开孔比。p186

2、积分球的目的。p186

3、积分球的3个用途。p188—189

三、基本光度量的测量

发光强度、光通量、照度、亮度的测量方法

四、光学系统透射比的测量

1、透射比的定义。P205

2、望远系统透射比的测量方法。P205—206

3、照相物镜透射比的测量方法(包括轴上、轴外)。

五、光学系统杂光系数的测量

1、什么是杂光?p210

2、照相物镜、望远系统杂光系数的测量方法。P212—213;215

六、照相物镜像面照度均匀性的测量

1、像面照度随视场角变化的公式

E

ω= E0cos4ω

2、像面照度均匀性的测量方法p217

热释电传感器检测电路(答案)

热释电传感器检测电路 工位号:成绩: 工作任务: 一、《热释电传感器检测电路》元器件检测、焊接与装配 1.《热释电传感器检测电路》焊接 根据给出的《热释电传感器检测电路》电路原理图(附图1)和元器件(附表1),正确选取元器件准确地焊接在赛场提供的印制电路板上。 要求:在印制电路板上所焊接的元器件的焊点大小适中、光滑、圆润、干净,无毛刺;无漏、假、虚、连焊,引脚加工尺寸及成形符合工艺要求;导线长度、剥线长度符合工艺要求,芯线完好,捻线头镀锡。其中包括: (1)贴片焊接 (2)非贴片焊接 2.《热释电传感器检测电路》装配 根据给出的附图1《热释电传感器检测电路》电路原理图和元器件(附表1),正确选取电子元器件及功能部件准确地装配在赛场提供的印制电路板上。 要求:元器件焊接安装无错漏,元器件、导线安装及元器件上字符标示方向均应符合工艺要求;电路板上插件位置正确,接插件、紧固件安装可靠牢固地;线路板和元器件无烫伤和划伤处,整机清洁无污物。

二、装配工艺卡片编制 根据下表《装配工艺过程卡片》指定的《热释电传感器检测电路》电路元器件,完成下面装配工艺卡片的编制。 1.请把下表《装配工艺过程卡片》中的“序号(位号)”列出的各元器件,在“以上各元器件插装顺序是:”一栏中编制插装顺序(可归类处理)。 2.根据《装配工艺过程卡片》中的“图样”,在“工艺要求”一列其中的空格中填写工艺要求。 装配工艺过程卡片

三、《热释电传感器检测电路》电路工作正常 在你已经装好的《热释电传感器检测电路》,应能实现电路工作正常。 1.接上12V电源后,按下电源开关S1,电容器C8两端电压为6V,LED2电源指示灯亮,电源电路工作正常。 2.手靠近远红外传感器PIR时,经一段时间后,报警发光二极管LED1由微亮转光亮,LS1慢慢变大声。延时及检测电路工作正常。 3.手离开远红外传感器PIR时,发光二极管LED1延时亮1分钟后熄灭,LS1也延时响1分钟后不响。延时电路工作正常。 4.手离开远红外传感器PIR时再开机或结束停电后来电时不应出现LED1亮和LS1响。 四、《热释电传感器检测电路》电路检修 1. 要求:在给出的《热释电传感器检测电路》线路板上,已经设置了两个故障。请你根据《热释电传感器检测电路》电路原理图和电路功能(电路功能看提供的《热释电传感器检测电路》)加以排除,故障排除后电路才能正常工作。并请完成以下的检修报告。 故障一检修报告

超声诊断仪基本原理及其结构

江西中医学院计算机学院08生物医学工程2班黄月丹学号2 超声诊断仪原理及其基本结构 超声成像检查技术是指运用超声波的物理特性,通过高科技电子工程技术对超声波发射、接收、转换及电子计算机的快速分析处理和显像,从而对人体软组织的物理特性、形态结构与功能状态作出判断的一种非创性检查技术。 超声诊断技术的发展历程 20世纪50年代建立,70年代广泛发展应用的超声诊断技术,总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展,从黑白向彩色图像过渡,从二维图像向三维图像迈进,从反射法向透射法探索,以求得到专一性、特异性的超声信号,达到定量化、特异性诊断的目的。80年代介入性超声逐渐普及,体腔探头和术中探头的应用扩大了诊断范围,也提高了诊断水平,90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶。 二.超声诊断仪的种类 (一) A型这是一种幅度调制超声诊断仪,把接收到的回声以波的振幅显示,振幅的高低代表回声的强弱,以波型形式出现,称为回声图,现已被B型超声取代,仅在眼科生物测量方面尚在应用,其优点是测量距离的精度高。(二) B型这是辉度调制型超声诊断仪,把接收到的回声,以光点显示,光点的灰度等级代表回声的强弱。通过扫

描电路,最后显示为断层图像,称为声像图。B型超声诊断仪由于探头和扫描电路的不同,显示的声像图有矩形、梯形和扇形。矩形声像图和梯形声像图用线阵探头实现,适用于浅表器官的诊断;扇形声像图用的探头有多种,机械扇扫探头、相控阵探头和凸阵探头均显示扇形声像图。前二种探头可由小的声窗窥见较宽的深部视野,适用于心脏诊断;后一种探头浅表与深部显示均宽广,适用于腹部诊断,有一种曲率半径小的凸阵探头,也可用小的声窗,窥见深部较宽的视野。 (三) M型 M型超声诊断仪是B型的一种变化,介于A型和B型之间,得到的是一维信息。在辉度调制的基础上,加上一个慢扫描电路,使辉度调制的一维回声信号,得到时间上的展开,形成曲线。用以观察心脏瓣膜活动等,现在M型超声已成为B型超声诊断仪中的一个功能部分不作为单独的仪器出售。(四) D型在二维图像上某点取样,获得多普勒频谱加以分析,获得血流动力学的信息,对心血管的诊断极为有用,所用探头与B型合用,只有连续波多普勒,需要用专用的探头。超声诊断仪兼有B型功能和D型功能者称双功超声诊断仪。(五) 彩色多普勒超声诊断仪具有彩色血流图功能,并覆盖在二维声像图上,可显示脏器和器官内血管的分布、走向,并借此能方便地采样,获得多普勒频谱,测得血流的多项重要的血流动力学参数,供诊断之用。彩色多普勒超声诊断仪一般均兼有B型、M型、D型和彩色血流图功能。(六) 三维超声诊断仪三维超声是建立在二维基础上,在彩色多普勒超声诊断仪的基础上,配上数据采集装置,再加上三维重建软件,该仪器即有三维显示功能。(七) C型C型超声仪也是辉度调制型的一种,与B型不同的是其显示层面与探测面呈同等深度。超声诊断仪基本原理

光学测距原理

光学测距原理 1.利用红外线测距或激光测距的原理是什么? 测距原理基本可以归结为测量光往返目标所需要时间,然后通过光速c = 299792458m/s 和大气折射系数n 计算出距离D。由于直接测量时间比较困难,通常是测定连续波的相位,称为测相式测距仪。当然,也有脉冲式测距仪,典型的是WILD的DI-3000 需要注意,测相并不是测量红外或者激光的相位,而是测量调制在红外或者激光上面的信号相位。 建筑行业有一种手持式的测距仪,用于房屋测量,其工作原理与此相同。 2.被测物体平面必须与光线垂直么? 通常精密测距需要全反射棱镜配合,而房屋量测用的测距仪,直接以光滑的墙面反射测量,主要是因为距离比较近,光反射回来的信号强度够大。与此可以知道,一定要垂直,否则返回信号过于微弱将无法得到精确距离。 3.若被测物体平面为漫反射是否可以? 通常也是可以的,实际工程中会采用薄塑料板作为反射面以解决漫反射严重的问题。 4.若以超声波测距代替是否可以让物体延一墙壁运动并测出与对面墙的距离? 此问题搞不懂你的意图,超声波测距精度比较低,现在很少使用。 激光测距(即电磁波,其速度为30万公里/秒),是通过对被测物体发射激光光束,并接收该激光光束的反射波,记录该时间差,来确定被测物体与测试点的距离。 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。相位测距技术的测距精度高,但作用距离有限,主要用于高精度大地测量。众所周知,光在给定介质的传播速度是一定的,因此,通过测量光在参考点和被测点之间的往返传播时间,即可给出目标和参考点之间的距离。 相位测距法是通过强度调制的连续光波在往返传播过程中的相位变化来测量光束的往返传播时间,其计算公式如下: t=Φ/2πf 式中,t为光波往返传播时间(s);Φ为调制光波的相位变化量(rad); f为调制频率(Hz)。 光的往返传播时间得到后,目标至参考点的距离可由下式求得 R=(c/2)×(Φ/2πf)=(λ/2)×(Φ/2π) 式中,R为目标至参考点距离(m);c为光波传播速度(m/s);λ为调制光波波长(m)。 相位位移是以2π为周期变化的,因此有 Φ=(N+△n).2π 式中,N为相位变化整周期数;△n为相位变化非整周期数。

热释电红外传感器模块原理与使用.

热释电红外传感器模块原理与使用 热释电红外传感器是一种能检测人或动物发射的红外线而输出电信号的传感器。热释电晶体已广泛用于红外光谱仪、红外遥感以及热辐射探测器。除了在楼道自动开关、防盗报警上得到应用外,在更多的领域得到应用。比如:在房间无人时会自动停机的空调机、饮水机;电视机能判断无人观看或观众已经睡觉后自动关机的电路;开启监视器或自动门铃上的应用;摄影机或数码照相机自动记录动物或人的活动等等。 热释电原理: 热释电红外传感器内部的热释电晶体具有极化现象,并且随温度的变化而变化。当恒定的红外辐射照射在探测器上时,热释晶体温度不变,晶体对外呈电中性,探测器没有电信号输出,因而恒定的红外辐射不能被检测到。当交变的红外线照射到晶体表面时,晶体温度迅速变化,这时才发生电荷的变化,从而形成一个明显的外电场,这种现象称为热释电效应。

人体温36~37度,会发出10um左右的红外线,当无人体移动时,热释电红外感应器感应到的只是背景温度,当人体进人警戒区,通过菲涅尔透镜,热释电红外感应器感应到的是人体温度与背景温度的差异信号,因此,红外探测器的红外探测的基本概念就是感应移动物体与背景物体的温度的差异。 热释电人体红外传感器只有配合菲涅尔透镜使用才能发挥最大作用。不加菲涅尔透镜时,该传感器的探测半径可能不足2m,配上菲涅尔透镜则可达10m,甚至更远。菲涅尔透镜是用普遍的聚乙烯制成的,安装在传感器的前面。透镜的水平方向上分成三部分,每一部分在竖直方向上又分成若干不同的区域,所以菲涅尔透镜实际是一个透镜组,当光线通过透镜单元后,在其反面则形成明暗相间的可见区和盲区。每个透镜单元只有一个很小的视场角,视场角内为可见区,之外为盲区。而相邻的两个单元透镜的视场既不连续,更不交叠,却都相隔一个盲区。当人体在这一监视范围中运动时,顺次地进入某一单元透镜的视场,又走出这一视场,热释电传感器对运动的人体一会儿看到,一会又看不到,再过一会儿又看到,然后又看不到,于是人体的红外线辐射不断改变热释电体的温度,使它输出一个又一个相应的信号。输出信号的频率大约为0.1~10Hz,这一频率范围由菲涅尔透镜、人体运动速度和热释电人体红外传感器本身的特性决定。 安装使用注意事项: 1、应尽量避免灯光等干扰源近距离直射模块表面的透镜,以免引进干扰信号产生误动作;使用环境尽量避免流动的风,风也会对感应器造成干扰。

测控系统原理课程设计汇本

摘要 本系统以AT89C52为核心器件,设计一种函数信号发生器,AT89C52是一个低电压高性能CMOS 8位单片机,片含8k bytes的课反复擦写的Flash只读存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM)。本系统大致可分为四个模块,单片机控制模块(AT89C52),波形输出模块(DAC0832、UA741),显示模块(数码管、电阻),按键模块。可以输出三角波、正向锯齿波、负向锯齿波和方波,波形清晰,系统采用按键输入,利用数码管显示电路输出数字显示的方案,其中:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 目录

第一章设计容及要求 (2) 第二章需求分析与设计思路 (2) 第三章总体方案设计 (3) 3.1硬件设计 (3) 3.1.1 硬件设计系统总体框图 (3) 3.1.2单片机控制系统电路 (3) 3.1.3波形输出模块电路 (3) 3.1.4显示模块 (3) 3.1.5按键模块 (3) 3.2软件设计 (4) 第四章详细设计 (4) 4.1硬件电路原理图 (4) 4.2元件清单并说明元件选择及参数选择的依据 (5) 4.3仿真运行结果 (6) 4.4 单片机片资源分配图 (7) 4.5 软件流程图 (8) 4.6程序清单及注释 (8) 第五章使用说明 (9) 5.1性能和功能介绍 (9) 5.2各操作开关、按钮、指示灯、显示器等的作用介绍 (9) 5.3使用操作步骤 (9) 5.4故障处理 (9) 第六章设计体会 (9) 第七章参考文献 (10) 附录 (10) 第一章设计的容及要求

运用所学单片机、模拟和数字电路、以及测控系统原理与设计等方面的知识,设计出一台以AT89C52为核心的函数发生器,能分别产生三角波、正向锯齿波、负向锯齿波和方波,完成输出信号的产生、显示及键盘接口电路等部分的软、硬件设计,要求采用DAC0832 实现D/A转换,利用按键(自行定义)进行输出波形选择,同时将当前输出波形代号显示在LED上:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 要求: 1、设计接口电路,将这些外设构成一个简单的单片机应用系统。 2、函数发生器要求如下: 1)1位数码显示 2)输出信号:0~5V。 3)按键切换输出波形。 第二章需求分析与设计思路 本次设计要求设计一台以AT89C52为核心函数信号发生器,由单片机完成人机界面、系统控制、信号的采集分析以及信号的处理和转换,系统采用按键输入,利用数码管显示电路输出数字显示的方案。故将设计分解为四个模块,单片机控制模块(AT89C52),数模转换放大(DAC0832、UA741),显示模块(数码管、电阻),按键模块。波形的产生是通过AT89C52 执行某一波形发生程序,向D/A转换器的输入端按一定的规律发生数据,从而在D/A转换电路的输出端得到相应的电压波形。在AT89C52的P1口接4个按扭,通过软件编程来选择各种波形、幅值电压和频率,另有P1.4口管脚接七段数码管芯片,以驱动数码管显示电压幅值和频率,每种波形对应一个按钮。其中单片机控制电路主要是形成扫描码,键值识别、键处理、参数设置;形成显示段码;产生定时中断;形成波形的数字编码,并输出到D/A接口电路和显示驱动电路。显示电路则驱动1位七段数码管显示,扫描按钮。波形转换电路将波形样值的编码转换成模拟值,完成单极性的波形输出。单片机向0832发送数字编码,产生不同的输出。先利用采样定理对各波形进行抽样,然后把各采样值进行编码,的到的数字量存入各个波形表,执行程序时通过查表方法依次取出,经过D/A转换后输出就可以得到波形。利用按键进行输出波形选择,同时将当前输出波形代号显示在LED上:0为方波、1为正向锯齿波、2为负向锯齿波、3 为三角波。 第三章总体方案设计

局部放电测试方法

局部放电测试方法

局部放电测试方法 随着电力设备电压等级的提高,人们对电力设备运行可靠性提出了更加苛刻的要求。我国近年来110kV以上的大型变压器事故中50%是属正常运行下发生匝间或段间短路造成突发事故,原因也是局部放电所致。局部放电检测作为一种非破坏性试验,越来越得到人们的重视。 虽然局部放电一般不会引起绝缘的穿透性击穿,但可以导致电介质(特别是有机电介质)的局部损坏。若局部放电长期存在,在一定条件下会导致绝缘劣化甚至击穿。对电力设备进行局部放电试验,不但能够了解设备的绝缘状况,还能及时发现许多有关制造与安装方面的问题,确定绝缘故障的原因及其严重程度。因此,高压绝缘设备都把局部放电的测量列为检查产品质量的重要指标,产品不但在出厂时要做局部放电试验,而且在投入运行之后还要经常进行测量。对电力设备进行局部放电测试是一项重要预防性试验。 根据局部放电产生的各种物理、化学现象,如电荷的交换,发射电磁波、声波、发热、光、产

生分解物等,可以有很多测量局部放电的方法。总的来说可分为电测法和非电测法两大类,电测法包括脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等,非电测法包括声测法、光测法、化学检测法和红外热测法等。 一、电测法 局部放电最直接的现象即引起电极间的电荷移动。每一次局部放电都伴有一定数量的电荷通过电介质,引起试样外部电极上的电压变化。另外,每次放电过程持续时间很短,在气隙中一次放电过程在10 ns量级;在油隙中一次放电时间也只有1μs。根据Maxwell电磁理论,如此短持续时间的放电脉冲会产生高频的电磁信号向外辐射。局部放电电检测法即是基于这两个原理。常见的检测方法有脉冲电流法、无线电干扰法、介质损耗分析法等。 1.脉冲电流法 脉冲电流法是一种应用最为广泛的局部放电测试方法。脉冲电流法的基本测量回路见图3-5 。图中C x代表试品电容,Z m(Z'm)代表测量阻抗,C k代表耦合电容,它的作用是为C x与

光学测量复习题

1.光学测量:对光学材料、零件及系统的参数和性能的测量。 2.直接测量:无需对被测的量与其他的实测的量进行函数关系的辅助计算,而直接得到被测值的测量。 3.间接测量:直接测量的量与被测的量之间有已知的函数关系,从而得到该被测量的测量。 4.测量误差原因:(测量装置误差)(环境误差)(方法误差)(人员误差)。 5.测量误差按其特点和性质,可分为(系统误差)、(偶然误差)和(粗大误差)。 6.精度:反应测量结果与真实值接近程度的量。 7.精度分为:①正确度:由系统误差引起的测量值与真值的偏离程度②由偶然误差引起......③由系统误差和偶然误差引起的...... 8.偶然误差的评价:(标准偏差)(极限误差)。 9.正态分布特征:(单峰性)(对称性)(有界性)(抵偿性)。 10.确定权的大小的方法:(根据测量次数确定)(由标准偏差确定)。 11.对准(横向对准)是指在垂直于瞄准轴方向上,使目标和比较标记重合或置中的过程,又称横向对准。 12.调焦(纵向对准)指目标和比较标记瞄准轴方向重合或置中的过程。 13..对准误差:对准残留的误差。 14.调焦误差:调焦残留的误差。 15.常用调焦方式:(清晰度法)、(消视差法)。 16.清晰度法:以目标象和比较标志同样清晰为准,其调焦误差由几何景深和物理景深决定。 17.消视差法:以眼睛垂直于瞄准轴摆动时看不出目标象和比较标志有相对错动为准,调焦误差受对准误差影响。 18.平行光管:是光学测量中最常用的部件,发出平行光,用来模拟无限远目标,主要由(望远物镜)和(安置在物镜焦平面上的分划板)构成。 19.调校平行光管的目的:是使分划板的分划面位于物镜焦平面上。调校方法:(远物法)、(可调前置镜法)、(自准直法)、(五棱镜法)和(三管法)。 20.自准直仪:(自准直望远镜)(自准直显微镜)。 21.自准直目镜是一种带分划板和分划板照明装置的目镜。一般不能单独使用,应与望远镜物镜配合构成自准直望远镜;与显微镜物镜配合构成自准直显微镜。它们统称自准直仪。 22.常用自准直目镜:(高斯目镜)、(阿贝目镜)、(双分划板式自准直目镜)。 23.剪切干涉法常见的平板式横向剪切干涉仪,它是以干涉条纹成无限宽,即干涉场中呈均匀一片作为判别光束准直性基准的。 24.双楔板剪切干涉法的原理? 解:假设楔板的棱边平行于x轴(棱边呈水平状态),并倾斜至于光路中。一离焦板的光波Kd(x2+y2)经楔板前,后面反射,则反射波沿x方向被横波向剪切。干涉条纹是一组与x轴倾斜的直线簇,在重叠区域形成的条纹可表示为(nkβ)y+(KDs)x=mπ 25.V棱镜法的检测原理:当单色平行光垂直的入射到V棱镜的ED面时,若被检玻璃折射率n与V棱镜折射率n0完全相同,则出射光不发生任何偏折的射出;若n与n0不等,则出射光相对入射光有一偏折角θ,若测出θ,就可计算出折射率。 26.V棱镜折光仪:主要用于平行光管、对准望远系统、读数显微镜系统和标准V块组成。 27.V棱镜折光仪的使用方法:平行光管分划板的刻线是在水平透光宽缝中间刻一细长线。由平行光管射出的单色平行光束经V棱镜和待检试样后,产生偏折角θ,转动望远镜对准平行光管的刻线象。当望远镜对准时,带动度盘转动。有读数显微镜读得角θ,其整数部分由度盘读出,小数部分由测微目镜读出。 28.最小偏向角法的测量原理:单色平行光沿MP方向射出,入射光与出射光的夹角δ为偏

热释电红外线传感器的工作原理

热释电红外线传感器的工作原理 热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。 (1)热释电红外线传感器应用电路图如下: 主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。 菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。 人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

局部放电试验原理

局部放电试验 第一节局部放电特性及原理 一、局部放电测试目的及意义 局部放电:是指设备绝缘系统中部分被击穿的电气放电,这种放电可以发生在导体(电极)附近,也可发生在其它位置。 局部放电的种类: ①绝缘材料内部放电(固体-空穴;液体-气泡); ②表面放电; ③高压电极尖端放电。 局部放电的产生:设备绝缘内部存在弱点或生产过程中造成的缺陷,在高压电场作用下发生重复击穿和熄灭现象-局部放电。 局部放电的特点: ①放电能量很小,短时间内存在不影响电气设备的绝缘强度; ②对绝缘的危害是逐渐加大的,它的发展需要一定时间-累计效应-缺陷扩大-绝缘击穿。 ③对绝缘系统寿命的评估分散性很大。发展时间、局放种类、产生位置、绝缘种类等有关。 ④局部放电试验属非破坏试验。不会造成绝缘损伤。 局部放电测试的目的和意义: 确定试品是否存在放电及放电是否超标,确定局部放电起始和熄灭电压。发现其它绝缘试验不能检查出来的绝缘局部隐形缺陷及故障。 局部放电主要参量: ①局部放电的视在电荷q: 电荷瞬时注入试品两端时,试品两端电压的瞬时变化量与试品局部放电本身所引起的电压瞬变量相等的电荷量,一般用pC(皮库)表示。 ②局部放电试验电压: 按相关规定施加的局部放电试验电压,在此电压下局部放电量不应超过规定的局部放电量值。 ③规定的局部放电量值: 在规定的电压下,对给定的试品,在规程或规范中规定的局部放电参量的数值。 ④局部放电起始电压Ui: 试品两端出现局部放电时,施加在试品两端的电压值。 ⑤局部放电熄灭电压Ui: 试品两端局部放电消失时 的电压值。(理论上比起始电 压低一半,但实际上要低很多 5%-20%甚至更低) 二、局部放电机理: 内部放电:绝缘材料中含有气隙、油隙、杂质等,在电场的作用下会出现介质内部或介质与电极之间的放电。等效原理图:

测控系统原理和设计复习

填空 微机化检测系统:传感器、模拟输入通道、微型计算机、模拟输出通道(数据记录器、报警器)、模拟显示器 微机化控制系统:微型计算机、控制电路、执行器 微机化测控系统:测控通道(模拟量输入通道,模拟量输出,开关量输入,开关量输出)、人—机接口、通信接口 微机化测控系统 由测试系统、控制系统组成 模拟输入通道 传感器、信号调理电路、数据采集电路 多路模拟输入通道分为 集中采集式、分散采集式 集中采集式结构:分时采集型、同步采集型 传感器类型 大信号输出传感器、数字式、集成、光纤 测控通道:模拟量输入通道,模拟量输出通道,开关量输入通道、开关量输出通道 信号调理重点(信号输入通道中):小信号放大、信号滤波、对频率信号的放大整形 PID 参数整定方法1工程整定法(扩充临界比例度法、扩充响应曲线法、归一参数整定法)2理论计算法 模拟PID 调节器 数字PID 控制器 动态显示就是逐位轮流显示。各位LED 数码管的段选端应并接在一起,由同一个8位I/O 口或锁存器/驱动器控制,而各位数码管的位选端分别由相应的 I/O 口线或锁存器控制。各个位的内容是分时轮流输出的,要得到稳定的显示效果,必须不断重复执行显示程序。 矩阵键盘 扫描法 反转法 特点:行线和列线都要通过上拉电阻接+5V 1将行线编程为输出线,列线编程为输入线,并使输出线输出全“0”,则列线中电平由高到低的所在列为按键所在列。2将行线编程为输入线,列线编程为输出线,并使输出线输出全“0”,则行线中电平由高变到低的所在行为按键所在行。 单纯查询法、中断方法、定时查询方法 A/D 结束信号 EOC=1 位置型PID 算法递推形式 ()()()()()()()2a 1a a 1-n u n u 1-n u n u 210-+-++=?+=n e n e n e ()[]001p )1()()()(n u u n e n e T T i e T T n e K D n i +? ?????--++=∑= 步进电机运行方式 单拍通电运行方式,双拍,单、双六拍 硬件抗干扰技术:接地 屏蔽 双线(平衡)传输 量程切换的依据 被测量x 对应的输出数字 FS D E xSK q U D /x ==, FS D D <

超声波无损检测基础原理

第1章绪论 1.1超声检测的定义和作用 指使超声波与试件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。 作用:质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率 1.2超声检测的发展简史和现状 利用声响来检测物体的好坏 利用超声波来探查水中物体1910‘ 利用超声波来对固体内部进行无损检测 1929年,前苏联Sokolov 穿透法 1940年,美国的Firestone 脉冲反射法 20世纪60年代电子技术大发展 20世纪70年代,TOFD 20世纪80年代以来,数字、自动超声、超声成像 我国始于20世纪50年代初范围 专业队伍理论及基础研究标准超声仪器 差距 1.3超声检测的基础知识 次声波、声波和超声波 声波:频率在20~20000Hz之间次声波、超声波 对钢等金属材料的检测,常用的频率为0.5~10MHz 超声波特点: 方向性好 能量高 能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换 穿透能力强 超声检测工作原理 主要是基于超声波在试件中的传播特性 声源产生超声波,采用一定的方式使超声波进入试件; 超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用,使其传播方向或特征被改变; 改变后的超声波通过检测设备被接收,并可对其进行处理和分析; 根据接收的超声波的特征,评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。 超声检测工作原理 脉冲反射法: 声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息,评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。 通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为: 1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度; 2、入射声波与接收声波之间的传播时间; 3、超声波通过材料以后能量的衰减。 超声检测的分类 原理:脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法 显示方式:A 、超声成像(B C D P) 波型:纵波、横波、表面波、板波

光学测量应用举例

1、激光三角法测距。 利用激光良好的方向性,以及几何光学成像的比例特性,将一束激光照射到物体上,在与激光光束成一定角度的位置用光学成像系统检测照射到物体的光斑,这样镜头-光斑、镜头平面到激光光束的连线、光斑到镜头平面与激光光束交点构成一三角形,而镜头-光斑的像、镜头平面以及过光斑的像的激光光束平行线与镜头平面的交点成一个与前面所描述的三角形相似的三角形。用光电传感器阵列检测到光斑的像的位置,则可以根据三角形性质计算出光斑位置。这种测量方法适合距离较短的情况。 目前的激光三坐标测量机(抄数机)一般都采用激光三角法测距。 2、光速法测距。 利用光速不变原理,检测激光发射与反射光反射回来的时间差,从而计算出距离。为了提高精度,可以将激光调制上一个低频信号,利用测量反射光的相位差来测得反射时间差。这种方法一般用于远距离测量。 目前各种激光测距仪一般用这种方法测量。 3、激光干涉法测距。 这是一种相对测量,它无法测得一个物体离仪器的绝对距离,但可以测得两被测物体的相对距离。它的原理是一台迈克尔逊干涉仪,利用反射镜距离变化时干涉条纹的变化来测量,反射镜从物体A运动到物体B,干涉条纹变化的数量反映了其距离。这种测量要求条件较高,但是可以精确测量,它也是目前所有测量手段中最精确的一种。 4、光学图象识别技术测量位移。 其所用原理与三角法相似,但是可以不用激光,而是直接对移动物体拍照,利用前后两幅图片中物体在图片中的位移来计算物体真实的位移。、 这种技术在光电鼠标中大量使用。 5、光栅测量位移。 利用光栅形成的莫尔条纹,计算莫尔条纹变化量即可计算出位移量。 这是目前应用最多的技术,光栅尺大量应用于工业上的行程测量。 6、激光衍射法测量细丝、小孔直径和狭缝宽度。 测量衍射斑的大小就可以计算出孔或缝的尺寸。

超声波无损检测概述

超声波无损检测概述

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 超声波无损检测概述

2.2 国内研究情况 20 世纪50 年代,我国开始从国外引进模拟超声检测设备并应用于工业生产中。上世纪80 年代初,我国研制生产的超声波探伤设备在测量精度、放大器线性、动态范围等主要技术指标方面已有很大程度的提高[3]。80 年代末期,随大规模集成电路的发展,我国开始了数字化超声检测装置的研制。近年来,我国的数字化超声检测装置发展迅速,已有多家专业从事超声检测仪器研究、生产的机构和企业(如中科院武汉物理研究所、汕头超声研究所、南通精密仪器有限公司、鞍山美斯检测技术有限公司等)[1]。目前,国内的超声超声检测装置正在向数字化、智能化的方向发展并且取得了一定的成绩。另外,国内许多领域(如航空航天、石油化工、核电站、铁道部等)的大型企业通过引进国外先进的成套设备和检测技术(如相控阵超声检测设备与技术和TOFD 检测设备与技术),既完善了国内的超声检测设备,又促进了超声无损检测技术的发展[5]。 2.3 超声波无损检测技术发展趋势 超声检测技术的应用依赖于具体检测工件的检测工艺和方法,同时,超声检测还存在检测的可靠性,缺陷的定量、定性、定位以及缺陷检出概率、漏检率、检测结果重复率等问题,这些对超声检测仪器的研制提出了更高要求。 为克服传统接触式超声检测的不足,人们开始探索非接触式超声检测技术,提出了激光超声、电磁超声、空气耦合超声等。为提高检测效率,发展了相控阵超声检测。随着机械扫描超声成像技术的成熟,超声成像检测也得到飞速发展。目前,超声检测仪器已明显向检测自动化、超声信号处理数字化、诊断智能化、多种成像技术的方向发展[5-7]。 3.超声波检测的基本原理 3.1超声波无损检测基本介绍 超声检测(UT)是超声波在均匀连续弹性介质中传播时,将产生极少能量损失;但当材料中存在着晶界、缺陷等不连续阻隔时,将产生反射、折射、散射、绕射和衰减等现象,从而损失比较多的能量,使我们由接收换能器上接收的超声波信号的声时、振幅、波形或频率发生了相应的变化,测定这些变化就

局部放电的在线监测

局部放电的在线监测 一、绝缘内部局部放电在线监测的基本方法 局部放电的过程除了伴随着电荷的转移和电能的损耗之外,还会产生电磁辐射、超声、发光、发热以及出现新的生成物等。因此针对这些现象,局部放电监测的基本方法有脉冲电流测量、超声波测量、光测量、化学测量、超高频测量以及特高频测量等方法。其中脉冲电流法放电电流脉冲信息含量丰富,可通过电流脉冲的统计特征和实测波形来判定放电的严重程度,进而运用现代分析手段了解绝缘劣化的状况及其发展趋势,对于突变信号反应也较灵敏,易于准确及时地发现故障,且易于定量,因此,脉冲电流法得到广泛应用。目前,国内不少单位研制的局部放电监测装置普遍采用这种方法来提取放电信号。该方法通过监测阻抗、接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流,获得视在放电量。它是研究最早、应用最广泛的一种监测方法,也是国际上唯一有标准(IEC60270)的局放监测方法,所测得的信息具有可比性。图4-4为比较典型的局部放电在线监测(以变压器为例,图中CT表示电流互感器)原理框图。 图4-4 脉冲电流法监测变压器局部放电原理框图 随着技术的发展,针对不同的监测对象,近年来发展了多种局部放电在线监测方法。如光测量、超高频测量以及特高频测量法等。利用光电监测技术,通过光电探测器接收的来自放电源的光脉冲信号,然后转为电信号,再放大处理。不同类型放电产生的光波波长不同,小电晕光波长≤400nm呈紫色,大部为紫外线;强火花放电光波长自<400nm扩展至>700nm,呈桔红色,大部为可见光,固体、介质表面放电光谱与放电区域的气体组成、固体材料的性质、表面状态及电极材料等有关。这样就可以实现局部放电的在线监测。同样,由于脉冲放电是一种较高频率的重复放电,这种放电将产生辐射电磁波,根据这一原理,可以采用超高频或特高频测量法监测辐射电磁波来实现局部放电在线监测。 日本H.KAwada等人较早实现了对电力变压器PD的声电联合监测(见图4-5)。由于被测信号很弱而变电所现场又具有多种的电磁干扰源,使用同轴电缆传递信号会接受多种干扰,其中之一是电缆的接地屏蔽层会受到复杂的地中电流的干扰,因此传递各路信号用的是光纤。通过电容式高压套管末屏的接地线、变压器中性点接地线和外壳接地线上所套装的带铁氧体(高频磁)磁心的罗戈夫斯基线圈供给PD脉冲电流信号。通过装置在变压器外壳不同位置的超声压力传感器,接受由PD源产生的压力信号,并由此转变成电信号。在自动监测器中设置光信号发生器,并向图中所示的CD及各个MC发出光信号。最常用的是,用PD 所产生的脉冲电流来触发监测器,在监测器被触发之后,才能监测到各超声传感器的超声压力波信号。后由其中的光信号接收器接收各个声、电信号。 综合分析各个传感器信号的幅值和时延,可以初步判断变压器内部PD源的位置。如果

AOI光学检测仪的原理

由于对AOI光学检测仪的原理不是很理解,有哪位高手帮忙翻译一下以下的原理与简介?在这里先说声谢谢了! 悬赏分:20 |提问时间:2008-12-2 10:42 |提问者:hamigua200708 人认识物体是通过光线反射回来的量进行判断,反射量多为亮,反射量少为暗。AOI与人判断原理相同。AOI通过人工光源LED灯光代替自然光,光学透镜和CCD代替人眼,把从光源反射回来的量与已经编好程的标准进行比较、分析和判断。目前最常用的图像识别算法为灰度相关算法,通过计算归一化的灰度相关(normalized greyscale correlation)来量化检测图像和标准图像之间的相似程度。灰度相关的取值介于“0”和“1000”之间,“1000”代表图像完全相同,“0”代表图像完全不同,一般通过设定一个临界相关值(如650)来判断检测图像是否发生变化。相关值大于或等于临界相关值的为正常图像(元件或焊点正常),而小于临界相关值的为异常图像(元件或焊点异常)本社导入的AOI设备采用归一化的彩色相关算法(normalized color correlation),以RGB三基色的阶调度进行计算相似度。 AOI简介 ( 1)强大的检测功能 Otek 自动光学检测仪采用自主开发的归一化的彩色相关算法(normalized color correlation) 来代替一般使用的灰度相关算法。由于彩色相关算法充分利用彩色图像中的红绿兰(RGB)三基色的全部信息,所以比灰度相关算法具有更高的识别准确性和稳定性。彩色相关算法所利用的信息量比灰度相关算法多2倍,所以彩色相关的运算速度也减慢2倍,但是通过采用专门为多媒体应用所开发的专门运算指令集(MMX)技术使得Otek自动光学检测仪可以在同样或者更短的时间内搜索更多的图像信息。该设备依靠特殊的光源设置,可以使焊点在少锡和多锡时的图像与正常情况时图像的明暗程度发生明显变化,从而可以检测出焊锡错误。Otek的焊锡检测算法具有检测准确度高、误检低的特点。 推荐答案 1 引言 在激烈的市场竞争中,电子产品制造厂商必须确保产品的质量,为了保证产品的质量,在产品制造过程中对各个生产环节半成品或成品进行质量监测尤为重要,随着表面组装技术(SMT)中使用的印制电路板线路图形精细化、SMD元件微型化及SMT组件高密度组装、快速组装的发展趋势,采用目检或人工光学检测的方式检测已不能适应,自动光学检测(AOI)技术作为质量检测的技术手段已是大势所趋。 2 AOI工作原理 SMT中应用AOI技术的形式多种多样,但其基本原理是相同的(如图1所示),即用光学手段获取被测物图形,一般通过一传感器(摄像机)获得检测物的照明图像并数字化,然后以某种方法进行比较、分析、检验和判断,相当于将人工目视检测自动化、智能化。 2.1 分析算法

第章高频局部放电检测技术

《电网设备状态检修技术(带电检测分册)》 弟五章咼频局部放电检测技术 目录

第 1 节高频局部放电检测技术概述 发展历程 高频局部放电检测方法是用于电力设备局部放电缺陷检测与定位的常用测量方法之一,其检测频率范围通常在3MHz到30MHz之间。高频局部放电检测技术可广泛应用于电力电缆及其附件、变压器、电抗器、旋转电机等电力设备的局放检测,其高频脉冲电流信号可以由电感式耦合传感器或电容式耦合传感器进行耦合,也可以由特殊设计的探针对信号进行耦合。 高频局部放电检测方法,根据传感器类型主要分为电容型传感器和电感型传感器。电感型传感器中高频电流传感器(High Frequency Current Transformer ,HFCT具有便携性强、安装方便、现场抗干扰能力较好等优点,因此应用最为广泛,其工作方式是对流经电力设备的接地线、中性点接线以及电缆本体中放电脉冲电流信号进行检测,高频电流传感器多采用罗格夫斯基线圈结构。 罗格夫斯基线圈(Rogowski coils ,简称罗氏线圈)用于电流检测领域已有几十年历史。早在1887 年英国布里斯托大学的茶托克教授即进行了研究,把一个长而且形状可变的线圈作为磁位差计,并且通过测量磁路中的磁阻,试图研究更加理想的直流发电机。罗格夫斯基线圈检测技术在20 世纪90 年代被英国的公立电力公司(CEGB用在名为“ El-Cid ”的新技术里,用于测试发电机和电动机的定子[1]。罗氏线圈自公布起就受到了很多学者的重视,对于罗格夫斯基线圈的应用也越来越广泛,1963 年英国伦敦的库伯在理论上对罗格夫斯基线圈的高频响应进行了分析,奠定了罗格夫斯基线圈在大功率脉冲技术中应用的理论基础[2]。20 世纪中后期以来,国外一些专家学者和公司纷纷对罗氏线圈在电力上的应用进行了大量的研究,并取得了显着的成果。如法国ALSTHO公司有一些基于罗氏线圈电流互感器产品问世,其主要研究无源电子式互感器,在20世纪80 年代英国Rocoil 公司实现了罗格夫斯基线圈系列化和产业化。总而言之,在世界范围内对于罗格夫斯基线圈传感器的研究,于20 世纪60 年代兴起,在80 年代取得突破性进展,并有多种样机挂网试运行,90 年代开始进入实用化阶段。尤其进入21 世纪以来,微处理机和数字处理器技术的成熟,为研制新型的高频电流传感器奠定了基础。20 世纪90年代欧洲学者将罗氏线圈应用于局部放电检测,效果良好,并得到了广泛应用。例如意大利的博洛尼亚大学的. Montanari 和 A.

光电检测原理与技术

一 填空题20分,每空1分 1波长在__________-的是红外辐射。通常分为_______、_______和远红外三部分 2辐射体的辐射强度在空间方向上的分布满足公式_________________,式中I e 0是面元 dS 沿其法线方向的辐射强度。符合上式规律的辐射体称为__________,也称为朗伯体。 3光辐射普遍形式的波动方程t J t P t E E ??-??-=??+???? μ μμε22220中,方程右边两项分别由________与________引起。 4 KDP 晶体沿z 轴加电场时,由________变成了双轴晶体,折射率椭球的主轴绕________轴旋转了45度角,此转角与外加电场的大小______,其折射率变化与电场成_______。 5 KDP 晶体横向运用条件下,光波通过晶体后的相位差包括两项:其中一项与外加电场无关,是由晶体本身__________引起的;另一项为电光效应_________。 6考虑到声束的宽度,当光波传播方向上声束的宽度L 满足条件___________,会产生多级衍射,否则从多级衍射过渡到单级衍射。 7要用激光作为信息的载体,就必须解决如何将信息加到激光上去的问题,这种将信息加载于激光的过程称为调制,光束调制按其调制的性质可分为______、______、______及强度调制等。 8依据噪声产生的物理原因,光电探测器的噪声可大致分为________、________和________三类。 二 简答题,共30分,每题6分 1光电探测器性能参数包括哪些方面。 2 光子效应和光热效应。 3 请简要说出InSb 和PbS 光敏电阻的特性。 4 为什么说光电池的频率特性不是很好? 5 直接光电探测器的平方律特性表现在哪两个方面? 三 推导证明,共10分,每题5分 1 已知热电晶体极板面积为A ,热电系数为β,负载电阻为R L ,热敏元件的吸收系数为α,热导为G ,且温度变化规律为t i Te T T ω?+?=0。证明热释电探测器的电压灵敏度为()() 222211H c L u G R A R τωτωαβω++=。 2已知光电二极管的反偏压V 及最大入射光功率P ,器件的暗电导为g,临界电导为g ’,器件 光点转换灵敏度为S ,证明合理的负载电阻为:SP g SP g g V R L ''1-???? ??-=。(画出线性化处理后的伏安特性曲线) 四 分析、计算题,共40分,每题10分 1 已知热敏器件的受光面为100mm 2,频率响应范围Δf 为1H Z ,器件初始温度为300K ,发射率为ε为100%,试推导并估算此热敏探测器的最小可探测光功率。(σ=5.67×10-12J/cm 2K 4,k B =1.38×10-23J/K ) 2输入信号U in 经过二极管整流后,输出信号为U ou =KU in ,现有一按正弦规律变化的经过隔直处理后的调幅输入信号为:U in =(1+msin Ωt )sin ωt,其中的m 为调制度,Ω为调制频率,ω为载波频率,经过二极管整形后并按傅里叶级数展开,得到:

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