东华大学出版社：《光电信息技术》教材电子教案（PPT课件讲稿）第四章 光电信息技术（4.1光电检测）

第四章光电信息技术应用 国< 第四章光电信息技术应用 §41光电检测& §42.光电控制 §43光纤通信 §44光纤传感器 §45光电信息技术其它应用 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 1 第四章 光电信息技术应用 第四章 光电信息技术应用 §4.1 光电检测 §4.2. 光电控制 §4.3光纤通信 §4.4 光纤传感器 §4.5 光电信息技术其它应用

§4.1光电检测 国< §4.1光电检测 §411光电检测基本方法 §4.1.2几何量检测 §4.13机械量检测 §41.4温度检测 §415机器人视觉系统 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 2 §4.1 光电检测 §4.1 光电检测 §4.1.1 光电检测基本方法 §4.1.2 几何量检测 §4.1.3 机械量检测 §4.1.4 温度检测 §4.1.5 机器人视觉系统

§4.11光电检测基本方法 国< §411光电检测基本方法 光电传感器由光源、光学系统和光电信息 转换器件三部分组成。光电传感器可以分为以 下三种: 1、直射型 2、反射型 3、辐射型 根据检测原理光电检测的基本方法有直接 作用法、差动法、补偿法和脉冲法等 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 3 §4.1.1 光电检测基本方法 §4.1.1 光电检测基本方法 光电传感器由光源、光学系统和光电信息 转换器件三部分组成。光电传感器可以分为以 下三种： 1、 直射型 2、 反射型 3、 辐射型 根据检测原理光电检测的基本方法有直接 作用法、差动法、补偿法和脉冲法等

§4.11光电检测基本方法 国< 直接作用法 被测物理量 光通量 光电传感器 放大、定标 直接读数 图4.1.1-1直接作用法测量框图 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 4 一． 直接作用法 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国< 差动法 7光楔 E 放大_相敏检波 R 调制盘 被测物 图4.1.1-2双光路差动法测量物体长度 5 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 5 二． 差动法 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国2,光电传感器输出U 有交变分量,幅值取决于φ1与φ2之差,U=S(q1 φ2)=SAφ 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 6 1．调整： 放入标准工件的尺寸，调整光楔，使φ1 ＝φ2，使 μA表读数为“0” ， 2．测量： 当工件尺寸无误差时，使φ1 ＝φ2，光电传感器输 出U无交变分量，见图4.1.1－3； 当工件尺寸变小时，φ1>φ2，光电传感器输出U 有交变分量，幅值取决于φ1与φ2之差，U＝S(φ1 - φ2 )=SΔφ。 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国中21[中 中1<中 「「」 图4.1.1-3光电传感器输出 当工件尺寸变大时,q1<q2,光电传感器输出U有 交变分量,幅值取决于q1与φ2之差,U=S(q12)= S△q。 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 7 当工件尺寸变大时，φ1<φ2，光电传感器输出U有 交变分量，幅值取决于φ1与φ2之差，U＝S(φ1 -φ2 )=－ SΔφ。 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国< 3.结论: 1〕测量值的大小决定于u的幅值,测量值的正负决 定于u的相位,可通过相敏检波器得到。 2〕双光路测量可以消除杂散光、光源波动、温度变 化和电源电压波动带来的测量误差,测量精度和灵敏 度大大提高。 相敏检波器(PSD)理论 uo 滤波器 图4.1.1-4相敏检波器原理图 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 8 3．结论： 1〕测量值的大小决定于u的幅值，测量值的正负决 定于u的相位，可通过相敏检波器得到。 2〕双光路测量可以消除杂散光、光源波动、温度变 化和电源电压波动带来的测量误差，测量精度和灵敏 度大大提高。 4．相敏检波器(PSD)理论 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国< 三、补偿法 用光或电的方法补偿由被测量变化而引起的光通 量变化,补偿器的可动元件联接读数装置指示出补偿量 值,补偿值的大小反映了被测量变化的大小 四.脉冲测量法 受被测量控制的光通量转换成电脉冲,其参数 (脉宽、相位、频率、脉冲数量等)反映了被测量的 大小。 1.脉宽法测长 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 9 三、补偿法 用光或电的方法补偿由被测量变化而引起的光通 量变化,补偿器的可动元件联接读数装置指示出补偿量 值,补偿值的大小反映了被测量变化的大小. 四． 脉冲测量法 受被测量控制的光通量转换成电脉冲，其参数 （脉宽、相位、频率、脉冲数量等）反映了被测量的 大小。 1． 脉宽法测长 §4.1.1 光电检测基本方法

§4.11光电检测基本方法 国< 图411-8给出了脉宽法测长的原理。被测物L 在传送带上以速度v前进,光电传感器将物体的长度L 转换成脉宽来开启门电路,计数器将计下与脉宽对应 的高频脉冲数N,则 L=vt=vkN=KN 2.相位法测距 [计数[微机 高频脉神 i21口 微分 vatum 图4.1.1-9相位法测距框图及波形 10 第三章光电信息转换

目录 章首 节首 上一张 下一张 结束 第三章 光电信息转换 10 图4.1.1－8给出了脉宽法测长的原理。被测物L 在传送带上以速度v前进，光电传感器将物体的长度L 转换成脉宽来开启门电路，计数器将计下与脉宽对应 的高频脉冲数N，则 L＝vt＝vkN＝KN 2． 相位法测距 §4.1.1 光电检测基本方法