【正文】 發(fā)出的光線經(jīng)半透半反鏡分成 2 路發(fā)光強度相等的光線。 光電式煙塵濃度計 工廠煙囪煙塵的排放是環(huán)境污染的重要來源 ,為了控制和減少煙塵的排放量 ,對煙塵的監(jiān)測是必要的。一方面 ,輸出電壓 U 0 由顯示器顯示出來 。若帶材在運送過程中右偏 ,則遮光面積增大 ,光敏電阻的光照減弱 ,阻值變大 ,電橋失衡 ,放大器輸出電壓 U 0 為正值。 R1和 R2 是同型號的光敏電阻 ,R1 作為測量元件安置在帶材下方 ,R2 作為溫度補償元件 ,將其用遮光罩覆蓋 ,R1 ~R4 組成 1個電橋電路 ,當帶材處于中間位置時 ,通過預調電橋平衡 ,使放大器輸出電壓 U 0為零。光電帶材跑偏檢測儀的工作原理如圖 1所示 ,由光電式邊緣位置傳感器和測量電橋放大電路組成。所以 ,在自動生產過程中 ,檢測帶鋼的跑偏量并隨時給予糾偏 ,才能使生產線高速運行。 3 光電檢測技術在現(xiàn)代工業(yè)中的應用 光電帶材跑偏檢測儀 冷軋帶鋼廠的某些生產工藝采用連續(xù)生產方式 ,如連續(xù)酸洗、連續(xù)退火和連續(xù)鍍錫等。這種頻率量級上的變化使光電系統(tǒng)在實現(xiàn)方法上發(fā)生了質變．在功能上也發(fā)生了質的飛躍。而且，一般能量型傳感器輸出的電壓信號幅度都很低．也許才用儀表放大器進行放大。不同的傳感器具有不同的輸出信號。輸出環(huán)節(jié)主要顯示與記錄裝置、數(shù)據(jù)通信接口和控制裝置。輸出給輸出環(huán)節(jié)。它不能直接滿足輸出的要求。它直接從被測對象中提取被測量的信息．感受其變化．并轉化成便于測量的電參數(shù)。一般電子檢測系統(tǒng)是由傳感器、信號調理器和輸出環(huán)節(jié)三部分組成。用光電方法還便于信息的控制和存儲，易于實現(xiàn)自動化，易于與計算機連接．易于實現(xiàn)智能化。在理論上光波是永不磨損的，只要復現(xiàn)性做得好，可以永久的使用。光照到被測物體上可以認為是沒有測量力的，因此也無摩擦．可以實現(xiàn)動態(tài)測量．是各種測量方法中效率最高的一種。光是最便于遠距的介質，尤其適用于遙控和遙測．如武器 制導、光電跟蹤、電視遙測等。光電測量以光為媒介，而光是各種物質中傳播速度最快的．無疑用光學方法獲取和傳遞信息是最快的。如用激光干涉法測量長度的精度可達 0． 05斗 m／ m。 光電檢測技術將光學技術與電子技術相結合實現(xiàn)對各種量的測量．它具有如下特點： 1)高精度。 2 光電檢測技術 光電檢測技術的特性 光電檢測術是光電信息技術的主要技術之一．它主要包括光電變換技術、光信息獲取與光信息測 量技術以及測量信息的光電處理技術等。到2020年前后，半導體照明的跨越式發(fā)展即將來臨。世界光電產業(yè)中，光存儲、光顯示和光電子應用日益活躍，半導體發(fā)光二極管在全色顯示和手機背光照明燈產品中將會大量應用。 1998年美國在亞利桑那州南部的 Tucson，以亞利桑那大學為中心建立了“光谷”，“光谷”內企業(yè)約 150余家，主要從事精密電子零件、電子設計軟件研發(fā)和定位系統(tǒng)等。冷光學工業(yè)主要技術發(fā)展趨勢有塑膠鏡片、 非球面鏡技術，低熔點光學玻璃透鏡模壓成型技術。提倡技術創(chuàng)新和振興現(xiàn)代制造業(yè)的科技興國戰(zhàn)略將帶動激光加工設備、激光測量儀器、激光檢測設備以及激光元器件等產品的研制和生產。激光及應用的銷售集中體現(xiàn)在光存儲，激光測距和準直、激光醫(yī)療設備以及激光加工設備等方面。但是目前，白光 LED要真正進入家庭照明及商業(yè)場所照明還要一段時間，還要克服技術性能和成本兩大障礙 。 3)光電器件及照明產業(yè) LED照明器件可能是繼煤油燈，電燈之后照明的第三次革命。 2)發(fā)光二極管顯示屏產業(yè) LED顯示屏行業(yè)是一個新興的陽光產業(yè)。戰(zhàn)略性行業(yè)”之一，是一個比較龐大的產業(yè)，它涉及到了社會的方方面面。從上述分析可知，現(xiàn)代信息技術的主體是光子技術與微電子技術．而光子技術與微電子技術結合，它們相互交叉、相互滲透與補充，就形成了光電信息技術，光電信息技術的主要內容是電一光信息轉換和光一電信息的轉換及其應用．是現(xiàn)代信息技術的基礎和核心。當前，世界上光電傳感領域的發(fā)展可分為兩大方向：原理性研究與應用開發(fā)。 光電檢測技術課程論文 學生姓名： 班 級： 學 號： 指導老師： 光電檢測技術在工業(yè)中的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 【摘 要】 :本文明確了光電式傳感器的工作機理 ,簡要論述了光電檢測技術在工業(yè)自動化技術中的地位和作用 ,列舉了 其在現(xiàn)代工業(yè)生產中的應用實例 ,介紹了光電檢測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢及近年來研究熱點，分析光電產業(yè)現(xiàn)狀并展望了其應用景。 【關鍵詞】 :光電檢測 光電傳感器 工業(yè)應用 0 引言 光電傳感器由于反應速度快．能實現(xiàn)非接觸測量．而且精度高、分辨力高、可靠性好．加之半導體光敏器件具有體積小、重量輕、功耗低、便于集成等優(yōu)點，因而廣泛應用于軍事、宇航、通信、檢測與工業(yè)自動化控制等多種領域中。隨著光電技術的日趨成熟，對光電傳感器實用化的開發(fā)成為整個領域 發(fā)展的熱點和關鍵。 1 光電產業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 光電產業(yè)概況 光電產業(yè)被認為是 2l世紀全球經(jīng)濟發(fā)展的。按綜合傳統(tǒng)習慣和近年來細分產業(yè)發(fā)展趨勢，產業(yè)可以具體分為以下幾方面： 1)液晶產業(yè)液晶產業(yè)的市場規(guī)模日益增長，TFT2LCD下游應用設備中液晶顯示屏，筆記本電腦、液晶電視、手機需求都呈現(xiàn)出強勁的增長勢頭。作為重要的現(xiàn)代信息發(fā)布媒體之一，它在證券交易、金融，交通、體育、舞臺、廣告等領域得到廣泛應用。 LED原材料、外延、芯片、封裝、應用及相關配套件，設備儀器儀表等已形成完整的產業(yè)鏈。 4)激光產業(yè)，國內從事激光器及激光應用設備生產的單位約 500多家。激光行業(yè)正面臨極好的發(fā)展時期。 5)光學產業(yè)由于發(fā)達國家已基本退出光學冷加工行業(yè)，向現(xiàn)代光電技術和光學設計領域集中，因此全球光學冷加工產業(yè)向中國轉移的格局已基本形成，大多聚集于珠三角和長三角地區(qū)。 全球光電產業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 美國政府一向以科技發(fā)展作為經(jīng)濟增長和軍事發(fā)展，早已將光電子技術列入“美國國家關鍵技術”、“商務部新興技術”和“國防部關鍵技術”的研究計劃。 以三星公司為首的平板顯示器供應商，在積極地擴大產能，建立新的生產線以滿足市場的需求， LED顯示器已轉向家用電視機， 不斷擴大屏幕尺寸、降低成本和提高亮度。光伏發(fā)電將在 21世紀前半期成為重要的能源之一，世界光伏產業(yè)將以每年 3 O％以上的增長率保持高速展。在光電產業(yè)，哪個國家或地區(qū)取得了主動權，它就會在 2l世紀的尖端科技的較量中魁。如用光電方法實現(xiàn)各種物理量的測量，微光、弱光測量，紅外測量，光掃描、光跟蹤測量，激光測量，光纖測量，圖象像測量等。光電測量的精度是各種測量技術中精度最高的一種。 2)高速度。 3)遠距離、大量程。 4)非接觸測量。 5)壽命長。 6)具有很強的信息處理和運算能力，可將復雜信息并行處理。 設計方法 光電傳感器是通過把光強度的變化轉換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的．它的基本結構是首先把被測量的變化轉換成光信號的變化．然后 借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號．光電傳感器一般由光源．光學通路和光電元件三部分組成．由于被測對象復雜多樣．故檢測系統(tǒng)的結構也不盡相同。 光電傳感器處于被測對象與檢測系統(tǒng)的接口處．是一個信號變換器。 傳感器檢測到的信號一般為電信號。需要進一步的變換、處理和分析，即通過信號調理電路將其轉換為標準的電信號。 根據(jù)檢測系統(tǒng)輸出的目的和 形式的不同。傳感器的信號調理電路是由傳感器的類型和對輸出信號的要求決定的。能量控制型傳感器輸出的是電參數(shù)的變化．需采用電橋電路將其轉換成電壓的變化．而電橋電路輸出的電壓信號幅度較小．共模電壓又很大．需要用儀表放大器進行放大．在能量轉換型傳感器輸出的電壓、電流信號中一般都含有較大的噪聲信號．需加濾波電路提取有用的信號．而濾波出無用的噪聲信號。與電子系統(tǒng) 載波相比．光電系統(tǒng)載波的頻率提高了幾個數(shù)量級。主要表現(xiàn)在載波容量、角分辨率、距離分辨率和光譜分辨率大為提高，因此，在信道、雷達、通信、精導、導航、測量等領域獲得廣泛應用。在這些生產線中 ,帶鋼在運送過程中容易在傳送帶上發(fā)生跑偏 ,致使其邊緣與傳送機械發(fā)生碰撞和摩擦 ,從而產生卷邊和斷裂 ,造成廢 品 ,同時 ,也會使傳送機械損壞 。光電帶材跑偏檢測儀用來檢測帶材在加工中偏離正確位置的大小及方向 ,是為糾偏控制電路提供糾偏信號而設計的。 圖 1 光電帶材跑偏檢測儀工作原理圖 從圖 1可以看出 ,光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡 2 匯聚成平行光束后 ,再經(jīng)透鏡 3匯聚入射到光敏電阻 R1上 ,透鏡 3分別安置在帶材相關位置的上、下方 ,在平行光束到達透鏡 3的途中 ,將有部分光線被帶材遮擋 ,從而使光敏電阻受照的光通量減少。如果帶材在運送過程中左偏時 ,遮光面積減小 ,光敏電阻的光照增加 ,阻值變小 ,電橋失衡 ,放大器輸出電壓 U 0 為負值 。輸出電壓 U0 的正負及大 小反映了帶材走偏的方向及大小。另一方面 ,由糾偏控制系統(tǒng)作為驅動執(zhí)行機構 ,產生糾偏動作的控制信號。如圖 2所示為光電式煙塵濃度計的工作原理圖。一路光線直接到達光敏三極管上 ,產生作為被測煙塵濃度的參比信號 。 2 路光線均轉換成電壓信號 U U2,由運算器計算出 U1和 U