光電檢測技術及應用

內容概要

　　《光電檢測技術及應用》為高等工科院校“測控技術與儀器”、“光電信息工程”、“光學工程”、“光信息科學與技術”、“光電子技術”、“計量技術”、“電子技術”等專業(yè)的“光電檢測技術”課程的通用教材。
　　本書分為上下兩篇：上篇主要講述了光電檢測系統(tǒng)的組成、基本概念、基礎知識，對光電檢測技術中的光源、光電檢測器件的結構、原理、特性參數(shù)和使用方法進行了詳細說明，并對輻射信號檢測的原理與方法及與典型器件對應的檢測電路的設計進行了系統(tǒng)論述；下篇結合作者光電檢測技術方面的科研成果，具體與系統(tǒng)地描述了光電檢測系統(tǒng)的應用，如光學相關檢測、外形尺寸檢測、位移量檢測、外觀檢測、光纖傳感檢測以及光電檢測技術綜合應用的具體實例。
　　本書具有理論和實際密切結合、論述系統(tǒng)深入而又通俗易懂的特點，既可以作為相關專業(yè)的大學本科教材，也可以作為研究生教材和相關工程技術人員設計光電檢測系統(tǒng)的參考資料。
　　為方便教學，本書配有免費教學課件，各章節(jié)后的思考題和習題配有免費的參考答案，歡迎選用本書作教材的老師索取。

書籍目錄

前言
上篇 基礎理論篇
第1章 緒論
第2章 光電效應
2.1 半導體物理基礎
2.1.1 半導體的特性
2.1.2 能帶理論
2.1.3 半導體的導電結構
2.1.4 載流子的運動
2.1.5 半導體的PN結
2.1.6 半導體對光的吸收
2.2 內光電效應
2.2.1 光電導效應
2.2.2 光生伏特效應
2.3 外光電效應
思考題與習題
第3章 光電檢測器件
3.1 光電導器件
3.1.1 光敏電阻的原理與結構
3.1.2 典型光敏電阻
3.1.3 光敏電阻的基本特性
3.2 光生伏特器件
3.2.1 光敏二極管
3.2.2 硅光電池
3.2.3 光敏晶體管
3.2.4 色敏光生伏特器件
3.2.5 光生伏特器件組合件
3.2.6 光電位置敏感器件
3.3 光電發(fā)射器件
3.3.1 光電倍增管
3.3.2 真空光電管
3.4 熱輻射探測器件
3.4.1 熱敏電阻
3.4.2 熱電偶探測器
3.4.3 熱電堆探測器
3.5 熱釋電器件
3.5.1 熱釋電器件的基本工作原理
3.5.2 熱釋電器件的電壓靈敏度
3.5.3 熱釋電器件的噪聲、響應時間與阻抗特性
3.5.4 快速熱釋電探測器
3.6 光耦合器件
3.6.1 光耦合器件的結構與電路符號
3.6.2 光耦合器件的特性參數(shù)
3.6.3 光耦合器件的應用
3.7 圖像傳感器
3.7.1 圖像傳感器的分類
3.7.2 真空攝像管
3.7.3 電荷耦合器件
3.7.4 CMOS圖像傳感器
3.7.5 紅外熱成像
3.7.6 圖像的增強與變像
思考題與習題
第4章 半導體發(fā)光管與激光器
4.1 發(fā)光二極管
4.1.1 發(fā)光二極管的發(fā)光機理
4.1.2 發(fā)光二極管的應用
4.2 半導體激光器
4.2.1 半導體激光器的發(fā)光原理
4.2.2 半導體激光器的結構
4.3 幾種典型的激光器
4.3.1 氣體激光器
4.3.2 固體激光器
4.3.3 染料激光器
思考題與習題
第5章 輻射信號檢測
5.1 直接探測法
5.1.1 光學系統(tǒng)
5.1.2 調制盤
5.1.3 調制盤對背景信號的空間濾波
5.2 光外差探測法
5.2.1 光外差探測原理
5.2.2 光外差探測的特性
5.3 白噪聲中的脈沖探測
5.3.1 探測閾值及信噪比
5.3.2 濾波器帶寬的選擇
5.4 幾何光學方法的光電信息變換
5.4.1 長、寬尺寸信息的光電變換
5.4.2 位移信息的光電變換
5.4.3 速度信息的光電變換
5.5 溫度檢測
5.6 莫爾條紋
思考題與習題
第6章 光電檢測系統(tǒng)典型電路
6.1 光敏電阻的變換電路
6.1.1 基本偏置電路
6.1.2 恒流電路
6.1.3 恒壓電路
6.2 光生伏特器件的偏置電路
6.2.1 反向偏置電路
6.2.2 零伏偏置電路
6.3 光電管的偏置電路
6.4 CCD器件驅動電路
6.4.1 CCD驅動電路時序方法
6.4.2 可編程器件產生CCD驅動時序
6.5 視頻信號二值化處理電路
6.5.1 閾值法
6.5.2 微分法
6.6 光電信號辨向處理與細分電路
6.6.1 光電信號辨向處理
6.6.2 電子細分
思考題與習題
下篇 技術應用篇
第7章 光學相關檢測
7.1 基本概念
7.1.1 能量信號與功率信號
7.1.2 相關函數(shù)
7.1.3 相關接收
7.1.4 相敏檢波器
7.2 互相關器
7.2.1 互相關器的工作原理
7.2.2 互相關器的典型電路
7.3 光學相關檢測與識別
7.3.1 光學相關檢測概況
7.3.2 光學相關檢測原理
7.3.3 實時聯(lián)合變換相關器的結構
7.3.4 光學相關器主要部件的確定
7.3.5 光學相關器的應用
思考題與習題
第8章 外形尺寸檢測
8.1 概述
8.2 模擬變換檢測法
8.3 光電掃描檢測法
8.3.1 光學掃描法
8.3.2 電掃描法
8.4 CCD自掃描檢測法
思考題與習題
第9章 位移量檢測
9.1 激光干涉位移檢測
9.1.1 激光干涉原理
9.1.2 激光干涉儀原理
9.2 光柵線位移檢測
9.2.1 光柵位移傳感器（光柵尺）的光電讀數(shù)頭
9.2.2 光源和光強調制
9.2.3 四相交流信號和前置放大器
9.2.4 光柵位移檢測裝置（光柵尺）
9.3 光柵角位移檢測
9.3.1 概述
9.3.2 增量式軸角編碼器
9.3.3 絕對式光電軸角編碼器的基本原理
9.3.4 讀數(shù)和細分
9.3.5 狹縫及光電信號
9.3.6 編碼器誤差
9.4 軸向位移測量
9.5 激光測距
9.5.1 脈沖法測距
9.5.2 相位法測距
9.5.3 典型儀器簡介
思考題與習題
第10章 外觀檢測
10.1 外觀檢測的方式和原理
10.1.1 反射式與透射式外觀檢測
10.1.2 正反射式與非正反射式（漫反射式）檢測
10.1.3 掃描方式
10.2 光電變換器
10.2.1 疵病信號
10.2.2 光源選擇
10.3 信號處理及檢測裝置
10.3.1 通量式疵病信號的處理方法
10.3.2 檢測裝置
10.4 表面粗糙度檢測
10.4.1 概述
10.4.2 激光外差法檢測粗糙度原理
10.5 內表面疵病檢測
10.5.1 管道內表面疵病檢測系統(tǒng)組成
10.5.2 檢測系統(tǒng)工作原理與特點
思考題與習題
第11章 光纖傳感測量
11.1 光導纖維的基本知識
11.1.1 光纖傳光原理
11.1.2 光纖的分類
11.1.3 光纖的基本特性
11.2 光纖傳感器原理及應用
11.2.1 分類與特點
11.2.2 光纖傳感器
11.2.3 光變換器與光纖兼容
思考題與習題
第12章 光電檢測技術的綜合應用
12.1 光電多功能二維自動檢測系統(tǒng)
12.1.1 測量系統(tǒng)的總體結構
12.1.2 同軸度誤差測量系統(tǒng)
12.1.3 環(huán)距測量方法的研究
12.2 曲臂光電綜合測量系統(tǒng)
12.2.1 系統(tǒng)的組成與總體布局
12.2.2 被測參數(shù)測量原理
12.3 激光掃描圓度誤差測量系統(tǒng)
12.3.1 圓度誤差測量原理
12.3.2 工件安裝偏心誤差的檢測
12.3.3 實驗結果與分析
12.4 飛輪齒圈總成圓跳動非接觸檢測系統(tǒng)
12.4.1 測量系統(tǒng)原理
12.4.2實驗結果和分析
12.5 座圈尺寸光電非接觸測量系統(tǒng)
12.5.1 總體結構與工作原理
12.5.2 直徑測量原理
12.5.3 數(shù)據處理系統(tǒng)設計
12.5.4 測量結果與分析
12.6 管道直線度光電檢測系統(tǒng)
12.6.1 直線度光電檢測的結構與工作原理
12.6.2 檢測系統(tǒng)的組成
思考題與習題
部分習題參考答案
參考文獻

章節(jié)摘錄

版權頁：采用不同的手段和方法獲取信息，運用光電技術的方法來檢驗和處理信息，從而實現(xiàn)各種幾何量和物理量的測量，稱為光電檢測技術。光電檢測技術具有系統(tǒng)性和綜合性，涉及光學、電子學、計算機科學等多個領域。其中，光學理論包括兒何光學理論、量子光學理論、干涉衍射理論、光柵理論、光電發(fā)射理論等；電子學理論包括電磁波理論、放大器理論、晶體管電路基礎理論、集成電路理論、模擬電路和數(shù)字電路理論、噪聲理論、電子元器件失效的浴盆效應理論等；計算機科學包含計算機硬件、軟件（程序設計）技術、網絡技術等。隨著科學技術和生產的發(fā)展，光電技術已深人到各行各業(yè)，在信息與信號提取和分析中起到重要作用。光電信息的檢測和處理已成為十分重要的研究內容，國內對光電技術的發(fā)展日益重視，已形成現(xiàn)代高新技術的光電子產業(yè)。作為高等院校，從培養(yǎng)創(chuàng)新人才的角度出發(fā)，對光電檢測技術尤為重視，幾乎所有工科院校均設有光電技術方面的課程。光電檢測相關的教材與各種論著也大量出現(xiàn)，但為了配合本科生教學，內容多側重于元器件原理與特性介紹，對于光檢測技術總體設計與應用講解較少。而近年來國內應用光電技術，針對不同的檢測需求，開發(fā)了大量典型光電檢測儀器與系統(tǒng)，形成許多光電檢測新技術與新方法。鑒于這種情況需要對光電檢測技術應用進行介紹，以供廣大學生對現(xiàn)代光電檢測的基本原理和有關新技術有所了解，達到拋磚引玉的目的。

編輯推薦

《普通高等教育"十二五"規(guī)劃教材:光電檢測技術及應用》由機械工業(yè)出版社出版。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    光電檢測技術及應用 PDF格式下載

---