第9章新型光電傳感器

傳感器原理及應(yīng)用主要內(nèi)容：

9.1新型光電器件

9.2電荷耦合器件

9.3光纖傳感器第9章

新型光電傳感器當(dāng)前1頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器

所謂新型傳感器是指最近十幾年來(lái)研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的，已經(jīng)或正在走向?qū)嵱没A段的傳感器。新型光電傳感器包括：

固態(tài)光電傳感器:象限探測(cè)器、光敏器件陣列、光電位置敏感器件（PSD）自掃描光電二極管陣列（SSPD）、電荷耦合器件（CCD）光纖傳感器概述當(dāng)前2頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電式傳感器概述

指紋鎖指紋門禁光纖當(dāng)前3頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器象限探測(cè)器可用來(lái)確定光點(diǎn)在二維平面上的位置坐標(biāo);用于準(zhǔn)直、定位、跟蹤。器件工作原理基于各種光電效應(yīng)。象限探測(cè)器結(jié)構(gòu)：利用光刻技術(shù)將光敏器件的敏感面分割成若干面積相等、形狀相同、位置對(duì)稱的區(qū)域，背面為一整體。各分割面引出導(dǎo)線就構(gòu)成了象限探測(cè)器。典型的象限探測(cè)器有：四象限光電二極管、硅光電池、光電倍增管、二象限硅光電池、光敏電阻等。9.1新型固態(tài)光電傳感器

9.1.1象限探測(cè)器當(dāng)前4頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器9.1.1象限探測(cè)器四象限探測(cè)器來(lái)確定光斑的中心位置(如激光準(zhǔn)直);根據(jù)探測(cè)器坐標(biāo)軸線和測(cè)量系統(tǒng)基準(zhǔn)線的安裝位置角度不同，可采用不同的數(shù)據(jù)運(yùn)算電路。(UA-UC)/(UA+UB+UC+UD)(UD-UB)/(UA+UB+UC+UD)UA+UB+UC+UD4321UAUDUBUC減法加法器減法除法除法YXXY光斑位置四象限探測(cè)器直差電路當(dāng)前5頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器9.1.1象限探測(cè)器器件坐標(biāo)和測(cè)量系統(tǒng)基線成45°角安裝，X、Y軸各自具有兩個(gè)對(duì)稱的光電器件，可分別兩兩獨(dú)立地計(jì)算坐標(biāo)值。對(duì)角線信號(hào)直接相減，就可確定光點(diǎn)位置，故稱“直差”。UY=K[（UA-UC）/（UA+UB+UC+UD）]UX=K[（UD-UB）/（UA+UB+UC+UD）]（UA+UB+UC+UD）為光斑自身幅值總量;K為電路放大系數(shù)，與光斑直徑和功率有關(guān)；

UA、UB、UC、UD代表探測(cè)器放大后輸出電壓值.XY0DCBAXY基線光電器件光斑位置

輸出偏移量為（1）直差電路形式當(dāng)前6頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器器件坐標(biāo)和基線成水平安裝，只要有兩塊相對(duì)X軸對(duì)稱的光電器件就可以判斷Y坐標(biāo)。1、4象限合并（UA+UD），2、3象限合并（UB+UC），兩者相減（UA+UD）-（UB+UC）得到Y(jié)坐標(biāo)電壓值；X坐標(biāo)同理。電路連接是先計(jì)算相鄰象限信號(hào)和，再計(jì)算信號(hào)的差，所以稱為“和差”電路。423UY=K[（UA+UD）-（UB+UC）]UX=K[（UA+UB）-（UC+UD）]UX

、UY分別代表在X方向、Y方向偏離探測(cè)器中心點(diǎn)的情況。XYXY0

輸出偏移量為（2）和差電路形式當(dāng)前7頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器9.1.1象限探測(cè)器

為消除光斑自身總量的變化，采用和差比幅電路。輸出電壓為：UY=K[（UA+UD）-（UB+UC）]/(UA+UB+UC+UD)UX=K[（UA+UB）-（UC+UD）]/(UA+UB+UC+UD)UA+UDUB+UCUC+UDUA+UB加法加法加法除法除法UAUDUBUC423加法減法加法減法(UA+UD）-（UB+UC）（UA+UB）-（UC+UD）UA+UB+UC+UDBACDYX當(dāng)前8頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器9.1.1象限探測(cè)器以上兩種電路只是運(yùn)算電路不同,實(shí)際應(yīng)用時(shí)不同探測(cè)器放大電路類型不同,不同敏感元件需采用不同的電路.象限探測(cè)器的幾個(gè)缺點(diǎn):分割產(chǎn)生死區(qū),當(dāng)光斑很小時(shí)死區(qū)影響明顯;若光斑全部落入某個(gè)象限,輸出信號(hào)無(wú)法表示光斑位置,

測(cè)量范圍受限;3.測(cè)量精度與光強(qiáng)有關(guān),與漂移有關(guān),分辨率、精度受限。423（3）放大圖中兩個(gè)光電位置計(jì)算結(jié)果相同當(dāng)前9頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器光電位置傳感器PSD（Positionsensitivedetector

）是一種新型的橫向光電效應(yīng)器件，也是光點(diǎn)位置敏感，輸出信號(hào)與光點(diǎn)在光敏面上的位置有關(guān)。當(dāng)入射光點(diǎn)照在光敏面上時(shí)由于光生載流子的流動(dòng)產(chǎn)生光生電流I，經(jīng)運(yùn)算后即可知光點(diǎn)的位置。廣泛應(yīng)用于激光光束對(duì)準(zhǔn)、位移、振動(dòng)測(cè)量、平面度檢測(cè)、坐標(biāo)平面度檢測(cè)、二維坐標(biāo)檢測(cè)系統(tǒng)。與象限探測(cè)器相比特點(diǎn)是：9.1.2光電位置式傳感器（PSD）對(duì)光斑的形狀無(wú)要求，輸出信號(hào)與光的聚焦無(wú)關(guān)，只與光的能量中心位置有關(guān)，給測(cè)量帶來(lái)方便；光敏面無(wú)須分割，消除了死區(qū)，可連續(xù)測(cè)量光斑位置，分辨率高；可同時(shí)檢測(cè)位置和光強(qiáng)，輸出總電流與入射光強(qiáng)有關(guān)。當(dāng)前10頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器（1）PSD的工作原理I本征區(qū)PNLLI0123XAI1I2A中心P層作光敏層，還是個(gè)均勻的電阻層，在外電場(chǎng)作用下光電流通過(guò)電阻層由電極輸出；電極1、電極2，分別輸出電流I1、I2;電流與光點(diǎn)到各電極的距離（電阻）成反比；PSD的斷面結(jié)構(gòu)為PIN型半導(dǎo)體，在硅片上分為三層：

P—上層，N—下層，I—中間層（本征區(qū)）設(shè)電極距光敏面中心點(diǎn)距離為L(zhǎng)，電極3處中心位置，XA為光點(diǎn)距中心點(diǎn)的距離；電極上光電流分別為I1、I2，I0為總電流。當(dāng)前11頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器（1）PSD的工作原理I0為總電流不變可見(jiàn)，光斑能量中心相對(duì)器件中心的位置只與電極電流的差值和總電流的比值有關(guān)，與入射光能量的大小無(wú)關(guān)。

光斑離中心點(diǎn)的距離為：I本征區(qū)PNLLI0123XAI1I2A中心

電極上光電流分別為I1、I2當(dāng)前12頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器（2）一維PSD及等效電路一維PSD主要用來(lái)測(cè)量光點(diǎn)在一維坐標(biāo)（X）方向上的位置PSD;

等效電路中：IP光電流、VD理想二極管、RD

定位電阻、

Cj

結(jié)電容、Rsh結(jié)電阻12312RD3VDRshIPCj等效電路結(jié)構(gòu)示意圖9.1.2光電位置式傳感器（PSD）當(dāng)前13頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器二維PSD主要用來(lái)測(cè)量平面光點(diǎn)的（X、Y）坐標(biāo)，感光的方型面比一維多一對(duì)電極，按結(jié)構(gòu)分為兩類：兩面分離型PSD

兩對(duì)垂直信號(hào)電極在上下兩個(gè)表面，與光點(diǎn)位置有關(guān)的信號(hào)電流先在一個(gè)面上（上）形成Ix和Ix’，匯總后又在另一個(gè)面（下）形成兩路電流Iy和Iy’。表面分離型PSD1234VDRshIPCj12RDIyIy’34Ix’IxRD（3）二維PSD及等效電路二維PSD結(jié)構(gòu)等效電路9.1.2光電位置式傳感器（PSD）當(dāng)前14頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器（4）PSD及轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換電路首先對(duì)PSD輸出的光電流進(jìn)行電流-電壓轉(zhuǎn)換放大，通過(guò)加、減運(yùn)算放大器進(jìn)行預(yù)置相加和加減運(yùn)算，最后通過(guò)模擬除法器得到光的位置信號(hào)（與光的能量無(wú)關(guān)）。所有運(yùn)放采用低漂移運(yùn)算放大器，反饋電阻Rf的阻值大小決定入射光強(qiáng)以及后續(xù)電路最大輸入電壓。二維系統(tǒng)可分別采用兩套這樣的轉(zhuǎn)換電路。IxI’xIyI’yUR9.1.2光電位置式傳感器（PSD）當(dāng)前15頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器（4）PSD及轉(zhuǎn)換電路一維PSD轉(zhuǎn)換電路

IxI’xIyI’yURRfRf9.1.2光電位置式傳感器（PSD）加法器減法器當(dāng)前16頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器9.1新型固態(tài)光電傳感器

器件封裝形式MUXV+ABCOUT9.1.3光敏管陣列電路連接結(jié)構(gòu):將N個(gè)光敏管集成在一個(gè)硅片上，各管的一端連接在一起，另一端各自單獨(dú)輸出。工作原理與光敏二極管（晶體管）完全相同，只是組成的結(jié)構(gòu)形式不同而已。當(dāng)前17頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器

陣列的每個(gè)光敏管稱像元，也稱連續(xù)工作方式。光敏像元的個(gè)數(shù)為10-32個(gè)，外圍電路根據(jù)普通光敏管電路設(shè)計(jì)。每個(gè)像元信號(hào)需要一個(gè)獨(dú)立的信號(hào)放大和處理電路，過(guò)于復(fù)雜，為化減外圍電路結(jié)構(gòu)采用多路模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)地址A、B、C選通陣列中每個(gè)光敏元；掃描檢測(cè)輸出可用放大解調(diào)電路，這種形式適用微機(jī)測(cè)試系統(tǒng)。如果像元很多（64路以上）光敏元陣列外圍電路過(guò)于復(fù)雜。這種器件主要用于光信號(hào)位移檢測(cè)。MUXV+ABCOUT9.1.3光敏管陣列當(dāng)前18頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器9.1.3光敏管陣列當(dāng)前19頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器自掃描光電二極管也是將N個(gè)光敏管集成在一個(gè)硅片上，在器件內(nèi)部集成了光敏管和數(shù)字移位寄存器電路。工作方式為電荷存儲(chǔ)方式，根據(jù)像元的排列不同自掃描二極管陣列可分為線陣、面陣、特殊陣列。線陣像元有64、128、256、512….4096等。UcVB1VBNVT2VD2CdRLI0VTNVDNCdVT1VD1Cd數(shù)字移位寄存器EOSSφU09.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）1.SSPD結(jié)構(gòu)當(dāng)前20頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器

SSPD的像元依據(jù)預(yù)充電

放電

充電

放電充電

這樣的循環(huán)往復(fù)過(guò)程工作，主要有放電（積分）

充電（輸出）兩個(gè)階段。一個(gè)像元結(jié)構(gòu)

SSPD器件單元結(jié)構(gòu)與普通MOSFET結(jié)構(gòu)幾乎相同，區(qū)別是氧化層部分裸露，光線可以透過(guò)氧化層直接照到半導(dǎo)體層。源極ShvAL膜漏極D柵極GSiO2

光電二極管N—SiSiO2P9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）2.電荷存儲(chǔ)工作原理當(dāng)前21頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器VDVTUg=LCdRLI0UcIP+IDSSPD器件一個(gè)像元結(jié)構(gòu)等效電路V0VTVDUg=HCdRLI0Uc柵極G9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）圖為一個(gè)像元電路，虛線框內(nèi)為光電二極管等效電路；

Cd等效結(jié)電容；Uc二極管反向偏置電壓；RL負(fù)載電阻；場(chǎng)效應(yīng)管VT充當(dāng)開(kāi)關(guān)，柵極Ug電壓高、低控制VD通斷，使結(jié)電容Cd處于不同工作狀態(tài)。當(dāng)前22頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器URLUgtontoffUDUcUcd預(yù)充電過(guò)程曲線在ton段IP+ID9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）V0VTVDUg=HCdRLI0Uc柵極G

預(yù)充電柵極Ug高電平，開(kāi)關(guān)管VT閉合；偏置電壓Uc通過(guò)負(fù)載電阻RL向光電二極管充電；由于光電流Ip和暗電流Id相對(duì)電源電流I0很小，所以二極管等效結(jié)電容Cd的主要充電電流以電源為主；當(dāng)充電達(dá)到穩(wěn)定后，P-N結(jié)上電壓基本為電源電壓Uc

；等效結(jié)電容Cd上的電荷為

Q=CdUc

當(dāng)前23頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器柵極Ug（L）低電平時(shí)，開(kāi)關(guān)管VT（off）斷開(kāi)；由于光電流Ip和暗電流Id的存在，二極管等效結(jié)電容Cd上電壓將緩慢放電；設(shè)VT斷開(kāi)時(shí)間Ts為電荷積分時(shí)間，暴光過(guò)程在積分時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的平均光電流為Ip，暴光過(guò)程中Cd上釋放的電荷是：△Q=（Ip+Id)Ts≈IpTs室溫下暗電流很小（pA）可忽略，此時(shí)結(jié)電容上電壓因放電而下降，下降到

Ucd=Uc-△Q/Cd暴光過(guò)程曲線在（toff）段9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）URLUgtontoffUDUcUcdV0VTVDUg=LCdRLI0Uc柵極GIP+ID

暴光過(guò)程當(dāng)前24頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器

循環(huán)再充電再充電曲線在（ton’）段9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）顯然補(bǔ)充的電荷等于暴光過(guò)程中Cd上釋放的電荷，再次充電電流I0在RL上的壓降URL等于光電流在負(fù)載電阻上的壓降。最大值為：

ULMax=Uc–Ucd=△Q/Cd

V0VTVDUg=LCdRLI0Uc柵極GIP+ID柵極Ug再次高電平時(shí)開(kāi)關(guān)管VT閉合；光電二極管上信號(hào)經(jīng)過(guò)Ts積分時(shí)間后，結(jié)電容Cd上的電壓為Ucd，以該電壓做起始值，電源Uc經(jīng)負(fù)載RL向結(jié)電容Cd再次充電直到Cd上電壓再次達(dá)到Uc。URLUgtontoffUDUcUcdton，當(dāng)前25頁(yè)，總共140頁(yè)。

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新型光電傳感器

輸出信號(hào)UL9.1.4自掃描光電二極管陣列（SSPD）輸出信號(hào)與照度和積分時(shí)間成正比，與時(shí)間常數(shù)成反比，減小電容Cd可提高靈敏度。MOSFET周期通斷電路不斷充、放電過(guò)程，負(fù)載上信號(hào)反映該像元的光照度大小。URLUgtontoffUDUcUcd負(fù)載電阻上的壓降最大值：ULMax=Uc–Ucd=△Q/Cd

輸出峰值電壓反映光電二極管的光生電信號(hào)的大小，帶入后有：ULMax=△Q/Cd=IpTs/Cd=SpETs/Cd

負(fù)載電阻RL上的電流為：I0=ULMax/RL=IpTs/CdRL=IpTs/ττ=CdRL為電路時(shí)間常數(shù)，E為積分時(shí)間內(nèi)平均輻照度；當(dāng)前26頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器（1）線陣SSPD——主要由三部分組成感光部分,由N個(gè)光電二極管等間距直線排列組成陣列；多路開(kāi)關(guān),由N個(gè)MOS場(chǎng)效應(yīng)管（VT1～VTN）組成，源極接光電二極管，漏極相連組成視頻輸出線U0；移位寄存器，提供各路MOSFET的柵極掃描控制信號(hào)。UcVB1VBNVT1VD2CdRLIoVTNVDNCdVT1VD1Cd數(shù)字移位寄存器EOSSφU09.1.5SSPD器件當(dāng)前27頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器（1）線陣SSPD——

移位寄存器控制φ時(shí)鐘信號(hào),使移位寄存器的UB1～UBN依次輸出延遲一拍的掃描信號(hào)負(fù)脈沖（實(shí)際器件有兩相、三相、四相和六相）；

S為起始脈沖，一個(gè)幀脈沖啟動(dòng)后掃描開(kāi)始；

移位寄存器,順序輸出的控制信號(hào)使VT按次序依次閉合、斷開(kāi)，把光電二極管上的光電信號(hào)從視頻輸出線上輸出，形成U0

。UcUB1UBNVT2VD2CdRLVTNVDNCdVT1VD1Cd數(shù)字移位寄存器EOSSφU0IoU0φSUB1UB2UBN9.1.5SSPD器件當(dāng)前28頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器感光部分二維陣列；移位寄存器，分水平垂直掃描電路；多路開(kāi)關(guān)—MOSFET。水平掃描控制每列MOS管開(kāi)關(guān)通斷；垂直掃描信號(hào)控制每一像元內(nèi)的MOS開(kāi)關(guān)的柵極；從視頻線UO上串行輸出，工作原理與線陣相同。RLI0EOSU0水平X掃描電路垂直Y掃描感光器件9.1.5SSPD器件（2）面陣SSPD當(dāng)前29頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用電荷耦合器件，又稱CCD圖象傳感器，是一種大規(guī)模集成電路光電器件；電荷耦合器件具有光電轉(zhuǎn)換，信息存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移傳輸、處理以及電子快門等功能。特點(diǎn)：高集成度、尺寸小、電壓低（DC-7～12V）、功耗小;線陣分辨能力幾μm，空間分辨率高，面陣分辨率在1000電視線以上；光電靈敏度高，可達(dá)0.01lx；信噪比60～70dB；動(dòng)態(tài)范圍大;可選模擬、數(shù)字不同輸出形式，便于和計(jì)算機(jī)連機(jī)。9.2電荷耦合器件第9章

新型光電傳感器CCD（Charge—CoupledDevices

）當(dāng)前30頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了各種視頻裝置的普及和微型化;應(yīng)用遍及航天、遙感、天文、通訊、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍用等各個(gè)領(lǐng)域。9.2電荷耦合器件第9章

新型光電傳感器

數(shù)字?jǐn)z像機(jī)數(shù)字照相機(jī)平板掃描儀

指紋機(jī)等基于CCD電荷耦合器件設(shè)備當(dāng)前31頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用圖象傳感器發(fā)展趨勢(shì)高性能小容量廉價(jià)高容量專用顯示系統(tǒng)控制器在線動(dòng)態(tài)分析醫(yī)學(xué)儀器低功耗空間設(shè)備汽車計(jì)算機(jī)顯示生物科學(xué)光學(xué)顯微鏡可視電話玩具條形碼識(shí)別9.2電荷耦合器件第9章

新型光電傳感器當(dāng)前32頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD結(jié)構(gòu)示意圖

9.2.1CCD基本結(jié)構(gòu)和工作原理第9章

新型光電傳感器1.結(jié)構(gòu)電荷耦合器件是在半導(dǎo)體硅片上制作成百上千個(gè)光敏元一個(gè)光敏元又稱一個(gè)像素；光敏元按線陣或面陣有規(guī)則地排列。顯微鏡下的MOS元表面當(dāng)前33頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用265×180133×9066×4533×22

相同面積上的光敏元不同時(shí)分辨率（像素）不同第9章

新型光電傳感器

圖象比較1.結(jié)構(gòu)當(dāng)前34頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD基本結(jié)構(gòu)分兩部分：MOS光敏元陣列

讀出移位寄存器9.2.1CCD基本結(jié)構(gòu)和工作原理第9章

新型光電傳感器1.結(jié)構(gòu)讀出移位寄存器一個(gè)MOS光敏元結(jié)構(gòu)

當(dāng)前35頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用一個(gè)MOS光敏元（金屬—氧化物—半導(dǎo)體）當(dāng)金屬電極上加正電壓時(shí)，由于電場(chǎng)作用，電極下形成耗盡區(qū)。對(duì)電子而言是一勢(shì)能很低的區(qū)域，稱“勢(shì)阱”。有光線入射到硅片上時(shí)，產(chǎn)生光生電子-空穴對(duì)，空穴被電場(chǎng)作用排斥出耗盡區(qū)，而光電子被附近勢(shì)阱俘獲，此時(shí)勢(shì)阱內(nèi)吸的光子數(shù)與光強(qiáng)度成正比。勢(shì)井深度與電極電壓有關(guān)

第9章

新型光電傳感器2.電荷存儲(chǔ)原理一個(gè)MOS光敏元結(jié)構(gòu)

當(dāng)前36頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用把一個(gè)勢(shì)阱所收集的光生電子稱為一個(gè)電荷包；CCD器件內(nèi)是在硅片上制作成百上千的MOS元，每個(gè)金屬電極就是成百上千個(gè)勢(shì)阱，產(chǎn)生成百上千的電荷包；如果照射在這些光敏元上是一幅明暗起伏的圖象，那么這些光敏元就感生出一幅與光照度響應(yīng)的光生電荷圖象。這就是電荷耦合器件的光電物理效應(yīng)基本原理。第9章

新型光電傳感器2.電荷存儲(chǔ)原理當(dāng)前37頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD電荷耦合器件是以電荷為信號(hào)，而不是電壓電流作信號(hào)輸出的。光敏元上的電荷還需經(jīng)輸出電路輸出，這個(gè)輸出過(guò)程由讀出移位寄存器完成.讀出移位寄存器也是MOS結(jié)構(gòu)，由金屬電極、氧化物、半導(dǎo)體三部分組成。它與MOS光敏元的區(qū)別在于，半導(dǎo)體底部覆蓋一層遮光層，不接收光信號(hào)并防止外來(lái)光線干擾。讀出移位寄存器結(jié)構(gòu)由三個(gè)十分鄰近的電極組成一個(gè)耦合單元；在三個(gè)電極上分別施加脈沖波Φ1Φ2Φ3，稱三相時(shí)鐘脈沖（還有兩相、四相）。

第9章

新型光電傳感器3.電荷轉(zhuǎn)移原理（讀出移位寄存器）當(dāng)前38頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用t=t1時(shí)刻，Φ1電極下出現(xiàn)勢(shì)阱存入光電荷t=t2時(shí)刻，Φ1Φ2下兩個(gè)勢(shì)阱形成大勢(shì)阱存入電荷t=t3時(shí)刻，Φ2中電荷向Φ3勢(shì)阱轉(zhuǎn)移讀出移位寄存器三相時(shí)鐘脈沖

第9章

新型光電傳感器

電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程

三相時(shí)鐘脈沖頻率相同，相位差120°；當(dāng)前39頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用讀出移位寄存器三相時(shí)鐘脈沖控制電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程

電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程第9章

新型光電傳感器不同時(shí)刻勢(shì)阱深度變化，使電荷按設(shè)計(jì)好的方向，在時(shí)鐘脈沖控制下，電荷從寄存器的一端轉(zhuǎn)移到另一端。這樣一個(gè)傳輸過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)電荷耦合過(guò)程，所以稱電荷耦合器件，擔(dān)任電荷傳輸?shù)膯卧Q移位寄存器。當(dāng)前40頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD信號(hào)電荷的輸出的方式主要有：電流輸出、電壓輸出兩種以電壓輸出型為例，根據(jù)(工藝結(jié)構(gòu))電壓輸出型有：浮置擴(kuò)散放大器（FDA）(集成)

浮置柵放大器（FGA）

第9章

新型光電傳感器浮置擴(kuò)散放大器浮置柵放大器1.輸出電路結(jié)構(gòu)9.2.2電荷耦合器信號(hào)輸出方式當(dāng)前41頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器浮置擴(kuò)散放大器浮置柵極放大器1.輸出電路結(jié)構(gòu)9.2.2電荷耦合器信號(hào)輸出方式當(dāng)前42頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用在CCD陣列的末端制作（擴(kuò)散）一個(gè)N+區(qū)，形成反向偏置二極管，二極管反偏形成一個(gè)深勢(shì)阱，收集信號(hào)電荷控制A點(diǎn)電位變化；當(dāng)轉(zhuǎn)移柵φ3電極下的電荷包越過(guò)輸出柵OG流入勢(shì)阱中時(shí)，在輸出極形成輸出電流I0，輸出電流在負(fù)載電阻RL

上產(chǎn)生的電壓與電荷成正比。擴(kuò)散區(qū)收集的信號(hào)控制放大管VT2的柵極電位，即控制輸出電壓。第9章

新型光電傳感器1.輸出電路結(jié)構(gòu)電壓輸出型浮置擴(kuò)散放大器（FDA）A當(dāng)前43頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

輸出信號(hào)電壓為式中為MOS管柵極與源極之間的跨導(dǎo)。

VT1為復(fù)位管，由φR控制，VT1導(dǎo)通時(shí)VT2的溝道抽走擴(kuò)散區(qū)剩余電荷（CFD放電），直到下個(gè)時(shí)鐘信號(hào)到來(lái)循環(huán)下去。

第9章

新型光電傳感器

由浮置擴(kuò)散區(qū)收集的信號(hào)電荷控制放大器VT2柵極電位式中為浮置擴(kuò)散節(jié)點(diǎn)上的總電容A當(dāng)前44頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光敏元曝光

——

金屬電極加正向脈沖電壓φp勢(shì)井出現(xiàn)，光敏元曝光后勢(shì)井吸收光生電荷，光積分時(shí)間（快門），積累很快結(jié)束；轉(zhuǎn)移脈沖φT

打開(kāi)轉(zhuǎn)移控制柵，光敏元俘獲的光生電荷經(jīng)轉(zhuǎn)移控制柵耦合到移位寄存器，轉(zhuǎn)移柵立刻關(guān)閉.這是一并行輸出過(guò)程；接著三個(gè)時(shí)鐘脈沖Φ1Φ2Φ3工作，讀出移位寄存器的輸出端Ga一位位輸出信息，這一過(guò)程是一串行輸出過(guò)程。單溝道CCD結(jié)構(gòu)電荷讀出電荷輸出控制波形第9章

新型光電傳感器2.電荷輸出控制當(dāng)前45頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD器件分為線陣CCD和面陣CCD：結(jié)構(gòu)形式有：如單溝道CCD、雙溝道CCD、幀轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)CCD、行間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)CCD。

CCD器件9.2.3電荷耦合器件第9章

新型光電傳感器當(dāng)前46頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用線陣CCD傳感器由一列MOS光敏元和一列移位寄存器并行構(gòu)成。光敏元和移位寄存器之間有一個(gè)轉(zhuǎn)移控制柵，加轉(zhuǎn)移控制信號(hào)φT

。雙溝道CCD結(jié)構(gòu)1.線陣CCD結(jié)構(gòu)第9章

新型光電傳感器當(dāng)前47頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用線陣CCD傳感器只有一排光敏元，只能進(jìn)行線寬測(cè)量。線陣CCD又分為:單通道、雙通道，

雙通道可以加速轉(zhuǎn)換時(shí)間，提高分辨率第9章

新型光電傳感器1.線陣CCD結(jié)構(gòu)線陣CCD結(jié)構(gòu)單通道和雙通道的電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程當(dāng)前48頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用線型CCD傳感器主要用于幾何尺寸測(cè)試、傳真、光學(xué)文字識(shí)別技術(shù)等。面型CCD主要用于圖像采集，攝象機(jī)及測(cè)量技術(shù)，結(jié)構(gòu)上是把光敏元件排列成二維矩陣形式，面型CCD根據(jù)傳輸?shù)淖x出結(jié)構(gòu)有不同類型，基本構(gòu)成有：線轉(zhuǎn)移方式（由掃描、感光和輸出寄存器組成）幀轉(zhuǎn)送方式（FrameTransferCCD）行間轉(zhuǎn)送方式（InterLineTransferCCD）第9章

新型光電傳感器2.面陣電荷耦合器（二維）當(dāng)前49頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用幀間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)：由光敏元、存儲(chǔ)器、輸出移位寄存器三部分組成，視頻信號(hào)整幀輸出，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。第9章

新型光電傳感器2.面陣電荷耦合器當(dāng)前50頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用行間轉(zhuǎn)移結(jié)構(gòu)：光敏單元與寄存器交替排列，光積分后一次一行地輸出，在輸出端得到一行行視頻信號(hào)。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圖象清晰質(zhì)量高，是目前使用最多的一種結(jié)構(gòu)。第9章

新型光電傳感器2.面陣電荷耦合器當(dāng)前51頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用3CCD一臺(tái)攝像機(jī)使用了３片CCD，一片CCD接受每一種顏色并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。而這三種顏色就是我們電視使用的三基色：紅，綠，藍(lán)三種顏色。由于一片CCD同時(shí)完成亮度信號(hào)和色度信號(hào)的轉(zhuǎn)換難免兩全，使得拍攝出來(lái)的圖像在彩色還原上達(dá)不到專業(yè)水平很的要求。為了解決這個(gè)問(wèn)題，便出現(xiàn)了3CCD攝像機(jī)。三維CCD第9章

新型光電傳感器2.面陣電荷耦合器當(dāng)前52頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD器件的物理性能可以用特性參數(shù)來(lái)描述內(nèi)部參數(shù)描述的是CCD存儲(chǔ)和轉(zhuǎn)移信號(hào)電荷有關(guān)的特性,是器件理論設(shè)計(jì)的重要依據(jù)；外部參數(shù)描述的是與CCD應(yīng)用有關(guān)的性能指標(biāo)，主要包括以下內(nèi)容：電荷轉(zhuǎn)移效率、轉(zhuǎn)移損失率、

工作頻率、電荷存儲(chǔ)容量、靈敏度、分辨率。

CCD的特性參數(shù)第9章

新型光電傳感器CCD器件與信號(hào)同步處理當(dāng)前53頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用對(duì)不同型號(hào)的CCD器件而言，其工作機(jī)理是相同的。不同型號(hào)的CCD器件具有完全不同的外型結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)時(shí)序，在實(shí)際使用時(shí)必須加以注意?？梢酝ㄟ^(guò)器件供貨商或直接向生產(chǎn)廠家索取相關(guān)資料，為CCD器件的應(yīng)用提供技術(shù)支持。以TCD142D型CCD為例做簡(jiǎn)單介紹，其它型號(hào)的器件大同小異。TCD142D是一種具有2048位像元的兩相（雙通道）線陣CCD器件，TCD142D有22個(gè)引腳（其中12個(gè)是空腳）。TCD142D引腳

TCD142D9.2.5典型的CCD器件

TCD142D第9章

新型光電傳感器當(dāng)前54頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CD142D是一種具有2048位像元的兩相（雙通道）線陣CCD22個(gè)引腳，其中10個(gè)是引腳分別為：時(shí)鐘端-Φ1A、Φ2A，Φ1B、Φ2B；轉(zhuǎn)移柵-ΦSH；復(fù)位柵-ΦRS；地-SS；電源-OD；信號(hào)輸出-OS，補(bǔ)償輸出-DOS；NC-空閑。TCD142D內(nèi)部引腳

TCD142D9.2.5典型的CCD器件

TCD142D第9章

新型光電傳感器當(dāng)前55頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用TCD142D的外部輸入電路可分為兩部分：

一部分是脈沖產(chǎn)生電路；另一部分是驅(qū)動(dòng)電路。

積分時(shí)間ΦSHΦ2ABΦRSOS啞元輸出64元信號(hào)2048檢驗(yàn)2元啞元輸出12元Φ1AB0123456789101059106010619.2.5典型的CCD器件

TCD142D第9章

新型光電傳感器當(dāng)前56頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用脈沖電路產(chǎn)生ΦHS、Φ1、Φ2、ΦRS四路脈沖，由非門及晶體振蕩器構(gòu)成的晶體振蕩電路輸出頻率為4MHz方波；經(jīng)JK觸發(fā)器分頻，得到頻率為2MHz的方波，將4MHz與2MHz脈沖相與，形成ΦRS脈沖。9.2.5典型的CCD器件

TCD142D第9章

新型光電傳感器將ΦRS經(jīng)JK觸發(fā)器分頻，產(chǎn)生頻率為1MHz的Φ1脈沖，Φ1脈沖送入分頻器；經(jīng)譯碼電路產(chǎn)生轉(zhuǎn)移脈沖ΦSH并且使ΦSH周期TSH＞1061μs（雙通道）；將ΦSH和Φ1相與產(chǎn)生Φ2，Φ1=-Φ2，至此就產(chǎn)生了四路脈沖；當(dāng)前57頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用將這四路脈沖經(jīng)反相器反相，再經(jīng)阻容加速電路送至H0026驅(qū)動(dòng)器，放大至一定量以后用以驅(qū)動(dòng)TCD142D。9.2.5典型的CCD器件

TCD142D第9章

新型光電傳感器當(dāng)前58頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用利用CCD測(cè)量幾何量CCD誕生后首先在工業(yè)檢測(cè)中制成測(cè)量長(zhǎng)度的傳感器；物體通過(guò)物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖數(shù)表征測(cè)量工件的尺寸。9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器線陣CCD進(jìn)行工件尺寸測(cè)量CCD應(yīng)用技術(shù)是光、機(jī)、電和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的高新技術(shù)，作為一種有效的非接觸檢測(cè)方法；如測(cè)量拉絲過(guò)程中絲的線徑、軋鋼的直徑、軸類或桿類的直徑等。當(dāng)前59頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用這里以玻璃管直徑與壁厚的測(cè)量為例。由于玻璃管的透射率分布的不同，玻璃管在CCD上成像的兩條暗帶最外邊界距離為玻璃管外徑大小，中間亮帶反映了玻璃管內(nèi)徑大小，而暗帶則是玻璃管的壁厚成像。玻璃管CCD視頻信號(hào)CCD傳感器應(yīng)用實(shí)例：第9章

新型光電傳感器當(dāng)前60頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用測(cè)量原理:在熒光燈的玻璃管生產(chǎn)過(guò)程中，總是需要不斷測(cè)量玻璃管的外圓直徑及壁厚，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整，以便提高產(chǎn)品質(zhì)量。用平行光照射玻璃管，成像物鏡將尺寸影像投影在CCD光敏像元陣列面上。視頻信號(hào)經(jīng)二值化處理后輸出。視頻信號(hào)二值化時(shí)鐘信號(hào)計(jì)數(shù)（像元個(gè)數(shù)）第9章

新型光電傳感器當(dāng)前61頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用上壁厚下壁厚外徑第9章

新型光電傳感器

玻璃管的平均外徑φ12mm；壁厚1.2mm；要求測(cè)量精度為外徑±0.1mm；壁厚±0.05mm。利用CCD配合適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)，對(duì)玻璃管尺寸進(jìn)行監(jiān)測(cè)；

實(shí)際尺寸：上壁厚d1、下壁厚d2、外徑Dβ為成像物鏡的放大倍率；

t為CCD像元尺寸；上壁、下壁、外徑的像元個(gè)數(shù)（即脈沖數(shù)）分別為：

n1（上壁）、n2（下壁）、N（外徑）當(dāng)前62頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

根據(jù)已知條件（玻璃管外徑φ12mm），選擇光學(xué)系統(tǒng)的放大率β為0.8倍，玻璃管的像大小為9.6mm；產(chǎn)品的測(cè)量精度要求反映在像面上的外徑（0.1mm

）為±0.08mm，壁厚（±0.05mm

）為0.04mm；根據(jù)CCD測(cè)量精度要求，最小尺寸0.04mm，必須要大于兩個(gè)CCD光敏元空間尺寸。第9章

新型光電傳感器給定線陣TCD132D（1024位）光敏元間距尺寸為14μm,器件像元總寬度為1024×0.14mm=14.3mm，大于成像外徑。最小尺寸為0.04mm>0.014mm×2=0.028mm，滿足要求

.TCD132D光敏元空間尺寸（14μm×2）

<40μm當(dāng)前63頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器工件尺寸測(cè)量CCD測(cè)試設(shè)備CCD測(cè)試與繪圖設(shè)備當(dāng)前64頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器雙鏡面直接檢測(cè)產(chǎn)品晶片尺寸測(cè)量當(dāng)前65頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用CCD固態(tài)圖像傳感器作為攝像機(jī)或像敏器件，取代攝像裝置的光學(xué)（電子束掃描）掃描系統(tǒng)；與其它攝像器件相比，尺寸小、價(jià)廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器CCD傳感器應(yīng)用時(shí)是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導(dǎo)纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學(xué)元件結(jié)合使用。

裝配輕型攝像機(jī)、攝像頭、工業(yè)監(jiān)視器。當(dāng)前66頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器監(jiān)視器可進(jìn)行生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的觀察。當(dāng)前67頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用例如用CCD識(shí)別集成電路焊點(diǎn)圖案，代替光點(diǎn)穿孔機(jī)的作用；自動(dòng)流水線裝置，機(jī)床、自動(dòng)售貨機(jī)、自動(dòng)監(jiān)視裝置、指紋機(jī);作為機(jī)器人視覺(jué)系統(tǒng)。CCD被廣泛用于在線檢測(cè)尺寸、位移、速度、定位和自動(dòng)調(diào)焦等方面。9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器數(shù)字顯微鏡CCD檢測(cè)儀

用于傳真技術(shù)，文字、圖象識(shí)別當(dāng)前68頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

條碼讀取器條碼讀取器主要分為激光型和CCD型兩大類CCD條碼識(shí)別器結(jié)構(gòu)原理CCD型的工作原理

LED的光射到條碼的整個(gè)區(qū)域；

CCD圖像傳感器將擴(kuò)散反射光作為圖像接收；通過(guò)圖像數(shù)據(jù)讀取條碼9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器CCD-83Series條碼識(shí)別器1.0米高度的檢測(cè)，660nmRedLEDArrayIntel80C31，2048PIXEL(像素)KeyboardWedge，RS-232；當(dāng)前69頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用由發(fā)光二極管做光源，CCD做攝像機(jī)，每秒鐘兩次快門，6小時(shí)后排除體外，可拍攝2萬(wàn)多張圖片，信號(hào)發(fā)射到存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器取下后接入計(jì)算機(jī)將圖像進(jìn)行下載。

M2A膠囊CCD在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用9.2.6CCD傳感器的應(yīng)用第9章

新型光電傳感器M2A攝影膠囊（Mouthanus）當(dāng)前70頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光在玻璃光纖中傳輸會(huì)劇烈衰減，經(jīng)1公里衰減到1/100億;高錕在1966年7月發(fā)表論文證明：玻璃光纖中離子雜質(zhì)對(duì)光的衰減起決定性作用；只要光纖每公里的光衰減量小于20分貝（即保留1%），就可以用于通信；美國(guó)康寧公司1970年發(fā)明一種特殊玻璃制造工藝，首次邁過(guò)“20分貝/公里”門檻。9.3光纖傳感器第9章

新型光電傳感器2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)華裔科學(xué)家高錕(光纖之父)以及兩位美國(guó)科學(xué)家。獲獎(jiǎng)理由：光在纖維中的傳輸以用于光學(xué)通信?，F(xiàn)在的光纖每公里衰減被控制在5%。當(dāng)前71頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用不受電磁干擾，防爆性能好，不會(huì)漏電打火；可根據(jù)需要做成各種形狀，可以彎曲；可以用于高溫、高壓、絕緣性能好，耐腐蝕。9.3光纖傳感器第9章

新型光電傳感器光導(dǎo)纖維——簡(jiǎn)稱光纖

光纖最早用于通訊，高錕的發(fā)明使通信高速公路得到迅猛的發(fā)展。隨著光纖技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感器得到進(jìn)一步發(fā)展。光纖傳感器是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來(lái)的一門新技術(shù)。

與其它傳感器相比較，光纖傳感器有如下特點(diǎn)：當(dāng)前72頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用主要由三部分組成中心——纖芯；外層——包層；護(hù)套——尼龍塑料。

光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光能力取決于纖芯和包層的性質(zhì)，纖芯折射率N1略大于包層折射率N2（N1＞N2）。光纖的光導(dǎo)材料基本采用石英玻璃，其中有不同摻雜。9.3.1光纖結(jié)構(gòu)和傳輸原理第9章

新型光電傳感器(1)光纖結(jié)構(gòu)當(dāng)前73頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光纖的傳播基于光的全反射原理。當(dāng)光線以不同角度入射到光纖端面時(shí)，在端面發(fā)生折射后進(jìn)入光纖；光線在光纖端面入射角θ減小到某一角度θc時(shí)，光線全部反射。光線全部被反射時(shí)的入射角θc稱臨界角;因此只要滿足全反射條件即θ＜θc，光在纖芯和包層界面上經(jīng)若干次全反射向前傳播，最后從另一端面射出。第9章

新型光電傳感器(2)光纖的傳光原理當(dāng)前74頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器折射定律法線分界面入射光L折射光反射光反射定律全反射的應(yīng)用雙筒望遠(yuǎn)鏡

照相機(jī)(2)光纖的傳光原理當(dāng)前75頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器光密介質(zhì)（n1）光疏介質(zhì)（n2）

全反射條件入射角θ

≤θc（臨界入射角）由斯乃爾（Snell）折射定律可導(dǎo)出，當(dāng)端面外介質(zhì)折射率為N0時(shí)，光射入纖芯時(shí)實(shí)現(xiàn)全反射的臨界入射角為(2)光纖的傳光原理當(dāng)前76頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用由于空氣中折射率近似為可見(jiàn)，光纖臨界入射角的大小是由光纖本身的性質(zhì)（N1、N2）決定的，與光纖的幾何尺寸(直徑)無(wú)關(guān)。

全反射的臨界入射角可表示為第9章

新型光電傳感器幾種常用介質(zhì)的折射率媒質(zhì)折射率空氣1.00029水1.333普通玻璃1.468冕牌玻璃1.516火石玻璃1.603重火石玻璃1.755(2)光纖的傳光原理當(dāng)前77頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用臨界入射角θc的正弦函數(shù)定義為光纖的數(shù)值孔徑

空氣中：9.3.2光纖的性能（幾個(gè)重要參數(shù)）第9章

新型光電傳感器

①數(shù)值孔徑（NA）2θc當(dāng)前78頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用NA意義討論：NA表示光纖的集光能力，無(wú)論光源的發(fā)射功率有多大，只有2θc張角之內(nèi)的入射光才能被光纖接收、傳播。若入射角超出這一范圍，光線會(huì)進(jìn)入包層漏光。一般NA(N1>>N2)越大集光能力越強(qiáng)，光纖與光源間耦合會(huì)更容易。但NA越大光信號(hào)畸變?cè)酱螅m當(dāng)。產(chǎn)品光纖不給出折射率N，只給數(shù)值孔徑NA石英光纖的數(shù)值孔徑一般為第9章

新型光電傳感器2θcNA=0.2～0.4當(dāng)前79頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光纖模式是指光波沿光纖傳播的途徑和方式；不同入射角度光線在界面上反射的次數(shù)不同，光波之間干涉產(chǎn)生的強(qiáng)度、分布也各不相同；模式值定義為：

式中：α

為纖芯半徑；

為入射光波長(zhǎng)9.3.2光纖的性能第9章

新型光電傳感器

②光纖模式（V）當(dāng)前80頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光纖模式（V）討論：波的反射中相位變化2π整數(shù)倍的光波形成駐波—稱模，駐波才能在光纖中傳播，光纖只能傳播一定數(shù)量的模。模式值越大，允許傳播的模式值越多。在信息傳播中，希望模式數(shù)越少越好，若同一光信號(hào)采用多種模式會(huì)使光信號(hào)分不同時(shí)間到達(dá)，多個(gè)信號(hào)導(dǎo)致合成信號(hào)畸變。模式值V小，就是α值?。蠢w芯直徑小μm）傳播的模式越少。只傳播一種模式的光纖，稱單模光纖。單模光纖性能最好，畸變小、容量大、線性好、靈敏度高，但制造、連接困難。第9章

新型光電傳感器當(dāng)前81頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

光纖模式種類：按折射率分布分為階躍型（突變）、梯度型（漸變）；按傳播模式分為多模(纖芯直徑

D=50～100μm)

單模(纖芯直徑D=3～10μm)單模和多模光纖是當(dāng)前光纖通訊技術(shù)最常用的普通光纖。有特殊要求的稱特殊光纖。第9章

新型光電傳感器當(dāng)前82頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.3.2光纖的性能第9章

新型光電傳感器當(dāng)前83頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.3.2光纖的性能第9章

新型光電傳感器當(dāng)前84頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用9.3.2光纖的性能第9章

新型光電傳感器當(dāng)前85頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光纖在傳播時(shí)，由于材料的吸收、散射和彎曲的輻射損耗影響，不可避免的要有損耗，用衰減率A表示：

在一根率減率為10dB/Km的光纖中，表示當(dāng)光纖傳輸1Km后，光強(qiáng)下降到入射時(shí)的1/10。3dB/Km相當(dāng)光纖傳輸1Km后，光強(qiáng)衰減到入射時(shí)的一半；性能優(yōu)良的光纖傳播損耗可達(dá)0.16dB/Km。光纖的接頭有光信號(hào)放大裝置。9.3.2光纖的性能第9章

新型光電傳感器

③傳播損耗（A）當(dāng)前86頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器

③傳播損耗（A）當(dāng)前87頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用電參量傳感器中，通常是由被測(cè)量引起電阻、電容、電感等電參量的變化，將這些電參量轉(zhuǎn)換為電流、電壓的變化進(jìn)行檢測(cè)。光纖傳感器通過(guò)光調(diào)制器技術(shù)，使光的某些特性受被測(cè)量的作用，如光強(qiáng)、偏振方向、顏色、波長(zhǎng)等等。9.3光纖傳感器9.3.3光波調(diào)制技術(shù)第9章

新型光電傳感器

光波的特征參數(shù)主要以光強(qiáng)度和光顏色兩個(gè)最直觀的特征表現(xiàn)出來(lái)的;

目前光電器件只能測(cè)量光的強(qiáng)度和顏色，其他物理量是通過(guò)這兩個(gè)量間接測(cè)量的。當(dāng)前88頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光是一種電磁波，沿某一方向傳播的光波可用平面波動(dòng)方程表示光的電矢量：⑴光的性質(zhì)第9章

新型光電傳感器振動(dòng)面E—光的電矢量；A—強(qiáng)度；

x—偏振態(tài)（方向）φ—相位；f—頻率（顏色）k=2π/λλ=υ/f—波長(zhǎng)當(dāng)前89頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用利用外界物理量改變光纖中的光強(qiáng)度，通過(guò)測(cè)量光強(qiáng)的變化測(cè)量被測(cè)信息。根據(jù)傳感器探頭結(jié)構(gòu)形式可分為：透射、反射、折射。

透射式強(qiáng)度調(diào)制光纖端面為平面，入射光纖不動(dòng)；出射光纖可橫向、縱向、轉(zhuǎn)動(dòng)，出射光強(qiáng)受位移信號(hào)的調(diào)制。接收光強(qiáng)與兩圓的交疊面積有關(guān)。對(duì)單模光纖，頸項(xiàng)位移X與光功率耦合系數(shù)T之間關(guān)系為高斯型曲線：⑵光的強(qiáng)度調(diào)制為了獲得線性和靈敏度，工作點(diǎn)應(yīng)選擇在A點(diǎn)AXTS入射出射X第9章

新型光電傳感器

下面分別討論對(duì)光的強(qiáng)度、偏振態(tài)、相位、頻率的調(diào)制方法。光探測(cè)器當(dāng)前90頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

透射式開(kāi)關(guān)調(diào)制入射、接收光纖固定不動(dòng)，當(dāng)光纖端面有物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，出射光纖的光強(qiáng)變化。遮光屏物與其它敏感元件相連，如膨脹元件。⑵光的強(qiáng)度調(diào)制入射光源S出射透鏡接收D彈性薄膜P光調(diào)制實(shí)現(xiàn)氣壓測(cè)量第9章

新型光電傳感器透鏡當(dāng)前91頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑵光的強(qiáng)度調(diào)制

透射式光柵調(diào)制一個(gè)固定、一個(gè)移動(dòng)，當(dāng)光柵作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)光柵間的光強(qiáng)會(huì)發(fā)生變化。設(shè)柵距、柵寬5μm，當(dāng)動(dòng)?xùn)畔鄬?duì)位移10μm時(shí)，光強(qiáng)變化一個(gè)周期，位移2.5μm、7.5μm處?kù)`敏度最大。靜光柵動(dòng)%相對(duì)強(qiáng)度X相對(duì)位移2.557.5光柵調(diào)制實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量第9章

新型光電傳感器μm當(dāng)前92頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器⑵光的強(qiáng)度調(diào)制當(dāng)前93頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用反射式強(qiáng)度調(diào)制由多根光纖束組成入射、接收光纖，被測(cè)物體將光束反射回光纖，經(jīng)反向傳輸后由光敏器件接收。光強(qiáng)的大小隨被測(cè)物體的特征不同而不同。特征包括：被測(cè)物體與光纖端面的距離；被測(cè)物體表面的光潔度（反射率）；相對(duì)傾角。特點(diǎn)：非接觸、探頭小、線性度好、頻響高、測(cè)量范圍在100μm以內(nèi)。⑵光的強(qiáng)度調(diào)制X入射光源S出射透鏡接收D被測(cè)物體液面測(cè)量

折射率調(diào)制（略）第9章

新型光電傳感器當(dāng)前94頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用法拉第磁光效應(yīng)

(又稱磁致旋光效應(yīng))

當(dāng)線偏振光通過(guò)處于磁場(chǎng)下的透明介質(zhì)時(shí)，光線的偏振面（矢量振動(dòng)方向）將發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度θ與磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及介質(zhì)的長(zhǎng)度L成正比：Θ=KBLK-為物質(zhì)常數(shù)。⑶偏振態(tài)調(diào)制透明介質(zhì)BL偏振態(tài)調(diào)制主要基于人為旋光現(xiàn)象，如：法拉第磁光效應(yīng)、克爾電光效應(yīng)、彈光效應(yīng)等實(shí)現(xiàn)的。第9章

新型光電傳感器θ當(dāng)前95頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用

法拉第磁光效應(yīng)如稀土玻璃的常數(shù)K=0.13～0.27/（GS.cm）；

1T(特斯拉）=104GS處于0.1T磁場(chǎng)下，長(zhǎng)10cm的稀土玻璃棒，可使偏振光的光矢量偏轉(zhuǎn)22°～45°，利用這種原理可制成光纖電流傳感器。導(dǎo)體上繞N匝光纖，光矢量旋轉(zhuǎn)的角度與導(dǎo)線電流有關(guān)（B∝I）B=μI/2πα

θ=VdNI

，Vd為常數(shù)⑶偏振態(tài)調(diào)制第9章

新型光電傳感器光纖SD檢偏器導(dǎo)體電流當(dāng)前96頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器⑶偏振態(tài)調(diào)制當(dāng)前97頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用一般壓力、張力、溫度可以改變光纖的長(zhǎng)度（幾何尺寸）；

同時(shí)由于光彈效應(yīng)，光纖折射率n也會(huì)由于應(yīng)變而改變，這些物理量可以使光纖輸出端產(chǎn)生相位變化。借助干涉儀將相位變化轉(zhuǎn)換為光強(qiáng)的變化。干涉系統(tǒng)的種類很多⑷相位調(diào)制馬赫——澤德干涉儀原理第9章

新型光電傳感器常見(jiàn)的馬赫——澤德（Mach-Zehnde)當(dāng)前98頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑷相位調(diào)制固定平面鏡靜止，移動(dòng)平面鏡隨被測(cè)體運(yùn)動(dòng)；分束器1把激光器的輸出光束分成兩部分，經(jīng)上、下光路的傳輸后又重新合路，使其在光檢測(cè)器處互相干涉。當(dāng)移動(dòng)鏡面位移時(shí)合成光的干涉強(qiáng)度發(fā)生變化。這種干涉儀靈敏度高，可精確到10-13nm

。馬赫——澤德干涉儀原理第9章

新型光電傳感器

常見(jiàn)的馬赫——澤德（Mach-Zehnde)干涉儀原理當(dāng)前99頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用雖然空氣光路系統(tǒng)有大的動(dòng)態(tài)范圍，但實(shí)現(xiàn)非常困難，通常只能限制在實(shí)驗(yàn)室工作條件。光纖干涉?zhèn)鞲衅魅绻缮嫦到y(tǒng)的空氣光路用光纖代替，用光纖耦合器取代分束器；幾公里光路對(duì)光纖是容易實(shí)現(xiàn)的，可取消對(duì)光路長(zhǎng)度限制，不存在光路中塵埃污染。⑷相位調(diào)制光纖分路器在光源和檢測(cè)器之間，干涉儀只含光纖元件，換能器把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成光束的相位變化。第9章

新型光電傳感器光纖干涉儀原理當(dāng)前100頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑷相位調(diào)制①明暗計(jì)數(shù)法輸出脈沖計(jì)數(shù)反映光強(qiáng)明暗變化，不能檢測(cè)極性；②相位鎖定零點(diǎn)檢測(cè)法通過(guò)參考臂的相位調(diào)制使系統(tǒng)相差定在π/2處，（在π/2處?kù)`敏度最高，光強(qiáng)與相差呈線性關(guān)系）。π/2π3π/2相對(duì)光強(qiáng)相差相位干涉儀輸出波形光纖干涉?zhèn)鞲衅髟淼?章

新型光電傳感器

相位調(diào)制光纖傳感器的信號(hào)檢測(cè)有多種：當(dāng)前101頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑷相位調(diào)制由于3db耦合器的作用，兩個(gè)光電探測(cè)器輸出為：當(dāng)被測(cè)信號(hào)變化時(shí)S（t）變化，相差偏離輸出U3≠0；積分器將這個(gè)變化積累后輸出一附加電壓至參考臂上，用附加相差抵消信號(hào)臂相差，使系統(tǒng)回到π/2初態(tài)。光纖干涉?zhèn)鞲衅髟鞺3U1U2第9章

新型光電傳感器當(dāng)前102頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑷相位調(diào)制濾波器濾掉環(huán)境干擾信號(hào)，通過(guò)有關(guān)信號(hào)頻段。以上系統(tǒng)是典型的閉環(huán)運(yùn)行狀態(tài)，加到相位調(diào)制器的電壓反映了系統(tǒng)相差的變化。相位調(diào)制器是將光纖繞在圓柱型PZT（壓電陶瓷）上或鍍有PVF2材料。PZT直徑隨驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化，利用壓電晶體的逆壓電效應(yīng)，電場(chǎng)作用下產(chǎn)生形變，使繞在上面的光纖伸縮變化，使光的相位變化，實(shí)現(xiàn)相位的調(diào)制解調(diào)。PZT壓電陶瓷環(huán)光纖附加電壓第9章

新型光電傳感器光纖干涉儀當(dāng)前103頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑸頻率調(diào)制當(dāng)光敏器件與光源之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，光敏器件接收到的光頻率fs與光源頻率f不同，這種現(xiàn)象稱光的“多普勒效應(yīng)”；第9章

新型光電傳感器波源不動(dòng),觀察者相對(duì)介質(zhì)以運(yùn)動(dòng)，聲音的頻率不同。人耳聽(tīng)到的聲音的頻率υ與聲源的頻率υs相同嗎？只有波源與觀察者相對(duì)靜止時(shí)才相等.SDfsf當(dāng)前104頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑸頻率調(diào)制設(shè)光敏器件相對(duì)光源的運(yùn)動(dòng)速度為υ，接收的光頻率可表示為：頻率調(diào)制法可以測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體（流體）的速度、流量等；被測(cè)體散射光信號(hào)由透鏡接收回光纖，與空氣界面直接返回的光信號(hào)合成后形成頻率為fp的拍頻信號(hào)，送光敏探測(cè)器。第9章

新型光電傳感器當(dāng)前105頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用⑸頻率調(diào)制測(cè)量原理：激光光束頻率ω0，由分束送兩路；調(diào)制光ωR作參考光源送光敏探測(cè)器；分束器2將ω0的光束經(jīng)光纖射入流體；流體速度υ，流體中微粒照亮?xí)r產(chǎn)生反射光，反射光通過(guò)光纖返回；多普勒效應(yīng)使反射光產(chǎn)生頻移△ω探測(cè)器分束器1分束器2參考光ωR=ω0-ω1ω0ωs=ω0±△ω激光器調(diào)制器

透鏡ω1±△ω

形成的光頻率為測(cè)量光:ωs=ω0±△ω，測(cè)量光與參考光在探測(cè)器混頻（拍頻ωp=ωs-ωR）后形成振蕩信號(hào)，振蕩頻率為ω1±△ω，由頻譜儀分析△ω頻率變化，獲得流體速度。υ管道流體速度θ第9章

新型光電傳感器當(dāng)前106頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用光纖目前可以測(cè)量70多種物理量基本組成相似：光源、透鏡、入射光纖、調(diào)制器、出射光纖、光敏器件等。光纖的類型較多大致可分為功能型和非功能型兩大類。光纖傳感器9.3.4光纖傳感器第9章

新型光電傳感器當(dāng)前107頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器功能型和非功能型光纖傳感器的基本結(jié)構(gòu)類型當(dāng)前108頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用這類傳感器利用光纖本身對(duì)外界被測(cè)對(duì)象具有敏感能力和檢測(cè)功能，光纖不僅起到傳光作用，而且有傳感能力。在被測(cè)對(duì)象作用下，如光強(qiáng)、相位、偏振態(tài)等光學(xué)特性得到調(diào)制，調(diào)制后的信號(hào)攜帶了被測(cè)量信息。功能型（又稱傳感型）

FF

（FunctionFibreOptilSensor）9.3.4光纖傳感器第9章

新型光電傳感器當(dāng)前109頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用在光源和檢測(cè)器之間只含光纖元件；換能器把被測(cè)量轉(zhuǎn)換成光束的相位光強(qiáng)的變化。3db耦合器將光信號(hào)耦合輸入輸出，換能器利用集成和光電技術(shù)可把所有元件裝入一個(gè)很小裝置內(nèi)與光纖對(duì)接耦合。光纖干涉?zhèn)鞲衅髟砀鞣N光纖耦合器

9.3.4光纖傳感器第9章

新型光電傳感器當(dāng)前110頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用各種光纖耦合器

9.3.4光纖傳感器第9章

新型光電傳感器光纖接頭盒當(dāng)前111頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用傳光型光纖傳感器的光纖只當(dāng)作傳播光的媒介；待測(cè)對(duì)象的調(diào)制功能是由其它光電轉(zhuǎn)換元件實(shí)現(xiàn)的；光纖的狀態(tài)是不連續(xù)的，光纖只起傳光作用。(2)非功能型（稱傳光型）

NFF（Non-FunctionFibreOptilSensor）9.3.4光纖傳感器第9章

新型光電傳感器當(dāng)前112頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用利用半導(dǎo)體材料的能量隙隨溫度幾乎成線性變化。敏感元件是一個(gè)半導(dǎo)體光吸收器，光纖用來(lái)傳輸信號(hào)。當(dāng)光源的光強(qiáng)度經(jīng)光纖達(dá)到半導(dǎo)體薄片時(shí)，透過(guò)薄片的光強(qiáng)受溫度的調(diào)制。溫度T升高，半導(dǎo)體禁帶寬度Eg變化，材料吸收光波長(zhǎng)向長(zhǎng)波移動(dòng)，半導(dǎo)體薄片透過(guò)的光強(qiáng)度變化。一般測(cè)溫范圍在-100～300℃。(3)應(yīng)用第9章

新型光電傳感器

光纖溫度傳感器當(dāng)前113頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器光纖溫度傳感器當(dāng)前114頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器光纖溫度傳感器當(dāng)前115頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用相位調(diào)制型光纖傳感器測(cè)量壓力或溫度動(dòng)畫(huà)演示第9章

新型光電傳感器當(dāng)前116頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用(3)應(yīng)用第9章

新型光電傳感器當(dāng)前117頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用利用光纖實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸位移測(cè)量。光源經(jīng)一束多股光纖將光信號(hào)傳送至端部，并照射到被測(cè)物體上。另一束光纖接受反射的光信號(hào)，并通過(guò)光纖傳送到光敏元件上。

反射式光纖位移傳感器第9章

新型光電傳感器(3)應(yīng)用被測(cè)物體與光纖間距離變化，反射到接受光纖上，光通量發(fā)生變化。再通過(guò)光電傳感器檢測(cè)出距離的變化。當(dāng)前118頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用第9章

新型光電傳感器

反射式光纖位移傳感器當(dāng)前119頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用結(jié)構(gòu)：反射式光纖位移傳感器一般是將發(fā)射和接收光纖捆綁組合在一起，端面分布形態(tài)的組合形式不同，影響位移測(cè)量范圍和靈敏度。分布形態(tài)一般有四種：

R型半分式（半圓分布）

H型混合式（隨機(jī)分布）

CII共軸式（內(nèi)發(fā)射分布）

CDT共軸式（外發(fā)射分布）

混合式靈敏度高，半分式測(cè)量范圍大。第9章

新型光電傳感器

反射式光纖位移傳感器當(dāng)前120頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用工作原理：由于光纖有一定的數(shù)值孔徑，當(dāng)光纖探頭緊貼被測(cè)物體時(shí)，接收光敏元件無(wú)光電信號(hào)；被測(cè)物體逐漸遠(yuǎn)離光纖時(shí)接收光纖照亮的區(qū)域B2越來(lái)越大；當(dāng)整個(gè)接收光纖被照亮?xí)r，輸出曲線達(dá)到光峰值；被測(cè)體繼續(xù)遠(yuǎn)離時(shí)部分光線被反射光信號(hào)減弱，曲線下降。

反射式光纖位移傳感器bdb輸入光纖像2aθ第9章

新型光電傳感器當(dāng)前121頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用反射式光纖位移傳感器討論：前坡區(qū)——

輸出信號(hào)的強(qiáng)度增加快，位移輸出曲線有較好的線性關(guān)系，可進(jìn)行小位移測(cè)量；后坡區(qū)——

信號(hào)隨探頭和被測(cè)體之間的距離增加而減弱，該區(qū)域可用于距離較遠(yuǎn)要求不高的測(cè)量；光峰區(qū)——

輸出信號(hào)有最大值，值的大小決定被測(cè)表面的狀態(tài)，可用于表面狀態(tài)測(cè)量，如工件的光潔度或光滑度。第9章

新型光電傳感器當(dāng)前122頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用(3)應(yīng)用第9章

新型光電傳感器當(dāng)前123頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用(3)應(yīng)用第9章

新型光電傳感器當(dāng)前124頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用(3)應(yīng)用第9章

新型光電傳感器當(dāng)前125頁(yè)，總共140頁(yè)。

傳感器原理及應(yīng)用KD-300光纖位移傳感器性能指標(biāo)

分辨率：0.05μm；反應(yīng)頻率：70kHz；信號(hào)輸出：0-10V

；DC-100歐姆；儀器工作溫度：10攝氏度-65攝氏度；測(cè)量不