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1-5 光机电测控技术应用介绍 在日常生活中的应用: 家用电器: 数码相机、数码摄像机:自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯:亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲:温度检测---热敏电阻、热电偶 电话、麦克风:话音转换---驻极电容传感器 遥控接收:红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话:图像获取---面阵CCD 1-5 光机电测控技术应用介绍 办公商务: 扫描仪:文档扫描---线阵CCD 红外传输数据:红外检测---光敏二极管、光敏三极管 医疗卫生: 数字体温计:接触式---热敏电阻,非接触式---红外传 感器 电子血压计:血压检测 --- 压力传感器 血糖测试仪、胆固醇检测仪 --- 离子传感器 1-5 光机电测控技术应用介绍 美军研制的未来单兵作战武器 夜视瞄准机系统:非冷却红外传感器技术 激光测距仪:可精确的定位目标。 在军事上的应用: 1-5 光机电测控技术应用介绍 在军事上的应用: (1)侦察与遥感 光电侦察设备广泛用于从空间到水下的各个领域。 (2)夜视或观瞄 由于红外成像和夜视技术的发展,野战已成为一种重要的作战方式。 (3)火力控制 各种火炮采用光电火控系统,即以红外光电跟踪瞄准目标,以激光测距来获得目标位置和速度信息,经计算机处理后进行火力控制,从而大大提高火炮射击命中率。 (4)精确制导 精确打击是现代高技术战争中最重要的攻击方式。 (5)近爆引信 导弹、炮弹和炸弹的近爆引信对能否有效摧毁目标至关重要,必须具有很高的可靠性和安全性。 1-5 光机电测控技术应用介绍 美国国家导弹防御计划---NMD 监测系统: 探测和发现敌人导弹的发射并追踪导弹的飞行轨道; 拦截器:能识别真假弹头,敌友方 1.地基拦截器 2.早期预警系统 3.前沿部署(如雷达) 4.管理与控制系统 5.卫星红外线监测系统 1-5 光机电测控技术应用介绍 在建筑方面的应用: (1)光电测试技术在建筑物施工过程中的应用 光电经纬仪、光电天顶仪、激光重力锤等光电探测设备在建筑勘察及施工过程中质量监控方面中得到了广泛应用。 (2)建筑材料及结构件内部缺陷的检测 材料内部缺陷的检测是无损检测中的重要内容,目前有东南大学、北京航空航天大学、清华大学等单位的研究人员分别对玻璃钢内部脱粘、复合材料内部分层缺陷、炭纤维混凝土基体界面层缺陷等多种材料内部缺陷进行了红外检测试验研究。 美国的劳伦斯立夫莫尔实验室开发了双频红外热像检测系统,将3~5μm波长热像图和8~12 μm波长热像图进行对比处理,去除由于表面混乱引起的温度异常,从而得出真实的缺陷位置形状、大小和深度等参数 1-5 光机电测控技术应用介绍 在建筑方面的应用: (3)建筑外墙面饰面层粘贴质的检测 屋面防水层失效和墙面微裂,造成雨水渗漏,红外热像检测技术可以检出水分渗入隐匿部位。由于室内热扩散,阳光被吸收和传导均可使暴露渗漏部位与周边温度分布的差异,因而可采用红外热像技术加以检测、分析判断。 (4)建筑节能检测与评价 作为辅助手段,红外热像技术通过检测建筑围护结构的传热缺陷,进而对图上的保温缺陷的统计可进行外墙的保温性能综合评价。 (5)在用建筑隐蔽泄漏的探测 如果建筑物深层相对于周围的材料表现出热或凉,则其表面的温度也相应地表现出高或低,借助红外热像仪可探测出这一深层热或凉的位置(热源法)。 1-5 光机电测控技术应用介绍 阿波罗10: 火箭部分---2077个传感器 飞船部分---1218个传感器 检测参数---加速度、温度、压力、 振动、流量、应变、 声学 神州飞船: 185台(套)仪器装置 在航天领域的应用: 1-5 光机电测控技术应用介绍 1-6 光机电测控技术的发展趋势 光学技术融入和整合到机电系统中在某些方面具有重要的意义。光学元件通常是传感元件,它分为光学纤维和非光纤光学传感器。近些年来,这些元件加速了传感融合,也就是不同种类的传感器集成在一起以获得更多必要的信息。 1-6 光机电测控技术的发展趋势 例如: 基于光学的微型 智能汽车 安装了光电系统的汽车,被称之为“智能”汽车,拥有或将拥有各种安全和导航控制功能。为了提供更加敏锐的视野,汽车设计了一个正面朝上的全息挡风玻璃;一个监控位置和边界的视野探测器,一个监控前面汽车的红外激光雷达系统和一个用于自定位或者车辆管理的导航系统。红外传感器是为了探测路上的行人,内部的电荷耦合器(CCD)和红外发射器是为了监视司机的睡意,电荷耦合器(CCD)摄像头安装在缓冲器的末端是为了在司机视野受限的十字路口给司机提供宽广的视角。前灯根据电荷耦合器(CCD)的交通流量和路况信息自动调节发光的方式和亮度。 (1)基于摄像的道路定位系统;(2)为了更清晰的夜视,设计一个更灵敏的正面朝上的全息挡风玻璃;(3)
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