自动检测技术第3版马西秦第11章其他传感器第三版幻灯片.ppt

4.半导体激光器 半导体激光器是在固体和气体激光器之后发展起来的一种激光器。它的工作物质是某些性能适合的半导体材料，如砷化镓、磷化铟等。砷化镓激光器可以做成二极管形式，在PN结中注入能量，可以造成电子与空穴重新复合，能量以光子形式释放，形成激光。 半导体激光器的主要特点重量非常轻，结构紧凑，转换效率很高，输出功率比较小，受环境温度影响比较大等。主要用于飞机、军舰、坦克、火炮上瞄准、测距等方面。 砷化镓激光器 五、激光的应用 1.激光测量长度（迈克尔逊干涉仪） 当可动反射镜沿光轴方向每移动半个光波波长时，干涉条纹亮暗变化一次，经光电倍增管放大后，计数得到干涉条纹数。 N-干涉条纹数 n为空气折射率 真空中光波波长 可动反射镜的移动位移 : 2.激光测距 激光测距的原理：首先测量激光射向目标，而后又经目标反射到激光器，测出激光往返一次所需的时间间隔，则探测器到目标距离为 3.激光测速 激光测速是利用光的多普勒效应。 当运动体相对于激光光源S有相对运动时，由于运动体的运动速度而引起光波频率偏移，此时，多普勒频移 运动体的运动速度 光源光波波长 只要能测得多普勒频移fd，则可求得物体运动速度v。 测量流速所用的仪器称为激光多普勒流速计，它可以测量火箭燃料的流速，飞行器喷射气流的速度，风洞气流速度以及化学反应中粒子的大小及汇聚速度等。 激光器 聚焦透镜 流体中的 运动粒子 管道 接收透镜 平面镜 分光镜 光电倍增管 第四节 新型传感器简介 科学技术的迅猛发展，越来越依赖于信息资源的开发，信息的获取和传输。工业、农业、航天、军事、机器人、资源开发、环境监测、海洋探测、安全防卫、医疗诊断等各行业都与传感器的应用有紧密联系。 反过来，各领域科学技术的发展也会推动新型传感器的研发。 新型传感器技术的发展方向： （1）发现新现象 （2）开发新材料 （3）采用新工艺 （1）多功能集成化传感器 （2）智能化传感器 （3）仿生传感器 基础研究 应用研究 一、高分子有机材料传感器 高分子有机材料具有良好的加工性能，可以大面积薄膜化，柔性好，机械强度高，质量轻。具有离子导电、电子导电、选择性渗透、光学敏感等特性。利用这 些特性可以制成对离子.化学气体敏感的传感器和pH电化学.生物酶传感器. 如聚偏氟乙烯（PVDF）材料制成的传感器，已在医学、电声、计算机、电子技术领域获得广泛应用。 二、固态图象传感器 将感光面上的光学图象信号以光点为单位，利用光敏单元（像素）将光信号转换为各点电信号的传感器被称为图象传感器。 固态图象传感器有CCD、CID、BBD等类型。具有小巧、轻便、功耗低、驱动电压低的特点。 CCD为电荷耦合型图象传感器，是集成化光电器件。集光电转换、电荷存储和电信号传送为一体，可以完成一维或二维的多通道图象信息处理。 三、生物传感器 生物传感器是利用生物活性材料（酶，蛋白质，DNA，抗体，抗原，生物膜）与物理、化学换能器有机结合的高技术产品。 生物传感器在食品、制药、化工检测、环境检测、临床医学检测、生命科学研究等领域应用十分广泛。主要测定物质中的化学和生物成份含量。 四、智能化传感器 智能化传感器是具有信息检测、记忆、逻辑思维与判断功能的微机控制传感器。具有如下特点： （1）具有逻辑思维、判断、信息处理功能。 （2）具有自诊断、自校准功能。 （3）具有多传感器、多参数测量功能。 （4）检测数据可存、可取，使用方便。 （5）具有网络通信接口，便于网络控制、远程控制。 智能传感器 == 主传感器+辅助传感器 +微机控制系统 智能式压力传感器 第十一章 其他传感器 第一节 超声波传感器 第二节 红外传感器 第三节 激光传感器 第四节 新型传感器简介