第9章光电检测技术的典型应用.ppt

? 通过调制或斩光，将被测信号由零频范围转移到设定的高频范围内。检测系统变成交流系统； ? 在调制频率上对有用信号进行选频放大； ? 在相敏检波中对信号解调。同步解调作用截断了非同步噪声信号，使输出信号的带宽限制在极窄的范围内； ? 通过低通滤波器对检波信号进行低通滤波。 ? 要求对入射光束进行斩光或光源调制，适用于调幅 光信号的检测； ? 极窄带高增益放大器，增益可达1011，带宽窄到 0.0004Hz； ? 交流－直流信号变换器； ? 可以补偿光检测中的背景辐射噪声＆前置放大器的 固有噪声。信噪比改善可达1000倍。 一种利用光电倍增管能检测当管子能量的功能，通过 光电子计数的方法测量极微弱光脉冲信号的装置。 ? 用光电倍增管检测弱光的光子流，形成包括噪声信号在内的输出光脉冲； 利用脉冲幅度鉴别器鉴别噪声脉冲＆多光子脉冲，只允许单光子脉冲通过； 利用光子脉冲计数器检测光子数，根据测量目的，折算出被测参量 ? 只适合于极弱光测量，不能测量包含许多光子的短脉冲强度； 良好的信噪比； 必需选择带有制冷器的光电倍增管； 不用数模转换即可提供数字输出。 光纤式光电开关应用 9.2.2 光电转速计 1. 光电转速计原理 转速： 2. 频率测量 ① 计数测频法 ② 周期测量法 9.3 条形码技术 9.3.1 条形码的概念及特点 条形码，别名条码，是由宽度不同、反射率不同的条和空，按照一定的编码规则编制成的，用以表达一组数字或字母符号信息的图形标识符。条形码是一组粗细不同，按照一定的规则安排间距的平行线条图形，一般就是由反射率相差很大的黑条（简称条）和白条（简称空）组成的。 条形码技术是随着计算机与信息技术的发展和应用而诞生的，它是集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身的新型技术。 目前世界上常用的码制有ENA条形码、UPC条形码、二五条形码、交叉二五条形码、库德巴条形码、三九条形码和128条形码等，而商品上最常使用的就是EAN商品条形码。 EAN商品条形码的编码遵循唯一性原则，以保证商品条形码在全世界范围内不重复，即一个商品项目只能有一个代码，或者说一个代码只能标识一种商品项目。不同规格、不同包装、不同品种、不同价格、不同颜色的商品只能使用不同的商品代码。 部分国家地区的条形码前缀码：美国、加拿大 00-09 挪威 70 日本 45-49 瑞士 76 西班牙 84 芬兰 64 智利 780 奥地利 90-91 瑞典 73 新西兰 94 意大利 80-83 捷克 859 德国 400-440 澳大利亚 93 韩国 880 台湾 471 新加坡 888 俄罗斯 460-469 香港 489中国大陆 690-692 法国 30-37 英国 50…… 9.3.2 条形码的工作原理 条形码系统：条形码符号、符号载体、打印设备、 扫描阅读设备 9.3.3 条形码的识别原理及装置 1. 条形码的识别原理 2. 条形码的识别器 要求： ① 建立光学系统 ② 接收系统能采集到反射光并有一定的敏感程 度 ③ 电子电路将接收到的光信号不失真地转换为 电脉冲 识别设备：扫描阅读器（扫描器+阅读器） 扫描器：将光信号变为电信号 阅读器：电信号的解码、识别 ① 手持装置 光笔 手持式条形码扫描器 ② 固定光束的光学扫描阅读器 工业用固定式条形码扫描器 ③ 移动光束的光学扫描阅读器 一般工业用扫描器 超级市场用扫描器 激光扫描器进行物料分拣 9.4 光电遥控技术 光电遥控原理 9.5 红外方位检测系统 典型例子：空-空导弹的导引头 * 第9章 光电检测技术的 典型应用 9.1 微弱光信号检测技术 常用与微弱光信号检测的仪器： 锁相放大器 取样积分器 光子计数器 9.1.1 锁相放大器 用于对交变信号进行相敏检波。 说明：锁相放大器的输出是一个直流电压，正比于是输入信号中某一特定频率（参数输入频率）的信号幅值，而输入信号中的其他频率成分将不能对输出电压构成任何贡献。即使有用的信号被淹没在噪声信号里面，只要知道有用的信号的频率值，就能准确地测量出这个信号的幅值。 利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作比较基准，只对被测信号本身和与参考信号同频、同相的噪声分量有响应。 1. 锁相放大器的构成 信号通道：对信号选频放大，对噪声做初步的窄带滤波 参考通道：提供参考电压 相敏检波：混频，滤波，得差频信号 2. 锁相放大器的原理 设信号通道输出Vs与参考通道输出Vr为： 经乘法混频器后，输出信号： 经低通滤波器的差频信号： 3. 锁相放大技术的四个基本环节： 4. 方波控制的相敏检波器 采用方波信号，可