光電傳感器應用技術（第2版）

第2版前言
第1版前言
第1章光電傳感器技術基礎
1.1光輻射的度量
1.1.1與輻射源有關的參數(shù)
1.1.2與接收器有關的參數(shù)
1.1.3輻射源的光譜輻射分布
1.1.4量子流速率
1.2物體熱輻射
1.2.1黑體輻射定律
1.2.2輻射體的分類
1.3輻射度量參數(shù)與光度量參數(shù)的關系
1.3.1人眼的光視效率
1.3.2人眼的光譜光視效能
1.3.3兩種輻射體光視效能的計算
1.4半導體對光的吸收
1.4.1光吸收的一般規(guī)律
1.4.2半導體對光的吸收
1.5光電效應
1.5.1內(nèi)光電效應
1.5.2光電發(fā)射效應
思考題與習題1
第2章光源
2.1光源的分類
2.2鎢絲燈
2.2.1鎢絲白熾燈
2.2.2鹵鎢燈
2.3氣體放電燈
2.3.1氣體放電
2.3.2氙燈
2.4金屬蒸氣燈
2.4.1水銀蒸氣燈
2.4.2鈉燈
2.5半導體發(fā)光二極管光源
2.5.1發(fā)光二極管的發(fā)光機理
2.5.2發(fā)光強度-電流特性
2.5.3發(fā)光光譜和發(fā)光效率
2.6激光光源
2.6.1激光的產(chǎn)生機理
2.6.2氦-氖激光器
2.6.3半導體激光器
2.7光電傳感器應用系統(tǒng)中光源與
照度的匹配
2.7.1光源的選擇
2.7.2照度匹配
思考題與習題2
第3章光電導器件
3.1光敏電阻的原理與結構
3.1.1光敏電阻的基本原理
3.1.2光敏電阻的基本結構
3.1.3典型光敏電阻
3.2光敏電阻的基本特性
3.2.1光電特性
3.2.2伏安特性
3.2.3溫度特性
3.2.4時間響應
3.2.5噪聲特性
3.2.6光譜響應
3.3光敏電阻的偏置電路
3.3.1基本偏置電路
3.3.2恒流電路
3.3.3恒壓電路
3.3.4舉例
3.4光敏電阻的應用實例
3.4.1照明燈的光電控制電路
3.4.2火焰探測報警器
3.4.3照相機電子快門
思考題與習題3
第4章光生伏特器件
4.1硅光敏二極管
4.1.1硅光敏二極管的工作原理
4.1.2光敏二極管的基本特性
4.2其他類型的光生伏特器件
4.2.1PIN型光敏二極管
4.2.2雪崩光敏二極管
4.2.3硅光電池
4.2.4光敏晶體管
4.2.5色敏光生伏特器件
4.2.6光伏器件組合器件
4.2.7光電位置敏感器件
4.3光生伏特器件的偏置電路
4.3.1反向偏置電路
4.3.2零伏偏置電路
思考題與習題4
第5章光電發(fā)射器件
5.1光電發(fā)射陰極
5.1.1光電發(fā)射陰極的主要參數(shù)
目錄光電傳感器應用技術第2版5.1.2光電陰極材料
5.2真空光電管與光電倍增管的工作原理
5.2.1真空光電管的原理
5.2.2光電倍增管的原理
5.3光電倍增管的基本特性
5.3.1靈敏度
5.3.2電流放大倍數(shù)
5.3.3暗電流
5.3.4噪聲
5.3.5伏安特性
5.3.6線性
5.3.7疲勞與衰老
5.4光電倍增管的供電電路
5.4.1電阻鏈分壓型供電電路
5.4.2末級的并聯(lián)電容
5.4.3電源電壓的穩(wěn)定度
5.5光電倍增管的典型應用
5.5.1光譜探測領域的應用
5.5.2時間分辨熒光免疫分析
中的應用
思考題與習題5
第6章紅外與THz的探測
6.1熱輻射的一般規(guī)律
6.1.1溫度變化方程
6.1.2熱電器件的最小可探測功率
6.2熱敏電阻與熱電堆
6.2.1熱敏電阻
6.2.2熱電偶探測器
6.2.3熱電堆探測器
6.2.4熱敏電阻的用途
6.2.5典型熱敏電阻簡介
6.3熱釋電器件
6.3.1熱釋電器件的基本工作原理
6.3.2熱釋電器件的電壓靈敏度
6.3.3熱釋電器件的噪聲
6.3.4響應時間
6.3.5熱釋電探測器的阻抗特性
6.3.6熱釋電器件的類型
6.3.7典型熱釋電器件
6.4紅外與熱輻射探測技術
6.5太赫茲波的探測技術
6.5.1太赫茲波脈沖探測
6.5.2太赫茲連續(xù)波探測
6.5.3太赫茲波單光子探測
思考題與習題6
第7章圖像掃描與圖像顯示技術
7.1圖像解析原理
7.1.1圖像的解析方法
7.1.2圖像傳感器的基本技術參數(shù)
7.2圖像的顯示與電視制式
7.2.1CRT電視監(jiān)視器及其掃描方式
7.2.2電視制式
7.3圖像顯示器的分類
7.3.1陰極射線管顯示器
7.3.2液晶顯示器
7.4典型圖像顯示器
7.4.1TFT?LCD器件
7.4.2TFT?LCD圖像顯示器
7.4.3LED圖像顯示器
思考題與習題7
第8章CCD光電圖像傳感器
8.1電荷存儲
8.2電荷耦合
8.3CCD電極結構
8.3.1三相CCD的電極結構
8.3.2二相CCD
8.3.3四相CCD
8.3.4體溝道CCD
8.4電荷的注入和檢測
8.4.1光注入
8.4.2電注入
8.4.3電荷的檢測
8.5典型線陣CCD圖像傳感器
8.5.1單溝道線陣CCD圖像傳感器
8.5.2雙溝道線陣CCD圖像傳感器
8.5.3線陣CCD類型與發(fā)展
8.6典型面陣CCD圖像傳感器
8.6.1概述
8.6.2典型幀轉移型面陣CCD器件
思考題與習題8
第9章CMOS光電圖像傳感器
9.1MOS與CMOS場效應晶體管
9.1.1MOS場效應晶體管的基本結構
9.1.2場效應晶體管的主要性能參數(shù)
9.2CMOS圖像傳感器的原理與結構
9.2.1CMOS圖像傳感器的組成
9.2.2CMOS圖像傳感器的像敏單元
結構
9.2.3CMOS圖像傳感器的工作流程
9.2.4CMOS圖像傳感器的輔助電路
9.3CMOS圖像傳感器的特性參數(shù)
9.4典型CMOS圖像傳感器
9.4.1IBIS4 6600型CMOS圖像傳感器
9.4.2IBIS5?B?1300型CMOS圖像
傳感器
9.4.3高速CMOS圖像傳感器
9.5CMOS圖像傳感器的應用實例
9.5.1IM28?SA型CMOS攝像機
9.5.2MC1300高速CMOS攝像機
思考題與習題9
第10章彩色圖像傳感器與彩色
數(shù)碼相機概述
10.1彩色線陣CCD圖像傳感器
10.1.1ILX522K器件
10.1.2TCD2252D器件
10.2彩色面陣CCD圖像傳感器
10.3彩色面陣CCD攝像機概述
10.3.1三管彩色面陣CCD攝像機
10.3.2兩管彩色面陣CCD攝像機
10.3.3單管CCD彩色攝像機
10.4彩色面陣CCD數(shù)碼相機概述
10.5彩色面陣CMOS數(shù)碼相機概述
思考題與習題10
第11章光電傳感器輸出信號
的數(shù)據(jù)采集
11.1光電傳感器信號的二值化處理
11.1.1單元光電信號的二值化處理
11.1.2序列光電信號二值化處理
11.2光電信號二值化數(shù)據(jù)采集
11.3光電信號的量化處理與A/D
數(shù)據(jù)采集
11.3.1單元光電信號的量化處理
11.3.2單元光電信號A/D數(shù)據(jù)采集
11.3.3序列光電信號的量化處理
11.3.4序列光電信號的A/D數(shù)據(jù)采集與
計算機接口
11.4面陣CCD的數(shù)據(jù)采集與計算機
接口
11.4.1基于PC總線的圖像采集卡
11.4.2典型圖像數(shù)據(jù)采集卡
11.4.3基于USB2.0的計算機接口
11.4.4基于嵌入式系統(tǒng)的CCD圖像
數(shù)據(jù)采集
思考題與習題11
第12章特種圖像傳感器
12.1微光圖像傳感器
12.1.1微光圖像傳感器的發(fā)展概況
12.1.2微光電視攝像系統(tǒng)
12.1.3微光電視攝像系統(tǒng)觀察距離
的估算
12.1.4微光CCD攝像器件
12.2紅外CCD圖像傳感器
12.2.1主動紅外電視攝像系統(tǒng)
12.2.2被動紅外電視攝像系統(tǒng)
12.3X射線CCD圖像傳感器
12.3.1X射線像增強器
12.3.2醫(yī)用X射線電視CCD攝像
系統(tǒng)
12.3.3工業(yè)用X射線光電檢測系統(tǒng)
思考題與習題12
第13章光電傳感器應用實例
13.1光電傳感器用于一維尺寸的測量
13.1.1玻璃管內(nèi)、外徑尺寸測量控制
儀器的技術要求
13.1.2儀器的工作原理
13.1.3線陣CCD的選擇
13.1.4光學系統(tǒng)設計
13.1.5外徑、壁厚的檢測電路
13.1.6微機數(shù)據(jù)采集接口
13.1.7討論
13.2CCD的拼接技術在尺寸測量系統(tǒng)
中的應用
13.2.1CCD的機械拼接技術在尺寸測量
中的應用
13.2.2線陣CCD的光學拼接
13.3線陣CCD傳感器用于二維位
置的測量
13.3.1高精度二維位置測量系統(tǒng)
13.3.2光學系統(tǒng)誤差分析
13.4CCD在BGA引腳三維尺寸測量
中的應用
13.4.1測量原理
13.4.2數(shù)學模型
13.4.3系統(tǒng)的標定
13.4.4BGA芯片測量實驗
13.5CCD圖像傳感器用于平板位置
的檢測
13.5.1平板位置檢測的基本原理
13.5.2平板位置檢測系統(tǒng)
13.6利用線陣CCD非接觸測量材料
變形量的方法
13.7激光光斑的尺寸測量系統(tǒng)
13.7.1激光光斑的尺寸測量原理
13.7.2系統(tǒng)的總體設計
13.7.3系統(tǒng)的基本組成及工作流程
13.7.4系統(tǒng)硬件設計
13.7.5系統(tǒng)軟件設計
13.8CCD圖像傳感器用于物體振動
的非接觸測量
13.8.1工作原理
13.8.2振動測量的硬件電路
13.8.3軟件設計
13.8.4振動臺測試實驗結果
13.9利用激光準直技術測量物體的直
線度與同軸度
13.9.1激光準直測量原理
13.9.2不直度的測量
13.9.3不同軸度的測量
13.10光電信息變換技術在搜索、跟蹤與
制導中的應用
13.10.1搜索儀與跟蹤儀
13.10.2激光制導
13.10.3紅外跟蹤制導
13.11CCD光電傳感器用于ICP?AES
光譜探測
13.11.1ICP?AES探測器的基本原理
13.11.2實驗結果分析
13.12掃描成像技術在表面質量
檢測中的應用
13.12.1寬幅面物體表面質量的
檢測與分析
13.12.2汽車制動鉗內(nèi)凹槽表面
質量的檢測
13.13面陣CCD圖像傳感器用于鋼板
長寬尺寸測量系統(tǒng)
13.14醫(yī)用電子內(nèi)窺鏡系統(tǒng)
13.14.1工作原理
13.14.2系統(tǒng)的設計
13.14.3CCD驅動、圖像采集、編碼
電路
13.14.4內(nèi)窺鏡視頻驅動亮度控制系
統(tǒng)的研制
13.14.5電子內(nèi)窺鏡標準視頻圖像的
畸變實時校正
13.14.6基于PCI總線的內(nèi)窺鏡圖像實
時采集系統(tǒng)
13.14.7電子內(nèi)窺鏡圖像處理軟件系統(tǒng)
的設計
思考題與習題13
第14章課程設計與畢業(yè)設計
14.1輻度學和光度學物理量測量的波長
問題
14.1.1被測輻射體的光譜分布與探測器
的光譜響應
14.1.2輻射量的測量
14.1.3光度學參數(shù)的測量
14.1.4輻度學和光度學參數(shù)測量的精度
影響因素
14.2光功率測量方法與光功率計的
設計
14.2.1主要掌握的內(nèi)容
14.2.2光功率
14.2.3光纖光功率的測量方法
14.2.4光纖光功率計的設計
14.2.5課程設計內(nèi)容
14.3照度測量方法與照度計的設計
14.3.1主要內(nèi)容
14.3.2照度的概念
14.3.3照度的測量方法
14.3.4照度計的設計原則
14.3.5照度計的設計內(nèi)容
14.4發(fā)光強度測量儀設計
14.4.1發(fā)光強度
14.4.2發(fā)光強度的測量方法
14.4.3發(fā)光強度測量儀的設計內(nèi)容
14.4.4發(fā)光強度測量中應注意的
問題
14.5亮度測量方法與亮度計的設計
14.5.1亮度的概念
14.5.2亮度的測量方法
14.5.3亮度計的設計原則
14.6紅外遙控開關的設計
14.6.1設計思路
14.6.2密碼的編制方法
14.6.3紅外遙控多功能開關的技術
要求
14.6.4對器材的需求
14.6.5密碼光電遙控多功能開關的
設計
14.6.6典型紅外遙控發(fā)射器
14.6.7典型紅外遙控接收器
14.6.8譯碼與功能控制器
14.7紅外測溫儀的設計
14.7.1物體熱輻射的概念
14.7.2紅外測溫方法
14.7.3紅外測溫儀的設計原則
14.7.4紅外測溫儀的設計內(nèi)容
參考文獻