光電感測器套用技術（第2版）

《光電感測器套用技術（第2版）》是2020年1月機械工業出版社出版的圖書，作者是王慶有。

基本介紹

• 書名：光電感測器套用技術（第2版）
• 作者：王慶有
• ISBN：9787111450511
• 定價：53元
• 出版社：機械工業出版社
• 出版時間：2020年1月
• 裝幀：平裝
• 開本：16開

內容簡介

本書系統地介紹了各種光電感測器的基本原理、特性、發展趨勢與套用等。內容圍繞單元光電器件與集成光電器件為主線展開，突出外特性與套用問題，特別注重光電成像，圖像、圖形檢測與分析等技術的講授。光電信息變換、光電信號的數據採集與計算機接口技術是本書的核心，光電技術的新發展和新的套用實例一直是本書創新之處。2版對全書內容進行修改的同時，側重對第7章進行補充，補充了圖像顯示的內容，另外增加了第14章課程設計與畢業設計的內容，目的是提高學生的動手、動腦能力。

圖書目錄

第2版前言

第1版前言

第1章光電感測器技術基礎

1.1光輻射的度量

1.1.1與輻射源有關的參數

1.1.2與接收器有關的參數

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輻射度量參數與光度量參數的關係

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光吸收的一般規律

1.4.2半導體對光的吸收

1.5光電效應

1.5.1內光電效應

1.5.2光電發射效應

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半導體發光二極體光源

2.5.1發光二極體的發光機理

2.5.2發光強度-電流特性

2.5.3發光光譜和發光效率

2.6雷射光源

2.6.1雷射的產生機理

2.6.2氦-氖雷射器

2.6.3半導體雷射器

2.7光電感測器套用系統中光源與

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時間回響

3.2.5噪聲特性

3.2.6光譜回響

3.3光敏電阻的偏置電路

3.3.1基本偏置電路

3.3.2恆流電路

3.3.3恆壓電路

3.3.4舉例

3.4光敏電阻的套用實例

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矽光敏二極體

4.1.1矽光敏二極體的工作原理

4.1.2光敏二極體的基本特性

4.2其他類型的光生伏特器件

4.2.1PIN型光敏二極體

4.2.2雪崩光敏二極體

4.2.3矽光電池

4.2.4光敏電晶體

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章光電發射器件

5.1光電發射陰極

5.1.1光電發射陰極的主要參數

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

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末級的並聯電容

5.4.3電源電壓的穩定度

5.5光電倍增管的典型套用

5.5.1光譜探測領域的套用

5.5.2時間分辨螢光免疫分析

中的套用

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回響時間

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太赫茲波脈衝探測

6.5.2太赫茲連續波探測

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圖像感測器的基本技術參數

7.2圖像的顯示與電視制式

7.2.1CRT電視監視器及其掃描方式

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光電圖像感測器

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圖像感測器

8.5.1單溝道線陣CCD圖像感測器

8.5.2雙溝道線陣CCD圖像感測器

8.5.3線陣CCD類型與發展

8.6典型面陣CCD圖像感測器

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光電圖像感測器

9.1MOS與CMOS場效應電晶體

9.1.1MOS場效應電晶體的基本結構

9.1.2場效應電晶體的主要性能參數

9.2CMOS圖像感測器的原理與結構

9.2.1CMOS圖像感測器的組成

9.2.2CMOS圖像感測器的像敏單元

結構

9.2.3CMOS圖像感測器的工作流程

9.2.4CMOS圖像感測器的輔助電路

9.3CMOS圖像感測器的特性參數

9.4典型CMOS圖像感測器

9.4.1IBIS4 6600型CMOS圖像感測器

9.4.2IBIS5B1300型CMOS圖像

感測器

9.4.3高速CMOS圖像感測器

9.5CMOS圖像感測器的套用實例

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章彩色圖像感測器與彩色

數位相機概述

10.1彩色線陣CCD圖像感測器

10.1.1ILX522K器件

10.1.2TCD2252D器件

10.2彩色面陣CCD圖像感測器

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數位相機概述

10.5彩色面陣CMOS數位相機概述

思考題與習題10

第11章光電感測器輸出信號

的數據採集

11.1光電感測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光電信號二值化數據採集

11.3光電信號的量化處理與A/D

數據採集

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數據採集

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數據採集與

計算機接口

11.4面陣CCD的數據採集與計算機

接口

11.4.1基於PC匯流排的圖像採集卡

11.4.2典型圖像數據採集卡

11.4.3基於USB2.0的計算機接口

11.4.4基於嵌入式系統的CCD圖像

數據採集

思考題與習題11

第12章特種圖像感測器

12.1微光圖像感測器

12.1.1微光圖像感測器的發展概況

12.1.2微光電視攝像系統

12.1.3微光電視攝像系統觀察距離

的估算

12.1.4微光CCD攝像器件

12.2紅外CCD圖像感測器

12.2.1主動紅外電視攝像系統

12.2.2被動紅外電視攝像系統

12.3X射線CCD圖像感測器

12.3.1X射線像增強器

12.3.2醫用X射線電視CCD攝像

系統

12.3.3工業用X射線光電檢測系統

思考題與習題12

第13章光電感測器套用實例

13.1光電感測器用於一維尺寸的測量

13.1.1玻璃管內、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光學系統設計

13.1.5外徑、壁厚的檢測電路

13.1.6微機數據採集接口

13.1.7討論

13.2CCD的拼接技術在尺寸測量系統

中的套用

13.2.1CCD的機械拼接技術在尺寸測量

中的套用

13.2.2線陣CCD的光學拼接

13.3線陣CCD感測器用於二維位

置的測量

13.3.1高精度二維位置測量系統

13.3.2光學系統誤差分析

13.4CCD在BGA引腳三維尺寸測量

中的套用

13.4.1測量原理

13.4.2數學模型

13.4.3系統的標定

13.4.4BGA晶片測量實驗

13.5CCD圖像感測器用於平板位置

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

13.6利用線陣CCD非接觸測量材料

變形量的方法

13.7雷射光斑的尺寸測量系統

13.7.1雷射光斑的尺寸測量原理

13.7.2系統的總體設計

13.7.3系統的基本組成及工作流程

13.7.4系統硬體設計

13.7.5系統軟體設計

13.8CCD圖像感測器用於物體振動

的非接觸測量

13.8.1工作原理

13.8.2振動測量的硬體電路

13.8.3軟體設計

13.8.4振動台測試實驗結果

13.9利用雷射準直技術測量物體的直

線度與同軸度

13.9.1雷射準直測量原理

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尋、跟蹤與

制導中的套用

13.10.1搜尋儀與跟蹤儀

13.10.2雷射制導

13.10.3紅外跟蹤制導

13.11CCD光電感測器用於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

檢測中的套用

13.12.1寬幅面物體表面質量的

檢測與分析

13.12.2汽車制動鉗內凹槽表面

質量的檢測

13.13面陣CCD圖像感測器用於鋼板

長寬尺寸測量系統

13.14醫用電子內窺鏡系統

13.14.1工作原理

13.14.2系統的設計

13.14.3CCD驅動、圖像採集、編碼

電路

13.14.4內窺鏡視頻驅動亮度控制系

統的研製

13.14.5電子內窺鏡標準視頻圖像的

畸變實時校正

13.14.6基於PCI匯流排的內窺鏡圖像實

時採集系統

13.14.7電子內窺鏡圖像處理軟體系統

的設計

思考題與習題13

第14章課程設計與畢業設計

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

的光譜回響

14.1.2輻射量的測量

14.1.3光度學參數的測量

14.1.4輻度學和光度學參數測量的精度

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課程設計內容

14.3照度測量方法與照度計的設計

14.3.1主要內容

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照度計的設計內容

14.4發光強度測量儀設計

14.4.1發光強度

14.4.2發光強度的測量方法

14.4.3發光強度測量儀的設計內容

14.4.4發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典型紅外遙控發射器

14.6.7典型紅外遙控接收器

14.6.8解碼與功能控制器

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容

參考文獻