1 光电传感器
1.1 概述
光电传感器是指利用光波的特性作为信息采集的媒介或敏感元器件,再通过光电转换单元和数据处理单元把光信息变成电信号而加以利用(例如用于显示或控制等)的器件。
利用光波采集信息的方式主要有两类,即无源方式和有源方式。无源方式是指被采集对象自身发光,所以传感器不需光源。例如,具有一定温度的物体会向外辐射光波,其辐射特性和物体的温度有关。利用物体的这种辐射特点,可以测量物体的温度,这就是光测高温的方法。又如,利用物质发光的特性可以检测物质的成分、含量等。这就是荧光分析法和光谱分析法。有源方式则是指被采集对象自身不发光,因此光电检测系统需利用外界输入的光波通过它对光波特性的变化检测出所需信息。例如利用光波频率的变化可检测运动物体的速度(多普勒测速法)。再如,利用光波通过透明媒质(例如光学玻璃、透明塑料等)时偏振态的变化,可检测到此透明媒质的受力大小和方向。这已形成光测弹性力学的一个研究领域。依据所用光波的特性参量,有源方式又可分为:振幅调制型、相位调制型、偏振调制型和波长/频率调制型几类。本章将对上述几类光电传感器作简要介绍。
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