光电信息测控技术应用
光电检测技术的发展趋势及应用前景
TECHNOLOGY TREND随着现代科学技术以及复杂自动控制系统和信息处理与技术的提高，光电检测技术作为一门研究光与物质相互作用发展起来的新兴学科，已成为现代信息科学的一个极为重要的组成部分。
光电检测技术具有测量精度高、速度快、非接触、频宽与信息容量极大、信息效率极高、以及自动化程度高等突出特点，令其发展十分迅速，并推动着信息科学技术的发展。
它将光学技术与现代电子技术相结合，广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等领域。
本文从光电检测技术本身特点出发，分析其发展趋势及应用前景。
1电检测技术的发展趋势1.1光电检测技术光电检测技术是光电信息技术的主要技术之一，它是以激光、红外、光纤等现代光电子其件作为基础，通过对被检测物体的光辐射，经光电检测器接受光辐射并转换为电信号，由输入电路、放大滤波等检测电路提取有用信息，再经模/数转换接口输入计算机运算处理，最后显示输出所需要的检测物理量等参数。
其工作原理如下图所示：光电检测系统工作原理图其技术主要包括光电变换技术、光信息获取与光信息测量技术以及测量信息的光电处理技术等。
光电检测技术将光学技术与电子技术相结合实现对各种量的测量，它具有如下特点：1）高精度。
光电测量的精度是各种测量技术中精度最高的一种。
如用激光干涉法测量长度的精度可达0.05μm/m ；光栅莫尔条纹法测角可达到；用激光测距法测量地球与月球之间距离的分辨力可达到1m 。
2）高速度。
光电测量以光为媒介，而光是各种物质中传播速度最快的，无疑用光学方法获取和传递信息是最快的。
3）远距离、大量程。
光是最便于远距离粗寒痹的介质，尤其适用于遥控和遥测，如武器制导、光电跟踪、电视遥测等。
4）非接触测量。
光照到被测物体上可以认为是没有测量力的，因此也无摩擦，可以实现动态测量，是各种测量方法中效率最高的一种。
1.2发展趋势从上面对光电检测技术特点的分析，并随着世界各国的激烈竞争正以日新月异的速度突飞猛进及科研技术的提高，光电检测技术的发展趋势主要表现在：高精度方向发展：检测精度向高精度方向发展，纳米、亚纳米高精度的光电测量新技术是今后的发展热点；智能化方向发展：检测系统向智能化方向发展，如光电跟踪与光电扫描测量技术；数字化方向发展：检测结果向数字化，实现光电测量与光电控制一体化方向发展；多元化方向发展：光电检测仪器的检测功能向综合性、多参数、多维测量等多元化方向发展，并向人们无法触及的领域发展，如微空间三维测量技术和大空间三维测量技术；微型化方向发展：光电检测仪器所用电子元件及电路向集成化方向发展；光电检测系统朝着小型、快速的微型光、机、电检测系统发展；自动化方向发展：检测技术向自动化，非接触、快速在线测量方向发展，检测状态向动态测量方向发展；以上这些发展趋势是现代化生产的需要，是现代科学技术发展的需要，是国防建设的需要。
光电检测技术与应用习题解答
第1章
1、举例说明你说知道的检测系统的工作原理。 （1）光电检测技术在工业生产领域中的应用： 在线检测：零件尺寸、产品缺陷、装配定位… （2）光电检测技术在日常生活中的应用： 家用电器——数码相机、数码摄像机：自动对焦---红外测距传感器 自动感应灯：亮度检测---光敏电阻 空调、冰箱、电饭煲：温度检测---热敏电阻、热电偶 遥控接收：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 可视对讲、可视电话：图像获取---面阵 CCD 医疗卫生——数字体温计：接触式---热敏电阻，非接触式---红外传感器 办公商务——扫描仪：文档扫描---线阵 CCD 红外传输数据：红外检测---光敏二极管、光敏三极管 （3）光电检测技术在军事上的应用： 夜视瞄准机系统：非冷却红外传感器技术 激光测距仪：可精确的定位目标 光电检测技术应用实例简介 点钞机 （1）激光检测—激光光源的应用 用一定波长的红外激光照射第五版人民币上的荧光字， 会使荧光字产生一定波长的激光，通过对此激光的检测可辨别钞票的真假。由于仿制困难， 故用于辨伪很准确。 （2） 红外穿透检测—红外信号的检测 红外穿透的工作原理是利用人民币的纸张比较坚固、 密度较高以及用凹印技术印刷的油墨厚度较高， 因而对红外信号的吸收能力较强来辨别钞票 的真假。 人民币的纸质特征与假钞的纸质特征有一定的差异， 用红外信号对钞票进行穿透检 测时，它们对红外信号的吸收能力将会不同，利用这一原理，可以实现辨伪。 （3）荧光反应的检测—荧光信号的检测 荧光检测的工作原理是针对人民币的纸质进行检 测。人民币采用专用纸张制造（含 85％以上的优质棉花） ，假钞通常采用经漂白处理后的普 通纸进行制造，经漂白处理后的纸张在紫外线（波长为 365nm 的蓝光）的照射下会出现荧 光反应（在紫外线的激发下衍射出波长为 420－460nm 的蓝光） ，人民币则没有荧光反应。 所以， 用紫外光源对运动钞票进行照射并同时用硅光电池检测钞票的荧光反映， 可判别钞票 真假。 （4）纸宽的检测—红外发光二极管及接收二极管的应用 主要是用于根据钞票经过此红外 发光及接收二极管所用的时间及电机的转速来间接的计算出钞票的宽度， 并对机器的运行状 态进行判断，比如有无卡纸等；同时也能根据钞票的宽度判断出其面值。 （5）喂钞台、接钞台传感器—红外对管的应用 在点钞机的喂钞台和取钞台部分分别有一 个作为有无钞票的发射接收红外对管，用来检测是否有钞票放入或取出。 2、如何实现非电量的测量？ 为实现非电量的电测量， 首先要实现从非电量到电量的变换， 这一变换是靠传感器来实现的。 传感器接口电路是为了与传感器配合将传感器输出信号转换成低输出电阻的电压信号以方 便后续电路的处理。一般说来，信号都需要进一步放大并滤除噪声。放大后的信号经模拟/ 数字变换后得到数字信号， 以便于微处理器或微控制器。 微处理器或微控制器是测控系统的 核心， 它主要有两个作用： 一是对数字信号进行进一步处理并将信号输出显示、 存储和控制。 二是管理测控系统的各个部分以实现测控系统的智能化， 即根据信号和测量条件的变化， 自 动地改变放大器的增益、滤波器的参数及其它的电路参数。在选用合适的传感器之后，就要
测控技术与仪器专业介绍及描述测控技术
测控技术与仪器专业介绍及描述测控技术测控技术与仪器专业介绍及描述测控技术与仪器专业介绍及描述测控技术与仪器专业介绍测控技术与仪器专业是信息科学技术的头，是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。
它的专业面广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控。
能够培养从事与计算机、通信、家电、工农业生产、科学实验等相关的光电技术与设备、测控技术与仪器等新产品的研究开发、设计制造、管理营销等的高级工程技术人才。
主干课程有传感技术、精密机械设计基础、电路原理等。
测控技术与仪器专业以光、机、电、计算机一体化为特色，培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强，可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。
同时因为他们专业知识面宽广，具有很强的适应能力和广泛的发展空间，也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作，转行比较容易。
测控技术与仪器专业方向计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域测控技术与仪器专业课程精密机械与仪器设计、精密机械制造工程、模拟电子技术基础、数字电子技术基础，微型计算机原理与应用、控制工程基础、信号分析^p 与处理、精密测控与系统等。
测控技术与仪器专业怎么样(学长学姐评价) 西华大学：前段时间忙考试没来，测控专业是个很有前途的专业，。
我现在在读研究生，大学里学的就是测控，感觉很好啊，虽然不是很专综合和信息和电气的很多课程，而且还有学了关于光的很多课程。
对于刚上大学的来说，首先要搞好英语，那是相当的重要!无论是找工作还是继续深造。
然后就是专业课，微机原理单片机之类的尽自己最大的努力学好!dsp如果有兴趣可以学好点(因为比较难)!以后还要靠锗吃饭呢，软件方面当然，会化印制板(pcb)。
光电探测器件典型应用
（2） 测量精度
L
S0
1
N1
S0
2
N 2
显然，测量精度与CCD的像元长度S0、光学系统的放大倍率β等参 数有关。
3.测量速度
线阵CCD测量周期为其转移脉冲SH的周期T，它由所选线阵 CCD的像元数N及驱动频率f决定，
T (N Nd) f
式中，Nd为大于线阵CCD虚设单元的任意数（由设计驱动器者 决定）。显然，N与Nd值越大，SH的周期T越长，而提高驱动 频率f将缩短SH的周期T，提高测量速度。
L
l0
(
N1S0
1
N2S0
2
)
式中，β1与β2分别为两个探测器光学成像物镜的横向放大倍率，S0 为CCD像敏单元长，式中的正负号要根据CCD的安装方向确定。
2.测量范围与测量精度 （1）测量范围
L
l0
(
N1S0
1
N2S0
2
)
钢板宽度的测量范围与两探测器的中心距l0有关，即与探测 器安装架的调整与锁定方式有关。钢板的宽度L直接与l0有关， 若l0可以大范围的调整与锁定，系统的测量范围将会很大。另外， 宽度的测量范围还与两探测器成像物镜的横向放大倍率β1与β2 有关，与所选用的CCD像敏单元长及像元数N等参数有关。
严格的方波输出。当R1=R2时，输出为方波信号。其输
出频率为：
1
1
f
VCC
T1 T2 2R1C1 ln 2
R2
D
R1 7 8 4
NE555 3
6
A
2 15
R1 5.6K，R2 5.6K，C1 0.1uF
VO
C1
f 1.44 2R1C1 1.3KHZ
测控技术与仪器考研方向哪个好
测控技术与仪器考研方向哪个好测控技术与仪器是一个涉及测量、控制和仪器设备等领域的专业，考研方向的选择可以根据个人兴趣和职业规划来确定。
以下是一些可能的测控技术与仪器考研方向及相关的学科领域：1.自动化仪器与设备：研究自动化测控系统、自动化仪器的设计与应用。
就业方向：自动化企业、仪器仪表公司、自动化系统集成商等。
2.传感技术与仪器：研究传感器原理、传感器网络、传感器信号处理等。
就业方向：传感器制造公司、环境监测机构、智能物联网领域等。
3.光电测量与仪器：研究光电传感技术、光电测量仪器的设计与制造。
就业方向：光电仪器公司、光电通信领域、科研机构等。
4.电子测量与仪器：研究电子测量技术、电子仪器的设计与校准。
就业方向：电子仪器公司、通信设备企业、电子测量实验室等。
5.医学仪器与设备：研究医学影像、医学诊断仪器、生命体征监测仪器等。
就业方向：医疗器械企业、医院医学工程部门、生物医学工程研究机构等。
6.精密仪器与装备：研究精密测量技术、精密加工工艺、精密仪器的研发。
就业方向：精密仪器制造企业、科研院所、国防军工领域等。
7.仪器设计与制造：研究仪器的结构设计、制造工艺、材料选择等。
就业方向：仪器制造企业、机械设计与制造公司、研发中心等。
8.计量与标准化：研究测量学、计量仪器、标准化与质量管理。
就业方向：计量标准化机构、质检部门、认证检测机构等。
9.智能仪器与物联网：研究智能化仪器、物联网技术在测控领域的应用。
就业方向：智能仪器企业、物联网解决方案公司、智能制造领域等。
10.信号处理与仪器：研究信号处理算法、数字信号处理技术、仪器中的信号处理应用。
就业方向：通信设备公司、信号处理软件开发、科研院所等。
在选择测控技术与仪器考研方向时，建议考生根据个人兴趣、职业规划和对各个方向的了解进行综合考量。
每个方向都有其独特的特点和发展前景，选择适合自己兴趣和职业规划的方向将有助于更好地深入研究和职业发展。
光电专业考研方向
光电专业考研方向
光电专业涉及光学、电子学、电磁学等多个领域，考研时可以根据个人兴趣和未来职业规划选择一个具体的方向。
以下是一些可能的光电专业考研方向：
1.光电信息科学与技术：研究光电子器件、激光技术、光通信等方向，包括光电信息传输与处理。
2.激光技术与应用：关注激光器件、激光技术在医学、制造业、通信等领域的应用与研究。
3.光电子器件与集成：着重于光电子器件的设计、制造，以及在集成电路中的应用。
4.红外技术与应用：研究红外光学器件、红外成像技术，以及在军事、医学等领域的应用。
5.光电传感与测控技术：探索光电传感器件的设计与制造，以及在测量和控制系统中的应用。
6.光学设计与制造技术：关注光学系统的设计与制造，包括透镜设计、光学薄膜技术等方向。
7.光纤通信与网络技术：研究光纤通信系统、光网络技术，以提高通信速度和带宽。
8.光电子材料与器件：着重于新型光电子材料的研究与开发，以及在光电子器件中的应用。
在选择光电专业的考研方向时，建议你根据个人兴趣和未来职业规划来确定。
如果对激光技术和应用感兴趣，可以选择激光技术与应用；如果对光电传感和测控技术感兴趣，可以选择光电传感与测控技术。
同时，了解所在学校和导师的研究方向，与相关领域的专业人士
或学长学姐交流，也有助于更好地做出选择。
毕业论文《光电传感器技术的新发展及应用》
摘要摘要在科学技术高速发展的现代社会中,人类已经入瞬息万变的信息时代,人们在日常生活,生产过程中,主要依靠检测技术对信息经获取、筛选和传输,来实现制动控制,自动调节,目前我国已将检测技术列入优先发展的科学技术之一。
由于微电子技术,光电半导体技术,光导纤维技术以及光栅技术的发展,使得光电传感器的应用与日俱增。
这种传感器具有结构简单、非接触、高可靠性、高精度、可测参数多、反应快以及结构简单,形式灵活多样等优点,在自动检测技术中得到了广泛应用,它一种是以光电效应为理论基础,由光电材料构成的器件。
它可用于检测直接引起光量变化的非电量,如光强、光照度、辐射测温、气体成分分析等;也可用来检测能转换成光量变化的其他非电量,如零件直径、表面粗糙度、应变、位移、振动、速度、加速度,以及物体的形状、工作状态的识别等。
光电式传感器具有非接触、响应快、性能可靠等特点,因此在工业自动化装置和机器人中获得广泛应用。
关键字:光电元件传感器分类传感器应用摘要ABSTRACTThe photoelectric transducer adopts the photoelectric component as the transducer measuring the component. It changes the change measured into a change of the optical signal at first, then further change the optical signal into an electric signal through the photoelectric component. The photoelectric transducer is generally made up of light source, optical thorough fare and photoelectric component three parts. The photoelectric detection method has precision high, reacts fast, advantage of exposed to ing etc.s, and can examine the parameter more,the transducer is of simple structure, the form is flexible, so, it is very extensive that the photoelectricity type transducer is employed in measuring and controlling. The photoelectric transducer realizes the key component that the photoelectricity changes in various photoelectric detection systems, it change into electric device of signal optical signal (infrared can seeing and purple other ray radiation). The photoelectricity type transducer is regarded photoelectric device as and changed the transducer of the component. It was not electric consumption that it caused the light quantity to change directly that it can be used for measuring, only strong, illuminance, radiation examine warmly, the gas composition is analyzed etc.; Other ones that can also be used and measured and can change into a light quantity and change are not the electric consumption such as part diameter, surface roughness, meets an emergency, the displacement, vibration, pace, acceleration, and the form of object, discernment of working state,etc.. The photoelectricity type transducer is not exposed to, respond the fast, reliable characteristic of performance, so won extensive application in the industrial automation device and machine philtrum. In recent years, new Devices photoelectric constantly emerge, especially CCD picture the births of transducer, transducers photoelectric the further to last chapter innovated to turn on.Keywords:Photoelectric component Transducer classification Application of transducer目录第一章绪论 (1)1.1 传感器发展史 (1)1.2光电传感概述 (2)第二章光电传感器基本原理 (3)2.1 光电效应 (3)2.2 光电元件及特性 (3)2.3 光电传感器 (6)第三章 CCD传感器 (11)3.1 光固态图象传感器 (11)3.1.1 CCD的结构和基本原理 (11)3.1.2 线型CCD图像传感器 (12)3.1.3 面型CCD图像传感器 (13)3.2 C CD图像传感器应用 (15)3.2.1 工件尺寸检测 (15)3.2.2 CCD传感器在公共交通上的应用 (16) 第四章光纤传感器 (17)4.1 光纤传感器的原理和组成 (17)4.2 光纤传感器的类型及特点 (17)4.3 光纤传感器的应用领域 (18)4.4 光纤传感器(FOS)应用原理 (20) 4.5 光纤传感器的实际应用 (21) 4.5.1 光纤液位传感器 (22)4.5.2 电力工业中的应用 (22)第五章其它光电传感器 (25)5.1 高速光电二极管 (25)5.1.1 PIN结光电二极管 (25)5.1.2 雪崩光电二极管(APD) (26) 5.2 色敏光电传感器 (26)5.3 光位置传感器 (27)第六章总结与展望 (29)6.1 总结 (29)6.2 展望 (30)致谢 (31)参考文献 (33)第一章绪论 1第一章绪论1.1 传感器发展史传感技术的发展经历了三个阶段,即结构型传感器、物性型传感器和智能型传感器,其测量技术、方法和特点的发展历程见表1。
测控技术与仪器专业简介
测控技术与仪器专业简介测控技术与仪器专业简介只想学习。
测控技术与仪器专业是信息科学与技术的源头，是光学、精密机械、电子、计算机和信息技术相互渗透形成的xx技术密集型综合学科。
她的专长从生产车间的检查到xx号卫星发射的监控。
这个专业X的有趣方向恐怕是CD制作，很多同学认为属于制造业。
实际上，由于对精度要求严格，属于测控技术与仪器专业。
专业重要性测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。
X之初的测控尝试都来自生产生活的需要。
时间的测控要求让人类拥有了日晷的原始时钟，空间的测控要求让人类拥有了点、线、面的知识。
现代社会对测量和控制的要求肯定不会停留在这些初级阶段。
随着科学技术的发展，测控技术进入了xx 时代。
随着科学技术的飞速发展，光机电一体化系统的开发和应用越来越受到重视。
但是由于传统观念的影响，很多考生对这个专业有明显的误解，认为测控技术就是用三角、尺子等仪器进行苦心测量。
其实这只是很浅的认识，也是很浅的错误。
我们可以听一位清华大学测控技术与仪器专业的同学的话。
他说：“在进入大学之前，我觉得我未来的工作就是拿一个大三角，到处测量。
呵呵，谁知道呢，刚开始上专业课的时候，不知道我们的专业是怎样的xx，什么激光，纳米都是我们的测试手段。
现有的计算机软硬件让我很容易模拟野外环境，不仅让学习变得轻松省事，还能提出各种问题，让我发挥想象力，设计出更复杂、更完整的系统。
”由此可见，一个真正的测控专业学生需要掌握更多的电学知识。
他们需要掌握基本的电路知识，有xx设计思路，能够运用各种xx技术和手段工作。
以前很长一段时间，中国工业在国际市场上没有地位。
一个重要的原因是主食太多，质量太差，没有高质量的产品，无法与其他工业强国竞争，这与我国缺乏测控专业人才有关。
与世界接轨，中国企业要想提高国际竞争力，产品质量是关键。
因此，测控专业的人才越来越重要。
专业特点该专业以光机电计算机一体化为特色，培养具有现代科学创造xx意识、知识面广、基础理论扎实、计算机和外语能力强，能从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测控、产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多个领域的先进工程技术和管理人才。
光电信息技术在生物医学中的应用研究
光电信息技术在生物医学中的应用研究随着时代的发展和技术的进步，光电信息技术的应用范围越来越广泛，其在医疗行业中的应用也得到了越来越多的关注和探索。
生物医学领域中，光电信息技术的应用可以用于多种诊断、检测和治疗等方面，具有诸多优势。
本文将从光电信息技术的基本概念入手，探讨其在生物医学领域的应用研究。
一、光电信息技术概述光电信息技术是指将光电子学和信息技术相结合的技术，是计算机、通信、遥感、测控、显示等领域的基础和关键技术。
其基本原理是将光信号转换为电信号，或将电信号转换为光信号，实现信息的采集、传输、处理和显示等功能。
二、光电信息技术在生物医学领域的应用1. 光学成像技术生物医学中的光学成像技术包括荧光显微镜、共聚焦显微镜、多光子显微成像等。
这些技术可以用于细胞、组织、器官和整个生物体的成像，可以观察细胞结构、细胞活动、蛋白质表达等，对于研究生物学过程和发病机制具有重要意义。
同时，这些技术还可以用于生物医学诊断，如肿瘤早期诊断、疾病监测和治疗效果评估等。
2. 生物传感技术生物传感技术是指将生物学信号转化为电学或光学信号的技术，用于监测和检测生物体中的化学、生理和环境变化等信息。
常见的生物传感技术包括光纤传感、表面等离子共振(SPR)、电化学传感等。
这些技术可以用于检测血糖、乳酸、血红蛋白等指标，也可以用于检测肿瘤标志物、病毒、细菌等病原体。
生物传感技术具有高灵敏度、高准确性、简便易行等特点，可望成为生物医学诊断的重要手段之一。
3. 光动力疗法光动力疗法是一种将光能与药物相结合的治疗方法，常用于肿瘤、心血管疾病等的治疗。
该疗法利用光敏剂吸收光能，产生化学反应或光化学反应，从而杀死癌细胞或阻塞血管等。
光动力疗法的优点是副作用低、非侵入性、疗效显著等，但其缺点也比较明显，包括光敏剂的选择、光源的光谱和功率等方面的限制。
4. 光治疗光治疗是指将光能直接作用于生物体，产生光生物学反应，从而产生治疗效果的方法。
测控技术与仪器专业概论
测控技术与仪器专业概论测控技术与仪器专业是一门集测量、控制和仪器技术于一体的综合性学科。
测控技术与仪器专业以研究测控技术和仪器的相关理论、方法和应用为主要内容，培养掌握测控技术和仪器的设计、制造、应用与管理等方面的基本知识和实际技能的高级工程技术人才。
测控技术是现代工业自动化、电子信息、航空航天、医疗健康、能源环保等领域的关键技术之一、它以电子技术、计算机技术、通信技术为基础，通过各种仪器设备对各种物理量和无形参量进行测量、检测、控制和调节，实现各种物理过程、化学过程、生物生产和生活技术过程的自动化。
测控技术在工业生产、科学研究和社会生活中发挥着不可或缺的作用。
自动化仪器与设备是测控技术与仪器专业的核心学科，它研究自动化控制系统的仪器与设备的设计、制造、调试、维护和管理。
包括控制器、执行器、传感器、检测仪表、工业自动化控制系统、工艺参数测试仪表等内容。
精密仪器与机械是测控技术与仪器专业的重要学科，它研究精密测量仪器和高精度机械设备的设计、制造、检测和维修。
涉及的领域包括精密长度测量仪器、精密转角测量仪器、精密力学测量仪器、精密电学测量仪器等。
光学仪器与光电子技术是测控技术与仪器专业的重要学科，它研究利用光学原理和光电子技术进行精密测量、检测和控制。
涉及的领域包括光学测量仪器、光谱仪器、光电传感器等。
电子测量技术与仪器是测控技术与仪器专业的重要学科，它研究利用电子技术进行测量、检测和控制。
涉及的领域包括电位器、电流表、电压表、示波器、频谱仪等。
生物与医学仪器是测控技术与仪器专业的兴起学科，它研究生物和医学领域的测量、检测和控制。
涉及的领域包括生物传感器、医学图像仪器、生物医学信号处理等。
信息测量技术与仪器是测控技术与仪器专业的前沿学科，它研究利用计算机、通信技术进行信息的测量、检测和控制。
涉及的领域包括信息数据采集、信息处理、信息传输等。
传感器与测量技术是测控技术与仪器专业的基础学科，它研究测量和检测所需的传感器的工作原理、特性及其应用。
华中科大光电测控技术系简介
鲍晓静 研究员 博士生导师
光电测控技术系 系主任
华中光电技术研究所（717所） 副所长
主要研究方向：舰船（艇）光电设备的开发、 设计、研制
集红外、激光、电视等技术于一体的舰用光 电系统
天文导航技术研究 光电对抗系统 研究
杨坤涛教授 博士生导师
原光电学院书记、副院长，教育部电气与电子信息专 业教指委委员，光电信息科学与工程分教指委副主任， SPIE会员，享受国务院“政府特殊津贴”。
光电测控技术系简介
华中科技大学 光电子科学与工程学院
学科方向与师资队伍
学科方向
光电测控技术 光电医学工程
师资队伍
全职教师：26人 教授：10人 副教授：8人 讲师硕士生导师：3人 兼职博导：8人
学科方向（一）
光电测控技术：研究光、机、电、信息、纳 米技术融合的现代光电测控理论、方法与技 术，服务光电子产业、空间技术、军事装备、 工业检测、生物医学以及交通运输等领域
课题组主要成员： 杨振刚博士，讲师 刘斌昺讲师
曹丹华 教授 博士生导师
光电子科学与工程学院副院长 基于DSP的嵌入式系统信息处理技术为主攻方向
完成了 “863”、国家自然科学基金、海军舰船电子 装备研制，以及企业合作攻关等研究项目20余项。 项目研究内容涉及宽光谱辐射成像、激光全息衍射 图像分析、CMOS/CCD数字成像系统、嵌入式实时测 控系统。在国内外重要期刊以及会议上发表学术论 文40余篇，被三大索引收录20余篇，获专利1项。
主要成员：
吴裕斌副教授、武树斌博士，讲师
元秀华 教授 博士生导师
主要研究方向
宽带光通信技术（光纤通信、自由空间光通信）
光电传感技术（光纤传感、红外传感）
测控技术简介PPT课件
• 引言 • 测控技术的发展历程 • 测控系统的基本组成 • 测控技术的应用实例 • 测控技术的未来展望
01
引言
什么是测控技术
测控技术定义
测控技术是一种综合性的应用技术， 涉及测量、控制和信息技术等多个领 域，主要用于实现各类工程和生产过 程的智能化、自动化和信息化。
测控技术重要性
空间内进行测量和控制。
03
测控系统的基本组成
传感器
传感器概述
传感器是测控系统中的前端装置，能 够感知被测量的变化，并将其转换为 可处理和传输的电信号。
传感器分类
按照工作原理，传感器可分为电阻式、 电容式、电感式、压电式、光电式等 多种类型。
传感器特性
传感器的特性包括线性度、灵敏度、 迟滞、重复性、漂移等，这些特性直 接影响测量精度和稳定性。
04
测控技术的应用实例
工业自动化生产中的测控技术
总结词
实现生产过程的自动化和智能化
详细描述
测控技术在工业自动化生产中发挥着关键作用，通过传感 器、控制器等设备，实现对生产过程的实时监测和控制， 提高生产效率、降低能耗，并确保产品质量。
总结词
提高生产过程的可靠性和安全性
详细描述
测控技术能够及时发现生产过程中的异常情况，如设备故 障、温度异常等，并采取相应的措施进行预警或自动处理 ，有效提高生产过程的可靠性和安全性。
随着工业4.0和智能制造的快速发展， 测控技术在提高生产效率、产品质量 和降低能耗等方面发挥着越来越重要 的作用。
测控技术的应用领域
工业自动化
测控技术在工业自动化领域的 应用广泛，如智能制造、机器
人、自动化生产线等。
航空航天
在航空航天领域，测控技术用于 精确测量和控制飞行器的各种参 数，保障安全和稳定运行。
测控技术与仪器研究生专业
测控技术与仪器研究生专业【最新版】目录1.测控技术与仪器研究生专业的定义和背景2.测控技术与仪器研究生专业的主要研究方向3.测控技术与仪器研究生专业的就业前景4.测控技术与仪器研究生专业的发展趋势正文一、测控技术与仪器研究生专业的定义和背景测控技术与仪器研究生专业是一门涉及光学、电子学、计算机科学、控制科学等多个学科领域的交叉学科，主要研究如何运用先进的科学技术对各种物理量进行测量、控制和检测。
在我国，随着科技的发展和产业结构的升级，测控技术与仪器行业逐渐成为了国家重点支持的领域，该专业的研究生教育也得到了快速发展。
二、测控技术与仪器研究生专业的主要研究方向测控技术与仪器研究生专业的研究方向主要包括以下几个方面：1.传感器技术：研究传感器的设计、制造和应用，以实现对各种物理量的准确测量。
2.测量与控制技术：研究各种测量方法和控制策略，以实现对被测对象的精确控制。
3.仪器仪表技术：研究仪器仪表的设计、制造和应用，以满足各种测量和控制需求。
4.光电技术：研究光电效应、光电器件及其在测量和控制领域的应用。
5.智能仪器与系统：研究基于人工智能、机器学习等技术的智能仪器和系统设计方法。
三、测控技术与仪器研究生专业的就业前景测控技术与仪器研究生专业的毕业生在就业市场上具有较高的需求。
他们可以在科研院所、高校、企事业单位等从事测量与控制技术研究、仪器仪表设计与制造、技术管理等工作。
此外，毕业生还可以在航空航天、国防、能源、交通、医疗等众多领域担任技术支持和研发工作。
四、测控技术与仪器研究生专业的发展趋势随着我国科技创新能力的不断提升，测控技术与仪器研究生专业在未来发展趋势将更加注重技术的创新与应用。
具体表现在以下几个方面：1.微纳米技术与仪器：随着微纳米技术的发展，未来测控技术与仪器将更加微型化、智能化。
2.互联网与大数据技术：通过互联网和大数据技术，实现对测量与控制数据的实时采集、分析和处理，提高测控系统的智能化水平。
测控技术与仪器专业简介_测控技术与仪器专业介绍
测控技术与仪器专业简介_测控技术与仪器专业介绍测控技术与仪器专业简介_测控技术与仪器专业介绍测控技术与仪器专业学生毕业后可在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的工作。
以下是本文整理的测控技术与仪器专业简介，希望可以提供给大家进行参考和借鉴。
测控技术与仪器专业简介测控技术与仪器专业是精密机械、电子、电路、光学、自动控制、计算机与信息技术等多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科，是我国仪器仪表行业唯一的本科专业。
它的专业面很广:仪器仪表设计制造、工业自动化控制、火箭导弹卫星的发射及监控、深海探测器、航空航天器。
该专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事精密仪器与系统的设计制造、精密机械设计制造、工业自动控制领域等方面的高级工程技术人才。
测控技术与仪器专业主修课程1、基础课有高数、线代、复变函数与积分变换、概率论、C语言、计算机网络、大学物理等。
2、专业课是电路、模电、数电、电子CAD、自动控制原理、DSP、单片机、数字信号处理、PLC、测控电路、控制电机、电力电子技术、智能仪器、虚拟仪器、工程力学、误差理论与数据处理、传感器技术、物联网技术与应用等。
3、主要课程有电子技术基础、微机原理及应用、应用光学、物理光学、光学设计、光学测量、精密机械设计、自控原理基础、光电技术与实验、光电检测技术、光电仪器原理与设计、光纤技术基础、光电成像原理、计算机辅助设计、数字图像处理、显示技术、视频技术。
测控技术与仪器专业就业方向主要就业方向包括以下三个方向：智能仪器仪表方向主要是从事仪器仪表，电子产品的软件，硬件研发，测试，也可以从事仪表自动控制等方面的工作，这是一个偏向于电子的方向，最好要学好C语言，汇编语言，单片机，labview等并有相关的实践开发经验。
测试计量技术与仪器方向。
这个方向主要是从事计量，测试检测，品质检验等的工作，这个方向学术研究的成分比较重一点，一般本科生比较难找到较合适的工作。
光电检测技术论文光电检测技术相关论文
光电检测技术论文光电检测技术相关论文浅议光电检测技术在仪器中的作用摘要：随着现代精密测量技术的发展，光电检测技术在仪器检测中起到的作用也越来越明显。
然而，在目前的测控技术与仪器专业体系中，光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视，本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状，随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题，最后提出应当突出光电检测技术的重要性，使之在测控技术在仪器中有重要地位，这对于培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
关键词：光电检测技术;精密测量技术1、概论世界已进入信息时代，人们在利用信息的过程中，首先要解决的就是获取可靠的信息，因此传感器技术越来越受到人们的重视。
而随着传感器技术的发展，传感器所要面向的应用范围从纳米尺度到天文尺度两段都在不断扩展，精密测量技术已经得到了越来越多的研究和重视，这就使得作为现代精密测量的核心技术的光电检测技术的重要性与日俱增，因为传统的检测方法已经无法满足这些工作条件下的特殊要求。
因此，光电检测技术的教学和研究已越来越受到国内为高等院校、科研机构和相关企业的重视。
现在一起科学技术是机械、光学、电学、计算机以及控制技术的综合化，光、机、电、算一体化已经成为仪器发展的趋势。
传感器的微型化、纳米技术的发展，也对现代精密测量技术提出了越来越高的要求。
在这种情况下，光电检测技术的重要性越来越明显。
然而，在目前的测控技术月仪器体系中，光电检测技术的重要性并没有得到足够的重视。
本文首先介绍了现代精密测量技术的发展现状，随之介绍了光电检测技术的基本内容及其面临的问题，最后提出应当突出光电检测技术的重要性，使之在测控技术与仪器专业体系中占有重要地位，这对培养具有创新能力和前瞻意识的高素质人才具有良好的促进作用。
2、现代精密测量技术的发展现状现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造机计算机技术为一体的综合性交叉学科，涉及广泛的学科领域，它的发展需要众多相关学科的支持。
光电继电器在光电测控系统中的应用研究
光电继电器在光电测控系统中的应用研究光电继电器（Photoelectric Relay）是一种基于光电效应的电子元件，广泛应用于光电测控系统中。
光电测控系统是一种通过光电传感器对被测物体进行检测和控制的系统，它具有快速、高精度、非接触等特点。
本文将深入探讨光电继电器在光电测控系统中的重要应用。
光电测控系统由光电传感器、信号处理电路和执行机构等组成。
光电传感器通过感知环境中的光信号并将其转化为电信号，经过信号处理电路处理后，输出到执行机构从而实现系统的控制。
光电继电器作为光电传感器与执行机构之间的重要连接件，发挥着传输和放大信号的作用。
首先，光电继电器在光电测控系统中的应用主要包括测量、控制和保护功能。
在测量方面，光电继电器可以根据光电传感器接收到的信号，通过放大器和滤波器等电路，将微弱的光信号转化为更强的电信号，并帮助系统实现精确的测量。
在控制方面，光电继电器可以根据信号处理电路的输出信号，将控制信号传递给执行机构，实现对被测物体的稳定控制。
在保护方面，光电继电器可以根据系统预设的阈值，实时监测光信号的强弱，一旦超过设定阈值，就会触发继电器动作，保护系统免受损坏。
其次，光电继电器在光电测控系统中的应用还具有以下特点。
首先，光电继电器具有高速响应的能力。
由于光电继电器采用了光电效应的原理，其响应速度较快，能够实现对光信号的快速检测和控制。
这使得光电继电器在需要高速反应的测控系统中有着重要的应用价值，如工业自动化生产线、光纤通信等领域。
其次，光电继电器具有较高的精度和稳定性。
光电继电器可以通过调节放大倍数和增益来实现对信号的精确控制，保证系统输出的准确性和稳定性。
这在一些精密测量和控制的场合，如精密仪器、精密机械等方面具有重要意义。
最后，光电继电器具有较好的抗干扰能力。
由于光电传感器容易受到外界光源的干扰，影响系统的测控精确性。
而光电继电器可以通过采用判断光信号强弱或波长的方式来避免或降低干扰，使得系统具有更高的抗干扰能力。
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进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
5．信号的显示、输出和存储 作为一个完整的测试系统，测试结果需要以 恰当的方式提供给人们观看和存档。近年来， 随着计算机技术和微电子技术的飞速发展，测 试系统可以采用的显示、输出和存储技术也越 来越多 。 测试结果的显示也可以利用模拟指示仪表、 数码显示器、图像显示器(包括计算机的显示器) 等方式实现。测试结果的输出目前可以利用绘 图仪、打印机、磁带记录仪、存储示波器等仪 器实现。测试结果的存储媒体包括磁带、磁盘、 光盘、新型的固态半导体存储盘等。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
(3) 响应特性 传感器在测量的频率范围内的理想特性应 具有常数增益和线性相位，才能实现不失真测 试。实际传感器都是对理想特性的逼近。 传感器的固有频率与其原理有关。压电、 光电传感器利用某种物理性质而实现非电量电 测，一般适用的频带较高，动态响应较好。但 像电容、电感、磁电式等传感器，动态响应与 机械结构有关系，受惯性质量的限制。
光电信息测控技术应用
2009.9
主要内容
现代测试系统和虚拟仪器 信 号 基 础 测试信号的时域分析处理 信号调理和数据采集 总线技术 基于LabVIEW的测试系统实例
第1章 现代测试系统和虚拟仪器
1.1 现代测试系统设计几个问题
从信息论的角度来看，不论测试系统的 形式如何变化，基本上都要实现这么几个基 本的信息处理功能：获取、处理、显示表达、 存储和传递。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
(2) 灵敏度 传感器的灵敏度应保证在测量范围内，被 测参量能有效地转换为电压或电流的输出。灵 敏度高，传感器能感知的物理变化量就越小。 由于传感器位于测试系统的第一级，灵敏度对 于信号和噪声，都有同样的传感或变换能力。 所以灵敏度的选择要以信噪比为基础。 另外，灵敏度指标是在信号处理系统的线 性工作范围而言，当出现饱和或非线性区域时， 灵敏度的选择应慎重。
(2)特征提取与状态识别 无论是监测系统设计，还是面向过程的测 试任务。要获得能够反映被测对象的状态和特 征的信息，通常要作进一步的信号分析与处理。 (3)修正系统误差 修正系统误差是指用信号分析的方法，完 善测试过程由于手段不完善而出现的系统误差。 信号的分析既可以用模拟电路来完成，也可以 用数字系统来完成。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
2．传感器技术 传感器是实现机械参量电测的能量 转换装置或元件。同一种物理参量，往 往可以用多种传感原理和多种器件实现 非电参量的电测量。传感器的选用主要 考虑以下几个方面的问题：
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
(1) 可靠性 测试数据的可靠性的意义不言而 喻。对于工作在工业现场的传感器，可 靠性包含如下两方面的含义：一是在标 明的工作条件下传感器要能正常工作， 能适合环境温度、湿度、介质条件、振 动与冲击、电磁场干扰、电源波动等因 素。另一层含义是传感器的性能能够长 期稳定，其特性指标不随时间与环境的 变化而改变。
1.1现代测试系统可以分为3种类型： A．基本型
B．标准通用接口型
C．闭环控制系统中的测试系统——闭环控制型
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
1．测试信号及其描述
测试对象的特征描述是通过信号来反映的。 这里讲的信号是指振动、加速度、湿度、压力 等机械参量。信号的分类及其时域、频域描述 对于传感器选型、变换电路设计和后续显示 (记 录)设备的选择都是十分必要的。 客观准确地对待测信号及其环境干扰信号 的分析与估价，是确定测试系统设计的首要环 节。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
6．测试信号在功能模块间的传递 在前述3种测试类型中，后两种测试系 统都涉及到利用总线技术进行测试信息和 数据的传递，对于稍复杂的测试系统以及 大型现场测试系统，总线的选择和设计是 其不可缺少的部分。利用总线传递数据， 能够增强测试系统内部结构的清晰度，增 强数据传输的可靠性，也增加了测试仪器 的兼容性和开放性。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
(4) 线性范围 传感器的工作量程内都要求输出与输入成 比例关系。线性范围越宽则表明传感器的工作 量程越大。根据不同的传感原理，机械参量的 第一次变换，即从机械物理量朝电学参量变换 (可以是R、L、C等阻抗性参量变化，也可以是 电流、电压、电荷等有源性参量)，可能存在 一定的非线性。 一般传感器都有良好的线性，但也有非线 性的传感元件，如热电阻温度传感器，这时需 要设计非线性校正环节，可以用电路来实现， 也可以用计算机软件的方法进行补偿。
进行测试是反映它能感知被测 量的细微分辨能力。精度越高，价格也就 越贵。应从实际需要和经济性角度选择合 适精度的传感器。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
3．信号的调理与变换 从传感器输出的信号，大都在10-3数量级 (mV、mA等)。实际的测量场合，传感器的输出 是与背景噪声混杂在一起。微弱信号不能被后 续的数据采集系统直接采样，也不能直接驱动 记录(显示)仪表。调理是指将信号进行电学处 理，调整至后续数据采样部件能用，或能驱动 记录设备的标准信号，即信号调理的过程是将 微弱信号放大(或信噪分类)，转化为后续仪表 可以直接利用的标准信号。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
4．信号的分析与处理
信号的分析与处理的目的为： (1) 信噪分离，提高信噪比 在信号的传输或变换电路里可以设计各种 信噪分离电路，但用数字信号处理的方法，完 全可以实现低通、高通、积分、微分等各种运 算，达到与模拟电路等价的效果。
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
进行测试系统设计时，需要考虑的几个问题：
信号调理电路的设计原则，是对有用信号起 增益作用，对噪声干扰起抑制作用。信噪比是 它的一项重要指标。信号调理电路不仅包含线 性放大电路，还包含特定要求的滤波电路。 信号调理模块的主要功能为：
● ● ● ● ● ● 信号输入的多路转换： 隔离： 放大； 冷端补偿(热电偶)： 滤波； 整流。