光电检测习题解答

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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：

家用电器一一数码相机、数码摄像机：自动对焦一红外测距传

感器自动感应灯：亮度检测一光敏电阻

空调、冰箱、电饭煲：温度检测一热敏电阻、热

电偶遥控接收：红外检测一光敏二极管、光敏三

极管可视对讲、

可视电话：图像获取一面阵CCD

医疗卫生一一数字体温计：接触式一热敏电阻，非接触式一红外传感器办公

商务一一扫描仪：文档扫描一线阵CCD

红外传输数据．红外检测一光敏二极管、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）激光检测一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。山

于仿制困难，

故用于辨伪很准确。

（2）红外穿透检测一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）荧光反应的检测一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。一一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 一 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）纸宽的检测一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、接钞台传感器一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。一是管理测

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，就要设计传感器的接

口电路。从电子学的角度来看，不同的传感器具有不同的电特性和需要不同的驱动信号（也有

的传感器不需要驱动信号），为取得更高的精度和最佳的性能，需要设计传感器接口电路。

3、影响检测测量精度的主要因素有哪些，而葺中哪几个因素有时最基本而且需要特别注意

测量器具本身存在的误差。环境因素，如气温，气压，干燥程度，震动，磁场等。

人为因素，如视觉误差等等。还有使用测量器具时的方法不得当造成的误差。

4、什么是噪声和干扰？什么是有用信号？

噪声是来自元器件内部粒子；而干扰是指其他的有害信号，有系统外部的，也可

以有内部的。有用信号指传递用户所需信息的信号，或是用来让接收设备收到信

号后产生一个预先设定的动作的信号。

从物理角度看，噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。噪声为电子

系统中任何不需要的信号。噪声会导致信号质量下降以及精确测量方面的错误。

噪声包括固有噪声及外部噪

声，这两种基本类型的噪声均会影响电子电路的性能。外部噪声来自外部噪声源，固有噪声由

电路元件本身生成，最常见的例子包括宽带噪声、热噪声以及闪烁噪声等。干扰分 3 部分，

干扰源、耦合通道和敏感对象。在不同空间和时间尺度上偶然发生，不可预知。

5、如何判断干扰？如何避免干扰？

常见的信号的干扰有：（ 1 ）器件工作的噪声干扰，比如说数字电路正负逻辑的转换导致的电磁场干扰，电搜索压电流变化产生的电磁场干扰。（ 2 ）高频信号噪声干扰（串扰和回损），因为高频电路能产生强电磁场，产生感应信号。（ 3 ）电源噪声干扰，现在大部分电源系统采用的都是开关电源，开关电路的高频开关动作会导致严重的高频噪声。（ 4 ）地线噪声干扰，都知道只要是线就会存在电阻，当一条地线上挂有多个设备时，而且工作电流较大时，小电阻也会产生

电位差，从而影响设备。总之干扰无处不在，在设计电路或画 PCB 时可以考虑从 3 点处理，即

屏蔽干扰源、切断耦合通道、保护敏感对象。

6、电子计数器如何实现既能测量频率又能测量周期？为什么要通过测量周期的方法来测量低

频信号的频率？0 0

采用多周期同步测量技术，这种测量方法实际上是对信号周期进行测量信号的频率是经过倒数

运算求出来的。因而，从测频的角度，上述测量方法也称为倒数计数器法。