光电传感技术
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模拟信号采集电路 采集电路采用的是16位的ADµC824单片机，它是AD公司推出的高性能单片 机，它将8051内核、两路独立的A/D转换器(主ADC24位，辅ADCl6位)、12 位D/A转换器、8K的Flash、电源监控电路、温度传感器、SPI和I2C总线接 口等丰富资源集成于一体，体积小，功耗低。一方面，PSD输出的信号非常 微弱，需要放大，AD转换精度要求也很高。
外光电效应 在光的照射下，使电子逸 出物体表面而产生光电子发 射的现象称为外光电效应。
光电传感器的基本原理
基于外光电效应 制成的光电管
基于外光电效应制 成的光电倍增管
光电传感器的基本原理 内光电效应 在光线作用下能使物体电阻率改变 的称为内光电效应。
半 导 体 能 带 图
光电传感技术在检测海洋溢油系统中的应用
ADµC824单片机的配置电路
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
软件程序
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
软件程序
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
上位机数据采集程序界面
光电传感器具有其他 传感器所不能取代优 越性，因此它发展前 景非常好，其在科学 研究方面的应用也会 越来越广泛
谢谢大家
光源驱动电路
电路中J3为+5V电源 插座，以便给半导体 激光器供电。电源回 路中串联了一个三极 管Q1，通过单片机 的P1.0输出管脚产生 20Hz的脉冲信号， 来控制Q1的基极电 位，从控制电源回路 的通断，即实现点光 源的周期性亮灭。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
PSD信号调理电路
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
近红外入 射光源
近红外 滤光片 放大 器 A/D转换 器
光电探 测器
单片机
电脑 光程
光纤透镜探头
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
海水折射率和盐度之间的关系主要是以下几点： 一是在温度不变的情况下，折射率随盐度的变 化情况是：折射率与盐度同方向变化，盐度每变 化1‰，折射率变化2×10-4。 二是盐度不变的情况下，折射率随温度升高而 降低。在0～30℃范围内，温度每变化1℃，折射 率变化3×10-5～1x10-4。可见温度对海水折射率 的影响还是较大的。 三是温度不变的情况下，折射率随着入射光波 长的增加而降低，在可见光谱范围内，波长每变 化1nm，折射率变化范围在10-5个数量级。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
选用的PSD是日本滨松公司 (HAMAMATSU)生产的一维位敏探测器， 型号为$3932。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
样机中的硬件电路部分主要由光源驱动、 PSD信号调理、模拟信号采集、稳压滤波和 TTL电平转换等模块组成
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
激光器的参数指标
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
滤光片与遮光片
遮光器
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
Biblioteka BaiduPSD器件
PSD是一种利用横向光电效应的硅光电器件，是用来将光能转化 为电能的固体传感器。当PSD的光敏面吸收到一个有足够能量的 光子时候，便产生一个电子空穴对，当电子空穴对分离开，电子 到达N极，空穴到达P极时，便产生电流。PSD光敏面两侧电极的 输出电流与入射光在PSD光敏面上的位置有关。PSD正是利用这 一特性进行检测的。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
海水折射率与盐度、温度的关系
基于以上考虑，我们利用待测液体盐度变化 引起传输光折射角改变导致接收端光线偏移 的性质，提出了一种基于PSD的盐度检测技 术，实现了对盐度的精确快速测量。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
激光器的选择 选定西安华科光电有限公司生产的 集成光源，型号为DI650-2.5-3(5)
光电传感技术在科 学研究中的应用
1.光电传感器的基本原理
2.光电传感技术在检测海洋溢油 系统中的应用
3.光电传感技术在海水盐度计研 制中的应用
光电传感器的基本原理
光电传感器主要是把被测量的变化转换 成光信号的变化，然后借助光电元件进 一步将光信号转换成电信号，其物理基 础是光电效应。它是由于物体吸收到光 子能量后产生的电效应，通常把光电效 应分为三类
外光电效应 在光的照射下，使电子逸 出物体表面而产生光电子发 射的现象称为外光电效应。
光电传感器的基本原理
基于外光电效应 制成的光电管
基于外光电效应制 成的光电倍增管
光电传感器的基本原理 内光电效应 在光线作用下能使物体电阻率改变 的称为内光电效应。
半 导 体 能 带 图
光电传感技术在检测海洋溢油系统中的应用
ADµC824单片机的配置电路
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
软件程序
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
软件程序
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
上位机数据采集程序界面
光电传感器具有其他 传感器所不能取代优 越性，因此它发展前 景非常好，其在科学 研究方面的应用也会 越来越广泛
谢谢大家
光源驱动电路
电路中J3为+5V电源 插座，以便给半导体 激光器供电。电源回 路中串联了一个三极 管Q1，通过单片机 的P1.0输出管脚产生 20Hz的脉冲信号， 来控制Q1的基极电 位，从控制电源回路 的通断，即实现点光 源的周期性亮灭。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
PSD信号调理电路
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
近红外入 射光源
近红外 滤光片 放大 器 A/D转换 器
光电探 测器
单片机
电脑 光程
光纤透镜探头
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
海水折射率和盐度之间的关系主要是以下几点： 一是在温度不变的情况下，折射率随盐度的变 化情况是：折射率与盐度同方向变化，盐度每变 化1‰，折射率变化2×10-4。 二是盐度不变的情况下，折射率随温度升高而 降低。在0～30℃范围内，温度每变化1℃，折射 率变化3×10-5～1x10-4。可见温度对海水折射率 的影响还是较大的。 三是温度不变的情况下，折射率随着入射光波 长的增加而降低，在可见光谱范围内，波长每变 化1nm，折射率变化范围在10-5个数量级。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
选用的PSD是日本滨松公司 (HAMAMATSU)生产的一维位敏探测器， 型号为$3932。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
样机中的硬件电路部分主要由光源驱动、 PSD信号调理、模拟信号采集、稳压滤波和 TTL电平转换等模块组成
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
激光器的参数指标
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
滤光片与遮光片
遮光器
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
Biblioteka BaiduPSD器件
PSD是一种利用横向光电效应的硅光电器件，是用来将光能转化 为电能的固体传感器。当PSD的光敏面吸收到一个有足够能量的 光子时候，便产生一个电子空穴对，当电子空穴对分离开，电子 到达N极，空穴到达P极时，便产生电流。PSD光敏面两侧电极的 输出电流与入射光在PSD光敏面上的位置有关。PSD正是利用这 一特性进行检测的。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
海水折射率与盐度、温度的关系
基于以上考虑，我们利用待测液体盐度变化 引起传输光折射角改变导致接收端光线偏移 的性质，提出了一种基于PSD的盐度检测技 术，实现了对盐度的精确快速测量。
光电传感技术在海水盐度计研制中的应用
激光器的选择 选定西安华科光电有限公司生产的 集成光源，型号为DI650-2.5-3(5)
光电传感技术在科 学研究中的应用
1.光电传感器的基本原理
2.光电传感技术在检测海洋溢油 系统中的应用
3.光电传感技术在海水盐度计研 制中的应用
光电传感器的基本原理
光电传感器主要是把被测量的变化转换 成光信号的变化，然后借助光电元件进 一步将光信号转换成电信号，其物理基 础是光电效应。它是由于物体吸收到光 子能量后产生的电效应，通常把光电效 应分为三类