光电传感技术

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ห้องสมุดไป่ตู้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)
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
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
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
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。
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。
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
PSD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
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
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