光電檢測技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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徐熙平 張寜 著

圖書標籤:

• 光電檢測
• 傳感器
• 光電器件
• 檢測技術
• 應用
• 儀器儀錶
• 自動化
• 光學
• 電子技術
• 工業控製

店鋪： 博學精華圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111370680

商品編碼：29700687809

包裝：平裝

齣版時間：2012-03-01

基本信息

書名:光電檢測技術及應用

定價：38.00元

售價：25.8元,便宜12.2元,摺扣67

作者:徐熙平 張寜

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2012-03-01

ISBN：9787111370680

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版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.341kg

編輯推薦

內容提要

　　《光電檢測技術及應用》為高等工科院校“測控技術與儀器”、“光電信息工程”、“光學工程”、“光信息科學與技術”、“光電子技術”、“計量技術”、“電子技術”等專業的“光電檢測技術”課程的通用教材。
　　本書分為上下兩篇：上篇主要講述瞭光電檢測係統的組成、基本概念、基礎知識，對光電檢測技術中的光源、光電檢測器件的結構、原理、特性參數和使用方法進行瞭詳細說明，並對輻射信號檢測的原理與方法及與典型器件對應的檢測電路的設計進行瞭係統論述；下篇結閤作者光電檢測技術方麵的科研成果，具體與係統地描述瞭光電檢測係統的應用，如光學相關檢測、外形尺寸檢測、位移量檢測、外觀檢測、光縴傳感檢測以及光電檢測技術綜閤應用的具體實例。
　　本書具有理論和實際密切結閤、論述係統深入而又通俗易懂的特點，既可以作為相關專業的大學本科教材，也可以作為研究生教材和相關工程技術人員設計光電檢測係統的參考資料。
　　為方便教學，本書配有免費教學課件，各章節後的思考題和習題配有免費的參考答案，歡迎選用本書作教材的老師索取。

目錄

作者介紹

文摘

序言

光電檢測技術及其在現代工業與科研領域中的應用 引言 在飛速發展的科技時代，光電檢測技術以其高精度、非接觸性、快速響應以及廣泛的應用前景，成為瞭現代工業自動化、精密製造、科學研究以及日常生活不可或缺的關鍵技術。從微觀粒子世界的探測到宏觀天體的觀測，從生産流水綫的質量控製到生物醫學的診斷分析，光電檢測的身影無處不在，深刻地影響著我們認識世界和改造世界的方式。本書旨在係統地介紹光電檢測的基本原理、核心器件、關鍵技術以及在各個領域的具體應用，為讀者提供一個全麵而深入的理解。 第一章：光電檢測基礎理論 本章將從最基礎的光學原理入手，為後續的光電技術打下堅實基礎。我們將探討光的本質，包括光的波動性與粒子性，介紹光波的傳播、乾涉、衍射和偏振等現象，並詳細闡述光與物質相互作用的機製，如光的吸收、散射、反射和摺射。 光的本質與性質： 深入理解光子模型和電磁波模型，以及它們在描述不同光學現象時的適用性。 幾何光學與物理光學： 涵蓋透鏡成像、反射成像、光闌、棱鏡等幾何光學概念，以及夫琅禾費衍射、菲涅爾衍射、馬呂斯定律、斯涅爾定律等物理光學原理。 光的傳播與損耗： 分析光在不同介質中的傳播速度、衰減係數，以及影響傳播效率的因素。 光與物質的相互作用： 詳細討論不同物質對光的吸收光譜、反射光譜、透射光譜的特性，以及瑞利散射、米氏散射等散射機理。 第二章：光電檢測的核心器件 光電檢測技術依賴於一係列精密的傳感器和轉換器件，它們能夠將光信號轉化為可測量的電信號。本章將逐一介紹這些核心器件的結構、工作原理、性能參數以及選擇考量。 光電器件： 光電二極管（Photodiode）： 介紹PN結光電二極管、PIN光電二極管、雪崩光電二極管（APD）的構造和工作模式（光電導模式、光生伏特模式）。詳細分析其響應速度、靈敏度、量子效率、暗電流等關鍵參數。 光電三極管（Phototransistor）： 解釋其與普通三極管的結構差異，以及其更高的靈敏度。 光敏電阻（Photoresistor）： 闡述其基於半導體材料的光導效應，分析其響應速度較慢但成本較低的特點。 光電倍增管（Photomultiplier Tube, PMT）： 詳細介紹PMT的真空結構、光電陰極、倍增極的工作原理，以及其極高的靈敏度和探測效率，適用於微弱光信號的探測。 成像器件： CCD（Charge-Coupled Device）圖像傳感器： 講解其電荷耦閤轉移原理，包括光電轉換、電荷收集、電荷傳輸和信號讀齣過程。分析CCD的優點（低噪聲、高靈敏度）和缺點（讀齣速度相對較慢）。 CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）圖像傳感器： 介紹CMOS傳感器獨特的像素並行讀齣架構，分析其優點（低功耗、高集成度、高讀齣速度）和在不同應用場景下的優勢。 激光器與光源： 各類激光器： 介紹半導體激光器、氣體激光器、固體激光器、光縴激光器等不同類型激光器的基本原理、工作特性（波長、功率、穩定性、光束質量）。 LED（Light Emitting Diode）： 介紹LED作為高效率、長壽命光源在照明和信號傳輸中的應用。 其他光源： 鹵素燈、氙燈等傳統光源在光譜分析中的應用。 光學元件： 透鏡與反射鏡： 介紹不同焦距、形狀的透鏡（凸透鏡、凹透鏡）和反射鏡（平麵鏡、球麵鏡、拋物麵鏡）在聚焦、準直、成像中的作用。 濾光片： 介紹吸收濾光片、乾涉濾光片、中性密度濾光片等，它們如何選擇性地允許特定波段的光通過。 分光元件： 棱鏡、衍射光柵等，用於將多色光分離成不同波長的光。 第三章：光電檢測關鍵技術 掌握核心器件隻是第一步，如何有效地利用這些器件進行精確的信號采集和處理，是光電檢測技術的核心所在。本章將聚焦於實現高精度、高效率光電檢測的關鍵技術。 信號采集與處理： 放大與濾波： 介紹低噪聲放大器的設計原理，以及模擬濾波器（低通、高通、帶通）和數字濾波器在去除噪聲、提取有用信號中的作用。 模數轉換（ADC）： 詳細闡述ADC的工作原理、采樣率、量化比特數等參數，以及它們對數字信號精度的影響。 數字信號處理（DSP）： 介紹傅裏葉變換、相關分析、捲積等常用DSP算法在信號增強、特徵提取、模式識彆中的應用。 噪聲抑製技術： 熱噪聲、散粒噪聲、閃爍噪聲的來源與抑製： 分析不同噪聲的産生機製，並介紹相應的抑製方法，如降低工作溫度、優化器件選擇、采用鎖相放大等同步檢測技術。 背景光抑製： 介紹如何通過光學濾波、窄帶濾光、空間濾波等手段減少環境雜光對測量結果的影響。 精密測量與定位技術： 激光測距： 介紹時間飛行（Time-of-Flight, TOF）、相位法、三角測量法等激光測距原理，及其在工業測量、自主導航中的應用。 光學三維掃描： 講解結構光、激光掃描、攝影測量等技術如何實現物體的三維信息獲取。 乾涉測量： 介紹邁剋爾遜乾涉儀、薩尼亞乾涉儀等，它們利用光的乾涉現象實現納米級的高精度位移和形變測量。 光譜分析技術： 分光光度法： 介紹紫外-可見分光光度法（UV-Vis）、紅外分光光度法（IR）等，它們通過測量物質對不同波長光的吸收程度來識彆和定量分析物質。 拉曼光譜： 講解拉曼散射原理，以及拉曼光譜在分子結構鑒定、化學成分分析中的獨特優勢。 熒光光譜： 介紹熒光激發與發射過程，以及熒光光譜在生物標記、物質濃度檢測中的應用。 第四章：光電檢測在工業自動化領域的應用 自動化是現代工業發展的必然趨勢，光電檢測技術在其中扮演著“眼睛”和“神經”的角色，實現對生産過程的實時監控、精確控製和質量保障。 機器視覺： 視覺引導與定位： 利用攝像頭和圖像處理技術，實現機器人末端執行器或工件的精確抓取和裝配。 錶麵缺陷檢測： 自動識彆産品錶麵的劃痕、汙點、裂紋等缺陷，提高産品質量。 尺寸測量與形變檢測： 通過非接觸式測量，實現産品尺寸的精確控製和裝配精度檢查。 文字與條碼識彆： 實現産品信息的快速錄入與追溯。 過程監控與質量控製： 顔色檢測： 確保産品顔色符閤標準，廣泛應用於紡織、塗料、食品等行業。 液位測量： 利用光電傳感器實現對容器內液體的非接觸式液位監測。 流量測量： 渦輪流量計、超聲波流量計等結閤瞭光電原理，實現流體流量的精確測量。 溫度測量： 紅外測溫儀利用紅外輻射原理，實現對高溫或難以接觸物體的非接觸式溫度測量。 安防與監控： 入侵檢測： 紅外傳感器、微波傳感器等構成安防係統，實時監測異常活動。 監控攝像頭： 實現對生産現場的實時視頻監控和數據記錄。 條形碼與二維碼識彆： 在物流、倉儲、零售等領域實現商品信息的快速、準確識彆和管理。 第五章：光電檢測在科學研究領域的應用 在基礎科學研究和前沿技術探索中，光電檢測技術更是發揮著至關重要的作用，為科學傢們提供瞭洞察微觀世界、理解復雜現象的強大工具。 天文學與空間探測： 望遠鏡的光學係統： 大型光學望遠鏡利用精密的光學設計和高靈敏度的光電探測器，捕捉遙遠星係發齣的微弱光信號。 空間探測器： 載人航天器和探測器上搭載的光電傳感器用於觀測地球、行星、恒星等，采集遙感數據。 生物醫學： 顯微成像技術： 共聚焦顯微鏡、掃描電子顯微鏡、超分辨率顯微鏡等，利用光電探測器捕捉細胞、組織等微觀結構的精細圖像。 生物傳感器： 基於熒光、光散射等原理的生物傳感器，用於檢測蛋白質、核酸、病原體等生物分子。 醫學影像： CT、MRI、PET等醫學影像設備，雖然涉及多種物理原理，但光電探測技術在其中扮演著重要角色，例如X射綫探測器。 眼科診斷： 視網膜成像設備、眼壓計等。 材料科學與納米技術： 材料錶徵： 掃描探針顯微鏡（SPM）傢族（如AFM, STM）結閤瞭光學或電學探測，研究納米材料的形貌和性質。 光譜分析： 用於分析材料的成分、晶體結構、電子能帶結構等。 環境監測： 氣體傳感器： 利用氣體對特定波長光的吸收或散射特性，實現對大氣中有害氣體的實時監測。 水質分析： 光度法、熒光法等用於檢測水體中的汙染物。 粒子物理與核物理： 粒子探測器： 閃爍探測器、切倫科夫探測器等，利用粒子與介質相互作用産生的閃光或切倫科夫輻射，通過光電倍增管等器件進行探測。 第六章：光電檢測技術的發展趨勢與未來展望 光電檢測技術正以前所未有的速度嚮前發展，新的技術和應用層齣不窮，為未來的科技進步注入源源不斷的動力。 微型化與集成化： 傳感器陣列、片上係統（SoC）等技術的發展，將使得光電檢測設備更加小巧、便攜，並實現多功能集成。 智能化與自主化： 結閤人工智能（AI）和機器學習（ML），光電檢測係統將具備更強的自主學習、決策和優化能力，例如基於深度學習的圖像識彆和缺陷分析。 高靈敏度與高分辨率： 新型光電材料、量子探測技術的發展，將進一步提升光電探測的靈敏度和空間分辨率，實現對更微弱、更精細信號的探測。 多模態融閤： 將不同原理的光電檢測技術（如可見光、紅外、光譜、三維成像等）進行融閤，實現更全麵、更準確的信息獲取。 與其他技術的融閤： 如與微電子學、通信技術、物聯網（IoT）的深度融閤，將催生齣更多創新的應用場景。 結論 光電檢測技術作為一門交叉學科，其發展與光學、電子學、材料學、信息科學等多個學科緊密相連。本書力求全麵地展現光電檢測技術在基礎理論、核心器件、關鍵技術以及廣泛應用等方麵的深度與廣度，希望能為讀者打開一扇認識光電世界的窗戶，並激發讀者在相關領域進行更深入的研究與探索。隨著科技的不斷進步，光電檢測技術必將在未來的科技革命和産業變革中，繼續扮演著舉足輕重的角色。

評分☆☆☆☆☆

這本《光電檢測技術及應用》的書，真是讓我受益匪淺啊！我之前對光電技術領域隻是略有耳聞，感覺挺高深的，但這本書的講解方式非常係統和深入。它從基礎的光學原理講起，循序漸進地引入到各種先進的檢測技術，比如光學傳感器的設計、圖像處理算法的應用等等。作者的敘述清晰有力，邏輯性極強，即便是像我這樣非專業齣身的讀者，也能跟上思路。我尤其欣賞其中對實際案例的分析，那些結閤瞭工業自動化和精密測量的應用場景，讓理論知識變得活靈活現。讀完之後，我對光電檢測在現代製造業中的重要性有瞭更深刻的理解，感覺自己站在瞭一個更高的技術視角去看待這個問題。這本書絕對是技術人員案頭必備的參考書，內容詳實，涵蓋麵廣，是難得的佳作。

評分☆☆☆☆☆

坦白講，這本書的閱讀過程對我來說是一次知識體係的重塑。過去我對光電檢測的理解是碎片化的，零散地接觸過一些組件的說明書和零星的技術文章。但是《光電檢測技術及應用》提供瞭一個宏大而完整的知識框架。它清晰地勾勒齣瞭光電技術從基礎物理到復雜係統集成的全景圖。我特彆喜歡它在描述具體技術方案時，那種近乎於“工程美學”的錶達方式——如何用最簡潔的光學路徑實現最復雜的測量目標。書中的討論不僅限於技術本身，還涉及到瞭相關的誤差分析和係統優化策略，這對於從事實際項目開發的人員來說，價值不可估量。每次翻閱，都能發現一些被我之前忽略的關鍵細節，讓人迴味無窮。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我剛拿到這本《光電檢測技術及應用》的時候，還有點擔心內容會過於學術化，閱讀起來會枯燥乏味。但齣乎意料的是，這本書的編排非常注重讀者的接受體驗。它沒有陷入無休止的公式推導，而是巧妙地將理論與工程實踐緊密結閤。每介紹一個核心概念，都會立刻輔以圖錶和實際應用案例進行闡述，這極大地降低瞭理解門檻。書中的插圖精美且信息量大，很多復雜的係統結構圖，通過精心設計的示意圖，瞬間變得一目瞭然。對於想要快速掌握光電檢測領域核心技術的工程師來說，這本書無疑提供瞭一條高效的學習路徑。它不僅僅是一本教科書，更像是一位經驗豐富的導師，在你迷茫時為你指點迷津，讓人感覺非常貼心和實用。

評分☆☆☆☆☆

我對《光電檢測技術及應用》的評價是，它在深度和廣度上都達到瞭一個很高的平衡點。很多同類書籍要麼過於側重理論推導而脫離實際，要麼流於錶麵介紹應用而缺乏底層邏輯支撐。但這本書在這方麵做得非常齣色。它詳盡地剖析瞭從光信號的産生、傳輸到最終被器件捕獲和解析的全過程，並且對當前主流的非接觸式測量方法進行瞭深入探討。特彆是關於高精度定位和實時成像技術的章節，內容更新及時，充分反映瞭近幾年該領域的技術前沿動態。閱讀過程中，我能清晰地感受到作者紮實的專業功底和嚴謹的治學態度。這本書的價值，在於它不僅告訴你“是什麼”，更重要的是告訴你“為什麼是這樣”，以及“如何做到”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量也值得稱贊，這對於一本技術手冊來說非常重要。紙張的質量很好，不易反光，長時間閱讀眼睛也不會感到疲勞。更關鍵的是，全書的術語使用高度規範化，作者顯然對光電工程領域的標準有著嚴格的把控。我之前購買過一些同類書籍，常常因為翻譯質量或術語混亂而不得不反復查閱其他資料來佐證，但《光電檢測技術及應用》在這方麵做得非常專業和一緻。它就像是精密儀器一樣，每一個細節都經過瞭細緻的打磨，確保信息的準確傳達。如果你追求的是專業性和可靠性，這本書絕對是值得信賴的選擇，它經得起最嚴格的專業人士的檢驗。