1.3 光电检测技术的现代发展
现代检测技术是一切科技及工业部门正常运转的基础之一。而光电检测技术不仅是现代检测技术的重要组成部分,而且随着发展其重要性越来越明显。主要原因是光电检测技术的特点完全适应了近代检测技术发展的方向和需要。
(1)近代检测技术要求向非接触化方向发展。这就可以在不改变被测物性质的条件下进行检测。而光电检测的最大优点是非接触测量。光束通过被测物,不会改变其持性(当然也有例外)。这是人们更多地注意这种检测方式的重要原因。
(2)现代检测技术要求获得尽可能多的信息量。而光电检测中的光电成像型检测系统,恰能提供待测对象信息含量最多的图像信息。
(3)现代检测技术所用电子元件及电路向集成化方向发展;检测技术向自动化方向发展;检测结果向数字化方向发展;检测系统向“智能”化方向发展。所有这些发展方向也正是光电检测技术的发展方向。可见光电检测技术完全满足现代技术发展的需要,因此有着广阔的前景。
总的来说光电检测系统可与人的操作功能相比较,其对应关系如图1-7所示。光电传感部分相当于人身的感觉器官;将传感部分获得的信息经微机处理,这一功能相当于人脑分析、判断过程。微机输出的控制信号驱动执行机构,使之完成所要求的动作或控制被测对象,这一过程相当于手控动作。这只是功能上的比较,实际上光电检测系统比人工控制系统在速度、精度及功能等方面都要强得多。
图1-7 光电检测系统与人的操作功能比较框图
为了使光电检测技术的应用面不断扩大,使其能检测更多的被测对象,这就要求光电传感器的品种不断增多,同时要求检测光信号的获得方式不断增加。这将涉及有关物理学原理的应用和现代科技成果的应用。光电检测技术的另一个重要发展方面是各种微机在系统中的应用,这不仅可极大地提高检测效率,也使十分复杂的计算、修正和控制关系变得轻而易举。调节和执行机构的发展,使控制方式变得多种多样,将完成许多高难度的控制过程。总之,光电检测技术的发展离不开现代科技的发展,而光电检测技术的发展必将进一步促进现代科技的发展。
本书将重点介绍实现光电检测的各个主要部分。其主要内容包括:检测量的数据处理、光源及辐射源、光电及热电探测器、信号处理和常用电路、探测器的校正、光电检测中的光学系统、探测器的辅助光学系统及光学附件、光纤技术及其应用、光调制技术、光电检测的基本方法及各种类型检测系统举例等。