《現(xiàn)代檢測技術(shù)及儀表》孫傳友高教出版社電子教案第7章

1、第7章新型傳感器7.1光纖傳感器光纖傳感器7.1.17.1.1光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)和傳光原理光導(dǎo)纖維的結(jié)構(gòu)和傳光原理一、光導(dǎo)纖維結(jié)構(gòu)與類型1、光纖結(jié)構(gòu)圖711?????外套包層纖芯2、類型二、光纖傳光原理1光在纖芯與包層交界面上的傳博——入射角——反射角1?1??11????——折射角2?2211sinsin??nn?所以臨界角122212190sinsinnnnn??????)(sin121nnc???全反射（只有反射沒有折射）條件：21n

2、n?c???12光在光纖端頭的傳播11111100cos90sinsin?????nnn?????即212121)(1sin1cosnn??????所以022210110cossinnnnnn?????光纖數(shù)值孔徑02221sinnnnNAc????全反射要求)(sin10NAc?????3光在光纖內(nèi)傳播二、讀出移位寄存器――執(zhí)行電荷轉(zhuǎn)移功能1、結(jié)構(gòu)原理圖7－22特點(diǎn)：硅底復(fù)蓋遮光層，只傳送電荷包，不產(chǎn)生電荷包每三個(gè)相鄰的電極組成一個(gè)耦

3、合單元(亦即傳輸單元)，三個(gè)電極分別由三個(gè)相位相差120的時(shí)鐘脈沖來驅(qū)動，1?2?3?2、電荷傳輸過程：每經(jīng)歷一個(gè)時(shí)鐘脈沖周期，電荷就向右轉(zhuǎn)移三極即轉(zhuǎn)移一級。7.2.27.2.2CCDCCD圖象傳感器的結(jié)構(gòu)圖象傳感器的結(jié)構(gòu)一、線列陣1、組成?????讀出移位寄存器線陣轉(zhuǎn)移柵光敏元線陣2、結(jié)構(gòu)圖724(a)單排結(jié)構(gòu)(b)雙排結(jié)構(gòu)3、工作過程：①各光敏元同時(shí)曝光，生成“電荷包”②各光敏元的電荷包同時(shí)并行轉(zhuǎn)移到對應(yīng)移位寄存器電極下1?③移位寄

4、存器串行依次輸出各個(gè)“電荷包”二、面列陣1、組成圖726?????陣水平讀出移位寄存器線存儲器面陣光敏元面陣2、工作過程：①面曝光――各光敏元同時(shí)曝光，生成一幅“電荷包”圖像②場轉(zhuǎn)移――“電荷包”從光敏元面陣并行轉(zhuǎn)移到存儲器面陣③行轉(zhuǎn)移――“電荷包”逐行從存儲器面陣并行轉(zhuǎn)移到水平讀出移位寄存器④位移出――水平讀出移位寄存器逐位串行輸出，移出一行，再移下一行。7.37.3紅外傳感器紅外傳感器7.3.17.3.1、紅外線及其特性、紅外線及其