1、光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電信息檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn),光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電信息檢測(cè)綜合實(shí)驗(yàn),光電傳感器特性實(shí)驗(yàn) 1.紅外光源曲線標(biāo)定實(shí)驗(yàn) 2.光敏電阻特性實(shí)驗(yàn) 3.光電池特性實(shí)驗(yàn) 4.光敏二極管特性實(shí)驗(yàn) 光電信息處理實(shí)驗(yàn) 1.熱釋電紅外報(bào)警實(shí)驗(yàn) 2.光變頻率實(shí)驗(yàn) 3.光電密碼鎖實(shí)驗(yàn) 4.光電式直流電機(jī)測(cè)速實(shí)驗(yàn) 5.線陣CCD測(cè)量物體外形尺寸實(shí)驗(yàn) 6.紅外遙控實(shí)驗(yàn),光電檢測(cè)與信息處理研究室,紅外光源曲線標(biāo)定實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生了解光源的原理和種類(lèi)以及輸出的光功率和接收電壓之間的關(guān)系。,二、實(shí)驗(yàn)原理,本實(shí)驗(yàn)所用的光源為紅外功率可調(diào)光源，主要由紅外發(fā)光二極管構(gòu)成,所用的接收器件是光敏二極管。,發(fā)

2、光二極管,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?特性:自發(fā)輻射光，與激光器不同，沒(méi)有諧振腔對(duì)波長(zhǎng)的選擇，譜線較寬，在垂直于發(fā)光面上，面發(fā)光LED輻射圖呈郎伯分布，半功率點(diǎn)輻射角大，可達(dá)120度，驅(qū)動(dòng)電流較小時(shí)，P-I曲線的線性較好，電流過(guò)大時(shí)，由于PN結(jié)發(fā)熱產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，使P-I曲線的斜率減少。,原理與結(jié)構(gòu):其核心是PN結(jié)。因此它具有一般P-N結(jié)的I-N特性，即正向?qū)?，反向截止、擊穿特性。此外，在一定條件下，它還具有發(fā)光特性。在正向電壓下，電子由N區(qū)注入P區(qū)，空穴由P區(qū)注入N區(qū)。進(jìn)入對(duì)方區(qū)域的少數(shù)載流子（少子）一部分與多數(shù)載流子（多子）復(fù)合而發(fā)光。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光敏二極管又稱(chēng)光電二極管，光敏二極管是基

3、于光伏效應(yīng)原理工作的光電器件。當(dāng)入射光子在本征半導(dǎo)體的P-N結(jié)及其附近產(chǎn)生電子空穴對(duì)時(shí)，光生載流子受勢(shì)壘區(qū)電場(chǎng)作用，電子漂移到N區(qū)，空穴漂移到P區(qū)。電子和空穴分別在N區(qū)和P區(qū)積累，兩端便產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這稱(chēng)為光生伏特效應(yīng)，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏效應(yīng)。光敏二極管基于這一原理。如果在外電路把P-N短接，就產(chǎn)生反向的短路電流，光照時(shí)反向電流會(huì)增加，并且光電流和照度成線性關(guān)系。,光敏二極管及其原理和結(jié)構(gòu),光電檢測(cè)與信息處理研究室,紅外光源曲線標(biāo)定測(cè)試圖,在發(fā)射端，將紅外發(fā)光二極管接入到晶體三極管的集電極，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)節(jié)三極管基極偏置電壓進(jìn)而改變集電極電流 。電流較小時(shí)，P-I曲線的線性較好，所以可獲得需求

4、的輻射光功率；在接收端，將光電二極管電流轉(zhuǎn)換成可用電壓，用一個(gè)運(yùn)算放大器作為電流-電壓的轉(zhuǎn)換電路。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,改變電壓,記錄數(shù)據(jù)并用描點(diǎn)法將接收電壓與接收光功率之間的關(guān)系繪制成曲線。,光源數(shù)據(jù)表格,本實(shí)驗(yàn)根據(jù)紅外發(fā)光二極管和光敏二極管的特性，對(duì)紅外發(fā)光二極管發(fā)出的光功率進(jìn)行測(cè)量。由于光敏二極管的譜線寬，可見(jiàn)光會(huì)影響測(cè)量的結(jié)果，因此實(shí)驗(yàn)需要在暗室中進(jìn)行。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,1、觀察輸入電壓0.6V以下和4.6V以上的曲線，是否成線性關(guān)系？為什么？,2、通過(guò)測(cè)試結(jié)果分析PI特性曲線的特點(diǎn)？,思考題,光源的功率曲線,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光敏電阻特性實(shí)驗(yàn) 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通

5、過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握光敏電阻的工作原理，掌握光敏電阻的光照特性、伏安特性及其測(cè)試電路的設(shè)計(jì)。 二.實(shí)驗(yàn)原理 在光線的作用下，電子吸收光子的能量從鍵合狀態(tài)過(guò)渡到自由狀態(tài)，引起電導(dǎo)率的變化，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光電導(dǎo)效應(yīng)。光電導(dǎo)效應(yīng)是半導(dǎo)體材料的一種體效應(yīng)。光照愈強(qiáng)，器件本身的阻值愈小。基于這種效應(yīng)的光電器件稱(chēng)光敏電阻。光敏電阻無(wú)極性，其工作特性與入射光的光強(qiáng)、波長(zhǎng)和外加電壓有關(guān)。,光敏電阻及其原理和結(jié)構(gòu)圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光敏電阻伏安特性測(cè)試原理框圖,（一）光敏電阻的伏安特性測(cè)試實(shí)驗(yàn),光照度一定時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器的阻值，讀出光敏電阻兩端電壓和通過(guò)光敏電阻的電流。通過(guò)歐姆定律計(jì)算出光敏電阻的亮電阻和暗電阻

6、。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,記錄數(shù)據(jù)并用描點(diǎn)法將接收電壓和電流之間的關(guān)系繪制成曲線,并對(duì)兩條曲線進(jìn)行分析。,電壓-電流數(shù)據(jù)表格（照度為某一非0值時(shí)）,電壓-電流數(shù)據(jù)表格（照度為0值時(shí)）,光電檢測(cè)與信息處理研究室,電壓-電流特性曲線,光電檢測(cè)與信息處理研究室,（二）光敏電阻的光照特性測(cè)試,調(diào)節(jié)可變電源的輸出電壓值，從而改變線性功率可調(diào)光源的輸出功率，記錄不同的光功率時(shí)光敏電阻的電壓值。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,將所測(cè)得的結(jié)果填入表中并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。,功率電壓表,光電檢測(cè)與信息處理研究室,思考題 1.在電路中恒流是怎樣實(shí)現(xiàn)的？,功率電壓特性曲線,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電池特性實(shí)驗(yàn) 一.實(shí)

7、驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握光電器件-光電池的工作原理及相關(guān)特性，了解光電池特性曲線及其測(cè)試電路的設(shè)計(jì)。,二.實(shí)驗(yàn)原理,光電池是根據(jù)光生伏特效應(yīng)制成的，不需要加偏壓就能把光能轉(zhuǎn)換成電能的,光電池及其原理和結(jié)構(gòu),P-N結(jié)的光電器件。,本實(shí)驗(yàn)采用短路電流電路如下圖所示，放大器選用OP07；此電路對(duì)光電池而言，負(fù)載近似等于0，當(dāng)有光照射時(shí)，光電池感應(yīng)光照產(chǎn)生光電流I，由于放大器正常工作時(shí)正負(fù)兩端虛短，所以其輸出電壓V0= -I*（R1+R2）。并且光照越強(qiáng)，輸出電壓越大。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電池特性測(cè)試原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,調(diào)節(jié)線性光源的輸入電壓值，從而改變光源的輸出功率；對(duì)應(yīng)不同的功

8、率值,用萬(wàn)用表測(cè)試光電池的輸出電壓值.將所測(cè)得的結(jié)果（輸出電壓）和通過(guò)公式求得的結(jié)果（短路電流）填入表格并在圖中繪出功率-短路電流曲線。應(yīng)用公式：I0= - V0/（R1+R2）求得短路電流 .將所測(cè)得的結(jié)果（輸出電壓）和通過(guò)公式求得的結(jié)果（短路電流）填入表格，并在圖中繪出功率短路電流曲線。,（一）光電池短路電流測(cè)量,功率短路電流數(shù)據(jù)表格,光電檢測(cè)與信息處理研究室,短路電流特性曲線,光電檢測(cè)與信息處理研究室,（二）光電池開(kāi)路電壓測(cè)量,調(diào)節(jié)線性光源的輸入電壓值，從而改變光源的輸出功率；因?yàn)閿?shù)字萬(wàn)用表呈現(xiàn)很大的內(nèi)阻，則對(duì)應(yīng)不同的功率值用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)出光電池兩極的開(kāi)路電壓值（測(cè)試點(diǎn)為光電池探頭的“P

9、IN1”、“PIN2”）。,將所測(cè)得的結(jié)果填入表格，并在圖中繪出功率開(kāi)路電壓曲線。,功率開(kāi)路電壓數(shù)據(jù)表格,光電檢測(cè)與信息處理研究室,短路電流特性曲線,思考題,1、對(duì)比光電池開(kāi)路電壓和短路電流的特性曲線的斜率得出什么結(jié)論?,2、短路電流測(cè)試前后，PLUG64-1-36輸出電壓是否變化？,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光敏二極管特性實(shí)驗(yàn) 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?通過(guò)實(shí)驗(yàn)掌握光敏二極管的工作原理及相關(guān)特性，了解光敏二極管特性曲線及其測(cè)試電路的設(shè)計(jì)。 二.實(shí)驗(yàn)原理,光敏二極管原理見(jiàn)紅外光源曲線標(biāo)定實(shí)驗(yàn),其在應(yīng)用中一般加反向偏壓，使得其產(chǎn)生的光電流只與光照度有關(guān)。當(dāng)光照為零時(shí)，光敏二極管不會(huì)產(chǎn)生載流子，也沒(méi)有其他電流

10、流過(guò)，整個(gè)電路處于截止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)有光照時(shí)，光敏二極管產(chǎn)生光電流，由于放大器的正負(fù)輸入端虛短，放大器輸出負(fù)電壓。再二級(jí)放大，然后用跟隨器輸出。并且光照越強(qiáng)，輸出電壓越大。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光敏二極管特性測(cè)試圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,調(diào)節(jié)線性光源的輸入電壓值，從而改變光源的輸出功率；對(duì)應(yīng)不同的功率值用萬(wàn)用表測(cè)試光電池的輸出電壓值。,將所測(cè)得的結(jié)果填入表格，并在圖中繪出功率電壓曲線。,功率電壓數(shù)據(jù)表格,光電檢測(cè)與信息處理研究室,功率電壓特性曲線,思考題,1.光敏二極管在應(yīng)用時(shí)一般加反向偏壓，其目的是什么 ?,光電檢測(cè)與信息處理研究室,熱釋電紅外報(bào)警實(shí)驗(yàn) 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解熱釋電紅外傳感器

11、的工作原理及熱釋電效應(yīng)，了解熱釋電紅外報(bào)警器的的電路設(shè)計(jì)方法和調(diào)試，掌握熱釋電紅外傳感器的使用。 二.實(shí)驗(yàn)原理,熱釋電紅外傳感器及其結(jié)構(gòu)圖,1、熱釋電效應(yīng)原理,光電檢測(cè)與信息處理研究室,當(dāng)已極化的熱電晶體薄片受到輻射熱時(shí)候，薄片溫度升高，極化強(qiáng)度下降，表面電荷減少，相當(dāng)于“釋放”一部分電荷，所以起名叫熱釋電。釋放的電荷通過(guò)一系列的放大，轉(zhuǎn)化成輸出電壓。如果繼續(xù)照射，晶體薄片的溫度升高到Tc(居里溫度)值時(shí)，自發(fā)極化突然消失。不再釋放電荷，輸出信號(hào)為零。,熱釋電效應(yīng),光電檢測(cè)與信息處理研究室,2、熱釋電紅外報(bào)警實(shí)驗(yàn)原理 熱釋電紅外報(bào)警電路由傳感器、檢測(cè)放大電路、比較輸出電路、驅(qū)動(dòng)延時(shí)電路、繼電器

12、等組成。,因此，熱釋電探測(cè)器只能探測(cè)交流的斬波式的輻射（紅外光輻射要有變化量）。當(dāng)面積為A的熱釋電晶體受到調(diào)制加熱，而使其溫度T發(fā)生微小變化時(shí)，就有熱釋電電流。,熱釋電效應(yīng)的大小與晶體所受的機(jī)械約束有關(guān)。在被鉗制不能發(fā)生形變的晶體中出現(xiàn)的熱釋電效應(yīng)為一級(jí)效應(yīng)，或稱(chēng)主效應(yīng)。在自由晶體中，除一級(jí)效應(yīng)外還有因熱膨脹所誘導(dǎo)的壓電效應(yīng)也會(huì)改變表面吸附的電荷量，這是次級(jí)熱釋電效應(yīng)。晶體的溫度、應(yīng)力或應(yīng)變不均勻時(shí)所引起的附加作用屬于三級(jí)熱釋電效應(yīng)，亦稱(chēng)假熱釋電效應(yīng)。,熱電體有重要和廣泛的應(yīng)用，如紅外探測(cè)器，熱電激光量熱計(jì)，夜視儀以及各種光譜反接收器等。它的優(yōu)點(diǎn)是不用低溫冷卻，但目前靈敏度比相應(yīng)半導(dǎo)體稍低。,

13、光電檢測(cè)與信息處理研究室,紅外報(bào)警實(shí)驗(yàn)原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,打開(kāi)電源，熱釋電實(shí)驗(yàn)板上的紅燈會(huì)閃一下，表示上電。經(jīng)過(guò)10s 的延時(shí)時(shí)間后，調(diào)節(jié)電位器R19，使得當(dāng)用手靠近熱釋電，熱釋電工作，紅燈亮；手離開(kāi)時(shí)，熱釋電停止工作，紅燈熄滅，蜂鳴器報(bào)警后 停止。 思考題 1.上電后為什么要經(jīng)過(guò)一段延時(shí)時(shí)間后，熱釋電方可以正常工作？,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光變頻率實(shí)驗(yàn) 一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)一步了解光敏二極管(PD)的工作原理及其特性，掌握光電流檢測(cè)的基本方法。 二.實(shí)驗(yàn)原理 光敏二極管原理見(jiàn)紅外光源曲線標(biāo)定實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)通過(guò)一個(gè)光電轉(zhuǎn)換電路將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)（用赫茲來(lái)表示光照的強(qiáng)度）,光電轉(zhuǎn)

14、換器件是利用處于反偏的光敏二極管的電流源特性將光強(qiáng)轉(zhuǎn)換成頻率。 在入射光照下，光敏二極管產(chǎn)生光電流對(duì)電容(C1)充電,電容(C1)將很快充電到VDD(555定時(shí)器5腳輸入電壓),這時(shí)555定時(shí)器3腳輸出為低電平,7腳相當(dāng)于接地,這就使電容(C1)很快放電到零，這時(shí)555定時(shí)器3腳輸出為高電平,7腳相當(dāng)于開(kāi)路。這樣第一個(gè)完整的周期將輸出，接下來(lái)THR大于VDD為高閾值電壓，TRIG小于1/2VDD為低閾值電壓從而輸出波形。這樣完整的周期信號(hào)將從555定時(shí)器3腳輸出。如此反復(fù)下去將產(chǎn)生某頻率的方波。,光-頻率實(shí)驗(yàn)硬件原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光頻率實(shí)驗(yàn)硬件原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,

15、等精度測(cè)頻原理:直接測(cè)頻的方法的計(jì)數(shù)值會(huì)產(chǎn)生1個(gè)數(shù)字誤差，等精度測(cè)頻方法是在直接測(cè)頻方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它的閘門(mén)時(shí)間不是固定的值，而是被測(cè)信號(hào)周期的整數(shù)倍，即與被測(cè)信號(hào)同步。因此，消除了對(duì)被測(cè)信號(hào)計(jì)數(shù)所產(chǎn)生1個(gè)數(shù)字誤差，并且達(dá)到了在整個(gè)測(cè)試頻段的等精度測(cè)量。測(cè)頻原理如圖所示:,等精度測(cè)頻原理示意圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,等精度測(cè)頻軟件流程圖,思考題 1.發(fā)光二極管工作時(shí)加正向電壓還是反向電壓？,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電密碼鎖實(shí)驗(yàn),一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解各種光電器件的特性及原理，掌握使用方法。 二.實(shí)驗(yàn)原理 1、器件原理 (1)反射式光電開(kāi)關(guān) 漫反射光電開(kāi)關(guān)是一種集發(fā)射器和接收器于一體

16、的傳感器，當(dāng)有被檢測(cè)物體經(jīng)過(guò)時(shí)，將光電開(kāi)關(guān)發(fā)射器發(fā)射的足夠量的光線反射到接收器，于是光電開(kāi)關(guān)就產(chǎn)生了開(kāi)關(guān)信號(hào)。 (2)對(duì)射式光電開(kāi)關(guān) 對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)包含在結(jié)構(gòu)上相互分離且光軸相對(duì)放置的發(fā)射器和接收器，發(fā)射器發(fā)出的光線直接進(jìn)入接收器。 (3)光電耦 光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件，它由發(fā)光源和受光器兩部分組成，把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用透明絕緣體隔離。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,（4）光電池 光電池是基于光伏效應(yīng)原理工作的光電器件。將光能轉(zhuǎn)化為電能，該效應(yīng)與材料、光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)等有關(guān)。 （5）光敏電阻 光敏電阻是基于光電導(dǎo)效應(yīng)原理工作的光電器件。光

17、敏電阻無(wú)極性，其工作特性與入射光的光強(qiáng)、波長(zhǎng)和外加電壓有關(guān)。 2.實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用光電傳感器的開(kāi)關(guān)特性，利用光電元件受光照或無(wú)光照時(shí)“有”和“無(wú)”電信號(hào)輸出的特性將被測(cè)量轉(zhuǎn)換成斷續(xù)變化的開(kāi)關(guān)信號(hào)。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,實(shí)驗(yàn)原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,程序流程圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,光電式直流電機(jī)測(cè)速實(shí)驗(yàn),一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光電耦合器的工作原理及開(kāi)關(guān)特性，掌握光電耦合器在直流電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量應(yīng)用、基本方法。 二.實(shí)驗(yàn)原理 1.光電耦合器原理,光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號(hào)的一種電一光一電轉(zhuǎn)換器件，它由發(fā)光源和受光器兩部分組成，把發(fā)光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內(nèi)，彼此間用

18、透明絕緣體隔離。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,2.光電式直流電機(jī)測(cè)速實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)主要涉及電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)量和控制。直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與所提供的電壓有關(guān)，電壓與轉(zhuǎn)速成單調(diào)關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中電機(jī)的控制方法為滑動(dòng)電阻電源供電，通過(guò)利用調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器來(lái)改變控制電壓。由于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)需要一定的功率，所以本試驗(yàn)中所用到的三極管要用功率管。測(cè)速系統(tǒng)的前端由光電耦合器與柵格圓盤(pán)組成。當(dāng)直流電機(jī)通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)部分帶動(dòng)?xùn)鸥駡A盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)速光電耦合器獲得一系列脈沖信號(hào)。通過(guò)示波器可觀察到光耦產(chǎn)生的脈沖，設(shè)其頻率為f。根據(jù)柵格圓盤(pán)上有4個(gè)葉片，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈有4個(gè)脈沖產(chǎn)生，因此可得轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為（f/4）*60，即15f RPM(每分鐘轉(zhuǎn)

19、的圈數(shù))。 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)需要較大的電流，在電路中采用TIP122集成芯片驅(qū)動(dòng)，TIP122是NPN型的功率達(dá)林頓晶體管。檢測(cè)電路由光耦和比較器構(gòu)成。電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，葉扇從光耦中間經(jīng)過(guò)，引起光耦的輸出電壓變化，從而引起比較器的輸出電壓發(fā)生變化，產(chǎn)生方波，便于測(cè)量。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,實(shí)驗(yàn)原理圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,程序流程圖,思考題,1.實(shí)驗(yàn)電路中的三極管為什么采用功率管，用普通的三極管代替行不行，為什么？,2.實(shí)驗(yàn)電路中的LM311遲滯比較器的作用是什么？,光電檢測(cè)與信息處理研究室,線陣CCD測(cè)量物體外形尺寸實(shí)驗(yàn),一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握線陣CCD的基本工作原理，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生，視頻信號(hào)的二

20、值化處理方法及CCD用于物體外形尺寸測(cè)量的應(yīng)用。 二.實(shí)驗(yàn)原理 1.線陣CCD原理,電荷耦合器件CCD（Charged Coupled Device）是由一系列排得很緊密的MOS電容器組成。它的突出特點(diǎn)是以電荷作為信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。當(dāng)被測(cè)對(duì)象放在線陣CCD上，光學(xué)系統(tǒng)把被測(cè)對(duì)象成像在CCD的像敏面上。在CCD驅(qū)動(dòng)信號(hào)的作用下,被測(cè)物與背景在光強(qiáng)分布上的變化反映在CCD輸出的視頻信號(hào)中。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,2.線陣CCD測(cè)量物體外形尺寸實(shí)驗(yàn)原理 通過(guò)RC濾波和二值化電路把CCD視頻信號(hào)中的圖象尺寸信息與背景分離成二值化電平，被測(cè)物的尺寸將表現(xiàn)為二值化電平中高電平的寬度。

21、CCD二值化處理的基本原理:二值化處理是把圖象和背景作為分離的二值（0，1）對(duì)待。光學(xué)系統(tǒng)把被測(cè)對(duì)象成像在CCD的像敏面上。由于被測(cè)物與背景在光強(qiáng)分布上的變化反映在CCD輸出的視頻信號(hào)中，則所對(duì)應(yīng)的輸出電壓將會(huì)產(chǎn)生較大的變化，圖象尺寸在邊界處會(huì)有明顯的電平變化。通過(guò)二值化處理方法把CCD視頻信號(hào)中的圖象尺寸信息與背景分離成二值化電平。本實(shí)驗(yàn)中首先用標(biāo)準(zhǔn)量塊進(jìn)行標(biāo)定，然后對(duì)應(yīng)不同尺寸的物體進(jìn)行尺寸測(cè)量。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,線陣CCD二值化電路圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,程序流程圖,光電檢測(cè)與信息處理研究室,思考題1、CCD驅(qū)動(dòng)電路輸出信號(hào)OS后端有必要加放大電路嗎？若有應(yīng)該采用何種放大

22、電路，并設(shè)計(jì)電路。2、觀察線陣CCD驅(qū)動(dòng)與二值化處理實(shí)驗(yàn)板上的黑色跳冒拿下和插上示波器上波形有什么區(qū)別？,光電檢測(cè)與信息處理研究室,紅外遙控實(shí)驗(yàn),一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解各種光電器件的特性、使用方法及遙控時(shí)通信編解碼的原理。 二.實(shí)驗(yàn)原理,本實(shí)驗(yàn)所用的光源為紅外功率可調(diào)光源，主要由紅外發(fā)光二極管構(gòu)成；所用的接收器件是光敏二極管。,發(fā)光二極管發(fā)射的是自發(fā)輻射光，沒(méi)有諧振腔對(duì)波長(zhǎng)的選擇，譜線較寬。,發(fā)光二極管,光敏二極管,光敏二極管如果在外電路把P-N短接，就產(chǎn)生反向的短路電流，光照時(shí)反向電流會(huì)增加，并且光電流和照度成線性關(guān)系。,光電檢測(cè)與信息處理研究室,1.通信編解碼原理 本實(shí)驗(yàn)對(duì)通信系統(tǒng)的有效性和安全性要求不高，故沒(méi)有進(jìn)行信源編碼和安全編碼，只進(jìn)行信道編碼，對(duì)于描述型的信道編碼中，又NRZ碼