光電工程學(xué)(Optoelectronics),又稱(chēng)光電子學(xué),指的是與光、電同時(shí)相關(guān)的科學(xué),將光轉(zhuǎn)換為電的科學(xué)。光電子學(xué)是以光的量子力學(xué)(quantumphotonics)為基礎(chǔ),應(yīng)用于半導(dǎo)體材料上,有時(shí)也表現(xiàn)在電場(chǎng)上。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量(DigitalPhotogrammetry)是攝影測(cè)量發(fā)展的第三個(gè)階段。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字圖像處理等技術(shù)的應(yīng)用,傳統(tǒng)攝影測(cè)量中的尋找和量測(cè)同名像點(diǎn)等工作,已經(jīng)完全可以由計(jì)算機(jī)來(lái)完成。這就可以用相對(duì)低廉計(jì)算機(jī)及其相應(yīng)的軟件代替價(jià)格昂貴的精密光學(xué)儀器,使攝影測(cè)量得到了更廣闊的應(yīng)用。數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量所使用的數(shù)據(jù)來(lái)自數(shù)字影像或數(shù)字化影像,經(jīng)過(guò)處理可以直接得到數(shù)字產(chǎn)品和可視化產(chǎn)品。傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺(jué)、味覺(jué)和嗅覺(jué)等感官,讓物體慢慢變得活了起來(lái)。發(fā)展傳感器認(rèn)真負(fù)責(zé)
傳感器的功能與人類(lèi)5大感覺(jué)觸覺(jué)系統(tǒng)相比擬:光敏傳感器——視覺(jué)聲敏傳感器——聽(tīng)覺(jué)氣敏傳感器——嗅覺(jué)化學(xué)傳感器——味覺(jué)壓敏、溫敏、流體傳感器——觸覺(jué)敏感元件的分類(lèi):物理類(lèi),基于力、熱、光、電、磁和聲等物理效應(yīng)。化學(xué)類(lèi),基于化學(xué)反應(yīng)的原理。生物類(lèi),基于酶、抗體、和特別因素等分子識(shí)別功能。通常據(jù)其基本感知功能可分為熱敏元件、光敏元件、氣敏元件、力敏元件、磁敏元件、濕敏元件、聲敏元件、放射線敏感元件、色敏元件和味敏元件等幾大類(lèi)(還有人曾將敏感元件分46類(lèi))。發(fā)展傳感器認(rèn)真負(fù)責(zé)使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或比較好狀態(tài)。
由于人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺(jué)觸感系統(tǒng)。而單靠人們自身的感覺(jué)觸感系統(tǒng),在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動(dòng)中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況,就需要傳感器。因此可以說(shuō),傳感器是人類(lèi)五官的延長(zhǎng),又稱(chēng)之為電五官。新技術(shù)前進(jìn)的到來(lái),世界開(kāi)始進(jìn)入信息時(shí)代。在利用信息的過(guò)程中,首先要解決的就是要獲取準(zhǔn)確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,要用各種傳感器來(lái)監(jiān)視和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)參數(shù),使設(shè)備工作在正常狀態(tài)或比較好狀態(tài),并使產(chǎn)品達(dá)到比較好的質(zhì)量。因此可以說(shuō),沒(méi)有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎(chǔ)。
隨著溫度傳感器的發(fā)展,大多都是采用間接控制的方法進(jìn)行測(cè)量,這樣是非常方便的。類(lèi)似的傳感器不僅在空調(diào)上有應(yīng)用,在洗衣機(jī)等其它類(lèi)似家電上也有應(yīng)用的。根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外傳感器技術(shù)的研究現(xiàn)狀分析以及對(duì)傳感器各性能參數(shù)的理想化要求,現(xiàn)代傳感器技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)可以從四個(gè)方面分析與概括:一是開(kāi)發(fā)新材料、新工藝和開(kāi)發(fā)新型傳感器;一是實(shí)現(xiàn)傳感器的多功能、高精度、集成化和智能化;三是實(shí)現(xiàn)傳感技術(shù)硬件系統(tǒng)與元器件的微小型化;四是通過(guò)傳感器與其它學(xué)科的交叉整合,實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化。可以毫不夸張地說(shuō),從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復(fù)雜的工程系統(tǒng)。
基于傳感器的特點(diǎn)包括:微型化、數(shù)字化、智能化、多功能化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化,它不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和更新?lián)Q代,而且還可能建立新型工業(yè),從而成為21世紀(jì)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。微型化是建立在微電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)基礎(chǔ)上的,已成功應(yīng)用在硅器件上做成硅壓力傳感器。傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換元件、變換電路和輔助電源四部分組成。敏感元件直接感受被測(cè)量,并輸出與被測(cè)量有確定關(guān)系的物理量信號(hào);轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào);變換電路負(fù)責(zé)對(duì)轉(zhuǎn)換元件輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大調(diào)制;轉(zhuǎn)換元件和變換電路一般還需要輔助電源供電。而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領(lǐng)域中信息的主要途徑與手段。名優(yōu)傳感器承諾守信
轉(zhuǎn)換元件將敏感元件輸出的物理量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。發(fā)展傳感器認(rèn)真負(fù)責(zé)
光電效應(yīng)是物理學(xué)中一個(gè)重要而神奇的現(xiàn)象。在高于某特定頻率的電磁波(該頻率稱(chēng)為極限頻率thresholdfrequency)照射下,某些物質(zhì)內(nèi)部的電子吸收能量后彈出而形成電流,即光生電。光電現(xiàn)象由德國(guó)物理學(xué)家赫茲于1887年發(fā)現(xiàn),而正確的解釋為愛(ài)因斯坦所提出。科學(xué)家們?cè)谘芯抗怆娦?yīng)的過(guò)程中,物理學(xué)者對(duì)光子的量子性質(zhì)有了更加深入的了解,這對(duì)波粒二象性概念的提出有重大影響。光照射到金屬上,引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化。這類(lèi)光變致電的現(xiàn)象被人們統(tǒng)稱(chēng)為光電效應(yīng)(Photoelectriceffect)。發(fā)展傳感器認(rèn)真負(fù)責(zé)