時間：2023-03-02 15:06:05
序論：在您撰寫光電檢測技術論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
隨著互聯網技術的飛速發展，IPTV、OTTTV、網絡視音頻等新媒體不斷沖擊著傳統廣播電視的傳輸覆蓋陣地，廣播電視的競爭壓力越來越大，市場規模份額逐漸縮小，受眾大量流失，廣電行業的繁榮發展遇到了嚴峻挑戰。就當前實施三網融合來講，電信行業發展推進最快，市場份額不斷增加，受益最多;而廣電行業原有的發展優勢卻在不斷被弱化，行業市場份額逐級減少。盡管廣電行業內部近年也在改革，但力度不大、進展緩慢，全國并未形成統一的整體格局，而是各省(市、自治區)各自為政，未真正實現全國廣電網絡的整合。此次三網融合中，廣電網絡并未通過數字化和雙向化改造提升行業競爭實力，反而失去了原有的市場優勢。
2制定發展措施
面對新媒體傳播技術的挑戰，廣電行業應當高度重視，深刻反思，找準差距，從多方面入手，制定發展措施，盡快擺脫被動不利格局。一是要重視提高節目質量，調研不同受眾者的需求，認真策劃和研發節目內容。二是借鑒其他傳媒的成功經驗，重視拓展業務空間，不斷創新服務方式和手段，用高質量的節目和周到的服務贏得客戶。三是急需實現真正意義上的制播分離，通過改革節目制作運作機制，提高節目制播能力，不斷豐富節目內容，滿足不同受眾群體的多種需要。四是充分開發利用廣電傳媒的實用性、獨特性和不可替代性的資源優勢，從抓好市場調查研究入手，不斷研發更新廣電傳媒新產品，積極參與市場競爭，鞏固城市有線廣播電視網絡媒體陣地。五是拓展互聯網新媒體領域，爭取政府在政策層面上更大力度和更有實效的協調和支持，充分運用高新技術手段，不斷拓展新媒體業務發展空間，鞏固農村直播衛星覆蓋等優勢。六是要心存危機憂患意識，積極開拓創新和銳意進取。
3加強技術監測的必要性
廣播電視技術監測是政府履行監管職能與確保安全播出的技術監管手段和重要技術環節;是主管機構實施行業技術質量評比、評判和規范化管理的基本依據;是維護空中廣播電視電波運行秩序、保護用戶權益和監測廣播電視覆蓋效果不可缺少的有效手段;是促進廣播電視行業自身發展的千里眼和順風耳，實現廣電行業內部自我管理和建立廣播電視技術質量自我監督機制的耳目和有力助手;是加強安全播出管理、改善播出質量和擴大有效覆蓋的科學技術手段，是實現廣播電視事業產業繁榮發展的有機組成部分。廣播電視監測是伴隨著廣播電視傳輸和覆蓋的發展而發展的，廣播電視覆蓋到哪里，相應的監測技術系統就應當跟隨覆蓋到哪里。一個龐大的現代化廣播電視傳輸覆蓋網需要構建一個高質量、高效率和完善的廣播電視監測網，并且不同的廣播電視傳輸覆蓋手段需要不同的技術監測措施，以實現監管機構對廣播電視傳輸覆蓋網的播出質量實時監測，對電波覆蓋效果和傳輸情況準確、有效和及時地進行核查，維護和管控空中電波和網絡頻道運行秩序，核查各類播出系統是否符合播出相應的技術參數標準。廣播電視監測的主要任務是:監測廣播電視覆蓋效果和傳輸及播出技術質量;監測廣播電視頻段無線電波秩序和網絡頻道秩序;監測境外電臺對我國廣播的動態等。這就是說，要對廣播頻段各種傳輸和播出手段的技術質量和覆蓋效果進行監測;要對各種傳輸和播出手段是否合法、是否按政府批準的技術標準和技術規范進行傳輸和播出進行監測;要嚴格保護并有效利用頻譜資源，保證廣大受眾良好收聽收看;要對境外對我國的廣播是否按國際法規和國際協議規定的技術條件進行監測，以維護我國的合法權益。加強廣播電視監測，完善對廣播電視多媒體播出傳輸的全方位無縫隙監管，是廣電職能部門義不容辭的責任。廣播電視行業在求生存、謀發展的同時，要牢記“確保廣播電視安全播出”的根本職責和義務，務必高度重視對廣播電視監測系統的技術更新改造，采用科學、有效和完備的技術監測系統，加強對廣播電視監測系統及時進行補位、跟進和完善，加大對廣播電視新媒體播出全方位的監測監管，不斷增強廣播電視安全播出保障能力，有效地保障廣播電視播出質量和傳輸覆蓋效果。
4甘肅廣播電視監測技術系統現狀
甘肅廣播電視監測工作起步較早，從最早的手動、半自動廣播電視監測階段，發展到單板機自動監測、磁帶記錄、及時報警、紙帶打印;再到采用上海科江公司的自動化無線廣播電視監測系統，實現了全省15個地市30多套中波廣播的聯網監測，以及蘭州市區4套開路模擬電視、10多套調頻廣播的有效監測，使我們的監測工作邁上了新臺階。隨著國家廣電總局有線網絡監測中心甘肅分中心的建成，對所轄地區有線電視播出前端的數據采集和監測終端進行質量、內容和安全的監測，實現了對全省15個地市模擬有線電視的有效監測，我們的監測工作取得了長足的進步。而北京博匯公司TrinityAres數字衛星電視監管系統的使用，標志著我們的監測工作進入了全新的數字化時代，實現了監測手段的現代化、網絡化、智能化，是甘肅省廣播電視監測史上的一個重大突破。圖2為該系統的結構圖，圖中的虛線框表示可選的連接方式，因為組播數圖2TrinityAres數字衛星電視監管系統框圖據中已經包括監測參數及TS碼流，碼流監測集中監管主機與監測前端主機網絡相連，前端監測主機一塊板卡對應一個碼流，即可完成信號監測、畫面顯示、集中控制等全部功能。另外還引入了博匯公司無線數字廣播電視監測技術，隨著新平臺的建設和不斷完善，逐步實現了對廣大縣級地區無線調頻廣播的遠程監測，極大促進了無線廣播的有效覆蓋。雖然甘肅省初步建立了有線廣播電視監測系統、無線廣播電視監測系統、衛星廣播電視監測系統，對廣播電視無線、有線和衛星傳輸與覆蓋的安全播出能夠進行監測，但由于多種因素的限制，目前省級廣播電視監測系統還不適應新技術發展和新媒體監測管理工作的需要，特別是受當地經濟條件制約，省級監測系統設備技術升級改造經費不到位，造成全省廣播電視數字化節目、網絡視音頻信息節目和多媒體手機電視節目等至今尚未配置相應的技術監測設備，造成廣播電視數字化節目和多媒體手機電視無法進行有效的監測和管控，亟待引起有關方面予以高度關注和重視，盡快落實技術升級改造經費，確保數字化監測系統設備得到及時更新改造，確保數字化廣播電視節目得到有效監測，全省廣播電視安全播出得到保障，更好地適應新媒體發展和技術變革要求。
5提升技術保障能力的重要性和緊迫性
確保安全播出關系到國家輿論導向正確性，關系到廣大用戶的收聽收看權益，這不僅僅是技術問題，也關系到社會穩定和健康發展的問題。因此，我們要不斷增強對安全播出重要性、緊迫性和責任感的認識，務必把提高廣播電視安全播出可靠性和不斷提升安全播出保障能力放在各項工作的首位。隨著廣播電視事業產業的繁榮發展，廣播電視節目的套數越來越多，節目播出時間越來越長，而對設備所要求的檢修時間卻越來越短，對維護人員的技術素質要求越來越高。隨著廣播電視監測監管節目信息量的不斷加大，對監測技術崗位人員帶來的工作壓力和難度加大。同時隨著廣播電視播出傳輸設備集成化程度越來越高，其系統設備的技術更新換代越來越快，涉及安全播出技術環節的底層設計問題越來越成為難以破解的“黑匣子”，這一系列問題給安全播出技術一線單位帶來了相當大的工作難度。這說明無論是廣播電視監管機構還是安全播出責任單位，都務必高度重視安全播出技術環節工作，無論對人員素質要求還是在技術設備層面上來講，都必須想方設法地全面提升技術保障能力，特別要在兩方面入手:一是播出傳輸機構務必要嚴格落實《廣播電視安全播出管理規定》(總局62號令)及其各專業實施細則，才能有效化解技術和管理上的難題和挑戰;二是政府要加大投入，盡快提升和完善廣播電視監測技術系統，對廣播電視播出質量及其安全性實施全方位的全程可靠監測和有效監管，以更好地適應廣播電視多媒體繁榮發展對廣播電視安全運行和播出保障提出的要求。
6廣播電視繁榮發展與監管監測
關鍵詞：光電檢測技術;機械設計制造;應用
1.前言
隨著我國科學技術和經濟的發展，光電檢測技術被廣泛應用到機械設計制造中。主要是因為其特點是可以實現無接觸檢測，因而可以將機械動態檢測變成光電靜態檢測，從而可顯著簡化機械結構。除此之外在很多場合還可省去調整操作，本文首先對闡述光電檢測的基本原理;然后對光電檢測在機械設計制造中的應用進行了分析和探究。
2.光電檢測的基本原理
電管的基本結構簡圖如圖1所示，具體選擇哪一種結構的光電管與設備具體結構和使用要求有關。透射式光電管的工作原理是發光二級管發出的光信號直接照射到接收三級管的基極，三極管基級接收到光信號后在發射極或集電極上產生一個輸出信號，然后后續電路再對所接收到的信號進行處理去控制相應部件.顯然光電流的強弱直接影響到輸出信號的強弱，當發光管和接收管之間沒有任何物體時，輸出信號最強;反之當有物體夾在中間時，輸出信號就開始減弱，中間物體的厚度越厚，透明度越差，則輸出信號就越弱，因此用這種光電管即可進行物置檢測，也可進行物體厚度檢測。
透射式光電管在印刷機上主要用于位置檢測和雙.張檢測，其位置檢測實際結構示意圖如圖2（A）所示.圖中光電管1是通用的槽形光禍，控制圓盤2用來控制光電管1發光管和接收管之間的通與斷，控制圓盤2固定在回轉軸3上，因而可以用來檢測回轉軸3的相對位置，從而根據工藝要求發出相應的控制信號，厚度檢測如圖2（B）所示，由發光管1發出的信號經過紙張2到達接收管3，紙張厚度或透明度發生變化后，接收管3輸出的信號強度也隨之變化，因而在用一張紙調試好后當有兩張紙或多張紙通過發光管和接收管之間時，接收管的輸出信號強度減弱，從而發出雙張或多張控制信號。
3.光電檢測在機械設計制造中的應用
在實際應用過程中，光電檢測這一種技術能夠在機械設計中所應用的位置比較多，它所具有的特點就是可以實施沒有接觸性、不觸摸式的檢測，并且能夠在動態環境下實施檢測，還能夠取得比較好的效果，這樣就能夠表現機械結構比較簡單，同時在檢測過程中，還能夠將這些不必要的場合省略。由于印刷機的紙張一旦檢測中，采取先進的光電檢測技術以后，其紙張厚度就有著非常大的變化，這樣就不用去調整所檢測的零部件。如果單單的應用機械檢測，所檢測的紙張一旦出現變化，就會出現機械檢測工作不正常。
3.1印刷機上的應用
光電檢測技術在的印刷機上應用是現今發展的必然趨勢，在技術上只有緊密的與計算機信息技術聯系在一起，才能夠提高印刷機的操作效率。從現在設計與實踐中分析，在一些小型的印刷機中應用光電檢測技術系統是比較難的，其價格昂貴，一般是這些業主難以承擔。目前，國內的一些印刷機的企業自行研發了一些專業性的控制裝置，雖然價格低廉，但是可操作性差，具有不穩定性，安全性能值得考慮。透射式光電管在印刷機上主要用于位置檢測和雙.張檢測，由于發光管1在發出需要的信號后，在歷經這些紙張2后，就可以直到接收管3了，同時紙張的透明度與厚度，都會因此產生變化，這樣接收管3所輸出的必要信號，在此基礎上，其強度也會發生變化，對此，在調試紙張后，注意紙張的厚度與接收管的距離，時刻關注接收管的接受信號的強度。而對于射式光電管而言，它主要是進行位置上的檢測。在光電管1的上面，妥善的裝好一個接收管，一個發光管，一旦發現紙張在達到光電管的下面時，這些紙張所反應的信號，就會直接的傳導光電管1中，這樣就能夠在接收管的，形成了一個信號。
3.2在包裝機械制造中的應用
光電檢測的技術在包裝機械制造中的應用是必然發展的趨勢，在技術上只有緊密的與計算機信息技術聯系在一起，才能夠提高包裝機械的操作效率。從現在設計與實踐中分析，在一些小型的包裝機械中應用光電檢測技術系統是比較難的其價格昂貴，一般是這些業主難以承擔。光電檢測技術應用的范圍比較廣泛，在包裝機械中的應用也是如此，例如料面控制就是其成功之處，它的優點就是能完成沒有觸摸式的檢測，還能夠就動態性的檢測，直接轉變成一個靜態式的檢測，這樣就極大地簡化了機械的操作結構，應用經典的例子就是牙膏灌裝機，由于牙膏管尾的端是夾扁的，就應當與這些的商標圖案，時刻處在一個平面上，此時就應當采取反射型的光電性的控制裝置。一旦發現牙膏已經灌裝好，就直接的傳送到該工位，這樣凸輪就能夠透過杠桿將這些牙膏的帶底座直接的從需要的位置中直接的托起，由此能夠起到步進電動機的帶動其慢速中的旋轉。在具體應用中一般包含兩大方面：一是整合了工程企業信息資源，提高了它的利用效率。通過計算機的應用到工程企業實務中，減少了工程企業人員的工作時間，又提高了工程企業核算的精確度和監管力度，這些變化也促使我國工程企業組織結構的變化，工作部門和人員工作的重新分工，大幅度的提高了我國的工程企業信息資源利用效率、精確度。
4.結束語
綜上所述，從光電檢測技術的工作過程看，這實際上是一個機電一體化的典型范例.也就是說，對設計人員來說既要掌握機械結構的基本知識，又要對光電器件的工作原理有所了解這樣才能充分發揮光電技術的作用。同時從實際生產中可看出，只要所設計電路本身具有良好的抗干擾能力，在工作中就不會有問題。本文主要對光電檢測的基本原理和光電檢測在機械設計制造中的應用進行了探究，從而知道在制造的過程中應該注意的問題和要求。
參考文獻：
[1]殷紅，彭珍瑞.檢測技術類課程整合教學模式研究[J].中國電力教育，2009，（17）.
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[3]華北水利水電學院教務處.華北水利水電學院專業建設發展規劃材料匯[Z].
【關鍵詞】光電檢測技術 課程內容 實驗 考核
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2016）02-0069-02
隨著現代科學技術的快速發展，光電檢測技術作為一門研究光與物質相互作用的新興技術，因其測量精度高、速度快、非接觸、頻寬與信息容量極大、傳遞信息效率高、自動化程度高等突出特點，成為現代檢測技術最重要的手段和方法之一。在工業、農業、軍事、航空航天以及日常生活中應用得非常廣泛，是現代信息類工科學生必須掌握的知識。
自2004年起，光電檢測技術課程成為北京信息科技大學光信息科學與技術和測控技術與儀器兩個專業共同的一門重要專業課。該課程將光學檢測技術與現代微電子技術、計算機技術緊密結合起來，深入講解各種光電轉換技術及器件的原理、特性和基本用法，結合具體應用，詳細介紹各種激光干涉、衍射，光纖傳感等光電檢測方法、技術及系統，最終讓學生深入理解光電技術的基礎理論和基本知識，對各種光電器件和光電檢測技術有一個全面的認識，并且掌握多種光電檢測方法，以便在實踐中熟練應用，為學生今后的工作打下堅實的基礎。理解和掌握這門課程，對于提高學生素質和培養分析能力、創新能力都有重要意義。
同時由于光電檢測技術以光電子學為基礎，以光電子器件為主體，研究和發展光電信息的形成、傳輸、接收、變換、處理和應用，這正是學院儀器科學與技術和光學工程兩個一級學科共同的研究方向。學院眾多教師在該方向的長期科學研究過程中，不斷加深對光電檢測技術的基本理論、實施方法、系統和關鍵技術的理解和應用，在光、機、電、計算機相結合的激光干涉測量、激光衍射測量、激光跟蹤測量、光纖傳感檢測、光電多自由度監測等各種物理參數測量儀器和系統方面展開了深入研究，取得了豐碩的研究成果并積累了豐富的科研經驗。
2013年開始，以精品課程為目標，我們深入開展了光電檢測技術課程建設，涉及課程教學內容的更新、實驗環節的改進和考核方式的改革等。
一 教學內容
如圖所示，一個典型的光電檢測系統包括光學處理部分、電子學處理部分，兩者通過光電轉換部分有機連接成一個整體。與之相對應，光電檢測技術課程內容多、發展快、涉及知識面廣。為此，我們首先對授課內容進行比較分析和歸納總結，提煉出最基礎的關鍵原理，同時吸取眾家之長，結合專業特點，補充有代表性的最新應用。
首先對應用光學、物理光學、信息光學等課程已經講授的內容大幅度減少授課學時，例如光電檢測中常見光源、光學系統和設備相關內容的學時壓縮一半；但鑒于輻射度和光度學是專業選修課，一部分學生沒有選修，一部分學生選修后掌握不夠多，將該部分知識的講解課時適當增加，補充了一些與學生日常生活關聯度高的內容，增強學生學習的興趣；強化光電轉換器件部分，如前所述，該部分所介紹的各種光電轉換器件是光電檢測技術的關鍵環節，深入介紹了各種光電子發射探測器、光電導探測器、光伏探測器、光電成像器件的原理、特性和基礎應用，還專門介紹了應用日益廣泛的紅外熱成像探測器；同時考慮到調制解調技術在光電檢測系統中的廣泛使用，專門對此技術做了重點講解。調整后整體內容更豐富，兼顧了基礎原理和實際應用，學生反饋良好。
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* 北京信息科技大學課程建設項目資助
我們還將課程內容與后續的專業綜合實踐環節相配合。因為學院兩個專業都開設有專業綜合實踐環節，該環節主要培養學生綜合運用所學知識掌握某些光機電系統的設計能力，將所學與實際應用有機結合起來，最終提高學生分析問題和解決問題的能力，培養他們的創新意識及創新能力。光電檢測技術正是與專業綜合實踐相對應的一門重要的綜合性課程，我們在授課過程中有意識地將后期綜合實踐可能涉及的內容經提煉后引入到課程教學中，前期培養學生的綜合應用意識和能力，為后續的綜合實踐環節打好基礎。
二 實驗環節
課程設有8個學時的實驗。通過較充分的實驗，使學生在掌握光電檢測技術基本理論知識的基礎上，培養設計和實施工程實驗的能力，并能夠對實驗結果進行分析。
但我們發現，學生在綜合運用理論和技術手段設計系統的能力有所欠缺，主動性不足。為此，我們特別增加了學生自主設計實驗，例如讓學生自主設計一個光強自動控制裝置，能夠探測環境的光強，當環境光暗到一定程度后（根據環境情況，制定特定的照度值），能點亮LED。并且環境光越暗，LED越亮。通過此實驗，促使學生了解各種光強探測原理及傳感器，選擇合適的光強探測傳感器并設計其驅動電路，掌握輸出光強控制方法并設計相關電路，掌握實驗調試方法和實驗數據分析處理方法。整個實驗由學生自主設計，在設計方案審核通過后自主搭建系統并完成功能調試，最終提交完整的設計報告，包括任務分析、調研、系統方案設計、成本核算、具體電路設計、調試過程和測試結果處理。這樣的實驗學生參與度高、效果更好，對提高學生知識的綜合運用能力和手腦結合的能力有較大幫助。
三 考核方式
該課程加強了過程考核，增加了平時作業、課堂表現、小組專題宣講和實驗部分在總成績中的占比，特別是對于平時表現和實驗部分成績優秀的學生，本人申請獲批后，可以免書面考試，以實物作品、論文、競賽來代替。
對于大多數學生的期末考試，在出題過程中有意識地與課程目標緊密呼應。本課程的課程目標按照工程教育認證標準，主要涉及了通用標準畢業要求各種能力的培養，因此試卷題目也從各個角度對學生的以上能力進行考核。例如，為考核學生了解光電檢測技術的現狀和發展趨勢情況，我們出了讓學生填寫近年來諾貝爾物理獎主要內容的題目。又比如，為了考核學生掌握基本的創新方法，具有追求創新的態度和意識；具有綜合運用理論和技術手段設計系統的能力，設計過程中能夠綜合考慮經濟、環境、法律、安全、健康、倫理等制約因素的情況，我們在考試中有針對性地出了分值較高的光電檢測系統綜合設計型題目，加強了對學生綜合分析和設計能力的考核。
四 結束語
借助光電檢測技術課程建設，我們對該課程展開了全面探索和改進，緊密結合工程教育專業認證的要求，梳理了課程教學的內容，增加了學生自主綜合實驗，改進了課程考核方式，增強了學生的學習興趣，提高了學生的綜合分析和設計能力，初步達到了建設目標。
參考文獻
[1]雷玉堂.光電檢測技術（第2版）[M].北京：中國計量出版社，2009
[2]浦昭邦、趙輝.光電測試技術（第2版）[M].北京：機械工業出版社，2010
關鍵詞：光電傳感器，光電檢控技術，應用
0.引言
隨著科學技術的迅猛發展和信息時代的到來，作為現代信息技術三大支柱技術之一的傳感器技術，已然成為監測和控制領域獲取物理信息的重要手段，在國民經濟建設中占據著極其重要的地位。比如，在工農業生產領域，工廠的自動流水生產線，全自動加工設備，許多智能化的檢測儀器設備，都大量地采用了各種各樣的傳感器；在礦產資源、海洋開發、生命科學、生物工程等領域傳感器的應用也是無處不在。可以說，沒有傳感器這個載體，任何先進的科學技術要實現這樣那樣的功能是不可能的。
1.光電傳感器及測控技術簡介
1.1基本概念
光電傳感器是以光電效應為基礎，是一種將光信號（紅外、可見及紫外光輻射）轉變成為電信號的器件。論文參考網。光電傳感器是在各種光電檢測系統中采用光電元件作為檢測元件的傳感器，它一般由光源、光學通路和光電元件三部分組成。
按光電元件(光學測控系統)輸出量性質可分二類,即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。其中，模擬式光電傳感器是將被測量轉換成連續變化的光電流，它與被測量間呈單值關系，主要包括有透射(吸收)式、漫反射式、遮光式(光束阻檔)三大類型；脈沖(開關)式光電傳感器中，光電元件接收的光信號是斷續變化的，因此光電元件處于開關工作狀態，它輸出的光電流通常只有兩種穩定狀態的脈沖形式的信號，多用于光電計數和光電式轉速測量等場合。
光電檢測技術：是利用光電傳感器實現各類檢測。它將被測量的量轉化成光通量，再轉化成電量，并綜合利用信息傳送和處理技術，完成在線和自動測量。它具有高精度、高速度、遠距離和大量程、非接觸式檢測、壽命長、數字化和智能化的特點。
1.2光電傳感器工作原理
主要是把被測量的變化轉換成光信號的變化，然后借助光電元件進一步將光信號轉換成電信號，其物理基礎是光電效應。它是由于物體吸收到光子能量后產生的電效應，通常把光電效應分為三類：
1.2.1外光電效應
在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應?；谠撔墓怆娖骷泄怆姽堋⒐怆姳对龉艿?。
1.2.2內光電效應
在光線作用下能使物體電阻率改變的稱為內光電效應，又稱光電導效應?；谠撔墓怆娖骷泄饷綦娮琛⒐饷艟w管等。
1.2.3半導體光生伏特效應
在光線作用下能使物體產生一定方向電動勢的稱為半導體光生伏特效應?；谠撔墓怆娖骷泄怆姵亍?/p>
1.3光電傳感器特點
1.3.1 檢測距離長。
1.3.2 對檢測物體的限制少
由于以檢測物體的遮光和反射為檢測原理，所以都可以對金屬、玻璃、塑料、液體等幾乎所有物體進行檢測。
1.3.3 響應時間短
光本身為高速，并且傳感器的電路全都由電子零件構成，所以不包含機械工作時間，響應時間短。
1.3.4 分辨率高
能夠通過高級設計技術使投光光束集中在小光點上，或通過構成特殊的受光光學系統來實現高分辨率，也可進行微小物體檢測和高精度的位置檢測。
1.3.5可實現非接觸的檢測
可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對傳感器和檢測物體造成損傷，因此，傳感器能長期使用。
1.3.6可實現顏色辨別
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率，根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這個特性，可對檢測物體進行顏色的檢測。
1.3.7便于調整
在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。
2.光電傳感器的研究應用
光電傳感器可用于檢測直接引起光量變化的非電量，如光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可用來檢測能轉換成光量變化的其他非電量，如零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度，以及物體的形狀、工作狀態的識別等。論文參考網。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置中獲得廣泛應用。近年來，新的光電器件不斷涌現，特別是CCD圖像傳感器的誕生，為光電傳感器的進一步應用開創了新的一頁。本文就光電傳感器最常見的應用實例來進一步說明。
2.1 在煙塵濁度監測儀上的應用
防止工業煙塵污染是環保的重要任務之一。為了消除工業煙塵污染，首先要知道煙塵排放量，因此必須對煙塵源進行監測、自動顯示和超標報警。煙道里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。如果煙道濁度增加，光源發出的光被煙塵顆粒的吸收和折射增加，到達光檢測器的光減少，因而光檢測器輸出信號的強弱便可反映煙道濁度的變化。
2.2 光電池在光電檢測和自動控制方面的應用
光電池作為光電探測使用時，其基本原理與光敏二極管相同，但它們的基本結構和制造工藝不完全相同。由于光電池工作時不需要外加電壓；光電轉換效率高，光譜范圍寬，頻率特性好，噪聲低等，它已廣泛地用于光電讀出、光電耦合、光柵測距、激光準直、電影還音、紫外光監視器和燃氣輪機的熄火保護裝置等。
2.3 CCD圖像傳感器（電荷耦合器件）的應用
CCD傳感器應用時是將不同光源與透鏡、鏡頭、光導纖維、濾光鏡及反射鏡等各種光學元件結合，應用了光、機、電和計算機相結合的高新技術，作為一種非常有效的非接觸檢測方法，CCD被廣泛用于在線檢測尺寸、位移、速度、定位和自動調焦等方面。
2.3.1 利用CCD測量幾何量，CCD誕生后，首先在工業檢測中制成測量長度的光電傳感器，物體通過物鏡在CCD光敏元上造成影像，CCD輸出的脈沖表征測量工件的尺寸或缺陷。
2.3.2 用于傳真技術，文字、圖象識別。例如用CCD識別集成電路焊點圖案，代替光點穿孔機的作用。論文參考網。
2.3.3 自動流水線裝置，機床、自動售貨機、自動監視裝置、指紋機。
2.3.4 CCD固態圖像傳感器作為攝像機或像敏器件，取代攝像裝置的光學掃描系統（電子束掃描），與其它攝像器件相比，尺寸小、價廉、工作電壓低、功耗小，且不需要高壓。
2.3.5 M2A攝影膠囊（Mouthanus）,由發光二極管做光源，CCD做攝像機，每秒鐘兩次快門，信號發射到存儲器，存儲器取下后接入計算機將圖像進行下載。
2.3.6 CCD是數碼相機的電子眼，它革新了攝影術，現在光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送，”諾貝爾獎評選委員會稱贊說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”
2009年10月6日，瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布，將2009年諾貝爾物理學獎授予華人科學家高錕以及兩名美國科學家韋拉德-博伊爾(Willard Boyle)和喬治-史密斯(George Smith)，以獎勵他們在光纖和半導體領域上的開創性研究。高錕的獲獎理由為——“在光學通信領域光在光纖中傳輸方面所取得的開創性成就”。兩位美國科學家的獲獎理由為——“發明了一種成像半導體電路，即CCD(電荷耦合器件)傳感器”。
3.結束語
光電傳感器及檢控技術兩者間的有效結合，提高了工農業領域、軍用器械等等領域的生產率，降低了生產成本?？梢灶A見，隨著信息技術和自動化技術的快速發展，光電傳感器、微/ 納米光電測控技術等在國民經濟建設中將繼續得到越來越廣泛的應用。
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【關鍵詞】相位式激光測距儀；系統；研究
1.緒論
二十世紀六十年代初激光的出現使得測距技術發生了翻天覆地的變化，很快激光技術被應用到測距技術當中，從而產生了激光測距。激光測距技術最早出現在軍事領域，主要應用于地形測量，戰場測量，坦克、飛機、艦艇和大炮對目標的測距，測量云層、飛機、導彈及人造衛星的高度Ⅲ等方面，其主要優點是非接觸、測距快、體積小、性能可靠等。近年來，隨著激光測距技術的不斷發展以及激光測距儀的價格不斷下調，其已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。
相位式激光測距儀是一款集激光調制技術、光學技術、光電檢測技術、信號處理技術以及單片機技術于一體的高精度測量儀器，廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。由于其精度高、快捷輕便、操作簡單，在目前測距市場上十分受人青睞。
2.激光的概述
激光是由于物質的受激輻射而產生的較強的光。構成物質的基本單位原子處于較高的能級時，可以自發發射一個光子而躍遷到低能級，這種輻射式自發輻射。而當有外界光通過這一物質時，一部分光子被粒子吸收，使它們躍遷到較高的能級；同時，頻率適當的照射光還可以迫使處于高能級的粒子躍遷回低能級而發射出光子，稱之為受激輻射。受激輻射的光子有一個特點，它的頻率、相位、進行方向和偏振方向都與誘發光子相同。
激光具有其獨特的物理特性。激光方向性好，通過透鏡后能匯聚成小于1nm的光斑；激光強度大，可以使被照物體在1/1000秒內產生幾千度的高溫，瞬間發生汽化；激光單色性好，如氦氖激光器譜線相對寬度小于10-9nm。
由于激光的物理特性決定了其具有明顯的生物效應。激光的熱作用對生物組織進行汽化、切割、熱凝、熱敷。它的作用大小取決于激光束的波長、功率、模式、照射時間、聚焦程度及靶面大小；激光的光化作用則是由激光作用于生物體而產生體內的化學反應；當生物組織吸收激光能量密度超過某一確定域值時，就會產生汽化并伴有機械波；激光又是一種電磁波，也就是變化著的電磁場。
3.相位式激光測距的設計與原理
3.1 整體設計方案
系統的整體方案設計如圖2.1所示。
圖2.1 相位式激光測距接收系統整體設計方案
3.2 相位式激光測距原理
相位式激光測距是通過測量連續的調制光波信號在待測距離上往返傳播一次所產生的相位差來間接地測量信號傳播時間，從而得到被測距離的大小。其原理如下：
圖2.2 相位式激光測距調制波形圖
假設調制光波是頻率為f的正弦波，則波長為：
由圖2.2可知，光波由A點傳到B點產生相位差為：
那么A、B兩點間的距離L為：
由上式可以看出，如果能夠測出光波相位差中的整數倍m和不足1的小數部分m，則能通過該公式算出被測距離L。實際中，因為調制光波從A點傳到B點產生的相位差非常小，測量起來非常困難；另外，如果發射系統置于A點，接收系統置于B點，這樣操作起來很不方便。因此，我們可以將一個角反射器置于B點，使調制光波照到角反射器后發出平行光波后，由激光測距儀的探測器所接收，最終通過鑒相器可測出調制光波在被測距離L上往返一次所發生的相位變化值。
光波在被測距離L上往返一次所產生的相位變化如圖2.3所示：
圖2.3 光波在距離L上往返一次的相位變化
但是，相位測量技術不能測量出光波相移中的整數倍，而只能測出光波相移中不足的尾數，也就是說只能夠確定不足l的小數。所以，如果被測距離大于Ls時，此方法是無法測出距離的。但當被測距離小于Ls時，即m=0時，可以測出被測距離L為：
4.電檢測及信號放大模塊設計
光電檢測及信號放大模塊的主要任務是要將反射回來的測距光波信號進行接收后轉換成電信號，并將電信號放大供后續電路進行處理。這個模塊主要包括光電接收和信號放大兩部分。
本系統的光電檢測及信號放大濾波電路，如圖3.1所示。
圖3.1 光電檢測及信號放大電路
在圖3.1所示的電路中，前置放大器U1、U2都采用了超高速運放MAX4100，帶同濾波器U3采用的是低噪聲高速精密運放器0P37。因為接收回來的測距信號的頻率很高，所以我們選擇的MAX4100和0P37都是增益帶寬較高的運放。在電路的前置放大部分里，在反饋電阻R1上并聯一個小電容C1是為了避免運放U1的自激振蕩。PIN管輸出的電流信號經過運放U1后，轉換成了電壓信號，在經過U2、U3濾波放大后，變成后續電路需要的電壓信號。這個電路實際上就是電流信號到電壓信號的轉變過程。
5.小結
相位式激光測距因其非接觸、測距快、性能可靠等優點，已廣泛應用于工業測控、礦山、港口、建筑、汽車等領域。就目前而言，隨著相位式激光測距技術的應用場合的不斷擴大，對測距機的要求也越來越高，主要表現在體積、精度、測程、成本等方面。如何在提高相位式激光測距儀的測距精度的同時擴大測量范圍、降低設備成本并小型化是目前現代激光測距研究者一直要解決的問題。
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（蚌埠學院 數學與物理系，安徽 蚌埠 233030）
基金項目：基金項目：專業結構調整服務地方發展計劃（2013zytz077）、校級大學物理團隊項目（2013jyxmo5）、蚌埠學院2015年院級科研項目（2015ZR17）、蚌埠學院2012年院級重點教研項目（JYLZ1205）
摘 要：較化學檢測法等傳統環境污染檢測方法，光學測量方法以其無可比擬的優勢廣泛應用于環境污染物的檢測及監測，近幾十年來發展迅速，并具有廣泛的應用前景。隨著激光技術和計算機技術的發展，光學測量方法也隨之變革。例如激光光譜對特定氣體的檢測（LASAIR系統），紫外差分光學吸收光譜儀（DOAS系統）和傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR系統）等，都為這一變革提供有力的佐證。論文介紹光學顯微鏡檢測方法，光學分析方法以及光電檢測技術，重點分析光學顯微鏡檢測方法在環境監測中的應用、光學分析方法在水質檢測領域的應用、光電檢測技術在環境監測中的應用，光學測量方法的最新發展方向。
關鍵詞 ：光學顯微鏡；光電檢測技術；光譜學分析法；DOAS系統；FTIR系統；LASAIR系統
中圖分類號：O439文獻標識碼：A文章編號：1673-260X（2015）08-0005-04
隨著現代科技的不斷更新與物質生活的高度發達，環境污染物的排放量日益增多，人們在享受著豐富物質生活的同時，也受到了環境污染帶來的沖擊，例如酸雨的侵害，霧霾天氣的影響，全球變暖導致的海平面上升等問題。傳統的檢測方法（如化學法），由于用時長、花費高、操作復雜，需要各個部門相互協作，甚至在檢測時都可能會產生環境污染物，越來越受到抵制。而光學測量方法在環境檢測方面，更能有效地避免這些弊端的產生。
在環境中，對于水質，有關部門主要通過對水質采樣、化驗、分析的方法實現對水質的監控。對于水體富營養化的這種情況，有關部門通過光學顯微鏡直接對水體進行觀查即可。而對于重金屬污染過的水源，往往光學顯微鏡很難直接觀測出來，還要通過物理或化學的方法使重金屬沉積，沉淀或“染色”，才有可能觀察到。但是這種方法用時長，不利于及時了解水污染的情況，而且在使重金屬沉淀的方法中，有可能又會產生新的污染物，樣品處理又帶來了困難。由于光學顯微鏡很難實現對空氣的檢測，所以在環境監測中用處并不大。這時人們聯想到，也可以通過光的其他特性來實現對環境的實時的監控。而光電檢測技術（如外光譜法，激光光譜法等），人們可以直接檢測環境中的污染物，無需費時費力，既能實時地反映出污染物的量和濃度，又不會產生附加污染物，且在環境監測中實用性很強。光電檢測技術利用光的光譜特性，可以在受污染的水中使用，也可以在工廠的排氣煙囪中使用，甚至可以專一地檢測某種氣體，例如，甲烷氣體，二氧化碳氣體，含硫化合物氣體等[1]。
1 光學顯微鏡檢測方法在環境監測中的應用
在現實生活中，我們最易受到水污染帶來的侵害，水體富營養化一直是我們關注的重大問題，而光學顯微鏡在這方面的檢測應用極其廣泛。環境保護部門在水污染地需要將水質進行抽樣、化驗、分析、觀察，這時就要用到光學顯微鏡[2]。
1.1 細菌、霉菌檢測
水體細菌含量是人們辨別水質是否利于飲用的重要標準，如人們會對水中的大腸桿菌群檢測做一個革蘭氏染色鏡檢。
1.2 生物群落檢測
浮游植物是水域的初級生產者，繁殖速度很快。水體富營養化會促進其繁殖能力，從而影響水質的飲用安全。對浮游植物的檢測，離不開光學顯微鏡。光學顯微鏡直接對水質進行觀察監測，每過一段時間，鏡檢跟蹤浮游植物的群落狀況，以判斷水體是否富營養化。
1.3 特殊物質檢測
石棉纖維被動物體吸入肺部后，容易沉著在肺泡內，影響動物體的呼吸，對動物體的健康影響很大。在用光學顯微鏡檢測時，必須用高倍鏡才能觀察到石棉纖維，因此，對光學顯微鏡的分辨率要求比較高。為確定肝癌細胞的使用量，需要用光學顯微鏡鏡檢肝癌細胞的復蘇狀況。
二噁英（Dioxin），是某些有害物燃燒后產生的脂溶性物質，不能被生物分解，具有很強的危害性。利用離體肝癌細胞的EROD與二噁英的復合毒性效應是生物學中的一種檢測方法。環境監測部門也利用這種方法對環境中的石棉塵（石棉纖維）進行監測。
在受污染的水體中，培養魚（一般選擇生長速度快的青魚）的受精卵，在魚卵孵化過程中，使用光學顯微鏡監測受精卵的孵出率，并觀察胚胎發育過程中畸形胎所占比重。
1.4 環境毒性測試
根據所知的生物學，單細胞藻類有很強的繁殖能力?？梢栽谒w中培養藻類，用光學顯微鏡觀察，監測藻類世代的生長情況和藻類種群的變化情況，判斷水體中是否存在急性的毒性物質[3]。
2 光學分析方法在水質檢測領域的應用
物質在吸收光波后，會在某一波段有一個吸收峰，通過分析這個波段，就可以得出該物質的光譜特性，光學分析方法就是在此研究基礎上找到的一種測量方法[4]。反應靈敏度高，檢測速度快的優點是人們在采用這種光學測量方法時首要的考慮因素。某些光學分析方法，人們往往既不需要像傳統檢測方法一樣去使用試劑，又不需要花費太多的精力去維護相關的儀器設備。近幾十年來，光學分析方法隨著科技的腳步，在水質檢測方面也跨上了一個新的臺階[5]。
2.1 比色分析法
比色分析法是指利用物質與物質之間的化學反應，獲得深顏色的溶液后，通過比較前后溶液的顏色深淺度來測量所含物質濃度的方法[6]。比色分析法主要用于水質中，有色重金屬離子的濃度檢測。但是，有些重金屬離子卻是無色的，例如一價銅離子溶液，這時可以根據其易被氧化的化學特性，將一價銅離子溶液氧化成藍色的二價銅離子溶液。比色分析法可分為目視比色分析法和光電比色分析法，兩種方法的測量原理均為朗伯－比爾（Lambert-Beer）定律。但是，目視比色分析法中，人的主觀判斷會影響未知量的測量，因此目視比色分析法準確度不高。而采用分光光度法的光電比色分析法，彌補了主觀判斷造成的失誤，未知量的準確度和靈敏度得到了提高。
通過了解，可以看出，使用比色分析法時，必須建立在顯色反應的基礎上，因此對溶液離子的化學性質要求比較高。人們可以采取目測的手段，也可以采用與離子反射或吸收波長相對應的單色光源進行檢測，還可以使用與高速計算機聯接的攝像頭進行圖像綜合對比分析。利用顯色劑的不同反應，比色分析法可被廣泛地應用在水質監測方面以及測定受污染水質中的各類污染物濃度。
2.2 紫外光譜分析法
紫外光具有波長短，能量大，透過力強的特點，利用這一特點，人們可以通過紫外光譜區進行檢測。有機分子在紫外光譜區的吸收較強（其實就是高能量脈沖殺死了有機活性物質），因此適用于檢測水體有機污染物。紫外光譜分析法，分為單波長法，經過多年探索研究后，發展為雙波長法，循序漸進到如今比較全面的全光譜法。對單波長法進行改進的雙波長法，在測量時，無需參比溶液即可消除混濁度的影響。全光譜法是在光譜分析儀的基礎上研究出的一種對待測溶液比較全面的檢測方法，包含了吸光度在全紫外光譜區所有有機污染物。
2.3 間接測定法
水質中，對重金屬離子的濃度還有一種間接檢測方法熒光分析法[7]。顧名思義，熒光分析法就是獲取重金屬離子的熒光圖像，再通過計算機編程處理，由此間接地測量出重金屬離子的濃度。在這一過程中，需要用到與重金屬離子相匹配的試劑。
2.4 直接測定法
直接測定法省去了間接測定法中匹配試劑的過程，檢測速度有所提高，但是卻要滿足物質本身就發射熒光（如葉綠素、水中有機物等）這一苛刻條件。不管是間接測定法還是直接測定法，都無法忽略光源的重要作用。尤其是在直接測定中，要求光源的發射光波長與物質的吸收光波長一致。激光光源由于其得天獨厚的優點（單色性好、能量集中），受到了研究人員的高度關注，激光誘導熒光技術就是采用激光作為光源的熒光檢測技術。目前，激光光源在直接測定法中幾乎已經取代了傳統光源的檢測地位。
3 光電檢測技術在環境監測中的應用
雖然光學顯微鏡在水體污染的監測中可謂嶄露頭角，但在空氣污染物的監測中卻顯得捉襟見肘。空氣污染物通常指以氣態形式進入大氣層來物質（主要是人為污染，例如含硫化合物，二氧化碳氣體等等），其對人體或生態系統具有很不好的效應，例如酸雨，霧霾等等。隨著光學的發展，光電檢測技術逐步應用到現實生活中，尤其在環境監測中，以其獨特的優勢獲得了人們的青睞。
3.1 光電檢測技術的原理
光電檢測是指利用各類光電傳感器，將被測量的物理信息轉換成光信息，再通過A/D轉換器轉換成電信號，再綜合利用信息傳輸技術和計算機編程處理技術，完成信息獲取。當光照射到物體表面時，使物體發射電子、或電導率發生變化、或產生光電動勢等。這種因光照而引起物體特性發生變化的現象稱為光電效應光電檢測系統以激光、紅外、光纖等現代光電器件為基礎，對載有待測物體信號的光信息進行處理，即通過光電檢測器件接收光信息并轉換為電信號。由輸入電路、放大濾波等電路提取待測物的信息，再經過A/D轉換器輸入計算機運算和處理，最后提取出待測物體的幾何量或物理量等所需信息（如圖1的光電檢測系統）。
3.2 光電檢測系統在環境檢測中的應用
光與物質的相互作用，改變了物質的某些物理特性。利用這種特性，制作的光電檢測系統可以分為兩大類：使用能覆蓋寬光譜區的寬帶光源的監測系統；使用激光或窄光譜光源，因而只能覆蓋窄光譜區的監測系統[8-9]。在寬帶監測系統中，傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR）或紫外差分光學吸收光譜儀（Uv-DOAs，又名DOAs系統）測系統可同時監測未知混合物中的多種化合物。通常這些化合物是包含在寬譜帶內的，寬帶監測系統能“觀察到多種化合物的存在，但分辨率不高，不能將這些化合物從復雜混合物中直接區分開來”。但是，當寬帶監測系統的分辨率低于欲觀察的光譜線中的精細結構時，就不能觀察到真正的吸收峰，且會限制對氣體濃度值的檢測。
激光監測系統由于分辨率高，掃描光譜范圍窄，所以檢測靈敏度相當高，但是激光監測系統發出的波長必須與被檢測化合物吸收譜線的光波長相匹配。由于激光監測系統發出的激光波長是單色的，掃描波段被限制在極窄的范圍內，一般情況下只能對應的檢測出一種化合物。若檢測的是混合物，則需要另加對應的監測裝置。在目前的環境監測中，寬帶監測系統和激光監測系統，這兩種類型的監測裝置都有其應用。例如，FTIR監測系統，它可提供對企業事故中泄漏出的某些有害化合物進行檢測。這時對所有的可能的有害化合物來說，檢測靈敏度就不如檢測范圍重要。但如果要連續實時監測從污染源（如煙囪向大氣層中排放污染物，汽車尾氣排放的污染氣體時）釋放出的有害氣體，則監測裝置抗其他化合物干擾的能力和高檢測靈敏度就是重要因素了，這時，激光監測系統就成為了理想的監測系統。激光雷達像其它激光監測系統一樣，能檢測的樣品不多，但它具有空間分辨力，是迄今為止，唯一能提供空間信息技術的檢測系統，因此，探索污染物的發源地，激光雷達系統是最好的檢測系統。諸如高空大氣層中臭氧的消耗情況，可以使用激光雷達系統進行計算機模擬繪圖。使用激光雷達系統提供大氣層中空氣分子成分分布的垂直剖面圖，可以對大氣傳輸和擴散過程有更透徹的了解。
DOAS系統可以測量多種化合物，如含氮化合物、甲醛、酚、苯、甲苯、二甲苯[10]。它的工作原理是根據光的反射定律，光源發射的光波經過某些物質后，經吸收的光波與光源光波一起被反射鏡反射回來，利用計算機高速運算的能力分析光波的差異性，故而稱作差分光學吸收光譜技術。調取吸收光譜數據庫中已知數據，與吸收光譜數據相比較，從而分析物質中存在的化合物種類。
LASAIR系統是激光技術與計算機技術相結合的高新技術[11-12]，利用激光的單色性和計算機的高速運算能力，提高了檢測效率?？烧{二極管激光吸收光譜分析儀發射出的激光光波長，足以滿足吸收峰在中紅外區（320um的范圍內）的物質檢測，適合大多數的工業環境監測?？烧{二極管激光吸收光譜儀，已在全球范圍內有毒有害氣體的檢測上發揮了重要作用。LASAIR能測量的氣體分子包括NOx、HF、HCI、HI、NH3、C2H2、COx、H2S、CH4。但是，由于每種氣體對光波的吸收峰值不盡相同，必須要使用發射對應吸收峰值波長的激光光源。
4 結束語
隨著時代而發展的光纖通訊和光電子信息技術被應用于環境監測中，尤其是具有體積小、壽命長和光電轉換效率高的近紅外二極管激光器[13-14]，目前已經迅速商品化，成為了檢測空氣污染物質的最合適光源。而調諧二極管激光吸收技術利用分子的吸收光譜單一分立吸收線這一原理，可以采樣到被檢測氣體的每種光學信息。當激光通過被檢測氣體時，光電磁波會被吸收和散射而衰減。利用被測量物質分子的吸收能力遠遠高于物質分子對光的散射能力，我們可以忽略掉物質分子散射的這一衰弱影響。經過近30年的發展，調諧二極管激光吸收技術日益成熟，被廣泛的應用在空氣污染物質的檢測和監測中。隨著光譜學分析技術和激光技術的完美結合，特別是在近些年來，制作半導體材料和器件的工藝長足進步的情形下，激光光譜學分析技術在環境監測方面的應用越來越成熟。
紅外半導體激光器可以在常溫下工作，取代了傳統光源的地位[15]。研究結果表明，紅外半導體激光器的發射波長與很多環境污染氣體的吸收波長相同。由于紅外半導體激光器具有譜線窄、單頻、功率大、工作可靠的優點，也為制作高質量，高水準的氣體檢測儀打下了堅實重要的基礎。根據其對環境的抗干擾能力強，經常不需要標定，可直接安裝在管道上檢測等實用性的特點，被大量使用在工業生產過程中檢測污染氣體方面。
從光學顯微鏡早期在環境監測中的應用（主要在水質檢測方面），到后來應用光學分析方法監測環境，直到現在人們又通過光的其他特性發明了各式各樣的監測儀器，如：激光監測儀（DOAS系統），傅里葉變換紅外干涉儀（FTIR監測系統）?？梢哉f，光學測量方法是隨著光學的發展而發展變化的。隨著量子力學的發展，人們對光的認識不僅僅只是停留在了光譜層面上，而且也通過實驗驗證了人們對光的本質的假設。人們相信，現在我們所知的光學只是其冰山一角，光學測量方法也會隨著光學的發展而日新月異。
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教材的選擇應符合我院專業培養的要求并且應具有光電工程的專業特色，針對后續專業課程如“光電檢測技術”、“光學測量”、“自動控制原理”等要求學生具備一定的檢測技術方面的知識，再加上我院學生整體上電路方面的知識相對薄弱的特點，經過更換幾次教材，最后我們選定的是自編的《傳感與檢測原理》。根據教學大綱32個課時的要求，我們對教學內容做了如下調整：適當控制光電傳感器的學時，避免與光電檢測技術課程重復的內容（如光電導、光生伏特器件等），結合專業特色，增加一些新型的傳感器的介紹比如紅外探測器、圖像傳感器、智能傳感器等。一方面使光電學院的學生能夠及時了解當下熱門傳感器的發展動態，其能達到的性能指標，以及一些新型的傳感器的發展，緊跟時展，為學生在以后的畢業設計奠定一定的檢測技術方面的基礎，對專業知識的完善起到一定的輔助作用。結合專業特點，突出知識體系的重點和難點，特別是針對光電學院的學生以后做畢業論文或工作中可能會遇到的傳感器（如光纖傳感器、霍爾傳感器等）做重點詳細的介紹。
二、教學方法的改革探索
按照課程大綱的要求，在講授過程中，分別介紹了應變式、電容式、電感式、壓電式、霍爾式、光纖、CCD、溫度傳感器等一些經典傳感器的基本原理、特性、測量電路及其應用。各種傳感器章節相對獨立，可以適當地調整講授的順序。傳感器的講授基本遵循從組成結構、工作原理、分類、等效電路、特性參數到應用這一思路。另外結合較常見的被測量，教師適當地總結歸納常用的傳感器的使用要點及其選擇依據，如都是測量位移的傳感器，應變式傳感器、電容式傳感器或電感式傳感器在使用的時候區別在哪；又比如都是做開關，電容式傳感器和電感式傳感器在原理上是否有區別，等等。以前我校的教學模式是以課堂講授為主，根據教學內容開設少量的驗證性試驗。這種教學模式過于注重原理的分析，學生只是機械化地記住了傳感器的一些基本概念和工作原理，但是當要解決實際問題時卻感覺無從下手，缺乏對傳感器的直觀認識，甚至有學生體會不到傳感器的實際應用價值。鑒于此，我們有必要對傳統的教學模式進行探討，通過教學方法、教學模式的改革讓學生切身感受到將“傳感與檢測技術”的知識學以致用的快樂，實現傳統教學方法所未能達到的效果。
1.調動學生的積極性，激發學生學習的興趣。
教學方法改革的一個關鍵問題就是如何吸引學生的注意力，培養學生對課程的學習興趣。在《傳感器與檢測原理》課程的教學過程中，我們通過平時生活中比較常見的現象來引出相應的教學內容，如通過對吊扇和空調的對比，舉出溫度傳感器的作用；又如教室里的自動感應燈、審訊室的監聽設備、家用的電磁爐都是怎樣工作的；又如醫學上的進步：X照影技術、內窺鏡手術等如何實施；機器人如何識別周圍環境；最新研制的無人駕駛汽車怎么實現在高速路上的行駛；等等。通過分析吊扇和空調工作原理的區別，引出傳感器的重要性。這些實例大大激發了學生的學習興趣，使學生認識到了學習該課程的重要性，為學生學習該課程后續內容作了準備。
2.充分運用現代教學手段合理使用教具。
傳感與檢測技術課程的特點是原理多，公式復雜，推理較多。在傳統以往的教學中，教師在黑板畫原理圖或組成圖時，一方面圖形較為復雜占用很多時間，另一方面圖形缺乏立體感，無法形象地描述檢測過程，無法激發學生的學習熱情。因此在教學過程中，我們通過運用多媒體，讓傳感器參與的控制/檢測系統的過程和結果比較形象化、立體化，讓學生對其工作原理有了感性的認識；通過PPT，學生了解了各種不同類型傳感器的形狀，對傳感器有了比較直觀的印象。多媒體課件的引入充分激發了學生的學習興趣，活躍了課堂氣氛，使學生對檢測系統有了比較全面的認識。
3.教學與實驗相結合。
為加強學生的動手能力、創新意識并促進學生對課堂知識的消化吸收，我們設置了相應的實驗環節。通過實驗學生自己動手接觸各種不同類型傳感器并搭建其相應的檢測系統，一方面通過實驗來驗證原理，加強對基本定義的理解，另一方面增強了學生的測試技能、動手能力及實際問題的分析能力。
4.教學與科研相結合。
重視教學和科研的結合提高了學生的學習興趣并拓展了學生的知識面，比如在講霍爾傳感器時，結合實際科研，采用霍爾傳感器來定位，通過實際檢測系統，對霍爾傳感器的應用，包括霍爾元件的電路處理等進行介紹說明，加深學生對霍爾效應和對霍爾傳感器工作原理的理解。又比方說，要設計一個測溫系統，我們根據不同的測量溫度和精度要求會選用不同的溫度傳感器。又比方結合我校光學工程的特色，在他們比較熟悉的光學類的科研項目中，通過具體的項目介紹各種不同光電類傳感器的選取依據，包括不同類型的光源的選取。通過傳感與檢測原理知識在實際科研中的應用，學生可以更了解傳感與檢測原理課程學習的重要性。這種模式使學生認識到了傳感與檢測技術在科研中的重要性，并激發了學生學習的熱情。
5.教學與生活、社會需求相結合。
目前，部分同學缺乏對課程學習的興趣，不了解對本課程學習的意思，光學工程專業部分同學甚至認為跟他們以后的工作、研究方向沒有關系，缺乏上課的積極性，不能很好地集中注意力。再加上枯燥理論的學習讓他們很難集中精神聽課，因此，在課程的講授中最為重要的就是如何培養學生的學習興趣，激發他們對本課程的學習熱情。在知識點的講授過程中，根據專業方向的不同，要有側重點，通過一些熱門的話題或他們比較感興趣的話題引出知識點，如在介紹一種傳感器的時候，通過列舉一些現實生活中較常見的現象或者儀器，比如在介紹應變式傳感器的時候，首先向學生介紹他們較為熟悉的電子秤重計的工作原理等，在介紹電感式傳感器時可以先給大家介紹竊聽器、拾音器等他們比較感興趣的設備和比較感興趣的話題。讓學生比較直觀地了解不同傳感器的工作原理以及它的應用，讓學生認識到，傳感器在我們平時生活中隨處可見，提高其學習的積極性。
三、結語
