光电检测技术在厚度测量中的应用

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1、光电检测技术在厚度测量中的应用.txt第一次笑是因为遇见你，第一次哭是因为你不在，第 一次笑着流泪是因为不能拥有你。 本文由刨根问底贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。科技信息0机械与电子oS IN E & T C NO OYIFRCECEHLGNO MATO IN2 009 年第3 3期光电检测技术在厚度测量中的应用景敏(西理工学院机械工程学院陕西陕JNGn 1 Mi汉中730 )2 03(co1 f c a iaEgneigSani nv rifTcn 1g，az o gSh ax，203ShooMe h n1nie r ，hax U i

2、 stoehooyHnhna n i30)c n e y 7 【 摘 要 】 文 以纸 张 厚 度 的 在 线 测 量 为 例 ， 绍 了光 电检 测技 术在非接 触测 量 中的 应 用。 本 介关键词】电检测技术；接触测 量 光非O 言 引测量)作以简单介绍。图2所示。源1出的光一路作为信号光.， 如光发、并1聚焦后达到检测技术在各行各业中都占据着重要的地 位.统检测多采用接 经透镜4光阑6和透镜8后成为平行光 束. 由透镜1 传2另经、 、 、 触检测 法， 对于如光学面、 破损影 响 产 品质 量 的 纸 张 表 面等 表 面 光 电探 测 器 1 ；一 路 作 为 参 考 光 ， 反射

3、镜2 透 镜3 光阑 6 透镜 但易1后 到达光 电探测 器1 。旋转 的调制圆盘5上开有均匀分布的 2精度要求较高的对象进行检测 时 ， 由于 机 械 式 的接 触 测 量 过 程 中 ， 待 7和 1测 物 表 面会 受 到一 定 的应 力 而 产 生 弹 性 形 变 ， 利 于 对 易 变形 且 表 面 圆孔 ， 信 号 光 和 参 考 光 交替 地 通 过 光 路 ， 射 到 光 电 传 感 器 上。张 不使照纸O张紧在造纸生产线的基准辊9上。由于在信号 光 路中放 入 了被 测精 度 要 求较 高 的物 体 进 行 高 精 度 准确测 量 。利用 光电子 技 术 作 为检 1 而 测

4、手段 ， 有无接触 、 损 、 距离 、干扰能力强 、环境影响小 、 具 无 远 抗 受 检 物 体 ， 分 信 号 光 被遮 挡 ， 照射 到 光 电探 测 器 的光 强 发 生 变 化 ，而 部 使 从 使 光 电 探 测 器 的输 出 为一 方 波信 号 ， 波 的幅 度 正 比 与信 号 光强 和参 方 测 速 度 快 、 量 精 度 高 等 优 越 性 ， 当今 检 测 技 术 发 展 的 主 要方 向 。 测 是 考 光 强 之 差 ， 即 正 比 与 待测 物 体 的 厚 度。 这 是 为 了有 效 地 消除 光 源 也 1光电检 测 技术简介. 可 分 为 外光电效 应 和 内

5、光 电效 应 。 利 设 在进 行光电检 测 过程中 ，其光电探测 器件按照工作效应的不同，强度的波动以及背景 光 等 的影 响 . 用 差 动 原 理 ， 计 的 单 光 源 差 动 补偿传感器。网疹参考翁蟹潜弩遗 射式 光 电臂 厦 射式 光电 譬图1光电管结构 图2纸张厚度检测属 于外 光 电效 应 的典 型 器 件 是 光 电 管 。它 的 基 本 结 构 简 图 如 图1所 示 ， 透 射 式 和 反 射 式 两 种 结 构 ，体 选 择 哪 一 种 结 构 的 光 电 管 和 分 具该 测量 系 统不 仅 可 用 于 造 纸 行 业 适 用 于 其 它 产 品 非 透 明 且 具还

6、使用 要 求 有 关 。 射 式 光 电管 的工 作 原 理 是 发 光 二 级 管发 出 的光 信 号 有 一 定 弯 曲 程 度 的行 业 的在 线 测 量 。透 直 接 照 射 到接 收三 级 管 的 基 极 ， 级 管 接 收 到 光 信 号 后 在 发 射 极 或 集 三 由 于 在 检 测系 统 中不 可 避 免 的存 在 着 背 景 光 的影 响 ， 给 检 测 带 会 电极 上 产 生 一 个 输 出信 号 ， 后 后 续 电 路 再 对 所 接 收 到 的 信 号 进 行 处 来误 差 ，以还 要 利 用 调 制 光 源 ，计 锁 定 放 大 器 ，用 锁 定 放 大 的方

7、然 所 设 利 理 去控 制 相 应 部 件 。光 电流 的 强弱 直 接 影 响 到 输 出信 号 的 强 弱 。当 发 法 测 出 周期 性 重复 信 号 的幅 值 和 相 位 ， 少 背 景 光 的影 响 。定 放 探 减 锁 光 管 与 接 收 管 之 间 没 有 任 何 物 体 时 ，出 信 号 最 强（发光管和接收 大器的构成框图如图3所示。锁定放大器由信 号 通 道 、 步 参 考 信 号 输 在 同 管之 间相 对 位 置 不 变 及 发 光 管 电 流 不 变 的 前 提 下 ）反 之 ，；当有 物 体 夹 及 相 敏 检 波 和低 通 滤 波 三 部 分 组 成 。 入 信

8、 号 通 道 首 先把 伴 有 噪 声 的 输在 中 间 时 ，出 信 号 就 开 始 减 弱 ，间 物 体 的 厚 度 越 厚 明 度 则 越 输 人 信 号 放 大 ， 经选 频 放 大 初 步 减 小 噪 声 。 同步 参 考 信 号 通 道 提 供 输 中 透 再 差 ，出信 号 就 越 弱 。因此 ， 这 种 光 电 管 不 仅 可 以 进 行 物 体 的位 置 测 输 用 个 与输 入 信 号相 同 的方 波 。敏 检 波 对 输 入 信 号 和参 考 信 号进 行 混 相量，可进行物体厚度的检测。 还 频 ，出 和 频及 差 频 信 号 。低 通 滤 波 器 滤 除 和 频 信

9、号 使 得 差 频 信 号 成 输 内 光 电 效 应 的典 型器 件 光 电池 是 利 用 半 导 体 光 伏 效 应 制 成 的 光 分 输 出 ， 就将 大部 分 噪声 滤 除 掉 ，有 用 信 号 保 留 并输 出 。 这 将 电转 换 器 件 。 既 可 以作 为 电源 ， 可 以作 为 光 电检 测 器 件 。 为 电 源 它 又 作 使 用 的 光 电 池 ， 要 是 直 接 把 太 阳 的辐 射 能 转 化 为 电能 ， 以 又 称 为 主 所太 阳 电池 。 它不 需 要 燃 料 ， 有 运 动 部 件 ， 不 排 放 气 体 ， 没 也 具 有 重量 轻 ， 工作 性 能稳

10、 定 ， 电转 换 效 率 高 用 寿命 长 ， 产 生 污 染 等 优 点 ，光 使 不 在 航 天技 术 、农 业 生 产 以及 人 们 的 日常 生 活 等 方 面都 得 到 了广 泛 的应 工 用。 而作 为光 电检 测 器 件 使 用 的 光 电 池 ， 有 反 映 速度 快 作时 不 需 具 工 要外 加 偏 压 等 特 点 ， 于 近 红 外 探 测 器 、 电 耦 合 器 、 电 开 关 等 。光 用 光 光图 3 锁 相 放 大 器 构成 框 图电 池 的 制作 材 料 有 许 多 种 ， 如 硅 、 、 、 化 镉 、 化 镓 等 ， 中 最 例硒锗硫砷其常用 的是 硅 光

11、 电池 。 光 电探 测 方 法 可 分 为 直 接 探 测 和 外 差探测 。 接探 测 又称 为 非 相 直3.结 总由原理上看.电检测技术并不复杂，要应用到实际 中 ， 有 许 光 但 还多 工 艺 上 的 因 素要 考 虑 。比如 光 电管 的选 用 原 则 ，维 修 性 、可 电 路 的抗 干探 测 ，是 将 待 测 光 信 号 直 接 入 射 到光 探 测 器 光 敏 面 ，探 测 响应 它 光 干 扰 能 力 ，电管 的使 用 环 境 等 的 要 求 等 等 。现 今 随 着 工 艺 技 术 的提 光 与光 辐 射 强 度 而 输 出 响 应 得 电 流 和 电 压 。 外 差

12、探 测 又 称 为 相 干 探 测 ， 高 ，些 方 面 都 有 所 改 善 ，别 是 利 用 激 光 器传感器代替普通的L D这特E它利用光的相干性对光所携带的 信 息 进 行 探 测 。 传 感 器 . 得 其 可 以 应 用 于灰 尘 大 的场 合 和 空 气污浊的工作环境。普 使2应用举例.通的光电检测系统透镜因 积 尘 而 使 传 感 器 的性 能 下 降 和可 靠 性 不 保 ，由 简单 的 探 测 器 件和 基 本 的 探 测 方 法 就 可 以组 成 简 单 的 光 电 检 由于 激 光 束 汇 聚 的 很细、以它到达接收器表面的光所下转第8 9页】 测系统。 我 们 以它 应

13、 用 于 易 损 伤 表 面 物 体 的 测 量 为 例 （ 纸 张厚 度 的 如73科技信息0高校讲坛0S INC C E E&T C N O YI O MATO E H OL G NF R I N200 9年第3 3期论数学教育中如何应用现代信息技术列颖、（安工业大学数理系 陕西西西安7 0 0 ）10 0【 摘 要 】 年 来 ， 国许 多 高校 投 入 了大 量 资 金 用 于现 代 教 育 信 息 技 术 硬 件 设 施 的 建设 上 ， 目前 我 国 许 多高 校 的数 学教 学基 本 上 仍 停 近 全 但 留在“ 板粉 笔 ”传 统教 学模 式 上 ，对 于 与现 代教 育信

14、息技 术 相 匹配 的 新 型 教 学模 式 的 构 建 不 甚 重 视 甚 至 根 本 不 去 考 虑 。 高校 数 学教 育 黑 的 而要 积极 应 对 现 代 教 育信 息 技 术 对数 学教 学提 出的 挑 战 ，立 现 代 教 育技术与高校数学教育整合的观念，树实现高校数学学方式的改 变 7 【 关键词 】 现代教育信息技术 ； 数学教育观念ComentodreooyAP 1igi1 g sMahmaemntoheMenTehn1gP ynn Co1etetsEduaoeietni【srehosutnodmdet nIadaefeieutieeterhogotteeutoooeeAb

15、tatTeenteinmoeeuaiThrwr aitsmons nrenas，truhuhonra1tfeigs，aroo1iyy1tP ee，a1too1gsmahma iade toeismanysin1ebadea k，taiin tahng Pt e . btbisthattrrsntofe1etet1euain r mani1t10bak0rec1h1rdt0eciatmuu10teDtndenwd1tahntutrtdmdct0Tapaacthnu00pyatnint0adnttiknVna1Vreem0eecigsrcuewim0eeuainIpernemacigbtnttat

16、eto0gn0hnigeeta1eymuhhTtetcdctsc1gstnwrm0eeuainTatV10ca1neb0gtfrrymahmaiadcinhemahmaiseuae01e0asedmdctIcieyth1gruh0wadbtet1eua0e0ectstp t e esuhcnetht hdrdctntc n1g n01gs tetsdctnitgae，hnnazgtec1 gsnmetdigwy0cpatem0eneuaieh 0 yadc1ehmaiuaiertcagr1i0eeu b r u ynat00emace0neinh1s【w0d hdrdcainI；hteteui

17、0cpKersT em0eneuatTemamacdtncnet0Thi0些高校数学教师对于将现代教育技术与高校数学教育整合的数学思考上。次，息 技 术 对 教 师 的 教 也 将 产 生深 刻 的影 响。再信 现代 教 意 识 淡 薄 ， 于 如 何 运 用 学 校 已 有 的 现 代 教育 信 息 技 术 资 源 去 改 变 学 育 信 息 技 术 为 教 师 的 教 学创 造 出 了 图文 并 茂 、 富 多 彩 、 机 交 互 、 对 丰 人 及 生 的学 习方 式 还 没 有 得 到足 够 的重 视 ， 领 导 对 于 高 校 数 学 教 师 能 否 时 反 馈的 教 学 环 境 ，

18、 校 能使 过 去难 以实 现 的教 学 设 计 变 为 现 实 。 如 ， 例 在 用 现 代 教 育 技 术 开 展 教 学 活 动 及 是 否 使 用 了 现 代 教 育 技 术 手 段 开 展 现 代 教 育 信 息技 术 的 帮助 下 ， 师 可 以对 高 等 数 学 中相 对 抽 象 的部 分 教教 学 活 动 的情 况 不 重 视 或 不 作 要求 。样 ，这 我们 就 步入 了这 样 一 个“ 怪 进 行 设 计 和操 作 ，以便 解 决 日常 生 活 中复 杂 而 真 实 的 问题 。 现 代 教 育 圈 ”一 方 面 叫 喊 投 资 于 现 代 教 育技 术 设施 建 设

19、的 经 费 短 缺 ： 一 方 面 技 术 让 高 校 数 学 教 师把 主要 的 时 间和 精 力 用 于 思 考 和 设 计 教 学 情 境 ， ： 另 花 费 了大 量 资 金 的计 算 机机 房 、 多媒 体 计 算 机 教 室 、 子 网 络 教 室 、 电 电 为 学 生 提 供 丰 富 的数 学 活动 源 泉 。 子 备 课 室 、 园 网 等 现 代 化 教 育 教 学设 施 和各 种 大 量 的 教 育 技 术 资 源 校 现代 教育 信 息技 术 是 高 校 数 学 教 学 必 不 可 少 的 教 学 手 段 当被 应却 大量 闲 置 ， 高 校 数 学 教 学 的 改 革

20、 起 不 到 多 大 的 实 质 性 作 用 成 负 责 的 使 用 ， 它 为 数学 的学 与 教 服 务 。现 代 教 育 信 息 技 术 的使 用 不 对 仅 使 为 供 计 算 机 类 课 程 和 检 查参 观 、 耀 的 奢 侈 品 。 炫 随着 时 间 的推 移 。 将 是 要 替 代 传 统 的 教 学 工 作 ， 是 要 发 挥 信 息 技 术 的力 量 ， 过 去 不 能 又而 做面临升级换代贬值的风险 ，这种 情 况将 严 重 阻 碍 高 校 数 学 教 育 发 展 的 做 或做 得 不太 好 的工 作 以更 好 地 组 织 和 管 理 教 学 资 源 ，构 建 交 互 式

21、 、 步伐。 多 样性 的 学 习 环 境 ，好 地 引 导 学 生 学 习 ， 强 对 于 数 学 的基 本 理 解 更 加要 走 出这 个 “ 圈 ” 就 必 须 更新 数 学 教 育 观 念 ， 视 现 代 教 育 信 和 直觉 。怪 ，重息技术 应 用 于 高 校数 学 教 育 模 式 的探 索 与建 构 。道 理 很 明 白 代教现 特 别地， 校 数 学 教 师 要 从 影 响学 生学 习数学 的 因 素 出 发 去制作高 育技术 的硬 件 环 境 是 死 的 ， 动 的， 高 校数 学 教 育 模 式 中的交互 作高等数 学 课 件 ， 制 作 数 学 课 件时应 注意以下几点：

22、1学性与艺术 被而在（科1用过程和学生学习高 等 数学 新 知识 的认 识 过 程 却 是 活 的 ， 动 的 。 因 性 相 结 合 。所 谓 的 科学性是指制作的课件要以事实为依据，能为了 能不此，何将现 代教 育 技 术 用 于高 校 数 学 教 育 是 我 们 当前 高校 数 学 教 育 好 看 或 更具吸引力 而歪曲科 学事实 ；谓的艺 术性是指所制作的课件 如 所 改 革 的 重 点所 在 。认 识 现代 教 育 技 术 在 数 学 教 学 中 的作 用 ，何 加 强 要具有美学价值，体现数学美，过美去吸引学生，学生乐学 勤 如能通使现代教育技术与高校数学教育的融合，何运用 现代教

23、 育技 术 改 变 学 学 ，发 学 生 的数 学 兴 趣 ； ） 学 课 件 的设 计 应 从 教 育 思想、育理论如激（数2教生的学习 方式，是我们当前高校数学教育现代化的重要内容之 一 。 这 和 教 育 方 法 进 行 定 位 。 能 为 了 突 出现 代 教育 技 术 在 教 学 中的 作用 而 不 现 代 教 育技 术在 高 等数 学 领 域 的应 用 ， 将 导 致 高 校 数学教育的滥制课件；3并不是每节数学课都得去制作和利用 课 件 ， 有 当利 用 必 （） 只 内容 、 育 模 式 和 教 学方 法 的深 刻 变 革 。 先代教育 信息技术 的发 课 件产生 的 教学效

24、果优于传统教学 手段产生的 效果或者在传统办法 教首现展影响着高校数学课程 的 内容 。 如 ， 算 机 语 言 的 学 习 校 的 很 多 不 能很 好 解 决 问题 时 ， 去制作和利用教学课件：）制作的课件要 例计高才f所4专业 往往在计算机课中首先开设B s语言，同学们的学习兴趣都 具 有较强的交互性、控性，ai c但可以适应变化多端的课堂。界面 设计要合 不 浓， 因是 只知其用 于计算 机的编程 不知其来源何 处， 加之有 理， 原而再颜色选择要恰当， 具有艺术美感。 背景音乐的 设计以不能分散学生 些同 学认为学了没啥用 处。但是他们 绝对没想到这 也是一种数学 ， 的注意 力为

25、前 提。是一种逻辑推理 的基础训练。 此我觉得如 果先学离散数学中 的逻辑 因【考文献】参 1黎加厚.基于现代教育技术的信息教育.中国电化教育，9.9 9 7 习，可训练逻辑思维也可进行上机实验，既以提高学生在 咼等数学课 2教咼19.0 上的动手动脑能力，而达到素 质教育的目的 。 次， 代教育信息 技 乌美娜. 学设计. 等教育出 版社，9 41 . 从其现问题，后再学B sc语言，现代教育技术融于高等数学中进行学然ai将术 的 发展 也 将 影 响到 学 生 的 高 等 数 学 学 习 内 容 和 学 习 方 式 。例 如 ， 对 于 常 规 的 计 算 技 能 的训 练 ， 生 应 当

26、更 加 关 注 对 算 理 的 理 解，加强 学 更调对算法的设计对运算强度的重视可以适当降 低 ， 便 腾 出 时 间 面 以 来 发 展 对 数 学 过 程 、学 本 质 的 理 解 力 ， 更 多 的 时 间放 在 实 质 性 的 数 把作者简介：颖（91 ）女，西西安人，究生，安I业大学数理系助 孙1 8 ，陕研西教，主要概率论与数理统计。 任编 辑 ： 慧 责 张19.15 7 （接第7上3页）就很强，灰尘及工作环境的影响就小，以使得激 制造.9 9No ： 6 5 .强受可3光激20 ， o. N 3 2光传感器可靠的工作。随着激光技术的发展，光光电检测将是光电 钟 丽 云.电 检 测 技 术 的 发 展 及 应 用 ，光杂志，00V11，o 激检 测技 术的发 展 新方向。 浦 昭邦. 电测 试技术， 京： 械工业出版社，0 44 光北机20.【 考文献】参 家 鼎， 文 娟， 同升光电技术， 州： 江大学出版社，901缪 徐 牟 杭 浙 19 . 吉飞， 2蔡 赵鸿 宾 ， 祖 明. 电 检 测 技 术 在 机 械设计制造中的应用. 械设计与 张光机 任编辑 ： 艳芳 责 张