光電檢測技術(高職高專電子製造類專業規劃教材) 9787040309782 高等教育齣版 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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吳文明 著

圖書標籤:

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040309782

商品編碼：29423701015

包裝：平裝

齣版時間：2010-12-01

基本信息

書名：光電檢測技術(高職高專電子製造類專業規劃教材)

定價：14.00元

作者：吳文明

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-12-01

ISBN：9787040309782

字數：180000

頁碼：109

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.922kg

編輯推薦

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吳文明主編的《光電檢測技術》是高職高專電子製造類專業規劃教材。教材係統介紹瞭光電檢測技術的基本概念，各類光電器件的工作原理、特性和典型應用等。全書共分6章，主要內容包括：光的度量、發光器件、光電導探測器的應用、結型光電探測器的應用、光電倍增管的應用及光電成像器件的應用。為瞭幫助學生和教師掌握知識點，每章都編寫瞭習題。

內容提要

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吳文明主編的《光電檢測技術》係統介紹瞭光電檢測技術的基本概念，各類光電器件的工作原理、特性和典型應用等。主要內容包括：光的度量、發光器件、光電導探測器的應用、結型光電探測器的應用、光電倍增管的應用及光電成像器件的應用。《光電檢測技術》包含較多的光電檢測技術應用項目，可以用於項目製教學。《光電檢測技術》將理論與實踐相融閤，既係統闡述瞭光電檢測技術的基本概念和基本知識，又加強瞭其實踐應用的描述和分析。《光電檢測技術》可作為高職高專院校、成人高校、民辦高校及本科院校舉辦的二級職業技術學院光電子專業、檢測技術及應用等相關專業的教學用書，並可作為社會從業人士的業務參考書及培訓用書。

目錄

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第1章 光的度量 1.1 輻射度量 1.2 光度的基本物理量 1.3 光度量基本定律 1.4 照度計與亮度計 1.4.1 照度計 1.4.2 亮度計 習題第2章 發光器件 2.1 發光二極管 2.1.1 發光二極管的發光機理 2.1.2 發光二極管的結構與分類 2.1.3 發光二極管的特性 2.1.4 白光LED 2.1.5 發光二極管的簡單檢測 2.1.6 發光二極管的應用 2.2 激光器 2.2.1 激光工作原理 2.2.2 激光器的結構 2.2.3 激光的特性 2.2.4 激光的應用 習題第3章 光電導探測器的應用 3.1 光電導探測器的工作原理 3.2 光敏電阻的結構及分類 3.2.1 光敏電阻的結構 3.2.2 光敏電阻的分類 3.3 光敏電阻的特性 3.3.1 光敏電阻特性的測試電路 3.3.2 光敏電阻的光電特性 3.3.3 光敏電阻的光譜特性 3.3.4 光敏電阻的頻率特性 3.3.5 光敏電阻的伏安特性 3.3.6 光敏電阻的前曆效應 3.4 光敏電阻的應用 3.4.1 光敏電阻應用的注意事項 3.4.2 光敏電阻應用實例 習題第4章 結型光電探測器的應用 4.1 結型半導體光伏效應 4.1.1 半導體PN結 4.1.2 光照下的半導體PN結——光伏效應 4.2 光電池 4.2.1 光電池的結構與原理 4.2.2 光電池的特性 4.2.3 光電池在太陽能利用中的應用 4.2.4 光電池在光電檢測中的應用 4.3 光電二極管 4.3.1 光電二極管的結構與原理 4.3.2 光電二極管的特性 4.3.3 光電二極管的簡易檢測 4.3.4 光電二極管在光電檢測與控製中的應用 4.4 光電三極管 4.4.1 光電三極管的結構與工作原理 4.4.2 光電三極管的特性 4.4.3 光電三極管的簡易檢測 4.4.4 光電三極管的應用 4.5 光電開關與光電耦閤器 4.5.1 光電開關 4.5.2 光電耦閤器 4.6 光電位置探測器 4.6.1 象限探測器 4.6.2 PSD位置探測器 習題第5章 光電倍增管的應用 5.1 光電倍增管的工作原理 5.1.1 光電發射效應 5.1.2 光電倍增管的工作原理 5.1.3 光電信增管的組成 5.2 光電倍增管的主要參量與特性 5.3 光電倍增管的應用 5.3.1 光電倍增管供電電路 5.3.2 光電倍增管供電電路的高壓穩壓源 5.3.3 光電倍增管信號的放大 5.3.4 光電倍增管使用注意事項 5.3.5 光電倍增管的應用實例 習題第6章 光電成像器件的應用 6.1 CCD圖像傳感器 6.1.1 CCD的結構與工作原理 6.1.2 CCD的特性 6.1.3 CCD圖像傳感器的類型及形式 6.1.4 CCD圖像傳感器的應用 6.2 CMOS圖像傳感器 6.3 變像管與像增強管 6.3.1 變像管 6.3.2 圖像增強管 習題參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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光學傳感器的精密世界：從原理到應用 本書深入探索瞭光學傳感器這一現代技術領域的核心奧秘，旨在為讀者構建一個全麵而係統的知識框架，理解光學傳感器的工作原理、關鍵技術以及在不同領域的廣泛應用。作為一本高職高專電子製造類專業規劃教材，它不僅側重於理論的深度，更強調實踐的可操作性，力求培養學生解決實際工程問題的能力。 第一章：光的基本屬性與相互作用 在深入探討光學傳感器之前，有必要迴顧和鞏固光的基本屬性。本章將從光的本質齣發，詳細闡述光的波動性和粒子性，解釋光的乾涉、衍射、偏振等現象，這些現象是許多光學傳感器工作的基本原理。接著，我們將聚焦光與物質的相互作用，包括光的吸收、反射、摺射、散射以及熒光和磷光等現象。通過對這些基本物理過程的深入理解，讀者將為後續理解各類光學傳感器的內部機製打下堅實的基礎。本章內容將輔以大量的圖示和實例，幫助學生直觀地理解抽象的光學概念。 第二章：光學傳感器的分類與組成 本章將對琳琅滿目的光學傳感器進行係統性的分類。我們將根據傳感器的工作原理、檢測對象、輸齣信號形式等維度，介紹不同類型的光學傳感器，如光電導傳感器、光電二極管傳感器、光電晶體管傳感器、光敏電阻傳感器、 CCD（電荷耦閤器件）和 CMOS（互補金屬氧化物半導體）圖像傳感器等。同時，本章還將詳細解析光學傳感器的典型組成部分，包括光源、光學元件（如透鏡、濾光片、光柵等）、光電轉換器件、信號處理電路以及外殼結構等。通過瞭解傳感器的基本構成，學生能夠對其整體設計和工作流程有一個清晰的認識。 第三章：關鍵光學元件的設計與製造 光學傳感器的性能很大程度上取決於其內部光學元件的質量。本章將聚焦於構成光學傳感器的關鍵光學元件，如精密透鏡、高品質濾光片、先進的光柵以及各種反射鏡、棱鏡等。我們將詳細介紹這些元件的設計原則、製造工藝（如精密研磨、拋光、鍍膜技術等）以及相關的質量檢測方法。特彆地，本章將結閤電子製造的視角，探討如何通過先進的製造技術和質量控製手段，提升光學元件的精度、穩定性和可靠性，從而直接影響傳感器的最終性能。 第四章：光電轉換器件的工作原理與特性 光電轉換是光學傳感器實現光信號到電信號轉化的核心環節。本章將深入剖析各類光電轉換器件的工作原理。我們將詳細講解光電二極管（PN結、PIN結、雪崩光電二極管）的伏安特性、響應速度、量子效率等關鍵參數，以及光電晶體管的工作機理。對於更復雜的圖像傳感器，本章將詳細介紹 CCD 和 CMOS 傳感器的像素結構、電荷耦閤過程（CCD）或電荷電壓轉換過程（CMOS）、讀齣方式等。此外，本章還將討論影響光電轉換效率的環境因素，如溫度、光照強度變化等，並介紹相應的補償和校準技術。 第五章：光源的選擇與驅動技術 穩定的光源是精確測量的基礎。本章將對常用光學傳感器光源進行詳細介紹，包括白熾燈、鹵素燈、熒光燈、LED（發光二極管）、激光二極管等。我們將分析不同光源的光譜特性、亮度、壽命、功耗以及驅動電路的設計要點。特彆地，本章將關注 LED 光源的選擇策略，包括不同顔色、亮度、封裝形式的 LED 在不同應用場景下的適配性。同時，本章還將介紹各種光源的驅動電路，包括恒流驅動、恒壓驅動等，以確保光源的穩定工作，為後續的光學測量提供可靠的基礎。 第六章：信號處理與數據采集 從光電轉換器件輸齣的原始電信號往往需要經過一係列處理纔能轉化為有用的信息。本章將詳細介紹光學傳感器信號處理的常用方法和技術。內容將涵蓋信號放大、濾波（如低通濾波、高通濾波、帶通濾波）、信號整形、模數轉換（ADC）等基本環節。我們將講解各種放大電路和濾波電路的設計原則，以及不同類型 ADC 的工作原理和選擇依據。此外，本章還將介紹數據采集係統（DAQ）的設計與應用，包括數據采集卡的接口、采樣率、分辨率等參數的設置，以及如何通過軟件進行數據采集、存儲和初步分析。 第七章：光學傳感器的校準與標定 為瞭保證光學傳感器的測量精度和可靠性，校準和標定是不可或缺的環節。本章將詳細闡述光學傳感器的校準和標定方法。我們將介紹零點校準、量程校準、綫性校準等基本校準技術，並講解如何利用標準光源、標準件等進行標定。本章還將討論影響傳感器精度的各種誤差源，如環境變化（溫度、濕度）、元件老化、安裝誤差等，並介紹相應的補償和校準策略。通過本章的學習，學生將掌握如何對光學傳感器進行有效的校準和標定，以獲得準確可靠的測量結果。 第八章：常見光學傳感器在電子製造中的應用 本章將聚焦於光學傳感器在電子製造領域的核心應用。我們將詳細介紹其在以下幾個方麵的具體應用： 尺寸測量與位置檢測： 光學尺、激光測距儀、視覺定位係統等在自動化生産綫上的應用，用於精密零部件的尺寸測量、工件位置的識彆與校準。 錶麵缺陷檢測： 利用CCD/CMOS圖像傳感器結閤圖像處理技術，對PCB（印刷電路闆）、芯片、元器件等進行錶麵劃痕、汙點、漏印等缺陷的自動化檢測。 顔色與光譜分析： 光譜儀、色度計等在元器件顔色分選、錶麵塗層質量檢測、油墨色彩匹配等方麵的應用。 光照與環境監測： 光照度計、紫外綫傳感器等在工作環境光照度檢測、産品光老化實驗等方麵的應用。 條碼與二維碼識彆： 各類掃描槍、讀碼器在生産流程追溯、物料管理、産品標識等方麵的應用。 本章將結閤大量的實際案例，展示光學傳感器如何提升電子製造的自動化水平、産品質量和生産效率。 第九章：光學傳感器的可靠性與維護 光學傳感器的可靠性直接影響到生産過程的穩定性和産品的質量。本章將探討影響光學傳感器可靠性的因素，如環境適應性（溫度、濕度、振動）、電磁兼容性、材料選擇等。我們將介紹提高傳感器可靠性的設計和製造策略。此外，本章還將講解光學傳感器的日常維護和故障排除方法，包括清潔、檢查、定期校準等，以及常見的故障現象和解決方法，幫助學生掌握保障傳感器長期穩定運行的技能。 第十章：光學傳感器的發展趨勢與前沿技術 技術日新月異，光學傳感器領域也在不斷發展。本章將展望光學傳感器的未來發展趨勢。我們將介紹諸如MEMS（微機電係統）光學傳感器、智能化光學傳感器（集成AI算法）、微型化和集成化傳感器、新型光電材料（如量子點、鈣鈦礦）的應用等前沿技術。同時，本章還將探討光學傳感器在物聯網（IoT）、智能製造、生物醫學等新興領域的潛在應用和發展前景，激發學生的創新思維和對未來技術的探索熱情。 通過本書的學習，讀者不僅能夠掌握光學傳感器必備的理論知識，更能理解其在現代電子製造中的關鍵作用，並具備分析、設計、應用和維護光學傳感器的基本能力，為未來的職業生涯打下堅實基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是一場噩夢，買瞭之後我花瞭整整兩個星期纔勉強翻完，而且很多地方還是囫圇吞棗，因為它簡直太晦澀瞭。我記得我當初是想找一本能夠係統梳理一下光電檢測原理，並且能結閤實際應用的教材，結果這本書給我的感覺是，它好像是把一堆晦澀難懂的理論公式堆疊在一起，然後就告訴你“這就是光電檢測”。裏麵的例子非常少，而且即使有，也是那種抽象得讓人摸不著頭腦的理論模型，完全沒有讓我感受到它和我們日常生活中接觸到的光電産品有什麼聯係。我本來對光電行業很有興趣，尤其是在看到瞭一些非常酷的光電應用新聞後，纔決定深入學習一下，但這本書的講解方式，讓我感覺自己像是在背誦天書，根本無法激發我的學習熱情。書中的圖示也顯得老舊，不夠清晰，很多關鍵的節點和連接都模糊不清，這對於理解復雜的電路和光學原理來說，無疑是雪上加霜。我嘗試著去理解書中的一些章節，比如關於光電二極管的特性分析，但它的描述方式過於學術化，缺乏直觀的解釋。我希望這本書能夠更注重實際操作和案例分析，而不是僅僅停留在理論的海洋裏。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和設計簡直是一場災難，閱讀體驗非常差。我注意到書中的字體大小不一，有些地方的行間距也顯得非常擁擠，這讓我閱讀起來非常費力，眼睛很容易疲勞。更糟糕的是，書中的插圖和圖錶質量非常低下，很多圖片都模糊不清，分辨率很低，我甚至無法辨認齣圖中的具體細節。有些公式的排版也顯得非常混亂，特彆是那些帶有上下標的復雜公式，很容易讓人看錯。我曾經嘗試著去理解書中關於光學係統設計的那一章，裏麵的示意圖畫得非常簡陋，而且標記也不夠清晰，我花瞭很多時間去猜測它到底想錶達什麼。一本技術類的教材，圖片和圖錶的質量應該是非常重要的，因為它們是幫助我們理解復雜概念的直觀工具。然而，這本書在這方麵做得太差瞭，讓我感覺自己像是在看一份手寫的、沒有經過任何排版和編輯的草稿。

評分☆☆☆☆☆

這本書最大的問題在於，它缺乏係統性和連貫性，知識點之間的跳躍性非常大。我感覺它就像是把一些零散的知識點拼湊在一起，並沒有形成一個完整的知識體係。比如，在講解某個器件的工作原理時，它可能會突然插入一段非常深入的數學推導，然後再突然跳到另一個完全不相關的概念。這種講解方式，讓我很難建立起對整個光電檢測技術的整體認知。我希望教材能夠循序漸進，從基礎概念齣發，逐步深入，並且能夠清晰地展示各個知識點之間的邏輯關係。這本書給我一種感覺，就是它好像把一本厚厚的專業論文集，拆分成小章節，然後硬塞進一本教材裏。我曾經嘗試著去梳理一下書中的知識脈絡，但發現非常睏難，因為很多地方的過渡都非常生硬，缺乏必要的鋪墊和解釋。我希望這本書能夠更注重教學邏輯，為學習者提供一個清晰的學習路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就是它在“趕工期”，內容陳舊，更新緩慢。我買這本書是因為它的齣版時間相對較新，我以為它能包含一些最新的技術和發展趨勢，結果大失所望。裏麵的很多案例和技術介紹，感覺像是停留在十幾年前的水平。比如，關於圖像傳感器的那一部分，它主要介紹的還是CCD和一些早期的CMOS技術，對於現在普遍應用的、性能更優越的CMOS傳感器，以及它們在各種新興領域的應用，幾乎隻字未提。我本來對機器視覺和智能檢測很感興趣，我以為這本書能夠提供一些相關的基礎知識，但它在這方麵的著墨非常少，而且內容也顯得非常過時，根本無法跟上當今技術發展的步伐。我看到一些關於光電通信的章節，裏麵的例子也都是老掉牙的，一點吸引力都沒有。我希望這本書能夠更及時地反映行業內的最新動態，介紹一些主流的技術和應用，而不是讓我們學習一些“過時”的知識。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的最深刻的感受就是，它好像是為那些已經具備深厚理論基礎的專傢準備的，而不是麵嚮我們這些正在學習入門知識的高職高專學生。我一直以為高職高專的教材應該更側重於培養實際操作能力和解決實際問題的能力，但這本書在這方麵做得非常不足。它花費瞭大量的篇幅去講解一些非常抽象的數學模型和物理概念，比如復雜的傅裏葉變換在光信號處理中的應用，還有各種高深的統計學方法來分析數據。我承認這些理論很重要，但問題在於，這本書並沒有清晰地展示這些理論是如何應用於具體的器件和係統中的。我翻遍瞭整本書，也很難找到一個關於如何搭建一個簡單的光電檢測係統，或者如何排除一個常見的光電檢測故障的詳細步驟。我曾經試圖通過書中的一些公式來計算一些實際參數，但發現即使是計算，也需要對相關理論有非常深入的理解，而這本書的講解，並沒有達到這個深度，反而顯得有些空泛。我真的希望這本書能夠提供更多動手實踐的指導，讓我們能夠真正地“玩轉”光電檢測技術。