《光电传感器论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光电传感器论文（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要随着现代信息技术的发展,光子以其独特的优点,具有极快的响应速度,极大的频宽,信息容量和极高的信息效率推动信息科学技术的发展,具有越来越大的竞争力.光子技术与微电子技术结合相互交叉、相互渗透与补充已经成为信息科学技术的主体之一，光子和微电子是现代信息产业的基础和核心，光电信息产业已成为世界上发达国家的主导产业。美国政府已将光子学与光子技术列为国家发展的重点，认为该领域“在国家安全与经济竞争方面有深远的意义和潜力” ，并肯定“通信和计算机研究与发展的未来世界属于光子学领域” 。 本论文通过对常用光电检测传感器性能测试演示实验台的研究进一步展开了对常规光电检测器件的研究。在本篇论文中共使用了四
2、种光电器件，通过对硬件电路的调试，掌握了这几种器件的光电特性，并通过调试一些小程序，对这些器件进行检测，从而了解其工作特点。在软件方面，用了 AVR 系列的MEGA8 代替了传统的 8051 单片机，尝试了汇编和 C 语言的编程，深刻地体会到两种语言在不同单片机中的作用。关键字：光电信号变换 光电检测技术 光辐射检测 非接触测量MEGA8AbstractWith the development of modern information technology, photon has its unique advantage, such as fast response speed, ultra
3、 wide band, information capacity and high information efficiency, so it largely promotes the development of information science and technology, and it is more competitive in the future. The combination, penetration and supplement of photon technology and microelectronic technology has become one of
4、the main bodies of information science and technology, the foundation and kernel of modern information industry. Photo electronics industry has become the leading industry of developed countries in the world. US government has listed the photons and photon technology into the important field of coun
5、try development, it has pointed out that “it has the long-lasting importance and potential in the state safety and economic competition ”, emphasized that “the future world of the research and development of communications and computers will be in the photon field”.This thesis further researches int
6、o the research of common photodetector through “The Research of The Demo Platform for Capability Testing of Common Photodetector ”.In this thesis, we deals with four photo electronic devices. We have commanded the character of these devices and test these devices by debugging some programs, by this
7、way we learn the working features of them! In the software field, we use MEGA8 to substitute the traditional 8051 microchips, and trying the assemble language and C language to program! We deeply experience the function of the two languages in different microchips!Keyword: Photoelectric signal is al
8、ternated，Photoelectric，detectiotechnology ，The detection of ray radiation，Not contact IImeasure，MEGA8I目 录第一章 绪 论 .11.1 引 言 .11.2 光电检测技术的现代发展 .21.3 论文研究目的和内容 .2第二章 光电检测器件 .32.1 半导体光电导器件 .32.2 半导体结型光电器件（光伏器件） .10第三章 新型单片机 ATMEGA8 .173.1 综述 .173.2 软件调试 .183.3 串行编程模式 .20第四章 常用光电检测传感器性能测试演示实验台的研究光电置入密码锁的
9、设计 .234.1 软件设计方法 .234.2 硬件设计方法 .244.3 光电置入密码锁的总体设计 .25总 结 .31致 谢 .32参考文献 .331第一章 绪 论1.1 引 言现代信息技术包含信息采集、信息传输和信息处理等内容。信息采集：类似于人的感官系统，负责获得原始的信息，主要由各类传感器完成。传感器是将各类原始信息(被测控的非电物理量)转换成与之对应的易于处理的电信号输出的装置。在人的一生中，获得信息量最大的感官是眼睛，通过光获得的信息占总信息量的 80左右。同样，在各类传感器中，光电传感器以大容量、非接触、在线和主动获取信息而脱颖而出，可实现纳米级(高精度)和光子级(弱信号)测量
10、，满足现代社会对信息获取的要求。现代光电信息处理重点包括如下方面内容：信息传输：类似于人的神经系统，负责信息的传送，属通讯领域。传统的通讯分有线(电线) 和无线(电磁波) 两种，然而，这种通讯方式已满足不了现代大信息传输的要求。于是，大容量和高带宽的光通讯就诞生了，有线光通讯(光缆)正在替代电缆通讯，无线光通信也正在研制和发展中，信息处理：类似于人的大脑系统负责对信息的综合处理显然由电子计算机完成。然而，尽管电子计算机处理速度在不断提高，但还是满足不了人们的要求，于是，计算机网络就诞生了，人们借助于光通信技术的发展，利用信息高速公路(光网)的多台计算机来得到或处理信息。为了进一步满足人们对大信
11、息处理的要求光计算机也正在研制中。从上述分析可知，现代信息技术的主体是光子技术与微电子技术，而光子技术与微电子技术结合，它们相互交叉、相互渗透与补充，就形成了光电信息技术，光电信息技术的主要内容是电光信息转换和光电信息的转换及其应用，是现代信息技术的基础和核心。21.2 光电检测技术的现代发展光电信息技术是光子技术与微电子技术的结合，是现代信息技术的核心，广泛应用于各行各业。我国政府十分重视光电子技术和产业的发展已将它列入国民经济优先发展的领域，把光电子产业列为国家重点发展计划，继 1986 年 3 月王大珩等四位专家倡导的“863 计划”之后，在此基础上开始了“973 计划” ，这两个高科技
12、计划的重点是光电子产业。据国家统计资料显示，受信息化、数字化、网络化浪潮的推动，中国的光电信息市场和产业也呈现出高速增长态势，成为拉动整个国民经济增长的第一支柱行业。1999 年底全国范围内建成了“八横八纵”的光缆网。武汉、广东和长春等地提出了建设中国光谷的规划。本世纪是光的年代，因此深入研究光电技术并应用于现代工业与国防事业之中，势在必行。1.3 论文研究目的和内容本论文通过对常用光电检测传感器性能测试演示实验台的研究进一步展开了对常规光电检测器件的研究。论文研究目的在于掌握各种光电器件的特性及使用方法，了解现代智能化器件在光电信息处理中的应用。从而进一步掌握基于实验台的系统硬件设计和调试以
13、及软件的编程。培养在调试过程中发现错误并排除故障的能力。论文的内容主要是由于光电置入式智能密码锁使用了光敏电阻，光电开关，红外对管等光电传感器，利用其对光的敏感特性，实现光电信息置入。同时利用性能卓越的新型的单片机 mega8 的中断源进行有效的结合，实现对密码的置入。 3第二章 光电检测器件2.1 半导体光电导器件 光电信息转换是光电信息技术的核心内容，正是由于各类光电信息转换器件的发明和性能的不断改善，才导致了现代光电信息技术的迅猛发展。光电信息转换原理，主要有以下四种：1外光电效应。在入射光能量作用下，某些物体内的电子逸出物体表面，向外发射电子，用此原理制成的光电信息转换器件有光电倍增管
14、、真空光电管、充气光电管等。2光电导效应。在入射光线的作用下，半导体材料中的电子受到能量大于或等于禁带宽度的光子的激发，将由价带越过禁带跃迁到导带，从而使导带中电子浓度加大，材料的电阻率减小。基于这种原理的光电信息转换器件有光敏电阻等。3光伏效应。在入射光能量作用下能使物体产生一定方向的电动势。以 PN 结为例，由于光线照射 PN 结而产生的电子和空穴，在内电场作用下分别移向 N 和 P 区，从而对外形成光生电动势。基于该效应制成的光电信息转换器件有光电池、光敏二极管、光敏三极管等。4光电热效应。光照引起材料温度发生变化而产生电流，如热释电、蹄镉汞(CMT)等，这类器件称为热电探测器。一、光敏电阻
