CCD与CMOS图像传感器在工业检测中的应用

"自动检测技术及应用（第2版）课件——第十章（下） 光电传感器，主要讲解了强度调制型光纤传感器的多种形式以及图像传感器和热成像技术的应用。" 在自动检测技术和光电传感器领域，强度调制型光纤传感器是一种常见的检测工具。这种传感器利用光的强度变化来感知环境的变化。以下是几种主要的形式： 1. 反射式：在这种形式中，光通过光纤传输到被测物体表面，然后反射回光纤，由探测器检测反射光的强度变化，从而判断物体的存在或特性。 2. 遮光式：当有物体遮挡光纤时，光的传输受到阻碍，导致接收端的光强降低，以此来判断物体的遮挡情况。 3. 吸收式：利用特定物质对光的吸收特性，当被测物质吸收光能时，光纤传来的光强会减弱，从而检测物质的存在。 4. 微弯式：光纤在受力或温度变化时会发生微小的弯曲，导致光在光纤内部的传播路径改变，进而影响光强，以此来感知物理或环境的变化。 5. 接收光辐射式：传感器接收周围环境中特定辐射源发出的光，根据接收到的光强变化来测量辐射源的性质或强度。 6. 荧光激励式：利用荧光材料对光的吸收和随后的荧光发射，荧光的强度与激发光的强度有关，可用于检测特定化学物质或生物标记。 此外，课件还涵盖了图像传感器及其应用。图像传感器主要分为两种类型：CMOS（互补金属氧化物半导体）和CCD（电荷耦合器件）。CCD以其高集成度、高分辨率和宽动态范围被广泛应用于各种高端应用，如军事、医疗、天文和图像识别。而CMOS传感器因其成本低、功耗小、响应速度快等优点，常用于日常的视频设备、照相机和监视器等。 CCD图像传感器的工作原理涉及光敏元、转移栅、模拟移位寄存器和辅助电路。光敏元，实质上是MOS电容器，能够将光信号转化为电荷。在积分时间内，光敏元采集光强，然后通过转移栅将电荷转移到移位寄存器，由时钟信号控制顺序输出，最后在显示器或其他处理设备上重现图像。 CCD图像传感器分为线阵和面阵两种。线阵传感器适用于一维光强变化的检测，如扫描仪；面阵传感器则可以捕捉二维图像，如数码相机，其光敏元数量可高达数万甚至数十万，同时有单色和彩色之分，以满足不同应用场景的需求。 该课件深入浅出地介绍了光纤传感器的不同形式和图像传感器的工作原理，以及它们在自动检测和控制系统中的应用，为理解和掌握这些核心技术提供了宝贵的学习资源。