光纤温度检测：光电传感器详解

第十章内容主要探讨了光电传感器及其相关原理，包括光电效应、光电器件和光纤传感器。光电效应是本章的核心概念，1905年由爱因斯坦提出光量子理论来解释光电发射效应，这一理论为他赢得了1921年的诺贝尔物理学奖。光作为一种电磁波，具有反射、折射、散射、衍射、干涉和吸收等特性，其能量与频率成正比，即波长较短的光具有更高的能量。 章节详细介绍了几种常见的光源：1. 白炽光源，如钨丝灯，其辐射光谱连续，包括可见光、红外线和紫外线，适合与各种光敏元件配合接收信号，尽管寿命短、效率低且动态特性较差；2. 气体放电光源，通过电流通过气体引发发光，这类灯具有特定的光谱特性，例如荧光灯和高压汞灯，它们的发光机制依赖于电子激发和释放能量，具有较高的效率和选择性。 光纤温度传感器在本章中占据一席之地，分为遮光式光纤温度计，如水银柱式光纤温度开关，利用光纤将温度变化转化为光信号。这种传感器能够实现对设定温度的精确控制，其灵活性在于可以调整温度设定值。此外，章节还提到了CCD（Charge-Coupled Device）图像传感器，这是一种广泛应用的光敏元件，用于捕捉和转换光信号为电信号，广泛用于摄像机、工业监控等领域。 光栅式传感器则是另一种利用光的干涉或衍射原理测量物理量，如位移或角度的传感器，它们通常用于精密测量和光学系统中。本章深入剖析了光电传感器的工作原理和应用，展示了光电技术在温度检测、光信号处理和成像技术中的重要地位。