《微电子光电传感器》PPT课件

《《微电子光电传感器》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、四、光位置传感器面阵光位置传感器二维面阵光位置传感器线阵光位置传感器五、色敏光电传感器结构等效电路浅结：对紫外光有较高灵敏度深结：对红外光有较高灵敏度等效电路不同的光敏二极管的光谱响应范围不同。双结二极管的光谱特性10080604020040050060070080090010001100双结二极管的光谱特性10080604020040050060070080090010001100短路电流比与入射光波长的关系双结二极管的光谱特性105210.50.20.10.050.020.01040050060070080090010001100I1I2不同

2、波长对应的I2/I1之比不同I1I2I’1I’2短路电流比检测电路IGIRIB通过对这三个单色敏器件的输出比进行比较，可以判断出12种以上的各种中间的颜色。滤色片透明电极玻璃非晶体硅光电池背电极集成色敏传感器1、CCD的结构和基本原理MOS电容器件+输入输出端=CCD光敏元件阵列电荷转移器件：CCD光固态图像传感器六、图像传感器耗尽区：电极加正偏压，排斥空穴，无空穴的区域偏压越大，耗尽区越深电荷包：少数载流子（电子）吸引到最高正偏压电极下势阱：加偏压后在金属电极下形成的深耗尽层，阱内存储少子电荷（少子）注入方法：光注入、电注入、热注入S极加负电位

3、，P型衬底接地电荷（少子）定向转移——三相控制方式经过一个时钟脉冲周期，电荷从前一级的一个电极下，转移到下一级的同号电极下。——电荷定向转移2、线阵CCD图像传感器（1）单行结构光积分：光照感光单元、光生电子-空穴对（光电子）积累光电荷：与光照强度、光积分时间成正比电荷转移：转移栅高电位——电子通道梳状电极高→低，CCD电极高电位——流向定向输出：转移栅高→低，梳状电极低→高CCD加时钟脉冲，串行输出——重复进行，相继的行输出，读出电荷图形尺寸检测（2）双行结构3、线阵CCD图像传感器的应用处理、显示驱动电路——透镜焦距——光学放大倍数——CCD

4、像素间距——CCD像素数4、面阵CCD图像传感器——在x、y两个方向上都能实现电子自扫描组成：感光区、信号存储区、输出转移部分七、红外传感器——探测人体1、热释电效应概念晶体+++++_____热释电体某些晶体由于温度变化会在其两个对表面产生数量相同，符号相反的表面束缚电荷的现象。热释电效应：_____+++++热释电效应的特点：热释电流的大小由温度变化的快慢决定，而不由温度的高低决定。热释电流I金属电极束缚电荷自由电荷如果温度不变，回路中的电流将为零。回路中的电流的大小取决于表面束缚电荷变化的快慢。红外热辐射回路中电流是由自由电荷释放和补充过程

5、形成的人体静止人体移动晶体+++++__________+++++晶体+++___有输出无输出晶体+++___晶体+++___热释电效应的特点：热释电流的大小由温度变化的快慢决定，而不由温度的高低决定。需要机械斩波器使恒定的红外辐射变成周期性变化的红外辐射。斩波器热释电传感器红外辐射滤光片：６ｕｍ短波：高反射率长波：高穿透率人体：１０ｕｍＰＺＴ压电陶瓷2、热释电红外传感器的结构结型场效应管：阻抗变换3、热释电红外传感器的信号检出+UCCUoR1RLIUG热释电传感器热释电红外传感器的视野特性探测人体用的热释电红外传感器主要技术指标：4、热释电红外

6、探测模块ＨN９１１型无信号：脚１低电平，ＶＴ２截止，灯不亮脚２高电平，ＶＴ１导通，Ｋ吸合有信号：脚１高电平，ＶＴ２导通，灯亮脚２低电平，ＶＴ１截止，Ｋ断开5、典型应用光纤：光导纤维光通信，光传输八、光纤传感器光纤传感器技术光纤应用1光纤传感器基础光纤的结构涂敷层：硅铜、丙烯酸盐——增加机械强度塑料套管：保护、不同颜色——区分纤芯：、掺杂（）——高光折射率、直径5~75um包层：、掺杂（）——低光折射率、100~200um多层介质结构的对称圆柱体2、光纤波导原理临界角全反射3、光纤传感器基本原理及类型组成：光纤、光源、光探测器被测量强度调制相位调制

7、频率调制偏振调制波长调制强度调制型光纤传感器被测量损耗吸收损耗：光能→热能，对不同波长光的吸收率不同散射损耗：光纤材料不均匀、几何尺寸缺陷瑞利散射、光纤弯曲（1）吸收特性的强度调制射线辐射引起光纤内部产生缺陷，吸收损耗增加——辐射量传感器：不同光纤对不同射线的敏感程度不同，鉴别不同射线例如：铅玻璃光纤对中子射线射线灵敏度高10-210-110010110210310410510410310210110010-1（2）微弯损耗光强调制模态理论：垂直于光纤轴线的应力使光纤弯曲时，传输光部分折射到光纤包层中，不产生全反射，纤芯中光强发生变化。测量外界力

8、：重力、应力、加速度等全反射条件遭到破坏，部分光线输出光纤，产生损耗微弯光纤压力传感器两块波形板：变形器微扰：光纤周期微弯散射损耗、光强