檢測(cè)技術(shù)原理固態(tài)圖像傳感器

1、檢測(cè)技術(shù)原理固態(tài)圖像傳感器CCD（電荷耦合器件工作原理）nCCD是以陣列形式排列在襯底材料上的金屬氧化物半導(dǎo)體(MOS)電容器件組成，具有光生電荷、積蓄和轉(zhuǎn)移電荷功能。光線光線P型硅勢(shì)阱一個(gè)勢(shì)阱所收集的光生電荷稱為一個(gè)“電荷包”。一個(gè)MOS光敏元稱為一個(gè)像素。在CCDMOS光敏元，稱為光敏元陣列。nCCD圖像傳感器n按像素的空間排列分為線陣CCD和面陣CCD。線陣CCD主要用于一維尺寸的自動(dòng)檢測(cè)，精度高。面陣CCD主要用于實(shí)時(shí)攝像CCD的基本特征參數(shù)的基本特征參數(shù)n1.響應(yīng)度（光電轉(zhuǎn)換因子）：指輸出的電信號(hào)與輸入的光信號(hào)能量之比：n2.光譜特性：指器件的響應(yīng)度n與入射光頻率或波長的關(guān)系。n3.

2、暗電流：CCD器件在沒有光n信號(hào)輸入時(shí)，由MOS電容中的少數(shù)熱載流子形成的轉(zhuǎn)移電流。暗電流是判斷CCD器件的重要標(biāo)準(zhǔn)。n4.分辨率：表示分辨圖像的能力，取決于光敏單元的間距，常用光敏單元數(shù)表示。n檢測(cè)中CCD對(duì)被測(cè)圖像的分辨率取決于光敏單元的中心距、光學(xué)系統(tǒng)放大倍數(shù)及CCD光敏單元數(shù)。IkI輸出電壓或電流，輸入光信號(hào)能量n例：如果線陣CCD傳感器的光敏單元數(shù)為2048，相鄰光敏單元中心距為14um，光學(xué)系統(tǒng)放大倍數(shù)8，則光敏單元總長度為：n204814um=28.672mmnCCD實(shí)際分辨率14um/8=1.75um。n最大被測(cè)物體尺寸D由下式給出：LNpDDLNp最大被測(cè)物尺寸最大成像尺寸光

3、學(xué)系統(tǒng)放大倍數(shù)光敏單元數(shù)光敏單元中心距n高速線陣CCD舉例nIL-P1-4096是加拿大DALSA公司生產(chǎn)的雙相高速線陣CCD 。n雙相輸出，每相輸出數(shù)據(jù)頻率為25MHz；n線掃描速率為87kHz；n像素尺寸10m10m；每行4096個(gè)像素點(diǎn)；nIL-P1-4096可根據(jù)傳感器光敏單元（像素）上的感光變化，將對(duì)象圖像的感光變化轉(zhuǎn)化為電荷包。電荷包中電子的個(gè)數(shù)是由感光強(qiáng)度和CCD器件的光積分時(shí)間決定的。電荷包被收集到獨(dú)立的存儲(chǔ)井中，然后用像素復(fù)位時(shí)鐘來控制CCD器件的積分和曝光時(shí)間。nCR1、CR2-輸出像素相位操作時(shí)鐘。nRST-像素復(fù)位時(shí)鐘。nTCK是行轉(zhuǎn)移同步信號(hào)，可用來控制轉(zhuǎn)移柵。nPR

4、曝光和積分時(shí)間控制信號(hào)在TCK的兩個(gè)高電平之間，可由PR來控制CCD的曝光和積分時(shí)間。n芯片工作過程：當(dāng)TCK的高電平到來時(shí)，CCD的光敏單元將采集到的光信號(hào)轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的移位單元中。光敏單元在PR積分控制信號(hào)的作用下重新開始感光積分，而進(jìn)入移位單元中的信號(hào)將在兩相操作時(shí)鐘CR1X、CR2X的作用下移出。CCD圖像傳感器的應(yīng)用圖像傳感器的應(yīng)用飛思卡爾杯智能車競賽作品CCD振動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)第第15章章 超聲波傳感器超聲波傳感器n又稱超聲波換能器或超聲波探頭，是一種聲-電轉(zhuǎn)換裝置。廣泛用于超聲波清洗、加工、超聲波檢測(cè)、探傷和測(cè)距等方面。n超聲波：（20KHz聲波）n超聲波在介質(zhì)中傳輸可產(chǎn)生三種振蕩波：n橫波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向垂直于傳播方向）n縱波（質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向同于傳播方向）n表面波（振動(dòng)方向介于縱波和橫波之間）n橫波只能在固體中傳播，縱波能在固、液、氣中傳播。表面波隨深度增加衰減迅速。超聲波傳感器應(yīng)用超聲波傳感器應(yīng)用n1、超聲波無損探傷：利用超聲波在被檢材料中傳播時(shí)，在缺陷處產(chǎn)生的折射、反射或衰減等，建立缺陷與超聲波強(qiáng)度、相位、頻率、衰減特性等間的相關(guān)關(guān)