检测技术原理固态图像传感器.ppt

检测技术原理固态图像传感器CCD（电荷耦合器件工作原理）nCCD是以阵列形式排列在衬底材料上的金属－氧化物－半导体(MOS)电容器件组成，具有光生电荷、积蓄和转移电荷功能光光线P型硅势阱一个势阱所收集的光生电荷称为一个“电荷包”一个MOS光敏元称为一个像素在CCDMOS光敏元，称为光敏元阵列nCCD图像传感器n按像素的空间排列分为线阵CCD和面阵CCD线阵CCD主要用于一维尺寸的自动检测，精度高面阵CCD主要用于实时摄像CCD的基本特征参数的基本特征参数n1.响应度（光电转换因子）：指输出的电信号与输入的光信号能量之比：n2.光谱特性：指器件的响应度n与入射光频率或波长的关系n3.暗电流：CCD器件在没有光n信号输入时，由MOS电容中的少数热载流子形成的转移电流暗电流是判断CCD器件的重要标准n4.分辨率：表示分辨图像的能力，取决于光敏单元的间距，常用光敏单元数表示n检测中CCD对被测图像的分辨率取决于光敏单元的中心距、光学系统放大倍数及CCD光敏单元数n例：如果线阵CCD传感器的光敏单元数为2048，相邻光敏单元中心距为14um，光学系统放大倍数8，则光敏单元总长度为：n2048×14um=28.672mmnCCD实际分辨率14um/8=1.75um。

n最大被测物体尺寸D由下式给出：n高速线阵CCD举例nIL-P1-4096是加拿大DALSA公司生产的双相高速线阵CCD n双相输出，每相输出数据频率为25MHz；n·线扫描速率为87kHz；n·像素尺寸10μm×10μm；每行4096个像素点；nIL-P1-4096可根据传感器光敏单元（像素）上的感光变化，将对象图像的感光变化转化为电荷包电荷包中电子的个数是由感光强度和CCD器件的光积分时间决定的电荷包被收集到独立的存储井中，然后用像素复位时钟来控制CCD器件的积分和曝光时间nCR1、CR2-输出像素相位操作时钟nRST-像素复位时钟nTCK是行转移同步信号，可用来控制转移栅nPR曝光和积分时间控制信号在TCK的两个高电平之间，可由PR来控制CCD的曝光和积分时间n芯片工作过程：当TCK的高电平到来时，CCD的光敏单元将采集到的光信号转移到相应的移位单元中光敏单元在PR积分控制信号的作用下重新开始感光积分，而进入移位单元中的信号将在两相操作时钟CR1X、CR2X的作用下移出CCD图像像传感器的感器的应用用飞思卡尔杯智能车竞赛作品CCD振动测量系统第第15章章￿ ￿超声波超声波传感器感器n又称超声波换能器或超声波探头，是一种声-电转换装置。

广泛用于超声波清洗、加工、超声波检测、探伤和测距等方面n超声波：（>20KHz声波）n超声波在介质中传输可产生三种振荡波：n横波（质点振动方向垂直于传播方向）n纵波（质点振动方向同于传播方向）n表面波（振动方向介于纵波和横波之间）n横波只能在固体中传播，纵波能在固、液、气中传播表面波随深度增加衰减迅速超声波超声波传感器感器应用用n1、超声波无损探伤：利用超声波在被检材料中传播时，在缺陷处产生的折射、反射或衰减等，建立缺陷与超声波强度、相位、频率、衰减特性等间的相关关系，超声探伤是目前最为广泛的无损检测方法数字超声波探数字超声波探伤仪超声波探超声波探伤n2.超声波超声波测距距3.超声波清洗超声波清洗。