淺析光電檢測技術的特點及發(fā)展前景

馬堅?王政?馮康太

摘 要：檢測技術在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著舉足輕重的作用，目前我國已將檢測技術列入了優(yōu)先發(fā)展的科學技術之一。光電檢測技術是光學與電子學相互作用結合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術，因其具有測量精度高、無接觸無損、檢測速度快、自動化程度高等突出特點被廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等領域，成為現(xiàn)代檢測技術發(fā)展的主要方向。光電檢測技術的迅速發(fā)展正是我國信息科學技術發(fā)展的重要體現(xiàn)，本文圍繞光電檢測技術的特點及發(fā)展前景進行了詳細分析研究。

關鍵詞：光電檢測;高精度;高速度;發(fā)展前景

近年來，隨著科學技術的迅速發(fā)展人們已進入了自動化、信息化時代。無論是科學研究還是人們的日常生活及產(chǎn)品生產(chǎn)過程中都需要依靠檢測技術來實現(xiàn)制動控制或自動調節(jié)。檢測技術在國民經(jīng)濟發(fā)展中有著舉足輕重的作用，目前我國已將檢測技術列入了優(yōu)先發(fā)展的科學技術之一。光電檢測技術是光學與電子學相互作用結合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術，因其具有測量精度高、無接觸無損、檢測速度快、自動化程度高等突出特點被廣泛應用于農業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等領域，成為現(xiàn)代檢測技術發(fā)展的主要方向。光電檢測技術的迅速發(fā)展正是我國信息科學技術發(fā)展的重要體現(xiàn)，下面筆者對光電檢測技術的特點及發(fā)展前景進行了詳細分析研究。

一、光電檢測技術

所謂光電檢測技術實質上是利用電子技術對光學信號進行檢測、傳遞、控制計算、顯示的一項技術。其原理是以激光、紅外等現(xiàn)代光電子器件作為基礎，通過對被檢測物體的光輻射，經(jīng)光電檢測器接收光輻射并轉換為電信號，由輸入電路、放大濾波等檢測電路提取有用信息，信息經(jīng)計算機處理后，最終顯示輸出所需要的檢測物理參數(shù)。從原理上來看，它幾乎可以檢測一切能夠影響光量和光特性的非電量。光電檢測技術主要包括了以下幾種技術：光電變換技術、光信息獲取技術、光信息測量技術、測量信息的光電處理技術等。

二、光電檢測技術的特點

光電檢測技術是由光、電、計算機相結合的一項新技術，它推動了現(xiàn)代科學及現(xiàn)代化建設的進一步發(fā)展，是人們生活中不可缺少的新技術，是當前最具有潛力的信息技術之一，其具有以下特點。

1.高精度。高精度可以說是光電檢測技術最突出的一項特點，它比任何一項檢測技術的精度都高。就拿激光干涉法檢測長度的精度來說，其可達0.05um/m;用激光測距離法測量地球與月球之間距離的分辨率可達1M。

2.高速度。我們知道光是各種物質中傳播速度最快的，而光電檢測技術是以光為媒介，這樣一來用光學的方法獲取及傳遞信息無疑也是最快的。

3.無接觸、無損。基于光本身的一些特性其照到被檢測物體上幾乎可以認為是沒有測量力的，與被檢測物無摩擦、無損，可以實現(xiàn)動態(tài)測量，使檢測效率達到最高化。

4.遠距離、大量程。光是最便于遠距離傳播的介質，因此在遙控及遙測的檢測中最適用。

5.壽命長。光波是永不磨損的，基本上都可以做到永久地使用。

6.信息處理及運算能力強，可將復雜信息并行處理。

三、光電檢測技術發(fā)展前景

隨著時代的不斷進步，國與國之間的斗爭已逐步發(fā)展成為科學技術水平之間的斗爭。檢測技術在國民經(jīng)濟各行業(yè)中起著舉足輕重的作用，光電檢測技術的出現(xiàn)是我國科技水平發(fā)展的重要體現(xiàn)。因此，新形勢下隨著計算機及科研技術的不斷提高必將推進光電檢測技術向著高精度、數(shù)字化、智能化、多元化、自動化方向發(fā)展。①高精度方向發(fā)展：檢測精度向更高更精的方向發(fā)展，如今光電檢測技術已發(fā)展出納米、亞納米的高精度測量新技術，而這一技術將逐步成為今后的發(fā)展熱點。②智能化方向發(fā)展：隨著計算機、網(wǎng)絡技術的迅速發(fā)展，智能化技術被廣泛應用于生活的各個領域，生活中處處可見智能化產(chǎn)品，光電檢測系統(tǒng)智能化發(fā)展也將是未來發(fā)展的必然趨勢，如光電跟蹤及光電掃描測量技術等等 。③數(shù)字化方向發(fā)展：今后的檢測結果將向數(shù)字化方向發(fā)展，從而實現(xiàn)光電測量與光電控制一體化發(fā)展。④多元化方向發(fā)展：多元化發(fā)展具體體現(xiàn)在光電檢測儀器的檢測功能上，其主要向著綜合性、多參數(shù)性、多維測量等更多人們無法觸及或目前無法想象的更高領域發(fā)展。⑤微型化方向發(fā)展：光電檢測儀器所用電子無件及電路向集成化方向發(fā)展，未來光電檢測系統(tǒng)將向著小型、快速的微型光、機、電檢測系統(tǒng)方向發(fā)展.⑥自動化方向發(fā)展：自動化發(fā)展主要體現(xiàn)在檢測技術上，自動化、非接觸、快速在線測量也將成為光電檢測的主要發(fā)展方向。

其次，激光光電檢測將成為最主要的發(fā)展方向。一直以來激光技術一直被寄以厚望被世人看好，但由于成本過高，其應用也受到了很大限制。近年來，隨著半導體技術的迅速發(fā)展及進步，激光傳感器的價格慢慢有所下降，到了人們可以接受的價格，成本的穩(wěn)定及技術的不斷提高使得激光光電檢測技術逐步占領所有新的應用領域并取代那些昂貴且復雜的檢測方案。同時，激光超聲檢測技術也是光電檢測技術的另一主要發(fā)展方向，它與常規(guī)超聲檢測相比具有無需耦合劑、可實現(xiàn)快速掃描、在線檢測、可測量薄工件、空間分辨率高等一系列優(yōu)勢。

再次，智能光電檢測系統(tǒng)也逐步成為另一重要發(fā)展方向，其主要由五大部分組成分別為：智能信號處理系統(tǒng)、光電傳感系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)及接口單元。智能光電檢測系統(tǒng)功能非常強大可以自我完成診斷與調整，對環(huán)境適應能力強、測量范圍廣、精確度高，再加上智能的人機交互界面從而大大簡化了操作程序，提高了檢測效率。

四、結語

隨著現(xiàn)代科學技術的進一步發(fā)展，光電檢測技術將朝著檢測結果高精度、系統(tǒng)智能化、檢測結果數(shù)字化、檢測功能多元化、檢測器件微型化及系統(tǒng)自動化方向發(fā)展。激光光電檢測系統(tǒng)及智能光電檢測系統(tǒng)的出現(xiàn)將推動光電檢測技術的進一步發(fā)展，其應用也越來越廣泛為我國國民經(jīng)濟發(fā)展做出更大的貢獻。

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