馬堅(jiān)?王政?馮康太

摘 要：檢測技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著舉足輕重的作用，目前我國已將檢測技術(shù)列入了優(yōu)先發(fā)展的科學(xué)技術(shù)之一。光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相互作用結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，因其具有測量精度高、無接觸無損、檢測速度快、自動(dòng)化程度高等突出特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代檢測技術(shù)發(fā)展的主要方向。光電檢測技術(shù)的迅速發(fā)展正是我國信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，本文圍繞光電檢測技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展前景進(jìn)行了詳細(xì)分析研究。

關(guān)鍵詞：光電檢測;高精度;高速度;發(fā)展前景

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展人們已進(jìn)入了自動(dòng)化、信息化時(shí)代。無論是科學(xué)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(shù)來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)控制或自動(dòng)調(diào)節(jié)。檢測技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中有著舉足輕重的作用，目前我國已將檢測技術(shù)列入了優(yōu)先發(fā)展的科學(xué)技術(shù)之一。光電檢測技術(shù)是光學(xué)與電子學(xué)相互作用結(jié)合而產(chǎn)生的一門新興檢測技術(shù)，因其具有測量精度高、無接觸無損、檢測速度快、自動(dòng)化程度高等突出特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，成為現(xiàn)代檢測技術(shù)發(fā)展的主要方向。光電檢測技術(shù)的迅速發(fā)展正是我國信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，下面筆者對(duì)光電檢測技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展前景進(jìn)行了詳細(xì)分析研究。

一、光電檢測技術(shù)

所謂光電檢測技術(shù)實(shí)質(zhì)上是利用電子技術(shù)對(duì)光學(xué)信號(hào)進(jìn)行檢測、傳遞、控制計(jì)算、顯示的一項(xiàng)技術(shù)。其原理是以激光、紅外等現(xiàn)代光電子器件作為基礎(chǔ)，通過對(duì)被檢測物體的光輻射，經(jīng)光電檢測器接收光輻射并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，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(jì)算機(jī)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(shù)主要包括了以下幾種技術(shù)：光電變換技術(shù)、光信息獲取技術(shù)、光信息測量技術(shù)、測量信息的光電處理技術(shù)等。

二、光電檢測技術(shù)的特點(diǎn)

光電檢測技術(shù)是由光、電、計(jì)算機(jī)相結(jié)合的一項(xiàng)新技術(shù)，它推動(dòng)了現(xiàn)代科學(xué)及現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展，是人們生活中不可缺少的新技術(shù)，是當(dāng)前最具有潛力的信息技術(shù)之一，其具有以下特點(diǎn)。

1.高精度。高精度可以說是光電檢測技術(shù)最突出的一項(xiàng)特點(diǎn)，它比任何一項(xiàng)檢測技術(shù)的精度都高。就拿激光干涉法檢測長度的精度來說，其可達(dá)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(dá)1M。

2.高速度。我們知道光是各種物質(zhì)中傳播速度最快的，而光電檢測技術(shù)是以光為媒介，這樣一來用光學(xué)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(rèn)為是沒有測量力的，與被檢測物無摩擦、無損，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測量，使檢測效率達(dá)到最高化。

4.遠(yuǎn)距離、大量程。光是最便于遠(yuǎn)距離傳播的介質(zhì)，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(yùn)算能力強(qiáng)，可將復(fù)雜信息并行處理。

三、光電檢測技術(shù)發(fā)展前景

隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，國與國之間的斗爭已逐步發(fā)展成為科學(xué)技術(shù)水平之間的斗爭。檢測技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各行業(yè)中起著舉足輕重的作用，光電檢測技術(shù)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(jì)算機(jī)及科研技術(shù)的不斷提高必將推進(jìn)光電檢測技術(shù)向著高精度、數(shù)字化、智能化、多元化、自動(dòng)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(shù)已發(fā)展出納米、亞納米的高精度測量新技術(shù)，而這一技術(shù)將逐步成為今后的發(fā)展熱點(diǎn)。②智能化方向發(fā)展：隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展，智能化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生活的各個(gè)領(lǐng)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(shù)等等 。③數(shù)字化方向發(fā)展：今后的檢測結(jié)果將向數(shù)字化方向發(fā)展，從而實(shí)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(lǐng)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(jī)、電檢測系統(tǒng)方向發(fā)展.⑥自動(dòng)化方向發(fā)展：自動(dòng)化發(fā)展主要體現(xiàn)在檢測技術(shù)上，自動(dòng)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(shù)一直被寄以厚望被世人看好，但由于成本過高，其應(yīng)用也受到了很大限制。近年來，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展及進(jìn)步，激光傳感器的價(jià)格慢慢有所下降，到了人們可以接受的價(jià)格，成本的穩(wěn)定及技術(shù)的不斷提高使得激光光電檢測技術(shù)逐步占領(lǐng)所有新的應(yīng)用領(lǐng)域并取代那些昂貴且復(fù)雜的檢測方案。同時(shí)，激光超聲檢測技術(shù)也是光電檢測技術(shù)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(shí)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(hào)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(qiáng)大可以自我完成診斷與調(diào)整，對(duì)環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、測量范圍廣、精確度高，再加上智能的人機(jī)交互界面從而大大簡化了操作程序，提高了檢測效率。

四、結(jié)語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，光電檢測技術(shù)將朝著檢測結(jié)果高精度、系統(tǒng)智能化、檢測結(jié)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(dòng)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(dòng)光電檢測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，其應(yīng)用也越來越廣泛為我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

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