嵌入式光电检测系统设计及应用 本书特色

本书以高灵敏度激光吸收光谱、FBG传感系统、脉冲涡流无损检测系统等嵌入式光电检测系统为对象，从光源、光学器件出发，阐述了嵌入式光电检测系统中涉及的光电检测原理、嵌入式技术，并从嵌入式光电检测系统构成和实际工程应用出发，详细地分析和介绍了布拉格光纤光栅检测系统、电磁脉冲涡流检测系统、激光光谱检测系统的系统设计、硬件和软件实现，*后通过光电检测系统的实际应用案例，介绍了光电检测系统在火灾探测中的应用。 本书可供光电检测和嵌入式开发应用等领域的科技工作者、教师、研究生和高年级本科生阅读，也可供高等院校物理学、光学技术与光电仪器、检测技术与自动化仪表、光电信息科学与工程、光电子等相关专业的师生参考。

嵌入式光电检测系统设计及应用 内容简介

本书以高灵敏度激光吸收光谱、FBG传感系统、脉冲涡流无损检测系统等嵌入式光电检测系统为对象，从光源、光学器件出发，阐述了嵌入式光电检测系统中涉及的光电检测原理、嵌入式技术，并从嵌入式光电检测系统构成和实际工程应用出发，详细地分析和介绍了布拉格光纤光栅检测系统、电磁脉冲涡流检测系统、激光光谱检测系统的系统设计、硬件和软件实现，很后通过光电检测系统的实际应用案例，介绍了光电检测系统在火灾探测中的应用。 本书可供光电检测和嵌入式开发应用等领域的科技工作者、教师、研究生和高年级本科生阅读，也可供高等院校物理学、光学技术与光电仪器、检测技术与自动化仪表、光电信息科学与工程、光电子等相关专业的师生参考。

嵌入式光电检测系统设计及应用 目录

第1章 光电检测系统概述 1
1.1 引言 2
1.2 光电检测系统的主要构成 2
1.2.1 光源和照明光学系统 3
1.2.2 被测对象和光学变换 3
1.2.3 光信号的匹配处理 4
1.2.4 光电转换 4
1.2.5 电信号的放大与处理 4
1.2.6 计算机的存储、显示与控制 4
1.3 光电检测系统的工作原理 5
1.3.1 把待测量变换为光信息模拟量 5
1.3.2 把待测量变换为光信息脉冲量 5
1.3.3 光电检测系统的基本结构形式 6
1.4 光电检测系统的基本特性 7
1.4.1 光电检测系统的静态特性 7
1.4.2 光电检测系统的动态特性 10
1.5 光电检测系统的发展趋势 12
参考文献 13
第2章 光电检测理论基础 15
2.1 概述 16
2.2 激光吸收光谱检测原理 16
2.2.1 Lambert-Beer定律及测温原理 16
2.2.2 分子吸收线型与线宽 17
2.2.3 TDLAS测量技术 19
2.3 光纤光栅分布式检测原理 22
2.3.1 光纤光栅特性及传感原理 22
2.3.2 FBG传感器解调原理 26
2.4 基于脉冲涡流的平板导体无损检测原理 28
2.4.1 Dodd-Deeds涡流解析模型 28
2.4.2 平板导体的脉冲涡流模型 33
2.4.3 基于脉冲涡流平板导体表面缺陷的解析模型 36
参考文献 41
第3章 光电检测系统 45
3.1 光电检测系统的基本构成 46
3.2 光源及光学器件 46
3.3 光电探测技术 55
3.3.1 光电效应和光热效应 55
3.3.2 常见光电探测器 56
3.4 光电信号的预处理技术 57
3.4.1 光电流模式 57
3.4.2 光电导模式 59
3.5 光电微弱信号处理技术 61
3.5.1 光电检测系统的噪声 61
3.5.2 噪声的统计特征 64
3.5.3 微弱光电信号检测常用技术 66
参考文献 69
第4章 嵌入式系统原理及其在光电检测中的应用 73
4.1 嵌入式系统的基本概念 74
4.2 嵌入式系统的特点 74
4.2.1 嵌入式系统的要求 75
4.2.2 嵌入式系统的特征 75
4.2.3 嵌入式系统的发展 76
4.3 嵌入式系统的组成 76
4.3.1 嵌入式系统的硬件组成 77
4.3.2 嵌入式系统的软件组成 78
4.4 嵌入式光电检测系统硬件开发平台 79
4.4.1 嵌入式8位单片机硬件开发平台 80
4.4.2 嵌入式32位STM32F103单片机硬件开发平台 80
4.4.3 嵌入式光电检测系统外设接口 82
4.5 嵌入式光电检测系统开发应用 98
4.5.1 基于C8051F340高速单片机的高精度定时装置的设计 98
4.5.2 基于STM32F103的太阳跟踪控制系统的设计 102
参考文献 107
第5章 布拉格光纤光栅检测系统 109
5.1 检测系统总体结构 110
5.1.1 设计要求与系统功能 110
5.1.2 FBG传感系统测量方案 110
5.2 检测系统的主要仪器及特性 111
5.2.1 宽带光源 111
5.2.2 光隔离器 112
5.2.3 光耦合器 112
5.2.4 FBG传感器 113
5.2.5 光纤F-P可调谐滤波器 113
5.2.6 PIN光电二极管 114
5.3 PIN光电二极管检测电路 114
5.3.1 光电二极管的工作模式 114
5.3.2 光电二极管检测电路的设计 115
5.4 光纤F-P可调谐滤波器驱动电路 119
5.4.1 DAC输出电路 119
5.4.2 驱动电压调理电路 120

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