第1章光电检测系统概述 111引言 212光电检测系统的主要构成 2121光源和照明光学系统 3122被测对象和光学变换 3123光信号的匹配处理 4124光电转换 4125电信号的放大与处理 4126计算机的存储、显示与控制 413光电检测系统的工作原理 5131把待测量变换为光信息模拟量 5132把待测量变换为光信息脉冲量 5133光电检测系统的基本结构形式 614光电检测系统的基本特性 7141光电检测系统的静态特性 7142光电检测系统的动态特性 1015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 1521概述 1622激光吸收光谱检测原理 16221Lambert-Beer定律及测温原理 16222分子吸收线型与线宽 17223TDLAS测量技术 1923光纤光栅分布式检测原理 22231光纤光栅特性及传感原理 22232FBG传感器解调原理 2624基于脉冲涡流的平板导体无损检测原理 28241Dodd-Deeds涡流解析模型 28242平板导体的脉冲涡流模型 33243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 4531光电检测系统的基本构成 4632光源及光学器件 4633光电探测技术 55331光电效应和光热效应 55332常见光电探测器 5634光电信号的预处理技术 57341光电流模式 57342光电导模式 5935光电微弱信号处理技术 61351光电检测系统的噪声 61352噪声的统计特征 64353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 7341嵌入式系统的基本概念 7442嵌入式系统的特点 74421嵌入式系统的要求 75422嵌入式系统的特征 75423嵌入式系统的发展 7643嵌入式系统的组成 76431嵌入式系统的硬件组成 77432嵌入式系统的软件组成 7844嵌入式光电检测系统硬件开发平台 79441嵌入式8位单片机硬件开发平台 80442嵌入式32位STM32F103单片机硬件开发平台 80443嵌入式光电检测系统外设接口 8245嵌入式光电检测系统开发应用 98451基于C8051F340高速单片机的高精度定时装置的设计 98452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 10951检测系统总体结构 110511设计要求与系统功能 110512FBG传感系统测量方案 11052检测系统的主要仪器及特性 111521宽带光源 111522光隔离器 112523光耦合器 112524FBG传感器 113525光纤F-P可调谐滤波器 113526PIN光电二极管 11453PIN光电二极管检测电路 114531光电二极管的工作模式 114532光电二极管检测电路的设计 11554光纤F-P可调谐滤波器驱动电路 119541DAC输出电路 119542驱动电压调理电路 12055分布式FBG温度和压力测量 121551温度测量 121552压力测量 12356FBG瞬态温度测量法 125561研究背景 125562装置结构 126563信号处理算法 12757基于FBG传感器的爆轰速度和压力测量 128571爆轰波的基本概念 128572测量爆轰速度和压力的背景技术 129573基于FBG传感器的爆轰速度测量原理 129574基于FBG传感器的爆轰压力测量原理 130575基于FBG传感器的爆轰速度和压力测量系统 132参考文献 133第6章电磁脉冲涡流检测系统 13561电磁脉冲涡流探头设计 136611GMR脉冲涡流探头 136612Hall脉冲涡流探头 13762嵌入式脉冲涡流驱动技术 137621系统构成 137622嵌入式脉冲涡流激励源软件设计 140623实验测试 14263嵌入式脉冲涡流缺陷检测 145631系统构成 145632嵌入式脉冲涡流自动缺陷检测仪器硬件设计 145633嵌入式脉冲涡流自动缺陷检测仪器软件设计 14964脉冲涡流信号处理 151641小波理论的脉冲涡流快速预处理算法研究 151642小波去噪理论 152643脉冲涡流响应信号的实时预处理 153644脉冲涡流响应信号的快速小波去噪算法研究 158645实验结果与讨论 16065缺陷分类算法 160651脉冲涡流缺陷识别与定量检测平台 161652基于频谱分析的脉冲涡流缺陷识别研究 163653基于小波变换与频谱分析的缺陷识别研究 171654基于功率谱密度分析和小波变换的脉冲涡流缺陷识别研究 175655基于功率谱密度和经验模态分解的脉冲涡流缺陷识别研究 182参考文献 191第7章激光光谱检测系统 19571测量总体机构 19672激光驱动技术 197721基于Wavelength模块的激光驱动器 197722自主研制的激光驱动器 20673多光程技术 212731Herriott型长光程池设计理论 213732新型Herriott长光程模拟 214733螺旋式Herroitt多光程池 21774信号处理技术 220741锁相放大器的工作原理 220742锁相放大器的基本组成和部件 22175仪器实现与应用 224751基于TDLAS的小型化C2H2测量系统研究 224752基于激光双吸收谱线的氨气温度测量研究 227参考文献 231第8章光电检测系统在火灾探测中的应用 23581概述 23682图像处理技术在火灾探测中的应用 236821多特征量对数回归的火灾识别算法 237822实验结果与分析 23983多特征量数据融合的嵌入式火灾早期预警系统 242831早期火灾发生特点及特征量的选择 243832火灾早期预警系统 243833火灾模拟实验 245834实验结果与讨论 24784自由基发射光谱在火灾探测中的应用 247841实验系统 248842