第2版前言

第1版前言

第1章光电传感器技术基础

1.1光辐射的度量

1.1.1与辐射源有关的参数

1.1.2与接收器有关的参数

1.1.3辐射源的光谱辐射分布

1.1.4量子流速率

1.2物体热辐射

1.2.1黑体辐射定律

1.2.2辐射体的分类

1.3辐射度量参数与光度量参数的关系

1.3.1人眼的光视效率

1.3.2人眼的光谱光视效能

1.3.3两种辐射体光视效能的计算

1.4半导体对光的吸收

1.4.1光吸收的一般规律

1.4.2半导体对光的吸收

1.5光电效应

1.5.1内光电效应

1.5.2光电发射效应

思考题与习题1

第2章光源

2.1光源的分类

2.2钨丝灯

2.2.1钨丝白炽灯

2.2.2卤钨灯

2.3气体放电灯

2.3.1气体放电

2.3.2氙灯

2.4金属蒸气灯

2.4.1水银蒸气灯

2.4.2钠灯

2.5半导体发光二极管光源

2.5.1发光二极管的发光机理

2.5.2发光强度-电流特性

2.5.3发光光谱和发光效率

2.6激光光源

2.6.1激光的产生机理

2.6.2氦-氖激光器

2.6.3半导体激光器

2.7光电传感器应用系统中光源与

照度的匹配

2.7.1光源的选择

2.7.2照度匹配

思考题与习题2

第3章光电导器件

3.1光敏电阻的原理与结构

3.1.1光敏电阻的基本原理

3.1.2光敏电阻的基本结构

3.1.3典型光敏电阻

3.2光敏电阻的基本特性

3.2.1光电特性

3.2.2伏安特性

3.2.3温度特性

3.2.4时间响应

3.2.5噪声特性

3.2.6光谱响应

3.3光敏电阻的偏置电路

3.3.1基本偏置电路

3.3.2恒流电路

3.3.3恒压电路

3.3.4举例

3.4光敏电阻的应用实例

3.4.1照明灯的光电控制电路

3.4.2火焰探测报警器

3.4.3照相机电子快门

思考题与习题3

第4章光生伏特器件

4.1硅光敏二极管

4.1.1硅光敏二极管的工作原理

4.1.2光敏二极管的基本特性

4.2其他类型的光生伏特器件

4.2.1PIN型光敏二极管

4.2.2雪崩光敏二极管

4.2.3硅光电池

4.2.4光敏晶体管

4.2.5色敏光生伏特器件

4.2.6光伏器件组合器件

4.2.7光电位置敏感器件

4.3光生伏特器件的偏置电路

4.3.1反向偏置电路

4.3.2零伏偏置电路

思考题与习题4

第5章光电发射器件

5.1光电发射阴极

5.1.1光电发射阴极的主要参数

5.1.2光电阴极材料

5.2真空光电管与光电倍增管的工作原理

5.2.1真空光电管的原理

5.2.2光电倍增管的原理

5.3光电倍增管的基本特性

5.3.1灵敏度

5.3.2电流放大倍数

5.3.3暗电流

5.3.4噪声

5.3.5伏安特性

5.3.6线性

5.3.7疲劳与衰老

5.4光电倍增管的供电电路

5.4.1电阻链分压型供电电路

5.4.2末级的并联电容

5.4.3电源电压的稳定度

5.5光电倍增管的典型应用

5.5.1光谱探测领域的应用

5.5.2时间分辨荧光免疫分析

中的应用

思考题与习题5

第6章红外与THz的探测

6.1热辐射的一般规律

6.1.1温度变化方程

6.1.2热电器件的最小可探测功率

6.2热敏电阻与热电堆

6.2.1热敏电阻

6.2.2热电偶探测器

6.2.3热电堆探测器

6.2.4热敏电阻的用途

6.2.5典型热敏电阻简介

6.3热释电器件

6.3.1热释电器件的基本工作原理

6.3.2热释电器件的电压灵敏度

6.3.3热释电器件的噪声

6.3.4响应时间

6.3.5热释电探测器的阻抗特性

6.3.6热释电器件的类型

6.3.7典型热释电器件

6.4红外与热辐射探测技术

6.5太赫兹波的探测技术

6.5.1太赫兹波脉冲探测

6.5.2太赫兹连续波探测

6.5.3太赫兹波单光子探测

思考题与习题6

第7章图像扫描与图像显示技术

7.1图像解析原理

7.1.1图像的解析方法

7.1.2图像传感器的基本技术参数

7.2图像的显示与电视制式

7.2.1CRT电视监视器及其扫描方式

7.2.2电视制式

7.3图像显示器的分类

7.3.1阴极射线管显示器

7.3.2液晶显示器

7.4典型图像显示器

7.4.1TFTLCD器件

7.4.2TFTLCD图像显示器

7.4.3LED图像显示器

思考题与习题7

第8章CCD光电图像传感器

8.1电荷存储

8.2电荷耦合

8.3CCD电极结构

8.3.1三相CCD的电极结构

8.3.2二相CCD

8.3.3四相CCD

8.3.4体沟道CCD

8.4电荷的注入和检测

8.4.1光注入

8.4.2电注入

8.4.3电荷的检测

8.5典型线阵CCD图像传感器

8.5.1单沟道线阵CCD图像传感器

8.5.2双沟道线阵CCD图像传感器

8.5.3线阵CCD类型与发展

8.6典型面阵CCD图像传感器

8.6.1概述

8.6.2典型帧转移型面阵CCD器件

思考题与习题8

第9章CMOS光电图像传感器

9.1MOS与CMOS场效应晶体管

9.1.1MOS场效应晶体管的基本结构

9.1.2场效应晶体管的主要性能参数

9.2CMOS图像传感器的原理与结构

9.2.1CMOS图像传感器的组成

9.2.2CMOS图像传感器的像敏单元

结构

9.2.3CMOS图像传感器的工作流程

9.2.4CMOS图像传感器的辅助电路

9.3CMOS图像传感器的特性参数

9.4典型CMOS图像传感器

9.4.1IBIS4 6600型CMOS图像传感器

9.4.2IBIS5B1300型CMOS图像

传感器

9.4.3高速CMOS图像传感器

9.5CMOS图像传感器的应用实例

9.5.1IM28SA型CMOS摄像机

9.5.2MC1300高速CMOS摄像机

思考题与习题9

第10章彩色图像传感器与彩色

数码相机概述

10.1彩色线阵CCD图像传感器

10.1.1ILX522K器件

10.1.2TCD2252D器件

10.2彩色面阵CCD图像传感器

10.3彩色面阵CCD摄像机概述

10.3.1三管彩色面阵CCD摄像机

10.3.2两管彩色面阵CCD摄像机

10.3.3单管CCD彩色摄像机

10.4彩色面阵CCD数码相机概述

10.5彩色面阵CMOS数码相机概述

思考题与习题10

第11章光电传感器输出信号

的数据采集

11.1光电传感器信号的二值化处理

11.1.1单元光电信号的二值化处理

11.1.2序列光电信号二值化处理

11.2光电信号二值化数据采集

11.3光电信号的量化处理与A/D

数据采集

11.3.1单元光电信号的量化处理

11.3.2单元光电信号A/D数据采集

11.3.3序列光电信号的量化处理

11.3.4序列光电信号的A/D数据采集与

计算机接口

11.4面阵CCD的数据采集与计算机

接口

11.4.1基于PC总线的图像采集卡

11.4.2典型图像数据采集卡

11.4.3基于USB2.0的计算机接口

11.4.4基于嵌入式系统的CCD图像

数据采集

思考题与习题11

第12章特种图像传感器

12.1微光图像传感器

12.1.1微光图像传感器的发展概况

12.1.2微光电视摄像系统

12.1.3微光电视摄像系统观察距离

的估算

12.1.4微光CCD摄像器件

12.2红外CCD图像传感器

12.2.1主动红外电视摄像系统

12.2.2被动红外电视摄像系统

12.3X射线CCD图像传感器

12.3.1X射线像增强器

12.3.2医用X射线电视CCD摄像

系统

12.3.3工业用X射线光电检测系统

思考题与习题12

第13章光电传感器应用实例

13.1光电传感器用于一维尺寸的测量

13.1.1玻璃管内、外径尺寸测量控制

仪器的技术要求

13.1.2仪器的工作原理

13.1.3线阵CCD的选择

13.1.4光学系统设计

13.1.5外径、壁厚的检测电路

13.1.6微机数据采集接口

13.1.7讨论

13.2CCD的拼接技术在尺寸测量系统

中的应用

13.2.1CCD的机械拼接技术在尺寸测量

中的应用

13.2.2线阵CCD的光学拼接

13.3线阵CCD传感器用于二维位

置的测量

13.3.1高精度二维位置测量系统

13.3.2光学系统误差分析

13.4CCD在BGA引脚三维尺寸测量

中的应用

13.4.1测量原理

13.4.2数学模型

13.4.3系统的标定

13.4.4BGA芯片测量实验

13.5CCD图像传感器用于平板位置

的检测

13.5.1平板位置检测的基本原理

13.5.2平板位置检测系统

13.6利用线阵CCD非接触测量材料

变形量的方法

13.7激光光斑的尺寸测量系统

13.7.1激光光斑的尺寸测量原理

13.7.2系统的总体设计

13.7.3系统的基本组成及工作流程

13.7.4系统硬件设计

13.7.5系统软件设计

13.8CCD图像传感器用于物体振动

的非接触测量

13.8.1工作原理

13.8.2振动测量的硬件电路

13.8.3软件设计

13.8.4振动台测试实验结果

13.9利用激光准直技术测量物体的直

线度与同轴度

13.9.1激光准直测量原理

13.9.2不直度的测量

13.9.3不同轴度的测量

13.10光电信息变换技术在搜索、跟踪与

制导中的应用

13.10.1搜索仪与跟踪仪

13.10.2激光制导

13.10.3红外跟踪制导

13.11CCD光电传感器用于ICPAES

光谱探测

13.11.1ICPAES探测器的基本原理

13.11.2实验结果分析

13.12扫描成像技术在表面质量

检测中的应用

13.12.1宽幅面物体表面质量的

检测与分析

13.12.2汽车制动钳内凹槽表面

质量的检测

13.13面阵CCD图像传感器用于钢板

长宽尺寸测量系统

13.14医用电子内窥镜系统

13.14.1工作原理

13.14.2系统的设计

13.14.3CCD驱动、图像采集、编码

电路

13.14.4内窥镜视频驱动亮度控制系

统的研制

13.14.5电子内窥镜标准视频图像的

畸变实时校正

13.14.6基于PCI总线的内窥镜图像实

时采集系统

13.14.7电子内窥镜图像处理软件系统

的设计

思考题与习题13

第14章课程设计与毕业设计

14.1辐度学和光度学物理量测量的波长

问题

14.1.1被测辐射体的光谱分布与探测器

的光谱响应

14.1.2辐射量的测量

14.1.3光度学参数的测量

14.1.4辐度学和光度学参数测量的精度

影响因素

14.2光功率测量方法与光功率计的

设计

14.2.1主要掌握的内容

14.2.2光功率

14.2.3光纤光功率的测量方法

14.2.4光纤光功率计的设计

14.2.5课程设计内容

14.3照度测量方法与照度计的设计

14.3.1主要内容

14.3.2照度的概念

14.3.3照度的测量方法

14.3.4照度计的设计原则

14.3.5照度计的设计内容

14.4发光强度测量仪设计

14.4.1发光强度

14.4.2发光强度的测量方法

14.4.3发光强度测量仪的设计内容

14.4.4发光强度测量中应注意的

问题

14.5亮度测量方法与亮度计的设计

14.5.1亮度的概念

14.5.2亮度的测量方法

14.5.3亮度计的设计原则

14.6红外遥控开关的设计

14.6.1设计思路

14.6.2密码的编制方法

14.6.3红外遥控多功能开关的技术

要求

14.6.4对器材的需求

14.6.5密码光电遥控多功能开关的

设计

14.6.6典型红外遥控发射器

14.6.7典型红外遥控接收器

14.6.8译码与功能控制器

14.7红外测温仪的设计

14.7.1物体热辐射的概念

14.7.2红外测温方法

14.7.3红外测温仪的设计原则

14.7.4红外测温仪的设计内容

参考文献2100433B

本书系统地介绍了各种光电传感器的基本原理、特性、发展趋势与应用等。内容围绕单元光电器件与集成光电器件为主线展开，突出外特性与应用问题，特别注重光电成像，图像、图形检测与分析等技术的讲授。光电信息变换、光电信号的数据采集与计算机接口技术是本书的核心，光电技术的新发展和新的应用实例一直是本书创新之处。2版对全书内容进行修改的同时，侧重对第7章进行补充，补充了图像显示的内容，另外增加了第14章课程设计与毕业设计的内容，目的是提高学生的动手、动脑能力。

第12篇 轴

第1章 概述

1 轴的分类

2 轴的设计特点和步骤

3 轴的常用材料

第2章 轴的结构设计

1 轴上零件的定位和固定

2 提高轴疲劳强度的结构措施

3 轴伸和轴颈的结构尺寸

4 轴的结构工艺性

第3章 轴的强度计算

1 按转矩估算轴径

2 按当量弯矩近似计算轴的强度

3 轴的强度计算实例

第4章 轴的刚度校核

1 轴的弯曲刚度校核

2 轴的扭转刚度校核

3 轴的刚度计算实例

第5章 轴的临界转速

1 不带圆盘的均质轴的临界转速

2 带圆盘的轴的临界转速

3 光轴的一阶临界转速计算

4 轴的临界转速计算示例

第6章 钢丝软轴

1 软轴的结构型式和规格

2 软轴的选择和使用

第7章 低速曲轴

1 曲轴的结构设计

2 曲轴的受力分析与计算

参考文献

第13篇 滑动轴承

第1章 滑动轴承的应用

1 滑动轴承的类型

2 滑动轴承的基本形式

3 常用轴瓦材料及其性能

4 标准轴套与轴瓦

5 滑动轴承的结构要素

6 滑动轴承的润滑

7 滑动轴承的速度与载荷

8 滑动轴承设计资料

第2章 无润滑滑动轴承

1 无润滑轴承的结构和材料

2 参数的选择

3 性能计算

第3章 固体润滑滑动轴承

1 覆膜轴承

2 烧结轴承

3 浸渍复合轴承

4 镶嵌轴承

第4章 含油轴承

1 粉末冶金含油轴承

2 铸铜合计含油轴承

3 成长铸铁含油轴承

4 聚合物含油轴承

5 青铜石墨含油轴承

第5章 脂、滴油、油绳或油垫润滑滑动轴承

1 轴承的性能

2 主要参数选取

3 适宜的工况参数

4 润滑剂及其粘度的选择

第6章 液体动压径向滑动轴承

1 压力供油径向圆形轴承

2 多楔径向轴承

第7章 可倾瓦块滑动轴承

1 可倾瓦块径向轴承

2 可倾瓦块止推轴承

第8章 液体动压止推轴承

1 润滑方式与润滑油温度

2 参数选择

3 平面瓦块止推轴承

4 斜-平面瓦块止推轴承

5 阶梯面瓦块止推轴承

第9章 液体静压轴承

1 设计基础

2 止推轴承

3 径向轴承

4 径向止推轴承

5 动静压混合轴承

第10章 气体轴承

1 气体静压轴承

2 气体动压轴承

3 气体动静压混合轴承

4 气体轴承材料与精度

第11章 其他轴承

1 箔轴承

2 静压轴承

3 磁力轴承

4 宝石轴承

第12章 滑动轴承座

1 整体有衬正滑动轴承座

2 对开式二螺柱正滑动轴承座

3 对开式四螺柱正滑动轴承座

4 对开式四螺柱斜滑动轴承座

第14篇 滚动轴承

第1章 滚动轴承的分类、结构与代号

1 通用轴承的分类

2 专用轴承的分类、结构与代号

3 关节轴承的分类、结构与代号

4 直线运动滚动支撑的分类、结构与代号

第2章 滚动轴承的特性与选用

1 常用滚动轴承的特性

2 滚动轴承的选用

第3章 滚动轴承计算

1 滚动轴承的失效形式

2 通用轴承计算

3 关节轴承的计算

4 直线运动滚动支承计算

第4章 滚动轴承的组合设计

1 轴承配置

2 支承结构的基本形式

3 轴向紧固

4 滚动轴承的配合（摘自GB/T 307.1—2005，GB/T 307.4—2002，GB/T 275—1993）

5 轴承的预紧

6 轴承的密封

7 轴承的润滑

8 轴承的安装于拆卸

9 滚动轴承组合典型结构

第5章 滚动轴承支承设计实例

1 立柱式悬臂起重机支承设计

2 圆锥圆柱齿轮减速器支承设计

第6章 常用滚动轴承的基本尺寸与数据

1 深沟球轴承

2 调心球轴承

3 角接触球轴承

4 圆柱滚子轴承

5 调心滚子轴承

6 圆锥滚子轴承

7 推力滚子轴承

8 推力滚子轴承

9 滚针轴承

10 带座外球面球轴承

11 滚动轴承附件及滚动轴承座

12 回转支承

13 关节轴承

14 直线运动滚动支承

附录

1 国外著名轴承公司通用轴承代号

2 国内外通用轴承代号对照

3 国内外钢球公差等级对照

4 国内外常用轴承钢材牌号对照

5 国内外常用轴承油品牌号对照

6 各国滚动轴承代号对照

参考文献

第15篇 联轴器、离合器与制动器

第1章 联轴器

1 常用联轴器的类型性能、特点及应用

2 机械式联轴器的选择

3 联轴器的轴孔型式与键槽型式及尺寸

4 固定式刚性联轴器

5 可移式刚性联轴器

6 万向联轴器

7 弹性联轴器

第2章 离合器

1 常用离合器的类型、性能、特点与应用

2 离合器的选用与计算

3 嵌合式离合器

4 摩擦离合器

5 电磁离合器

6 磁粉离合器

7 离心离合器

8 超越离合器

9 安全离合器

10 气压离合器和液压离合器

第3章 制动器

1 制动器的功能、分类、特点与应用

2 制动器的选择与设计

3 外抱块式制动器

4 内张蹄式制动器

5 带式制动器

6 盘式制动器

7 其他制动器和辅助装置

8 制动器的驱动装置

9 停止器

参考文献

第16篇 弹簧

第1章 螺旋弹簧

1 圆柱螺旋弹簧的型式、代号及参数系列

2 弹簧材料和许用应力

3 压缩、拉伸弹簧的设计

4 扭转弹簧的设计

5 圆柱螺旋弹簧技术要求

6 设计计算例题

7 矩形截面圆柱螺旋压缩弹簧

8 圆锥螺旋压缩弹簧的设计计算

第2章 蝶形弹簧

1 蝶形弹簧的结构和尺寸系列

2 蝶形弹簧的设计计算

3 蝶形弹簧的许用应力和疲劳极限

4 蝶形弹簧的技术要求

5 计算例题

6 蝶形弹簧工作图

第3章 开槽蝶形弹簧

1 开槽蝶形弹簧的特性曲线

2 开槽蝶形弹簧设计参数的选择

3 开槽蝶形弹簧的设计计算

4 设计计算例题

第4章 片弹簧和线弹簧

1 片弹簧的结构与特点

2 片弹簧的设计计算

3 片弹簧的应力分析

4 片弹簧的材料和许用应力

5 线弹簧

6 设计计算问题

7 片弹簧技术要求

第5章 环形弹簧

1 环形弹簧的结构、特点和应用

2 环形弹簧的设计计算

3 环形弹簧的材料和许用应力

4 环形弹簧的技术要求

第6章 平面涡卷弹簧

1 非接触型平面涡卷弹簧的设计计算

2 接触型平面涡卷弹簧

3 弹簧的材料和许用应力

4 设计计算例题

第7章 扭杆弹簧

1 扭杆弹簧的结构和特点

2 扭杆弹簧的设计计算

3 扭杆端部结构和有效工作长度

4 扭杆弹簧的材料和许用应力

5 扭杆弹簧的技术要求

6 计算例题

第8章 空气弹簧

1 空气弹簧的结构和特性

2 空气弹簧的刚度计算

3 空气弹簧的强度计算

第9章 橡胶弹簧

1 橡胶弹簧的特点

2 橡胶材料的静弹性特性

3 橡胶材料的动弹性特性

4 橡胶弹簧的设计计算

5 橡胶弹簧的材料和许用应力

6 设计计算问题

参考文献

第17篇 起重机运输机械零部件和操作件

第1章 起重机零部件

1 起重机分级

2 钢丝绳

3 绳具

4 卷筒

5 滑轮和滑轮组

6 起重链和链轮

7 吊钩

8 车轮和轨道

9 缓冲器

10 棘轮逆止器

第2章 运输机械零部件

1 普通带式输送机及其主要组成部分

2 气垫带式输送机

3 输送链和链轮

4 逆止器

第3章 操作件

1 手柄

2 手轮

3 把手

4 操作件技术要求

参考文献

第18篇 机架与箱体

第1章 机架设计概论

1 机架设计一般要求

2 机架的常用材料及热处理

3 机架的截面形状、肋的布置及壁板上的孔

4 铸造机架

5 焊接机架

6 机架的连接结构设计

7 非金属机架

第2章 机架的设计与计算

1 框架式及梁柱式机架的设计与常规计算

2 箱体的设计与计算

参考文献

第19篇 管道与管道附件

第1章 管道与管道附件的定义和分类

1 管道与管道附件的定义

2 管道的分类与分级

第2章 管道设计

1 管道与管道附件图示符号

2 管道设计内容及程序

3 管道工程标准化

4 管道布置

第3章 管道计算

1 管道设计条件和设计基准

2 管径及管道壁厚度计算

3 管道壁厚计算

4 管道阻力损失计算

5 管道的膨胀和补偿

6 管道支承

第4章 管道绝热与防腐

1 管道绝热

2 管道防腐

3 管道识别色

第5章 管道材料

1 管道

2 管件

3 法兰和垫片

4 阀门

参考文献

第20篇 润滑

第1章 润滑油

1 润滑油的主要质量指标

2 润滑油的组成

3 润滑油品的选用

第2章 润滑脂

1 润滑脂的主要质量指标

2 润滑脂的选用

3 钙基润滑脂

4 钠基润滑脂

5 锂基润滑脂

6 复合锂基润滑脂

7 脲基润滑脂

8 高碱值复合磺酸钙基脂

9 高温润滑脂

10 部分国内外润滑脂牌号对照

第3章 固体润滑剂

1 固体润滑剂应具备的基本性能

2 常用的固体润滑剂

3 固体润滑剂的选用

第4章 润滑方法和润滑装置

1 润滑方法及润滑装置的分类及选用

2 润滑件

3 稀油集中润滑系统的设计

4 稀油集中润滑系统的主要设备

5 干油集中润滑系统的设计

6 干油集中润滑系统的主要设备

7 油雾润滑

8 油气润滑

第5章 润滑维护

1 维修体制的发展

2 油品清洁度

3 油液清洁度的净化处理

4 液压润滑系统的过滤

参考文献

第21篇 密封

第1章 概述

1 密封的分类、特点及应用

2 常用密封材料

第2章 垫片密封

1 常用垫片类型及应用

2 高压设备密封

3 超高压设备密封

4 真空静密封

5 高温、低温条件下的密封

第3章 胶密封

1 密封胶的类型、特点及应用

2 聚硫橡胶密封

3 硅橡胶密封

4 非硫化型密封胶

5 液态密封胶

6 厌氧胶

7 热熔型密封胶

8 密封胶的应用

第4章 填料密封

1 软填料密封

2 硬填料密封

3 成形填料密封

4 油封与防尘密封

5 真空动密封

第5章 机械密封

1 机械密封的分类及应用范围

2 机械密封结构的选用

3 常用机械密封材料

4 机械密封的设计和计算

5 机械密封的辅助系统

6 特殊工况下的机械密封

7 机械密封于其他密封的组合密封

8 机械密封的尺寸系列

9 机械密封的有关标准

第6章 非接触式密封

1 迷宫密封

2 浮环密封

3 螺旋密封

4 离心密封

5 磁流体密封

参考文献2100433B