㈠ 安檢時常用的金屬探測儀的工作原理是什麼它又是怎樣製造的
你知道安檢時那個在你身旁晃來晃去的金屬探測器是什麼原理嗎?
第一、工人將塗有絕緣尼龍的銅線纏繞在塑料線軸的兩端,纏繞的圈數也是固定的。接著在線圈的外面纏上一層聚酯膠帶,以防止它散開。小型的金屬探測器需要使用到純鐵,把它放到線軸的內部可以增強線圈產生的磁場的強度。如果沒有它,那麼線圈將需要擴大好幾倍才行。
第四、如果一切正常,再給探測器裝上一個小型的揚聲器。最後將探測器與把手和手臂支撐器連接在一起,一個用於尋寶的探測器就製作完成了。來自線圈的信號沿著電纜向上延伸到探測頭,一台小型的處理器分析這些信號,去確定是否發現了金屬以及是哪種金屬。如果確定有金屬,處理器就會啟動電路來觸發警報,並顯示一條消息,你找到大寶貝了。
㈡ 金屬探測器製作方法
簡易金屬探測器的製作方法 與其它類型的金屬探測器相比,本電路的工作原理是這樣的: 當探測用電感線圈的電感量變化時,L振盪器的振盪頻率也發生變化
重點:頻率如何變化這取決於金屬特性和電路所使用的工作頻率。如果工作頻率很高,則金屬物就可視為一個短路環,它將降低探測電感的電感量,從而使振盪器工作頻率上升;如果振盪器的工作頻率足夠低以至可忽略渦流損失,這個探測器就有可能區分出黑色金屬或無色金屬。
1、要製作一個頻率不高於200Hz振盪器的振盪線圈是很困難的,故本振盪電路振盪工作頻率選用約300KHz,這樣電感器就很容易製作,只需用一根同軸電纜線按圖中尺寸繞一匝就製成。
2、電路包括振盪器T1、頻率-電壓轉換器IC1和MOS雙運放器IC2。探測頭線圈直徑為440mm,C1和C2的值可保證振盪器的頻率約為300KHz,若採用較小直徑探測圈,則線圈需繞較多匝數。
3、振盪器信號電平必須至少達到500mVpp,以便能夠很好地驅動4046集成塊,在這個電平,相位比較器可保證集成塊內部的鎖相環總是鎖定同步的。在10腳上的源極跟隨器輸出再被送到IC2 CA3130作較大幅度放大。
4、鎖相環的中心頻率,也就是中心處零的微安表的零點由電位器P1所調節。如果運放器的靈敏度極高,則要仔細反復地用P2作精調。本機靈敏度由P3調整,該電位器被連接於負反饋環與IC2的反相輸入端;同時還有一正反饋經微安表和R10加到IC2的非反相輸入。當然,也可用不同阻抗的表頭,但要改變R9、R10和R11的值。注意:在探測金屬時,探測物的大小與探測線圈間是有一定關系的。
附原理圖
㈢ 如何製作金屬探測器
問題一:如何自製金屬探測器 這個挖出來價值大嗎?如果價值大可以用探地雷達,進口的居多,金屬探測器對陶瓷沒有效果,探地雷達比較貴,可以租來用,具體網上搜搜看。
問題二:如何製作金屬探測器 探寶論壇DIY版塊有介紹如何製作金屬探測器
問題三:怎麼樣自己做一個金屬探測器 買個接近開關,串聯個蜂鳴報警器,但是水下估計困難,做好防水
問題四:金屬探測器製作方法 5分 簡易金屬探測器的製作方法 與其它類型的金屬探測器相比,本電路的工作原理是這樣的: 當探測用電感線圈的電感量變化時,L振盪器的振盪頻率也發生變化
重點:頻率如何變化這取決於金屬特性和電路所使用的工作頻率。如果工作頻率很高,則金屬物就可視為一個短路環,它將降低探測電感的電感量,從而使振盪器工作頻率上升;如果振盪器的工作頻率足夠低以至可忽略渦流損失,這個探測器就有可能區分出黑色金屬或無色金屬。
1、要製作一個頻率不高於200Hz振盪器的振盪線圈是很困難的,故本振盪電路振盪工作頻率選用約300KHz,這樣電感器就很容易製作鎮檔橡,只需用一根同軸電纜線按圖中尺寸繞一匝就製成。
2、電路包括振盪器T1、頻率-電壓轉換器IC1和MOS雙運放器IC2。探測頭線圈直徑為440mm,C1和C2的值可保證振盪器的頻率約為300KHz,若採用較小直徑探測圈,則線圈需繞較多匝數。
3、振盪器梗號電平必須至少達到500mVpp,以便能夠很好地驅動4046集成塊,在這個電平,相位比較器可保證集成塊內部的鎖相環總是鎖定同步的。在10腳上的源極跟隨器輸出再被送到IC2 CA3130作較大幅度放大。
4、鎖相環的中心頻率,也就是中心處零的微安表的零點由電位器P1所調節。如果運放器的靈敏度極高,則要仔細反復地用P2作精調。本機靈敏度由P3調整,該電位器被連接於負反饋環與IC2的反相輸入端;同時還有一正反饋經微安表和R10加到IC2的非反相輸入。當然,也可用不同阻抗的表頭,但要改變R9、R10和R11的值。注意:在探測金屬時,探測物的大小與探測線圈間是有一定關系的。
附原御旁理圖
問題五:如何用生活常見的東西做一個簡易的金屬探測器 安卓手機和蘋果手機都有一個軟體,叫金屬探測器,您下載一個可以玩試試。
更多資料參考 中國探寶論壇
問題六:怎樣設置電腦開機密碼? 1、進BIOS設密碼
2、在操作系統里設密碼,具體如下:
a: 如是win98,那不用了,設了也白設,不用密碼一樣進,只能通過修改注冊表項來達到加密目的。
b: 如是winme,同上
c: 2000,右鍵--我的電腦--管理--本地用戶和組--用戶--選中一個用戶名--右鍵--設密--其他用戶全部禁用--OK(另在控制面板里把你加密過的用戶留下,其他一律刪除或禁用)
d: XP,鄲2000
e: 2003,同2000
f: Linx, 不會!
還有一招,最安全的一招: 把機箱電源線拔下來隨身攜帶或藏到隱秘位置,現用現插。任他多高的水平,沒電也是白搭!(如果還不放心,乾脆點,把cpu也拔了)
問蠢畝題七:自己動手做個地下金屬探測器 網上搜電路圖,買電子元器件,安裝,調試。 可視的很少,可能還要自己設計。
問題八:如何製作金屬探測器,有賣現成的嗎?謝謝 。
問題九:【討論帖】如何用計算器製作簡易金屬探測器 電子計算器里有晶振,好像和收音機中波的中頻頻率相同。然後我也不知道了。
㈣ 熱探測器的介紹
熱探巧拍測器是用探測元件吸收入射輻射而產生熱、造成溫孝派羨升,並藉助羨局各種物理效應把溫升轉換成電量的原理而製成的器件。最常用的有溫差電偶、測輻射熱計、高萊管、熱電探測器。
㈤ 如何自製金屬探測儀
1.工具和材料
①零件:
- 555- 47kΩ電阻- 兩個2μ2F電容- 電路板- 9伏電池,開關,一些電線- 蜂鳴器- 100米的銅線,直徑為0.2毫米的- 膠帶和膠水,蜂鳴器您可以使用10μF電容和揚聲器(8歐姆阻抗)。
②工具:- 麵包板和電線- 鉗子,鑷子- 烙鐵和焊錫線- 鋒利的刀,尺子,鉛筆,圓規- 熱膠槍
2.設計原理圖,可以在網上找。
3.線圈
線圈是最困難的部分。通過計算,90mm直徑的線圈,需要大約250個繞組,直徑70毫米需要290個繞組,電感可以達到10 mH。您也可以在網上購買現成的線圈。
計算器地址
線圈芯使用紙板做的。線圈用的是直徑為0.2mm的漆包銅線。我繞了260圈。在焊接之前,請把線頭上的漆掛掉。
4.測試
5.做一個PCB電路
6.做一個紙板結構。
7.組裝
所以的部件都已經准備好了。下面就是把他們都組裝起來。首先用膠槍固定開關,然後放進電池,最後把電路板也用膠槍固定住。
㈥ 紅外探測器的工作原理是怎樣的
你好
1、紅外探測器是一種紅外線光束遮擋型報警器,發射機中的紅外發光二極體在電源的激發下,發出一束經過調制的紅外光束(此光束的波長約在0.8~0.95微米之間),經過光學系統的作用變成平行光發射出去。此光束被接收機接收,由接收機中的紅外光電感測器把光信號轉換成信號,經過電路處理後傳給報警控制器。由發射機發射出的紅外線經過防範區到達接收機,構成了一條警戒線。正常情況下,接收機收到的是一個穩定的光信號,當有人入侵該警戒線時,紅外光束被遮擋,接收機收到的紅外信號發生變化,提取這一變化,經放大和適當處理,控制器發出的報警信號。
2、紅外探測器:採用主動紅外方式,以達到安保報警功能的探測器。紅外探測器由紅外發射機、紅外接收機和報警控制器組成。分別置於收、發端的光學系統一般採用的是光學透鏡,起到將紅外光束聚焦成較細的平行光束的作用,以使紅外光的能量能夠集中傳送。紅外光在人眼看不見的光譜范圍,有人經過這條無形的封鎖線,必然全部或部分遮擋紅外光束。接收端輸出的電信號的強度會因此產生變化,從而啟動報警控制器發出報警信號。
3、主動式紅外探測器有光束之分,光束越多防範的面積越大。以發射機與接收機設置的位置不同分為對向型安裝方式和反射式安裝方式,反射型安裝方式的接收機不是 直接接收發射機發出的紅外光束,而是接收由反射鏡或適當的反射物(如石灰牆、門板表面光滑的油漆層)反射回的紅外光束。當反射面的位置與方向發生變化或紅 外發射光束和反射光束之一被阻擋,而使接收機無法接收到紅外反射光束時觸發報警。
㈦ 探熱器是做什麼用的
探熱器是模仿響尾蛇的,根據響尾蛇對熱能感應的特性發明的熱能探測器。
響尾蛇的頭部擁有特殊戚鬧啟器官,可以利用紅外線感應附近發熱的動物。而響尾蛇死後的咬噬能力,就是來自這些紅外線感應器官的反射作用;即使響尾蛇的其它身體機能已停頓。
但只要頭部的感應器官組織還未腐壞,即響尾蛇在死後一個小時內,仍可探測到附近15厘米范圍內發出熱能的生物,並自動做出襲擊的反應。科學家根據這一原理發明出許多周邊商品,廣泛運用於高如軍事。
基本原理
熱探測器是指利用探測元件吸收入射的紅外輻射能量而引起溫升,在此基礎上藉助各種物理效應把溫升轉變成電量的一種探測器。
熱探測器的基本工作原理是目標紅外輻射通過紅外物鏡照射到探測器敏感材料上,引起其敏感材彎困料的某些可測物理量的變化,從而將可測物理量的變化讀出後通過A/D轉化變為電信號,通過信號圖像處理,再進行D/A轉換,最後把信號傳送到監視器。實現對輻射熱的探測。
㈧ 紅外探測器有哪些類型說明它們的工作原理
紅外探測器原理和類型:
不同種類的物體發射出的紅外光波段是有其特定波段的,該波段的紅外光處在可見光波段之外。
因此人們可以利用這種特定波段的紅外光來實現對物體目標的探測與跟蹤。將不可見的紅外輻射光探測出並將其轉換為可測量的信號的技術就是紅外探測技術。
從目前應用的情況來看,紅外探測有如下幾個優點:
環境適應性優於可見光,尤其是在夜間和惡劣天候下的工作能力;
隱蔽性好,一般都是被動接收目標的信號,比雷達和激光探測安全且保密性強,不易被干擾;
由於是*目標和背景之間的溫差和發射率差形成的紅外輻射特性進行探測,因而識別偽裝目標的能力優於可見光;與雷達系統相比,紅外系統的體積小,重量輕,功耗低;
探測器的光譜響應從短波擴展到長波;
探測器從單元發展到多元、從多元發展到焦平面;發展了種類繁多的探測器和系統;
從單波段探測向多波段探測發展;從製冷型探測器發展到室溫探測器;
由於紅外探測技術有其獨特的優點從而使其在軍事國防和民用領域得到了廣泛的研究和應用,尤其是在軍事需求的牽引和相關技術發展的推動下,作為高新技術的紅外探測技術在未來的應用將更加廣泛,地位更加重要。
紅外探測器是將不可見的紅外輻射能轉變成其它易於測量的能量形式的能量轉化器,作為紅外整機系統的核心關鍵部件,紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術發展的中心。自1800年Herschel發現太陽光譜中的紅外線時所用的塗黑水銀溫度計為最早的紅外探測器以來,隨著紅外實驗和理論的發展,新器件不斷涌現。紅外探測器制備涉及物理、材料、化學、機械、微電子、計算機等多學科,是一門綜合科學。
一. 熱探測器熱探測器吸收紅外輻射後,溫度升高,可以使探測材料產生溫差電動勢、電阻率變化,自發極化強度變化,或者氣體體積與壓強變化等,測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率。分別利用上述不同性能可製成多種熱探測器:
(1) 液態的水銀溫度計及氣動的高萊池(Golay cell):利用了材料的熱脹冷縮效應。
(2) 熱電偶和熱電堆:利用了溫度梯度可使不同材料間產生溫差電動勢的溫差電效應。
(3) 石英共振器非製冷紅外成像列陣:利用共振頻率對溫度敏感的原理來實現紅外探測。 (4)測輻射熱計:利用材料的電阻或介電常數的熱敏效應—輻射引起溫升改變材料電阻—用以探測熱輻射。因半導體電阻有高的溫度系數而應用最多,測溫輻射熱計常稱「熱敏電阻」。另外,由於高溫超導材料出現,利用轉變溫度附近電阻陡變的超導探測器引起重視。如果室溫超導成為現實,將是21世紀最引人注目的一類探測器;
(5) 熱釋電探測器:有些晶體,如硫酸三甘酞、鈮酸鍶鋇等,當受到紅外輻射照射溫度升高時,引起自發極化強度變化,結果在垂直於自發極化方向的晶體兩個外表面之間產生激蠢肢微小電壓,由此能測量紅外輻射的功率。
二. 光子探測器光子探測器吸收光子後,本身發生電子狀態的改變,從而引起內光電效應和外光電效應等光子效應,從光子效應的大小可以測定被吸收的光子數。
(1)光電導探測器:又稱光敏電阻。半導體吸收能量足夠大的光子後,體內一些載流子從束縛態轉變為自由態,從而使半導體電導率增大,這種現象稱為明世光電導效應。利用光電導效應製成的光電導探測器分為多晶薄膜型和單晶型兩種。
(2)光伏探測器:主要利用p-n結的光生伏特效應。能量大於禁帶寬度的紅外光子在結區及其附近激發電子空穴對。存在的結電場使空穴進入p區,電子進入n區,兩部分出現電位差,外電路就有電壓或電檔派流信號。與光電導探測器比較,光伏探測器背景限探測率大40%,不需要外加偏置電場和負載電阻,不消耗功率,有高的阻抗。
(3)光發射-Schottky勢壘探測器:金屬和半導體接觸,形成Schottky勢壘,紅外光子透過Si層被PtSi吸收,使電子獲得能量躍遷至費米能級,留下空穴越過勢壘進入Si襯底,PtSi層的電子被收集,完成紅外探測。
(4)量子阱探測器(QWIP):將兩種半導體材料用人工方法薄層交替生長形成超晶格,在其界面有能帶突變,使得電子和空穴被限制在低勢能阱內,從而能量量子化形成量子阱。利用量子阱中能級電子躍遷原理可以做紅外探測器。因入射輻射中只有垂直於超晶格生長面的電極化矢量起作用,光子利用率低;量子阱中基態電子濃度受摻雜限制,量子效率不高;響應光譜區窄;低溫要求苛刻。
㈨ 求一份探測制導方面的資料
一、 緒論
1. 高新技術彈葯
所謂高新技術彈葯,指的是在彈葯上採用末端敏感技術、末端制導技術、彈道修正技術等,此類彈葯都具有一定的目標探測功能。
2. 三打、三防
所謂「三打」,是指打武裝直升機、打巡航導彈、打隱形機。
「三防」指的是防偵察、防電子干擾和防精確打擊。
3. 智能雷彈原理
它由聲感測器探測1000m左右直升機螺旋槳產生的雜訊,一旦分析出這種信號,雷彈鎖定其頻率,當信號或雜訊增加到一定水平時,第二個探測系統(紅外或地震動開始)工作,它能探測到直升機的接近距離或敏感到直升機螺旋槳下降氣流產生的大氣壓力變化,一旦到達預定的距離或壓力變化時,雷彈可被彈射到一定高度爆炸,毀傷直升機。
4. 靈巧化的精確制導武器有兩項關鍵的核心技術茄殲
一項是高解析度、高靈敏度的毫米波或紅外探測敏感技術,另一項是只能化信息處理與識別技術。
二、 目標特性
1. 坦克的主要特性與特徵表現在三個方面
紅外輻射特性、聲傳播特性和行駛過程中產生的地面振動特性。
2. 紅外大氣窗口
在0.72~14µm波長范圍之內共有8個大氣窗口。
3. 噴氣式飛機有4種紅外輻射源
作為發動機燃燒室的熱金屬空腔、排出的熱燃氣、飛機殼體表面的自身輻射和飛機表面反射的環境輻射(包括陽光、大氣與地球的輻射)。
4. 蒙皮輻射在8~14µm占重要比例的原因
一是蒙皮(以其溫度為80K為例)輻射的峰值波長約為10µm,正好處在8~14µm波段范圍內;二是此波段的寬度較寬;三是飛機蒙皮的面積非常大,它的輻射面積比噴口面積大許多倍。
5. 武裝直升機的優點是機動性和防護能力都較強,起降場地要求低,戰場運用能臘凳力強
6. 聲探測技術利用目標發出或反射的聲波,對其進行測量,從對其進行識別定位和跟蹤
7. 聲音的曲線傳播:由於空氣中不同高度的溫度相差較大,所以不同高度聲音傳播的速度不同,這樣使得高空中聲音在傳播到傳聲器的過程中會發生連續折射現象,其曲率半徑折射角度與大氣中聲速的增加有關,如果聲速隨高度增加而增加,則聲波向下折射,反之向上折射,這就是聲音的曲線傳播現象。
8. 傳聲器陣列可分為線陣,面陣,立體陣,N個傳聲器組成的陣列可以得到N-1個獨立時延
9. 廣義相關法是在互相關函數法的頻域上加以個廣義權函數
10. 聲壓、聲強和聲強級
① 聲音為縱波,其傳播引起空氣的疏密變化,從而引起氣壓的變化。該壓力與大氣壓的差值即為聲壓P。
② 聲強I是垂直於傳播方向的單位面積上聲波所傳遞的能量隨時間的平均變化率,也就是單位面積上輸送的平均功率。
③ 聲波的聲強級β=20㏒P/P0
11. 聲傳播速度及溫度、濕度的影響
聲音在傳播過程中,聲速與媒介溫度有關。
12. 空氣中聲波的衰減
感測器接收到的聲能E成指數衰減。
13. 多普勒效應
當聲源或者聽到,或兩者相對於空氣運動時,聽者聽到的音調(即頻率),同聲源與聽者都處於靜止時所聽到的音調一般不同的。
14. 實現對目標的定向
一般採用導向筒、合成方向圖和利用幾何關系三種方式。
15. 傳聲器陣列
傳聲器陣列可分為線陣、面陣和立體陣。
16. 三元線陣
三元線陣感測器陣列不僅可以定向,也可以定距。
定距公式:
cosφ=(d2-d1)/2L r=Lsin2φ/(d2-d1)
17. 後置處理的最典型方法是卡爾顫局沖曼濾波
18. 卡爾曼濾波器是理想的最小平方遞歸估計器
三、 地震動探測技術
1. 地震波分類
體波和面波。
2. 地震動信號檢測系統的組成
地震動感測器→信號前置放大處理電路→自動增益放大→12位A/D轉換器→計算機存儲器
3. 磁電式速度感測器結構與工作原理
磁電式感測器是一種能把非電量(如機械能)的變化轉換成感應電動勢的感測器。
4. 感測器的靈敏度K
K=e/V=ωdBdL0
四、 激光探測技術
1. 激光的特點
方向性強、單色性好、相乾性好、亮度高。
2. 激光近炸引信的特殊要求
① 近程、超近程探測。
② 只要求單點「定距」,而不要求大空間范圍的「測距」。
③ 體積小、功耗低。
④ 高過載環境。
⑤ 彈目之間存在高速運動。
3. 脈沖鑒相定距體制
① 原理:
激光脈沖電源激勵脈沖半導體激光器發射光脈沖,經光學系統準直,照射到目標表面,一部分反射光由接近光學系統接收後,聚焦到探測器光敏面上,輸出電脈沖信號,經放大、整形等處理後送到脈沖鑒相器。另外,在激光脈沖電源激勵半導體激光器的同時,激勵信號經延遲器適當的延遲後,送到脈沖鑒相器,作為基準脈沖與回波脈沖進行前沿相位比較,兩脈沖前沿重合,即表示目標在預定距離上時,給出起爆信號。
② 特點:
精度高、前沿相位信息損失小、結構簡單靈活、抗干擾性好和更低的虛警率。
4. 偽隨機編碼定距體制
5. 發射及接收光學系統的主要作用
① 發射光學系統通過對激光器光束的調整,使最終發射的光束具有特定的視場,以利於完成系統的功能。
② 利用比光電敏感元件感光面積大的光學接收系統把大部分來自目標的發射光收集並會聚到光學探測器上,大大的提高引信的靈敏度。
6. 激光脈沖的波形質量對激光引信的影響表現在如下幾個方面
① 大脈寬信號在能量利用上比小脈寬信號低得多
② 激光脈沖的波形質量,特別是脈沖前沿的上升時間,對脈沖激光引信的定距精度起著決定性的作用。
③ 確定合適的脈沖重復頻率,對降低系統功耗及激光定距技術在引信中的實用化有重要的意義。
④ 激光引信抗後向散射干擾特性與激光脈沖寬度有關,且脈寬越小,抗後向散射干擾性能力越強。
7. 鑒相器由什麼方法構成
① 74S74型D觸發器
② 超高速比較器
五、 電容探測技術
1. 了解電容探測技術的本質
電容探測技術利用被探測目標出現引起電容器電容量的變化,通過檢測電容值或其變化率而實現對目標的探測,屬於非接觸測量范圍
2. 電容探測技術的優缺點
電容探測的優點是結構簡單,能實現非接觸測量、定距精度高、抗干擾能力強缺點是可探測距離近和存在非線性誤差
3. 電容感測中電容量的表達式及其含義
C=ε0εrS∕d=εS∕d
4. 電容探測原理
設計探測器的電極與探測電路,探測被測對象的出現引起電容的變化,使電路的特性發生變化,從而實現對被測對象的探測
5. 雙電極模式電容探測公式推導
6. 三電極式電容探測原理
三電極電容探測器自身有三個電極,當有目標出現時,三個電極間構成的一個電容網路。隨著彈丸與目標不斷接近,電容網路參數將發生變化,通過對網路參數的檢測即可實現對目標近程探測
7. 電容探測的處理電路
電容探測處理電路就是將電容量的變化ΔС提取出來,轉變成電壓或電流信號
8. 電容探測在近炸引信中的應用及工作原理
電容近炸引信利用探測器通過探測電極在極周圍空間建立起一個准靜電場,當引信接近目標時,該電場便產生擾動,電荷重新分布,使引信電極間等效電容量產生變化——電壓變化量以信號形成提取出來實現對目標的探測
六、 毫米波探測技術
1. 明確毫米波的特點及在探測方面的應用原理
1毫米波頻帶極寬2毫米波德波束窄,方向性好,有極高的解析度
3多普勒頻率高,測量精度高4雜訊小
2. 了解大氣隊毫米波傳播的影響
大氣對毫米波傳播的影響包括大氣對毫米波的吸收、散射、折射等,其中吸收往往是由於分子中電子的躍遷而形成的,大氣中各種微粒可使電磁波發生散射或折射
3. 了解毫米波的輻射方程組成要素
4. 毫米波溫度模式及各項因素對溫度模型的影響
5. 毫米波探測金屬目標的原理
自然界中各種物質的輻射特性都不相同,在相同的物理溫度下,高導電材料比低導電材料的輻射溫度低,對於理想導電的光滑表面,其反射率接近1,它與入射角和極化都無關,無雲天空時可以認為輻射率小,反射率高,利用這些差異識別
6. 了解毫米波輻射計的距離方程及多因素的影響關系
R=[ηaAΔT∕ΩAΔTmin ]
探測距離直接與天線直徑的工作頻率有關。天線直徑增大。作用距離增加
探測距離與中頻放大器頻帶寬度的四次方根成正比
探測距離與接收機雜訊數的平方根成反比
探測距離與輸出帶寬內的信噪比四次方根成反比
7. 掌握毫米波輻射計的類型及工作原理
最典型的輻射計有全功率輻射計和迪克比較輻射計
毫米波輻射計利用地面目標與背景之間毫米波輻射的差異來探測及識別目標,毫米波實質上時一台高靈敏度接收機,用於接受目標與背景的毫米波輻射能量
8. 理解典型的毫米波探測系統
毫米波雷達:¤←混頻器→中頻放大器→視頻檢波器→視頻放大器→信號處理器
↑ ↑ ↓
發射機←本機振盪器 發火控制信號
毫米波輻射計:¤→中頻放大器→濾波器→檢波器
↑ ↓
本振器 視頻放大器
↓
發火控制信號 ← 信號處理器
七、探測技術
1. 紅外輻射的產生原理及電磁波譜中的分布
物質的運動是產生紅外線的根源,
2. 掌握紅外輻射與可見光的異同
紅外線對人的眼睛不敏感,所以必須用對紅外線敏感的紅外探測器才能接受到
紅外線的光量子能量比可見光的小
紅外線的熱效應比可見光要強得多
紅外線更易被物質所吸收,但對於薄霧來說,長波紅外線更容易通過
3. 掌握紅外輻射的波段分布
近紅外 波長范圍 0.75~3 NIR
中紅外 3~6 MIR 遠紅外 6~15 FIR 極遠紅外 15~1000 XIR
4. 紅外探測技術的研究意義
紅外探測以紅外物理學為基礎,研究和分析紅外輻射的產生,傳輸及探測過程中的特徵和規律,從而對產生紅外輻射的目標的探測、識別提供理論基礎和實驗依據
5. 理解輻射度學、輻射能、輻射能通量、輻射能強度、輻亮度、輻照度的概念
通常把以電磁波形式發射、傳輸或接收的能量稱為輻射能
輻射能通量是單位時間內通過某一面積得輻射能
點輻射源在某方向上單位立體角內所發射的輻射能通量稱為輻射強度
擴展源在某方向上單位投影面積A向單位立體角θ發射的輻射能通量
被照物體表面單位面積上接收到得輻射能通量
6. 了解紅外輻射基本定律 理解基爾霍夫定律
基爾霍夫定律 普朗克公式 維恩位移定律 斯忒藩——波爾茲曼定律
在熱平衡條件下,所有物體在給定溫度下,對某一波長來說,物體的發射本領和吸收本領的比值與物體自身的性質無關,它對於一切物體都是恆量。
7. 紅外探測原理
熱探測器工作原理:紅外輻射照射探測器靈敏面,使其溫度升高,導致某些物理性質發生變化,對它們進行測量,便可確定入射輻射功率的大小
光子探測器:當吸收紅外輻射後,引起探測器靈敏面物質的電子態發生變化,產生光子效應,測定這些效應,便可確定入射輻射的功率
8. 掌握紅外探測器的功效和作用
9. 紅外探測器的組成、分類
一個完整的紅外探測器包括紅外敏感元件、紅外輻射入射窗口、外殼、電極引出線以及按需要而加的光闌、冷屏、場鏡、光錐、浸沒透鏡和濾光片等,在低溫工作時還包括杜瓦瓶,有的還包括前置放大器。按探測器工作機理區分,可將紅外探測器分為熱探測器和光子探測器兩類
10. 熱探測器和光子探測器的異同及其優缺點
熱探測器主要優點是響應波段寬,可以再室溫下工作,使用方便。熱探測器一般不需製冷,易與使用、維護、可靠性好;光譜響應與波長無關,為無選擇性探測器制備工藝簡單,成本低。缺點響應時間長,靈敏度低
光子探測器靈敏度高、響應速度快、響應頻率高缺點低溫下工作,探測波段窄
11. 熱探測器和光子探測器的性能比較
12. 紅外探測器的性能影響因素
1響應率2雜訊電壓3雜訊等效功率4探測率5光譜響應6響應時間7頻率響應
13. 決定紅外探測性的特性
輻射源的溫度、調制頻率和放大器的帶寬
14. 紅外探測器的使用和選擇原則
1給據目標輻射光譜范圍來選取探測器的響應波段2根據系統溫度解析度的要求來確定探測器的探測率和響應率3根據系統掃描速率的要求來確定探測器響應時間4根據系統空間解析度的要求和光學系統焦距來確定探測器的接受面積
15. 理解典型的紅外探測系統的工作原理
16. 熱探測器的工作原理
八、目標識別技術
1. 目標識別的流程框圖及工作過程
感測器陣列→信號採集→特徵提取以及特徵選擇→分類識別→輸出結果
前兩是目標探測 後兩是目標識別
2. 目標識別的基本概念,如模式、模式識別
目標識別就是人類實現對各種事物或現象的分析、描述、判斷的過程
應對分類識別對象進行科學的抽象,建立它的數學模型,用以描述和代替識別對象,我們稱這種對象的描述為模式
模式識別是指根據研究對象的特徵或屬性,利用以計算機為中心的機器系統運用一定的分析演算法認定它的類別,系統應使分類識別的結果盡可能的符合真實情況
3. 模式識別系統的框圖及原理說明(如車牌識別)
待識別的對象→數據採集和預處理→特徵提取和選擇→分類識別→識別結果
將車牌樣本的二維圖像輸入計算機通過測量采樣和量化用矩陣或矢量表示二維圖形,去除雜訊,強化有用信息,並對測量儀器或其他因素造成的原始數據進行變換,得到最能反映分類本質的特徵,進行正確率測試。不斷地修正錯誤,改進不足,使車牌識別正確率達到設計要求
4. 特徵提取和選擇的基本任務
特徵提取和選擇的基本任務是如何從眾多特徵中找出那些最有效的特徵
5. 為什麼要對目標進行特徵提取和選擇
特徵提取和選擇的好壞極大的影響到分類器的設計和性能,因此對它應給與足夠的重視
6. 特徵的分類
物理的 結構的 數學的
7. 特徵提取和選擇的過程與步驟
1特徵形成。根據被識別對象產生一組基本特徵,這種基本特徵是可以用儀表或感測器測量出來的
2特徵提取。樣本處於以個高維空間,我們可以通過映射或變換的方法用低維空間來表示樣本
3特徵選擇。從一組特徵中挑選出一些最有效的特徵從而達到降低特徵空間維數的目的
8. 特徵提取與選擇的基本途徑
1當時機用於分類識別的特徵數目d給定後,直接從已經獲得的n個原始特徵中選出d個特徵x1,x2…xd使可分性判據J的值滿足J(x1,x2…xd)=max[J(xi1,xi2..xid)]是n個原始特徵中的任意d個特徵。這是直接法,主要分支有BAB法、SFS法GSFS法SBS法GSBS法
2在使判據J取最大條件下,對n個原始特徵進行變換降維,即對原n維特徵空間進行坐標變換,再取子空間
9. 模式識別包括哪些類型
1統計模式識別2句法結構模式識別3神經網路模式識別4模糊模式識別5數據融合識別技術
10. 理解最小錯誤Bayes決策及應用
為了降低分類的錯誤率,從概率論角度出發,應用貝葉斯公式提出基於最小錯誤率貝葉斯估計
11. Bayes決策的步驟及優缺點
步驟1先進行預後驗分析,決定是否值得去搜索該方面資料
2搜索資料,科學實驗,調研,統計分析,獲取實驗概率
3用貝葉斯公式計算後檢驗概率
4確定決策規劃進行判決
優點1採用科學分析方法降低了主觀影響
2對調查結果統計分析,採用量化手段,更加客觀
3將主觀性和客觀調查結合
4先驗知識可以不斷更新,可以是一個不斷學習的自適應決策系統
12. 什麼是數據融合技術
把來自許多感測器和信息源的數據和信息加以聯合,相關,組合以獲得精確的位置估計和身份估計以及戰場情況和威脅,及其重要程度進行定時的評價 層次劃分:決策及融合,特徵級融合,數據級融合
13. 數據融合識別框圖及說明
目→感測器1→特→身份識別→關→身份融合基於特徵
→感測器2→征→身份識別→ 的推理基於認別的模型物理模型→融合識別
提 ↓
標→感測器3→取→身份識別↗聯 ← 目標文檔:已知目標的資料庫
14. 數據融合的層次及說明
數據融合包括:決策級融合 特徵級融合 數據級融合
1決策級融合:在決策級融合方法中,每個感測器都完成變換以獲得獨立的身份估計,然後再對來自每個感測器的屬性分類進行融合
2特徵級融合:每個感測器觀測一個目標並完成特徵提取以獲得來自每個感測器的特徵向量,然後融合這些特徵向量並基於聯合的特徵向量產生身份估計
3數據級融合:對來自同等量級的感測器的原始數據直接進行融合,然後基於融合的感測器數據進行體征提取和身份估計
具體題目
1. 電容感測器的本質
通過檢測電容值或其變化率而實現對目標的探測。
2. 電容探測處理電路的不同及分類
根據探測處理電路的不同,一般有雙電極式和三電極式探測方式。
3. 電磁波是介於微波與光波之間的頻段
4. 電容式感測器的類型
變間隙式、變面積式、變介質式。
5. 大氣對毫米輻射計的影響因素
在晴朗大氣下,大氣對毫米波傳播的影響包括大氣對毫米波的吸收、散射、折射等。
6. 紅外輻射的本質
紅外輻射的物理本質是熱輻射。
7. 紅外技術基本理論的基礎
紅外技術的理論基礎是描述熱輻射現象的普朗克定律。
8. 紅外探測器的分類
按探測器工作機理區分,可將紅外探測器分為熱探測器和光子探測器兩大類。
9. 光子探測器的類型
光子探測器按照工作原理,一般可分為外光電探測器和內光電探測器兩種。
10. 目標識別技術的核心
目標識別就是人類實現對各種事物或現象的分析、描述、判斷的過程
11. 信號的特徵提取和選擇的基本任務
12. 數據融合的層次與分類
①決策級融合
②特徵級融合
③數據級融合
13. 輻射強度
輻射強度用來描述點輻射源發射的輻射能通量的空間分布特性。它被定義為:點輻射源在某方向上單位立體角內所發射的輻射能通量。
14. 熱效應
物體吸收輻射使其溫度發生變化從而引起物體的物理、機械等性能相應變化的現象稱為熱效應。
15. 黑體輻射
黑體是指入射的電磁波全部被吸收,既沒有反射,也沒有透射
16.模式識別的基本概念
所謂模式識別是指根據研究對象的特徵或屬性,利用以計算機為中心的機器系統運用一定的分析演算法認定它的類別,系統應使分類識別的結果盡可能地符合真實情況。
17.數據融合技術
將來自許多感測器(同質或異質)和信息源的數據和信息加以整合、相關、組合,以獲得准確的位置估計,身份估計,以及對戰場情況和威脅及其重要程度進行適時評價。
18.電容探測原理
其原理是設計探測器的電極與探測電路,探測被測對象的出現引起電容的變化,使電路的特性發生變化,從而實現對被測對象的探測。
19.雙電極電容探測的容量變化公
總電容C=C12+C10C20/(C10+C20)
當目標距探測器較遠時,可以為C10、C12≈0,C=C12
當目標進入探測器敏感區時,C10、C20逐漸增大
令ΔC= C10C20/(C10+C20),則C=C12+ΔC
將ΔC的增量或增速檢測出來,即可實現對目標的定距。
20.利用輻射差異識別金屬目標
自然界各物質輻射特性各不相同。一般來說,相對介電常數高的物質,發射率比較小,反射率較高。在相同的物理濕度下,高導電材料比低導電材料的輻射溫度低。利用這些差異可識別不同的目標。
21.毫米輻射計的工作原理
毫米波輻射計利用地面目標與背景之間的毫米波輻射的差異來探測及識別目標,當輻射計波束在地面背景與目標之間掃描時,由於目標與背景之間的毫米波輻射溫度不同,輻射計輸出一個鍾形脈沖,利用此脈沖的高度、寬度等特徵量,可識別地面目標的存在。
22.紅外線與可見光的異同
①紅外線對人的眼睛不敏感;
②紅外線的光量子能量比可見光小;
③紅外線的熱效應比可見光要強得多;
④紅外線更易被物質所吸收,但對於薄霧來說,長波紅外線更容易通過。
23.紅外探測器的主要任務
將紅外輻射能轉換成電能。
24.熱探測器的工作原理
利用入射紅外輻射引起敏感元件的溫度變化,進而使其有關物理參數或性能發生相應的變化。
25.光子探測器的工作原理
利用某些半導體材料在紅外輻射的照射下,產生光子效應,使材料的電學性質發生變化。
26.以車牌識別為例,說明模式識別框圖及各部分原理
待識別的對象→數據採集和預處理→特徵提取和選擇→分類識別→識別結果
車牌為待識別對象,攝像頭對車牌進行數據採集,通過預處理,除去雜訊,復原有效信息。為了高效地分類識別,我們把在維數較高的測量空間中表示的模式變為低維數特徵空間中表示模式。
27.目標特徵提取和選擇過程步驟
①當實際用於分類識別的特徵數目d給定後,直接從已經獲得的n個原始特徵中選出d個特徵x1,x2,….,xd,使可分類據J的值滿足下式
J(x1,x2,….,xd)=max[J(x1,x2,….,xd)]
式中,xi1,xi2,….,xid是n個原始特徵中的任意d個特徵,此即為直接尋找n維特徵空間中的d維子空間。這類方法稱為直接法。
②在使判據J取最大條件下,對n個原始特徵進行變換降維,即對原n維特徵空間進行左邊變換,再取子空間。這類方法稱為變換法。
28.應用Bayes最小錯誤估計進行決策判決
①先進行預後驗分析,決定是否值得去搜集該方面資料
②搜集資料,科學實驗,調研統計分析,獲取實驗概率
③用貝葉斯公式計算後驗概率
④確定決策規劃進行判別