㈠ 安检时常用的金属探测仪的工作原理是什么它又是怎样制造的
你知道安检时那个在你身旁晃来晃去的金属探测器是什么原理吗?
第一、工人将涂有绝缘尼龙的铜线缠绕在塑料线轴的两端,缠绕的圈数也是固定的。接着在线圈的外面缠上一层聚酯胶带,以防止它散开。小型的金属探测器需要使用到纯铁,把它放到线轴的内部可以增强线圈产生的磁场的强度。如果没有它,那么线圈将需要扩大好几倍才行。
第四、如果一切正常,再给探测器装上一个小型的扬声器。最后将探测器与把手和手臂支撑器连接在一起,一个用于寻宝的探测器就制作完成了。来自线圈的信号沿着电缆向上延伸到探测头,一台小型的处理器分析这些信号,去确定是否发现了金属以及是哪种金属。如果确定有金属,处理器就会启动电路来触发警报,并显示一条消息,你找到大宝贝了。
㈡ 金属探测器制作方法
简易金属探测器的制作方法 与其它类型的金属探测器相比,本电路的工作原理是这样的: 当探测用电感线圈的电感量变化时,L振荡器的振荡频率也发生变化
重点:频率如何变化这取决于金属特性和电路所使用的工作频率。如果工作频率很高,则金属物就可视为一个短路环,它将降低探测电感的电感量,从而使振荡器工作频率上升;如果振荡器的工作频率足够低以至可忽略涡流损失,这个探测器就有可能区分出黑色金属或无色金属。
1、要制作一个频率不高于200Hz振荡器的振荡线圈是很困难的,故本振荡电路振荡工作频率选用约300KHz,这样电感器就很容易制作,只需用一根同轴电缆线按图中尺寸绕一匝就制成。
2、电路包括振荡器T1、频率-电压转换器IC1和MOS双运放器IC2。探测头线圈直径为440mm,C1和C2的值可保证振荡器的频率约为300KHz,若采用较小直径探测圈,则线圈需绕较多匝数。
3、振荡器信号电平必须至少达到500mVpp,以便能够很好地驱动4046集成块,在这个电平,相位比较器可保证集成块内部的锁相环总是锁定同步的。在10脚上的源极跟随器输出再被送到IC2 CA3130作较大幅度放大。
4、锁相环的中心频率,也就是中心处零的微安表的零点由电位器P1所调节。如果运放器的灵敏度极高,则要仔细反复地用P2作精调。本机灵敏度由P3调整,该电位器被连接于负反馈环与IC2的反相输入端;同时还有一正反馈经微安表和R10加到IC2的非反相输入。当然,也可用不同阻抗的表头,但要改变R9、R10和R11的值。注意:在探测金属时,探测物的大小与探测线圈间是有一定关系的。
附原理图
㈢ 如何制作金属探测器
问题一:如何自制金属探测器 这个挖出来价值大吗?如果价值大可以用探地雷达,进口的居多,金属探测器对陶瓷没有效果,探地雷达比较贵,可以租来用,具体网上搜搜看。
问题二:如何制作金属探测器 探宝论坛DIY版块有介绍如何制作金属探测器
问题三:怎么样自己做一个金属探测器 买个接近开关,串联个蜂鸣报警器,但是水下估计困难,做好防水
问题四:金属探测器制作方法 5分 简易金属探测器的制作方法 与其它类型的金属探测器相比,本电路的工作原理是这样的: 当探测用电感线圈的电感量变化时,L振荡器的振荡频率也发生变化
重点:频率如何变化这取决于金属特性和电路所使用的工作频率。如果工作频率很高,则金属物就可视为一个短路环,它将降低探测电感的电感量,从而使振荡器工作频率上升;如果振荡器的工作频率足够低以至可忽略涡流损失,这个探测器就有可能区分出黑色金属或无色金属。
1、要制作一个频率不高于200Hz振荡器的振荡线圈是很困难的,故本振荡电路振荡工作频率选用约300KHz,这样电感器就很容易制作镇档橡,只需用一根同轴电缆线按图中尺寸绕一匝就制成。
2、电路包括振荡器T1、频率-电压转换器IC1和MOS双运放器IC2。探测头线圈直径为440mm,C1和C2的值可保证振荡器的频率约为300KHz,若采用较小直径探测圈,则线圈需绕较多匝数。
3、振荡器梗号电平必须至少达到500mVpp,以便能够很好地驱动4046集成块,在这个电平,相位比较器可保证集成块内部的锁相环总是锁定同步的。在10脚上的源极跟随器输出再被送到IC2 CA3130作较大幅度放大。
4、锁相环的中心频率,也就是中心处零的微安表的零点由电位器P1所调节。如果运放器的灵敏度极高,则要仔细反复地用P2作精调。本机灵敏度由P3调整,该电位器被连接于负反馈环与IC2的反相输入端;同时还有一正反馈经微安表和R10加到IC2的非反相输入。当然,也可用不同阻抗的表头,但要改变R9、R10和R11的值。注意:在探测金属时,探测物的大小与探测线圈间是有一定关系的。
附原御旁理图
问题五:如何用生活常见的东西做一个简易的金属探测器 安卓手机和苹果手机都有一个软件,叫金属探测器,您下载一个可以玩试试。
更多资料参考 中国探宝论坛
问题六:怎样设置电脑开机密码? 1、进BIOS设密码
2、在操作系统里设密码,具体如下:
a: 如是win98,那不用了,设了也白设,不用密码一样进,只能通过修改注册表项来达到加密目的。
b: 如是winme,同上
c: 2000,右键--我的电脑--管理--本地用户和组--用户--选中一个用户名--右键--设密--其他用户全部禁用--OK(另在控制面板里把你加密过的用户留下,其他一律删除或禁用)
d: XP,郸2000
e: 2003,同2000
f: Linx, 不会!
还有一招,最安全的一招: 把机箱电源线拔下来随身携带或藏到隐秘位置,现用现插。任他多高的水平,没电也是白搭!(如果还不放心,干脆点,把cpu也拔了)
问蠢亩题七:自己动手做个地下金属探测器 网上搜电路图,买电子元器件,安装,调试。 可视的很少,可能还要自己设计。
问题八:如何制作金属探测器,有卖现成的吗?谢谢 。
问题九:【讨论帖】如何用计算器制作简易金属探测器 电子计算器里有晶振,好像和收音机中波的中频频率相同。然后我也不知道了。
㈣ 热探测器的介绍
热探巧拍测器是用探测元件吸收入射辐射而产生热、造成温孝派羡升,并借助羡局各种物理效应把温升转换成电量的原理而制成的器件。最常用的有温差电偶、测辐射热计、高莱管、热电探测器。
㈤ 如何自制金属探测仪
1.工具和材料
①零件:
- 555- 47kΩ电阻- 两个2μ2F电容- 电路板- 9伏电池,开关,一些电线- 蜂鸣器- 100米的铜线,直径为0.2毫米的- 胶带和胶水,蜂鸣器您可以使用10μF电容和扬声器(8欧姆阻抗)。
②工具:- 面包板和电线- 钳子,镊子- 烙铁和焊锡线- 锋利的刀,尺子,铅笔,圆规- 热胶枪
2.设计原理图,可以在网上找。
3.线圈
线圈是最困难的部分。通过计算,90mm直径的线圈,需要大约250个绕组,直径70毫米需要290个绕组,电感可以达到10 mH。您也可以在网上购买现成的线圈。
计算器地址
线圈芯使用纸板做的。线圈用的是直径为0.2mm的漆包铜线。我绕了260圈。在焊接之前,请把线头上的漆挂掉。
4.测试
5.做一个PCB电路
6.做一个纸板结构。
7.组装
所以的部件都已经准备好了。下面就是把他们都组装起来。首先用胶枪固定开关,然后放进电池,最后把电路板也用胶枪固定住。
㈥ 红外探测器的工作原理是怎样的
你好
1、红外探测器是一种红外线光束遮挡型报警器,发射机中的红外发光二极管在电源的激发下,发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在0.8~0.95微米之间),经过光学系统的作用变成平行光发射出去。此光束被接收机接收,由接收机中的红外光电传感器把光信号转换成信号,经过电路处理后传给报警控制器。由发射机发射出的红外线经过防范区到达接收机,构成了一条警戒线。正常情况下,接收机收到的是一个稳定的光信号,当有人入侵该警戒线时,红外光束被遮挡,接收机收到的红外信号发生变化,提取这一变化,经放大和适当处理,控制器发出的报警信号。
2、红外探测器:采用主动红外方式,以达到安保报警功能的探测器。红外探测器由红外发射机、红外接收机和报警控制器组成。分别置于收、发端的光学系统一般采用的是光学透镜,起到将红外光束聚焦成较细的平行光束的作用,以使红外光的能量能够集中传送。红外光在人眼看不见的光谱范围,有人经过这条无形的封锁线,必然全部或部分遮挡红外光束。接收端输出的电信号的强度会因此产生变化,从而启动报警控制器发出报警信号。
3、主动式红外探测器有光束之分,光束越多防范的面积越大。以发射机与接收机设置的位置不同分为对向型安装方式和反射式安装方式,反射型安装方式的接收机不是 直接接收发射机发出的红外光束,而是接收由反射镜或适当的反射物(如石灰墙、门板表面光滑的油漆层)反射回的红外光束。当反射面的位置与方向发生变化或红 外发射光束和反射光束之一被阻挡,而使接收机无法接收到红外反射光束时触发报警。
㈦ 探热器是做什么用的
探热器是模仿响尾蛇的,根据响尾蛇对热能感应的特性发明的热能探测器。
响尾蛇的头部拥有特殊戚闹启器官,可以利用红外线感应附近发热的动物。而响尾蛇死后的咬噬能力,就是来自这些红外线感应器官的反射作用;即使响尾蛇的其它身体机能已停顿。
但只要头部的感应器官组织还未腐坏,即响尾蛇在死后一个小时内,仍可探测到附近15厘米范围内发出热能的生物,并自动做出袭击的反应。科学家根据这一原理发明出许多周边商品,广泛运用于高如军事。
基本原理
热探测器是指利用探测元件吸收入射的红外辐射能量而引起温升,在此基础上借助各种物理效应把温升转变成电量的一种探测器。
热探测器的基本工作原理是目标红外辐射通过红外物镜照射到探测器敏感材料上,引起其敏感材弯困料的某些可测物理量的变化,从而将可测物理量的变化读出后通过A/D转化变为电信号,通过信号图像处理,再进行D/A转换,最后把信号传送到监视器。实现对辐射热的探测。
㈧ 红外探测器有哪些类型说明它们的工作原理
红外探测器原理和类型:
不同种类的物体发射出的红外光波段是有其特定波段的,该波段的红外光处在可见光波段之外。
因此人们可以利用这种特定波段的红外光来实现对物体目标的探测与跟踪。将不可见的红外辐射光探测出并将其转换为可测量的信号的技术就是红外探测技术。
从目前应用的情况来看,红外探测有如下几个优点:
环境适应性优于可见光,尤其是在夜间和恶劣天候下的工作能力;
隐蔽性好,一般都是被动接收目标的信号,比雷达和激光探测安全且保密性强,不易被干扰;
由于是*目标和背景之间的温差和发射率差形成的红外辐射特性进行探测,因而识别伪装目标的能力优于可见光;与雷达系统相比,红外系统的体积小,重量轻,功耗低;
探测器的光谱响应从短波扩展到长波;
探测器从单元发展到多元、从多元发展到焦平面;发展了种类繁多的探测器和系统;
从单波段探测向多波段探测发展;从制冷型探测器发展到室温探测器;
由于红外探测技术有其独特的优点从而使其在军事国防和民用领域得到了广泛的研究和应用,尤其是在军事需求的牵引和相关技术发展的推动下,作为高新技术的红外探测技术在未来的应用将更加广泛,地位更加重要。
红外探测器是将不可见的红外辐射能转变成其它易于测量的能量形式的能量转化器,作为红外整机系统的核心关键部件,红外探测器的研究始终是红外物理与技术发展的中心。自1800年Herschel发现太阳光谱中的红外线时所用的涂黑水银温度计为最早的红外探测器以来,随着红外实验和理论的发展,新器件不断涌现。红外探测器制备涉及物理、材料、化学、机械、微电子、计算机等多学科,是一门综合科学。
一. 热探测器热探测器吸收红外辐射后,温度升高,可以使探测材料产生温差电动势、电阻率变化,自发极化强度变化,或者气体体积与压强变化等,测量这些物理性能的变化就可以测定被吸收的红外辐射能量或功率。分别利用上述不同性能可制成多种热探测器:
(1) 液态的水银温度计及气动的高莱池(Golay cell):利用了材料的热胀冷缩效应。
(2) 热电偶和热电堆:利用了温度梯度可使不同材料间产生温差电动势的温差电效应。
(3) 石英共振器非制冷红外成像列阵:利用共振频率对温度敏感的原理来实现红外探测。 (4)测辐射热计:利用材料的电阻或介电常数的热敏效应—辐射引起温升改变材料电阻—用以探测热辐射。因半导体电阻有高的温度系数而应用最多,测温辐射热计常称“热敏电阻”。另外,由于高温超导材料出现,利用转变温度附近电阻陡变的超导探测器引起重视。如果室温超导成为现实,将是21世纪最引人注目的一类探测器;
(5) 热释电探测器:有些晶体,如硫酸三甘酞、铌酸锶钡等,当受到红外辐射照射温度升高时,引起自发极化强度变化,结果在垂直于自发极化方向的晶体两个外表面之间产生激蠢肢微小电压,由此能测量红外辐射的功率。
二. 光子探测器光子探测器吸收光子后,本身发生电子状态的改变,从而引起内光电效应和外光电效应等光子效应,从光子效应的大小可以测定被吸收的光子数。
(1)光电导探测器:又称光敏电阻。半导体吸收能量足够大的光子后,体内一些载流子从束缚态转变为自由态,从而使半导体电导率增大,这种现象称为明世光电导效应。利用光电导效应制成的光电导探测器分为多晶薄膜型和单晶型两种。
(2)光伏探测器:主要利用p-n结的光生伏特效应。能量大于禁带宽度的红外光子在结区及其附近激发电子空穴对。存在的结电场使空穴进入p区,电子进入n区,两部分出现电位差,外电路就有电压或电档派流信号。与光电导探测器比较,光伏探测器背景限探测率大40%,不需要外加偏置电场和负载电阻,不消耗功率,有高的阻抗。
(3)光发射-Schottky势垒探测器:金属和半导体接触,形成Schottky势垒,红外光子透过Si层被PtSi吸收,使电子获得能量跃迁至费米能级,留下空穴越过势垒进入Si衬底,PtSi层的电子被收集,完成红外探测。
(4)量子阱探测器(QWIP):将两种半导体材料用人工方法薄层交替生长形成超晶格,在其界面有能带突变,使得电子和空穴被限制在低势能阱内,从而能量量子化形成量子阱。利用量子阱中能级电子跃迁原理可以做红外探测器。因入射辐射中只有垂直于超晶格生长面的电极化矢量起作用,光子利用率低;量子阱中基态电子浓度受掺杂限制,量子效率不高;响应光谱区窄;低温要求苛刻。
㈨ 求一份探测制导方面的资料
一、 绪论
1. 高新技术弹药
所谓高新技术弹药,指的是在弹药上采用末端敏感技术、末端制导技术、弹道修正技术等,此类弹药都具有一定的目标探测功能。
2. 三打、三防
所谓“三打”,是指打武装直升机、打巡航导弹、打隐形机。
“三防”指的是防侦察、防电子干扰和防精确打击。
3. 智能雷弹原理
它由声传感器探测1000m左右直升机螺旋桨产生的噪声,一旦分析出这种信号,雷弹锁定其频率,当信号或噪声增加到一定水平时,第二个探测系统(红外或地震动开始)工作,它能探测到直升机的接近距离或敏感到直升机螺旋桨下降气流产生的大气压力变化,一旦到达预定的距离或压力变化时,雷弹可被弹射到一定高度爆炸,毁伤直升机。
4. 灵巧化的精确制导武器有两项关键的核心技术茄歼
一项是高分辨率、高灵敏度的毫米波或红外探测敏感技术,另一项是只能化信息处理与识别技术。
二、 目标特性
1. 坦克的主要特性与特征表现在三个方面
红外辐射特性、声传播特性和行驶过程中产生的地面振动特性。
2. 红外大气窗口
在0.72~14µm波长范围之内共有8个大气窗口。
3. 喷气式飞机有4种红外辐射源
作为发动机燃烧室的热金属空腔、排出的热燃气、飞机壳体表面的自身辐射和飞机表面反射的环境辐射(包括阳光、大气与地球的辐射)。
4. 蒙皮辐射在8~14µm占重要比例的原因
一是蒙皮(以其温度为80K为例)辐射的峰值波长约为10µm,正好处在8~14µm波段范围内;二是此波段的宽度较宽;三是飞机蒙皮的面积非常大,它的辐射面积比喷口面积大许多倍。
5. 武装直升机的优点是机动性和防护能力都较强,起降场地要求低,战场运用能腊凳力强
6. 声探测技术利用目标发出或反射的声波,对其进行测量,从对其进行识别定位和跟踪
7. 声音的曲线传播:由于空气中不同高度的温度相差较大,所以不同高度声音传播的速度不同,这样使得高空中声音在传播到传声器的过程中会发生连续折射现象,其曲率半径折射角度与大气中声速的增加有关,如果声速随高度增加而增加,则声波向下折射,反之向上折射,这就是声音的曲线传播现象。
8. 传声器阵列可分为线阵,面阵,立体阵,N个传声器组成的阵列可以得到N-1个独立时延
9. 广义相关法是在互相关函数法的频域上加以个广义权函数
10. 声压、声强和声强级
① 声音为纵波,其传播引起空气的疏密变化,从而引起气压的变化。该压力与大气压的差值即为声压P。
② 声强I是垂直于传播方向的单位面积上声波所传递的能量随时间的平均变化率,也就是单位面积上输送的平均功率。
③ 声波的声强级β=20㏒P/P0
11. 声传播速度及温度、湿度的影响
声音在传播过程中,声速与媒介温度有关。
12. 空气中声波的衰减
传感器接收到的声能E成指数衰减。
13. 多普勒效应
当声源或者听到,或两者相对于空气运动时,听者听到的音调(即频率),同声源与听者都处于静止时所听到的音调一般不同的。
14. 实现对目标的定向
一般采用导向筒、合成方向图和利用几何关系三种方式。
15. 传声器阵列
传声器阵列可分为线阵、面阵和立体阵。
16. 三元线阵
三元线阵传感器阵列不仅可以定向,也可以定距。
定距公式:
cosφ=(d2-d1)/2L r=Lsin2φ/(d2-d1)
17. 后置处理的最典型方法是卡尔颤局冲曼滤波
18. 卡尔曼滤波器是理想的最小平方递归估计器
三、 地震动探测技术
1. 地震波分类
体波和面波。
2. 地震动信号检测系统的组成
地震动传感器→信号前置放大处理电路→自动增益放大→12位A/D转换器→计算机存储器
3. 磁电式速度传感器结构与工作原理
磁电式传感器是一种能把非电量(如机械能)的变化转换成感应电动势的传感器。
4. 传感器的灵敏度K
K=e/V=ωdBdL0
四、 激光探测技术
1. 激光的特点
方向性强、单色性好、相干性好、亮度高。
2. 激光近炸引信的特殊要求
① 近程、超近程探测。
② 只要求单点“定距”,而不要求大空间范围的“测距”。
③ 体积小、功耗低。
④ 高过载环境。
⑤ 弹目之间存在高速运动。
3. 脉冲鉴相定距体制
① 原理:
激光脉冲电源激励脉冲半导体激光器发射光脉冲,经光学系统准直,照射到目标表面,一部分反射光由接近光学系统接收后,聚焦到探测器光敏面上,输出电脉冲信号,经放大、整形等处理后送到脉冲鉴相器。另外,在激光脉冲电源激励半导体激光器的同时,激励信号经延迟器适当的延迟后,送到脉冲鉴相器,作为基准脉冲与回波脉冲进行前沿相位比较,两脉冲前沿重合,即表示目标在预定距离上时,给出起爆信号。
② 特点:
精度高、前沿相位信息损失小、结构简单灵活、抗干扰性好和更低的虚警率。
4. 伪随机编码定距体制
5. 发射及接收光学系统的主要作用
① 发射光学系统通过对激光器光束的调整,使最终发射的光束具有特定的视场,以利于完成系统的功能。
② 利用比光电敏感元件感光面积大的光学接收系统把大部分来自目标的发射光收集并会聚到光学探测器上,大大的提高引信的灵敏度。
6. 激光脉冲的波形质量对激光引信的影响表现在如下几个方面
① 大脉宽信号在能量利用上比小脉宽信号低得多
② 激光脉冲的波形质量,特别是脉冲前沿的上升时间,对脉冲激光引信的定距精度起着决定性的作用。
③ 确定合适的脉冲重复频率,对降低系统功耗及激光定距技术在引信中的实用化有重要的意义。
④ 激光引信抗后向散射干扰特性与激光脉冲宽度有关,且脉宽越小,抗后向散射干扰性能力越强。
7. 鉴相器由什么方法构成
① 74S74型D触发器
② 超高速比较器
五、 电容探测技术
1. 了解电容探测技术的本质
电容探测技术利用被探测目标出现引起电容器电容量的变化,通过检测电容值或其变化率而实现对目标的探测,属于非接触测量范围
2. 电容探测技术的优缺点
电容探测的优点是结构简单,能实现非接触测量、定距精度高、抗干扰能力强缺点是可探测距离近和存在非线性误差
3. 电容传感中电容量的表达式及其含义
C=ε0εrS∕d=εS∕d
4. 电容探测原理
设计探测器的电极与探测电路,探测被测对象的出现引起电容的变化,使电路的特性发生变化,从而实现对被测对象的探测
5. 双电极模式电容探测公式推导
6. 三电极式电容探测原理
三电极电容探测器自身有三个电极,当有目标出现时,三个电极间构成的一个电容网络。随着弹丸与目标不断接近,电容网络参数将发生变化,通过对网络参数的检测即可实现对目标近程探测
7. 电容探测的处理电路
电容探测处理电路就是将电容量的变化ΔС提取出来,转变成电压或电流信号
8. 电容探测在近炸引信中的应用及工作原理
电容近炸引信利用探测器通过探测电极在极周围空间建立起一个准静电场,当引信接近目标时,该电场便产生扰动,电荷重新分布,使引信电极间等效电容量产生变化——电压变化量以信号形成提取出来实现对目标的探测
六、 毫米波探测技术
1. 明确毫米波的特点及在探测方面的应用原理
1毫米波频带极宽2毫米波德波束窄,方向性好,有极高的分辨率
3多普勒频率高,测量精度高4噪声小
2. 了解大气队毫米波传播的影响
大气对毫米波传播的影响包括大气对毫米波的吸收、散射、折射等,其中吸收往往是由于分子中电子的跃迁而形成的,大气中各种微粒可使电磁波发生散射或折射
3. 了解毫米波的辐射方程组成要素
4. 毫米波温度模式及各项因素对温度模型的影响
5. 毫米波探测金属目标的原理
自然界中各种物质的辐射特性都不相同,在相同的物理温度下,高导电材料比低导电材料的辐射温度低,对于理想导电的光滑表面,其反射率接近1,它与入射角和极化都无关,无云天空时可以认为辐射率小,反射率高,利用这些差异识别
6. 了解毫米波辐射计的距离方程及多因素的影响关系
R=[ηaAΔT∕ΩAΔTmin ]
探测距离直接与天线直径的工作频率有关。天线直径增大。作用距离增加
探测距离与中频放大器频带宽度的四次方根成正比
探测距离与接收机噪声数的平方根成反比
探测距离与输出带宽内的信噪比四次方根成反比
7. 掌握毫米波辐射计的类型及工作原理
最典型的辐射计有全功率辐射计和迪克比较辐射计
毫米波辐射计利用地面目标与背景之间毫米波辐射的差异来探测及识别目标,毫米波实质上时一台高灵敏度接收机,用于接受目标与背景的毫米波辐射能量
8. 理解典型的毫米波探测系统
毫米波雷达:¤←混频器→中频放大器→视频检波器→视频放大器→信号处理器
↑ ↑ ↓
发射机←本机振荡器 发火控制信号
毫米波辐射计:¤→中频放大器→滤波器→检波器
↑ ↓
本振器 视频放大器
↓
发火控制信号 ← 信号处理器
七、探测技术
1. 红外辐射的产生原理及电磁波谱中的分布
物质的运动是产生红外线的根源,
2. 掌握红外辐射与可见光的异同
红外线对人的眼睛不敏感,所以必须用对红外线敏感的红外探测器才能接受到
红外线的光量子能量比可见光的小
红外线的热效应比可见光要强得多
红外线更易被物质所吸收,但对于薄雾来说,长波红外线更容易通过
3. 掌握红外辐射的波段分布
近红外 波长范围 0.75~3 NIR
中红外 3~6 MIR 远红外 6~15 FIR 极远红外 15~1000 XIR
4. 红外探测技术的研究意义
红外探测以红外物理学为基础,研究和分析红外辐射的产生,传输及探测过程中的特征和规律,从而对产生红外辐射的目标的探测、识别提供理论基础和实验依据
5. 理解辐射度学、辐射能、辐射能通量、辐射能强度、辐亮度、辐照度的概念
通常把以电磁波形式发射、传输或接收的能量称为辐射能
辐射能通量是单位时间内通过某一面积得辐射能
点辐射源在某方向上单位立体角内所发射的辐射能通量称为辐射强度
扩展源在某方向上单位投影面积A向单位立体角θ发射的辐射能通量
被照物体表面单位面积上接收到得辐射能通量
6. 了解红外辐射基本定律 理解基尔霍夫定律
基尔霍夫定律 普朗克公式 维恩位移定律 斯忒藩——波尔兹曼定律
在热平衡条件下,所有物体在给定温度下,对某一波长来说,物体的发射本领和吸收本领的比值与物体自身的性质无关,它对于一切物体都是恒量。
7. 红外探测原理
热探测器工作原理:红外辐射照射探测器灵敏面,使其温度升高,导致某些物理性质发生变化,对它们进行测量,便可确定入射辐射功率的大小
光子探测器:当吸收红外辐射后,引起探测器灵敏面物质的电子态发生变化,产生光子效应,测定这些效应,便可确定入射辐射的功率
8. 掌握红外探测器的功效和作用
9. 红外探测器的组成、分类
一个完整的红外探测器包括红外敏感元件、红外辐射入射窗口、外壳、电极引出线以及按需要而加的光阑、冷屏、场镜、光锥、浸没透镜和滤光片等,在低温工作时还包括杜瓦瓶,有的还包括前置放大器。按探测器工作机理区分,可将红外探测器分为热探测器和光子探测器两类
10. 热探测器和光子探测器的异同及其优缺点
热探测器主要优点是响应波段宽,可以再室温下工作,使用方便。热探测器一般不需制冷,易与使用、维护、可靠性好;光谱响应与波长无关,为无选择性探测器制备工艺简单,成本低。缺点响应时间长,灵敏度低
光子探测器灵敏度高、响应速度快、响应频率高缺点低温下工作,探测波段窄
11. 热探测器和光子探测器的性能比较
12. 红外探测器的性能影响因素
1响应率2噪声电压3噪声等效功率4探测率5光谱响应6响应时间7频率响应
13. 决定红外探测性的特性
辐射源的温度、调制频率和放大器的带宽
14. 红外探测器的使用和选择原则
1给据目标辐射光谱范围来选取探测器的响应波段2根据系统温度分辨率的要求来确定探测器的探测率和响应率3根据系统扫描速率的要求来确定探测器响应时间4根据系统空间分辨率的要求和光学系统焦距来确定探测器的接受面积
15. 理解典型的红外探测系统的工作原理
16. 热探测器的工作原理
八、目标识别技术
1. 目标识别的流程框图及工作过程
传感器阵列→信号采集→特征提取以及特征选择→分类识别→输出结果
前两是目标探测 后两是目标识别
2. 目标识别的基本概念,如模式、模式识别
目标识别就是人类实现对各种事物或现象的分析、描述、判断的过程
应对分类识别对象进行科学的抽象,建立它的数学模型,用以描述和代替识别对象,我们称这种对象的描述为模式
模式识别是指根据研究对象的特征或属性,利用以计算机为中心的机器系统运用一定的分析算法认定它的类别,系统应使分类识别的结果尽可能的符合真实情况
3. 模式识别系统的框图及原理说明(如车牌识别)
待识别的对象→数据采集和预处理→特征提取和选择→分类识别→识别结果
将车牌样本的二维图像输入计算机通过测量采样和量化用矩阵或矢量表示二维图形,去除噪声,强化有用信息,并对测量仪器或其他因素造成的原始数据进行变换,得到最能反映分类本质的特征,进行正确率测试。不断地修正错误,改进不足,使车牌识别正确率达到设计要求
4. 特征提取和选择的基本任务
特征提取和选择的基本任务是如何从众多特征中找出那些最有效的特征
5. 为什么要对目标进行特征提取和选择
特征提取和选择的好坏极大的影响到分类器的设计和性能,因此对它应给与足够的重视
6. 特征的分类
物理的 结构的 数学的
7. 特征提取和选择的过程与步骤
1特征形成。根据被识别对象产生一组基本特征,这种基本特征是可以用仪表或传感器测量出来的
2特征提取。样本处于以个高维空间,我们可以通过映射或变换的方法用低维空间来表示样本
3特征选择。从一组特征中挑选出一些最有效的特征从而达到降低特征空间维数的目的
8. 特征提取与选择的基本途径
1当时机用于分类识别的特征数目d给定后,直接从已经获得的n个原始特征中选出d个特征x1,x2…xd使可分性判据J的值满足J(x1,x2…xd)=max[J(xi1,xi2..xid)]是n个原始特征中的任意d个特征。这是直接法,主要分支有BAB法、SFS法GSFS法SBS法GSBS法
2在使判据J取最大条件下,对n个原始特征进行变换降维,即对原n维特征空间进行坐标变换,再取子空间
9. 模式识别包括哪些类型
1统计模式识别2句法结构模式识别3神经网络模式识别4模糊模式识别5数据融合识别技术
10. 理解最小错误Bayes决策及应用
为了降低分类的错误率,从概率论角度出发,应用贝叶斯公式提出基于最小错误率贝叶斯估计
11. Bayes决策的步骤及优缺点
步骤1先进行预后验分析,决定是否值得去搜索该方面资料
2搜索资料,科学实验,调研,统计分析,获取实验概率
3用贝叶斯公式计算后检验概率
4确定决策规划进行判决
优点1采用科学分析方法降低了主观影响
2对调查结果统计分析,采用量化手段,更加客观
3将主观性和客观调查结合
4先验知识可以不断更新,可以是一个不断学习的自适应决策系统
12. 什么是数据融合技术
把来自许多传感器和信息源的数据和信息加以联合,相关,组合以获得精确的位置估计和身份估计以及战场情况和威胁,及其重要程度进行定时的评价 层次划分:决策及融合,特征级融合,数据级融合
13. 数据融合识别框图及说明
目→传感器1→特→身份识别→关→身份融合基于特征
→传感器2→征→身份识别→ 的推理基于认别的模型物理模型→融合识别
提 ↓
标→传感器3→取→身份识别↗联 ← 目标文档:已知目标的数据库
14. 数据融合的层次及说明
数据融合包括:决策级融合 特征级融合 数据级融合
1决策级融合:在决策级融合方法中,每个传感器都完成变换以获得独立的身份估计,然后再对来自每个传感器的属性分类进行融合
2特征级融合:每个传感器观测一个目标并完成特征提取以获得来自每个传感器的特征向量,然后融合这些特征向量并基于联合的特征向量产生身份估计
3数据级融合:对来自同等量级的传感器的原始数据直接进行融合,然后基于融合的传感器数据进行体征提取和身份估计
具体题目
1. 电容传感器的本质
通过检测电容值或其变化率而实现对目标的探测。
2. 电容探测处理电路的不同及分类
根据探测处理电路的不同,一般有双电极式和三电极式探测方式。
3. 电磁波是介于微波与光波之间的频段
4. 电容式传感器的类型
变间隙式、变面积式、变介质式。
5. 大气对毫米辐射计的影响因素
在晴朗大气下,大气对毫米波传播的影响包括大气对毫米波的吸收、散射、折射等。
6. 红外辐射的本质
红外辐射的物理本质是热辐射。
7. 红外技术基本理论的基础
红外技术的理论基础是描述热辐射现象的普朗克定律。
8. 红外探测器的分类
按探测器工作机理区分,可将红外探测器分为热探测器和光子探测器两大类。
9. 光子探测器的类型
光子探测器按照工作原理,一般可分为外光电探测器和内光电探测器两种。
10. 目标识别技术的核心
目标识别就是人类实现对各种事物或现象的分析、描述、判断的过程
11. 信号的特征提取和选择的基本任务
12. 数据融合的层次与分类
①决策级融合
②特征级融合
③数据级融合
13. 辐射强度
辐射强度用来描述点辐射源发射的辐射能通量的空间分布特性。它被定义为:点辐射源在某方向上单位立体角内所发射的辐射能通量。
14. 热效应
物体吸收辐射使其温度发生变化从而引起物体的物理、机械等性能相应变化的现象称为热效应。
15. 黑体辐射
黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射
16.模式识别的基本概念
所谓模式识别是指根据研究对象的特征或属性,利用以计算机为中心的机器系统运用一定的分析算法认定它的类别,系统应使分类识别的结果尽可能地符合真实情况。
17.数据融合技术
将来自许多传感器(同质或异质)和信息源的数据和信息加以整合、相关、组合,以获得准确的位置估计,身份估计,以及对战场情况和威胁及其重要程度进行适时评价。
18.电容探测原理
其原理是设计探测器的电极与探测电路,探测被测对象的出现引起电容的变化,使电路的特性发生变化,从而实现对被测对象的探测。
19.双电极电容探测的容量变化公
总电容C=C12+C10C20/(C10+C20)
当目标距探测器较远时,可以为C10、C12≈0,C=C12
当目标进入探测器敏感区时,C10、C20逐渐增大
令ΔC= C10C20/(C10+C20),则C=C12+ΔC
将ΔC的增量或增速检测出来,即可实现对目标的定距。
20.利用辐射差异识别金属目标
自然界各物质辐射特性各不相同。一般来说,相对介电常数高的物质,发射率比较小,反射率较高。在相同的物理湿度下,高导电材料比低导电材料的辐射温度低。利用这些差异可识别不同的目标。
21.毫米辐射计的工作原理
毫米波辐射计利用地面目标与背景之间的毫米波辐射的差异来探测及识别目标,当辐射计波束在地面背景与目标之间扫描时,由于目标与背景之间的毫米波辐射温度不同,辐射计输出一个钟形脉冲,利用此脉冲的高度、宽度等特征量,可识别地面目标的存在。
22.红外线与可见光的异同
①红外线对人的眼睛不敏感;
②红外线的光量子能量比可见光小;
③红外线的热效应比可见光要强得多;
④红外线更易被物质所吸收,但对于薄雾来说,长波红外线更容易通过。
23.红外探测器的主要任务
将红外辐射能转换成电能。
24.热探测器的工作原理
利用入射红外辐射引起敏感元件的温度变化,进而使其有关物理参数或性能发生相应的变化。
25.光子探测器的工作原理
利用某些半导体材料在红外辐射的照射下,产生光子效应,使材料的电学性质发生变化。
26.以车牌识别为例,说明模式识别框图及各部分原理
待识别的对象→数据采集和预处理→特征提取和选择→分类识别→识别结果
车牌为待识别对象,摄像头对车牌进行数据采集,通过预处理,除去噪声,复原有效信息。为了高效地分类识别,我们把在维数较高的测量空间中表示的模式变为低维数特征空间中表示模式。
27.目标特征提取和选择过程步骤
①当实际用于分类识别的特征数目d给定后,直接从已经获得的n个原始特征中选出d个特征x1,x2,….,xd,使可分类据J的值满足下式
J(x1,x2,….,xd)=max[J(x1,x2,….,xd)]
式中,xi1,xi2,….,xid是n个原始特征中的任意d个特征,此即为直接寻找n维特征空间中的d维子空间。这类方法称为直接法。
②在使判据J取最大条件下,对n个原始特征进行变换降维,即对原n维特征空间进行左边变换,再取子空间。这类方法称为变换法。
28.应用Bayes最小错误估计进行决策判决
①先进行预后验分析,决定是否值得去搜集该方面资料
②搜集资料,科学实验,调研统计分析,获取实验概率
③用贝叶斯公式计算后验概率
④确定决策规划进行判别