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探究壓力變送器在CCD體系中高效運(yùn)用
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探究壓力變送器在CCD體系中高效運(yùn)用

時(shí)間:2019-11-22 09:28:48

    如今,電荷耦合器件(CCD)變送器被用于一些先金的成像系統(tǒng)和數(shù)碼相機(jī)中。CCD#早是由物理學(xué)家George Smith和Willard Boyle于1969年創(chuàng)建的。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    CCD技術(shù)基于Albert Einstein的光電效應(yīng)概念,其中光被轉(zhuǎn)換成電子。甲壓力變送器獲取那些電子信號(hào)作為圖像點(diǎn)或像素,從而允許它們被數(shù)字地解釋。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    經(jīng)常被稱為“數(shù)字?jǐn)z影之父”的博伊爾和史密斯(Boyle and Smith)在2009年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),以表彰CCD的誕生及其對(duì)技術(shù)的廣泛影響。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    艾爾伯特愛(ài)因斯坦Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    如果Willard和Boyle是“父親”,則Albert Einstein是CCD相機(jī)的“祖父”。愛(ài)因斯坦是Radiant的“物理英雄”之一,公司在公司總部設(shè)有以他命名的會(huì)議室。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    愛(ài)因斯坦出生于3月14 日,1879年在德國(guó)。眾所周知,他是在20#有影響力的科學(xué)家個(gè)世紀(jì)。他的相對(duì)論一般理論將牛頓力學(xué)定律與電磁定律聯(lián)系起來(lái)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    1921年,由于他的工作產(chǎn)生了巨大的影響,他被授予諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1933年,愛(ài)因斯坦(Einstein)在納粹(Nazis)瞄準(zhǔn)他之后離開(kāi)了歐洲,離開(kāi)后成為普林斯頓大學(xué)(Princeton University)的理論物理學(xué)教授,并一直呆到1955年去世。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    愛(ài)因斯坦在1905年關(guān)于能量與物質(zhì)之間關(guān)系的開(kāi)創(chuàng)性論文中提出,物體的能量(E)等于該物體的質(zhì)量(M)乘以光速(C)的平方,即E = MC 2。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    該方程式提出,非常小的顆粒可以轉(zhuǎn)變?yōu)榇罅康哪芰浚鳛樵幽艿膩?lái)源。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    愛(ài)因斯坦還于1905年發(fā)表了有關(guān)相對(duì)論,特殊理論和一般理論的文獻(xiàn)。他以其相對(duì)論而著稱,但他在光電效應(yīng)方面的工作使愛(ài)因斯坦獲得了諾貝爾獎(jiǎng)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    光電效應(yīng)Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    地衣批科學(xué)家認(rèn)為光是由粒子組成的(艾薩克·牛頓爵士,1643年至1727年),而其他科學(xué)家則認(rèn)為光是波(羅伯特·胡克,1635年至1703年,詹姆斯·麥克斯韋,1831年至1879年)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    愛(ài)因斯坦確立了光能在量化的離散波包(光子)中移動(dòng),并且光可能同時(shí)是粒子和波。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    該理論解決了有關(guān)頻率(顏色)變化的光與這種能量(電磁輻射)之間關(guān)系的問(wèn)題。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    的光電效應(yīng)是如何的光信號(hào)被轉(zhuǎn)變成電信號(hào),并且它是CCD攝像機(jī)背后的關(guān)鍵現(xiàn)象。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    當(dāng)光照射到金屬(或在壓力變送器的例子中為準(zhǔn)金屬硅)的表面上時(shí),通常,該光的能量(封裝在光子包中的能量)會(huì)在稱為光電效應(yīng)的過(guò)程中將電子從表面上移走,也稱為光發(fā)射。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
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    對(duì)于從190至1100納米(nm)的每個(gè)波長(zhǎng)的光電能量,都會(huì)發(fā)生這種情況,從而構(gòu)成大約380至700 nm的可見(jiàn)光的整個(gè)光譜。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    CCD技術(shù)Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器
    當(dāng)帶有電荷的入射光子被CCD檢測(cè)器的材料吸收時(shí),會(huì)形成電子-空穴對(duì)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    在照相曝光期間,噴射出的電子聚集在檢測(cè)器的不同元素中,這些元素被稱為CCD的光點(diǎn)或像素。(必須注意,這些像素與在顯示屏中發(fā)光的像素不同)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    取決于在CCD表面金屬上發(fā)光的光的亮度,噴射的電子數(shù)量更高。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    壓力變送器本質(zhì)上是一塊硅層或硅片,通常通過(guò)摻入不同元素(例如磷)來(lái)對(duì)其進(jìn)行“摻雜”,以調(diào)節(jié)其導(dǎo)電特性。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    然后,在硅上涂覆一層金屬氧化物進(jìn)行絕緣,使光能通過(guò)“門”。這些柵極包含電荷,該電荷僅允許單向能量傳遞來(lái)捕獲電子。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    壓力變送器通過(guò)通道擋塊分成幾排,薄鋁條位于頂部以形成網(wǎng)格。創(chuàng)建的網(wǎng)格中的每個(gè)正方形都是一個(gè)像素。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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    電子朝著硅層的表面行進(jìn),然后在曝光下被釋放時(shí)被俘獲在像素網(wǎng)格內(nèi)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    一旦變送器捕獲了光電子,就可以解釋整個(gè)CCD中每個(gè)像素內(nèi)的值(累積電荷)。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    聚集在每個(gè)像素中的電荷總量(電子數(shù))與入射到其上的光量成線性比例。從拍攝對(duì)象產(chǎn)生的光強(qiáng)度越多,#終在像素中保留的電荷越多。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    然后,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)通過(guò)量化每個(gè)光點(diǎn)或像素中的電荷量并將測(cè)量轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式,將每個(gè)像素的值轉(zhuǎn)換為數(shù)字值。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    這實(shí)際上是落在設(shè)備上的光圖案的機(jī)器可讀的數(shù)字副本,可再現(xiàn)原始圖像。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    跨過(guò)鋁條的電流交替地將存儲(chǔ)的電子逐行引向變送器的邊緣,在此處記錄電荷并將其記錄在相機(jī)的內(nèi)存中。這意味著壓力變送器為空,并準(zhǔn)備進(jìn)行下一次攝影曝光。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    用壓力變送器記錄光強(qiáng)度可創(chuàng)建黑白圖像。濾光片用于彩色成像,以將入射光分成紅色,綠色和藍(lán)色的好立色波長(zhǎng),因此可以捕獲和分析每種光,以全彩色再現(xiàn)攝影圖像。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    輻射色度計(jì)利用了適合于人類感知的三刺激濾光輪系統(tǒng)(“三刺激”是指用于匹配人眼中三個(gè)交替視錐的響應(yīng)的三個(gè)主要濾光器),如CIE顏色空間中所定義。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    CCD體系結(jié)構(gòu)有一些簡(jiǎn)單形式,對(duì)于從智能手機(jī)相機(jī)到科學(xué)分析的特定應(yīng)用,都具有多種變化和尺寸。例如,在哈勃太空望遠(yuǎn)鏡中將壓力變送器用于醫(yī)學(xué)成像。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    壓力變送器以其色彩精度,光敏度和包含大量具有更大電子容量的像素而聞名,這些像素可產(chǎn)生高分辨率的圖像。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    這些特征意味著,當(dāng)需要精que的細(xì)節(jié)來(lái)照亮圖像中的細(xì)節(jié)時(shí),CCD尤其成功。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

    Radiant的Prometric公司®成像光度計(jì)和色度計(jì)采用科學(xué)級(jí)的CCD能提供極高的性能,低噪音的特點(diǎn),分辨率高,一個(gè)令人難以置信的速度快的數(shù)據(jù)傳輸。Qt0壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

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