Zavedenie technológie fotoelektrického testovania
Technológia fotoelektrickej detekcie je jednou z hlavných technológií fotoelektrickej informačnej technológie, ktorá zahŕňa najmä technológiu fotoelektrickej konverzie, technológiu optického získavania informácií a technológiu optického merania informácií a technológiu fotoelektrického spracovania nameraných informácií. Napríklad fotoelektrická metóda umožňuje dosiahnuť rôzne fyzikálne merania, ako sú slabé osvetlenie, meranie pri slabom osvetlení, infračervené meranie, skenovanie svetla, meranie sledovania svetla, laserové meranie, meranie optických vlákien a meranie obrazu.
Technológia fotoelektrickej detekcie kombinuje optickú a elektronickú technológiu na meranie rôznych veličín a má nasledujúce charakteristiky:
1. Vysoká presnosť. Presnosť fotoelektrického merania je najvyššia spomedzi všetkých druhov meracích techník. Napríklad presnosť merania dĺžky laserovou interferometriou môže dosiahnuť 0,05 μm/m; meranie uhla metódou mriežkových moaré prúžkov je možné dosiahnuť. Rozlíšenie merania vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom laserovou metódou merania vzdialenosti môže dosiahnuť 1 m.
2. Vysoká rýchlosť. Fotoelektrické meranie využíva svetlo ako médium a svetlo sa šíri najrýchlejšie spomedzi všetkých druhov látok a je nepochybne najrýchlejším spôsobom na získanie a prenos informácií optickými metódami.
3. Dlhá vzdialenosť, veľký dosah. Svetlo je najpohodlnejším médiom pre diaľkové ovládanie a telemetriu, ako je navádzanie zbraní, fotoelektrické sledovanie, televízna telemetria atď.
4. Bezkontaktné meranie. Svetlo dopadajúce na meraný objekt sa môže považovať za nemeraciu silu, takže nedochádza k treniu, je možné dosiahnuť dynamické meranie a je to najefektívnejšia z rôznych metód merania.
5. Dlhá životnosť. Teoreticky sa svetelné vlny nikdy neopotrebujú, pokiaľ je reprodukovateľnosť vykonaná dobre, môžu sa používať navždy.
6. Vďaka silným informačným a výpočtovým schopnostiam je možné paralelne spracovávať komplexné informácie. Fotoelektrická metóda sa tiež ľahko ovláda a ukladá, ľahko sa automatizuje, ľahko sa pripája k počítaču a jednoducho sa realizuje.
Technológia fotoelektrického testovania je nevyhnutnou novou technológiou v modernej vede, národnej modernizácii a živote ľudí, je to nová technológia kombinujúca stroje, svetlo, elektrinu a počítač a je jednou z najperspektívnejších informačných technológií.
Po tretie, zloženie a vlastnosti fotoelektrického detekčného systému
Vzhľadom na zložitosť a rozmanitosť testovaných objektov nie je štruktúra detekčného systému rovnaká. Všeobecný elektronický detekčný systém sa skladá z troch častí: senzora, prevodníka signálu a výstupného prepojenia.
Senzor je prevodník signálu na rozhraní medzi testovaným objektom a detekčným systémom. Priamo extrahuje namerané informácie z meraného objektu, sníma ich zmenu a premieňa ich na elektrické parametre, ktoré sa dajú ľahko merať.
Signály detekované senzormi sú vo všeobecnosti elektrické signály. Nedokážu priamo splniť požiadavky výstupu, vyžadujú si ďalšiu transformáciu, spracovanie a analýzu, teda pomocou obvodu na úpravu signálu, aby sa previedli na štandardný elektrický signál, ktorý sa odosiela na výstup.
Podľa účelu a formy výstupu detekčného systému je výstupným spojením hlavne zobrazovacie a záznamové zariadenie, rozhranie pre dátovú komunikáciu a riadiace zariadenie.
Obvod na úpravu signálu snímača je určený typom snímača a požiadavkami na výstupný signál. Rôzne snímače majú rôzne výstupné signály. Výstup snímača riadenia energie predstavuje zmenu elektrických parametrov, ktorú je potrebné previesť na zmenu napätia mostíkovým obvodom, pričom výstupný signál napätia mostíka je malý a spoločné napätie je veľké, čo je potrebné zosilniť prístrojovým zosilňovačom. Signály napätia a prúdu vydávané snímačom premeny energie vo všeobecnosti obsahujú veľké šumové signály. Na extrakciu užitočných signálov a filtrovanie nepotrebných šumových signálov je potrebný filtračný obvod. Okrem toho je amplitúda signálu napätia vydávaného všeobecným snímačom energie veľmi nízka a môže byť zosilnená prístrojovým zosilňovačom.
V porovnaní s nosičom elektronického systému sa frekvencia nosiča fotoelektrického systému zvyšuje o niekoľko rádov. Táto zmena frekvenčného rádu spôsobuje, že fotoelektrický systém má kvalitatívnu zmenu v spôsobe realizácie a kvalitatívny skok vo funkcii. Prejavuje sa to najmä v nosnej kapacite, uhlovom rozlíšení, rozlíšení rozsahu a spektrálnom rozlíšení, takže sa široko používa v oblastiach kanálov, radarov, komunikácie, presného navádzania, navigácie, merania atď. Hoci sa špecifické formy fotoelektrického systému používané v týchto prípadoch líšia, majú spoločnú vlastnosť, a to, že všetky majú prepojenie vysielača, optického kanála a optického prijímača.
Fotoelektrické systémy sa zvyčajne delia na dve kategórie: aktívne a pasívne. V aktívnom fotoelektrickom systéme sa optický vysielač skladá hlavne zo svetelného zdroja (napríklad laseru) a modulátora. V pasívnom fotoelektrickom systéme optický vysielač vyžaruje tepelné žiarenie z testovaného objektu. Optické kanály a optické prijímače sú pre oba identické. Takzvaný optický kanál sa vzťahuje najmä na atmosféru, vesmír, podvodné prostredie a optické vlákno. Optický prijímač sa používa na zhromažďovanie dopadajúceho optického signálu a jeho spracovanie na získanie informácií z optického nosiča, vrátane troch základných modulov.
Fotoelektrická konverzia sa zvyčajne dosahuje pomocou rôznych optických komponentov a optických systémov, pričom sa používajú ploché zrkadlá, optické štrbiny, šošovky, kužeľové hranoly, polarizátory, vlnové platne, kódové platne, mriežky, modulátory, optické zobrazovacie systémy, optické interferenčné systémy atď., aby sa dosiahla nameraná konverzia na optické parametre (amplitúda, frekvencia, fáza, stav polarizácie, zmeny smeru šírenia atď.). Fotoelektrická konverzia sa vykonáva rôznymi zariadeniami na fotoelektrickú konverziu, ako sú fotoelektrické detekčné zariadenia, fotoelektrické kamerové zariadenia, fotoelektrické tepelné zariadenia atď.
Čas uverejnenia: 20. júla 2023