Pengenalan teknologi pengujian fotoelektrik
Teknologi pengesanan fotoelektrik merupakan salah satu teknologi utama teknologi maklumat fotoelektrik, yang terutamanya merangkumi teknologi penukaran fotoelektrik, teknologi pemerolehan maklumat optik dan pengukuran maklumat optik serta teknologi pemprosesan fotoelektrik untuk pengukuran maklumat. Seperti kaedah fotoelektrik untuk mencapai pelbagai pengukuran fizikal, cahaya malap, pengukuran cahaya malap, pengukuran inframerah, pengimbasan cahaya, pengukuran pengesanan cahaya, pengukuran laser, pengukuran gentian optik, pengukuran imej.
Teknologi pengesanan fotoelektrik menggabungkan teknologi optik dan teknologi elektronik untuk mengukur pelbagai kuantiti, yang mempunyai ciri-ciri berikut:
1. Ketepatan tinggi. Ketepatan pengukuran fotoelektrik adalah yang tertinggi di antara semua jenis teknik pengukuran. Contohnya, ketepatan pengukuran panjang dengan interferometri laser boleh mencapai 0.05μm/m; Pengukuran sudut dengan kaedah pinggiran moire parut boleh dicapai. Resolusi pengukuran jarak antara bumi dan bulan dengan kaedah julat laser boleh mencapai 1m.
2. Kelajuan tinggi. Pengukuran fotoelektrik mengambil cahaya sebagai medium, dan cahaya merupakan kelajuan perambatan terpantas antara semua jenis bahan, dan tidak syak lagi ia merupakan yang terpantas untuk mendapatkan dan menghantar maklumat melalui kaedah optik.
3. Jarak jauh, julat yang luas. Cahaya merupakan medium paling mudah untuk kawalan jauh dan telemetri, seperti panduan senjata, pengesanan fotoelektrik, telemetri televisyen dan sebagainya.
4. Pengukuran tanpa sentuhan. Cahaya pada objek yang diukur boleh dianggap sebagai tiada daya pengukuran, jadi tiada geseran, pengukuran dinamik boleh dicapai, dan ia merupakan kaedah pengukuran yang paling cekap daripada pelbagai kaedah pengukuran.
5. Jangka hayat yang panjang. Secara teorinya, gelombang cahaya tidak pernah haus, selagi kebolehulangan dilakukan dengan baik, ia boleh digunakan selama-lamanya.
6. Dengan keupayaan pemprosesan dan pengkomputeran maklumat yang kukuh, maklumat yang kompleks boleh diproses secara selari. Kaedah fotoelektrik juga mudah dikawal dan disimpan, mudah direalisasikan secara automatik, mudah disambungkan dengan komputer, dan mudah direalisasikan sahaja.
Teknologi pengujian fotoelektrik merupakan teknologi baharu yang sangat diperlukan dalam sains moden, pemodenan negara dan kehidupan manusia, merupakan teknologi baharu yang menggabungkan mesin, cahaya, elektrik dan komputer, dan merupakan salah satu teknologi maklumat yang paling berpotensi.
Ketiga, komposisi dan ciri-ciri sistem pengesanan fotoelektrik
Disebabkan kerumitan dan kepelbagaian objek yang diuji, struktur sistem pengesanan adalah tidak sama. Sistem pengesanan elektronik amnya terdiri daripada tiga bahagian: sensor, pengkondisi isyarat dan pautan output.
Sensor merupakan penukar isyarat pada antara muka antara objek yang diuji dan sistem pengesanan. Ia mengekstrak maklumat yang diukur secara langsung daripada objek yang diukur, mengesan perubahannya dan menukarkannya kepada parameter elektrik yang mudah diukur.
Isyarat yang dikesan oleh sensor secara amnya adalah isyarat elektrik. Ia tidak dapat memenuhi keperluan output secara langsung, memerlukan transformasi, pemprosesan dan analisis selanjutnya, iaitu, melalui litar pengkondisian isyarat untuk menukarnya menjadi isyarat elektrik standard, output ke pautan output.
Mengikut tujuan dan bentuk output sistem pengesanan, pautan output terutamanya peranti paparan dan rakaman, antara muka komunikasi data dan peranti kawalan.
Litar pengkondisian isyarat sensor ditentukan oleh jenis sensor dan keperluan untuk isyarat output. Sensor yang berbeza mempunyai isyarat output yang berbeza. Output sensor kawalan tenaga adalah perubahan parameter elektrik, yang perlu ditukar kepada perubahan voltan oleh litar jambatan, dan output isyarat voltan litar jambatan adalah kecil, dan voltan mod biasa adalah besar, yang perlu dikuatkan oleh penguat instrumen. Isyarat voltan dan arus yang dikeluarkan oleh sensor penukaran tenaga biasanya mengandungi isyarat hingar yang besar. Litar penapis diperlukan untuk mengekstrak isyarat berguna dan menapis isyarat hingar yang tidak berguna. Selain itu, amplitud isyarat voltan yang dikeluarkan oleh sensor tenaga umum adalah sangat rendah, dan ia boleh dikuatkan oleh penguat instrumen.
Berbanding dengan pembawa sistem elektronik, frekuensi pembawa sistem fotoelektrik meningkat beberapa peringkat magnitud. Perubahan dalam susunan frekuensi ini menjadikan sistem fotoelektrik mempunyai perubahan kualitatif dalam kaedah realisasi dan lonjakan kualitatif dalam fungsi. Terutamanya ditunjukkan dalam kapasiti pembawa, resolusi sudut, resolusi julat dan resolusi spektrum bertambah baik dengan ketara, jadi ia digunakan secara meluas dalam bidang saluran, radar, komunikasi, panduan ketepatan, navigasi, pengukuran dan sebagainya. Walaupun bentuk khusus sistem fotoelektrik yang digunakan untuk keadaan ini berbeza, ia mempunyai ciri yang sama, iaitu, semuanya mempunyai pautan pemancar, saluran optik dan penerima optik.
Sistem fotoelektrik biasanya dibahagikan kepada dua kategori: aktif dan pasif. Dalam sistem fotoelektrik aktif, pemancar optik terutamanya terdiri daripada sumber cahaya (seperti laser) dan modulator. Dalam sistem fotoelektrik pasif, pemancar optik memancarkan sinaran haba daripada objek yang diuji. Saluran optik dan penerima optik adalah sama untuk kedua-duanya. Apa yang dipanggil saluran optik terutamanya merujuk kepada atmosfera, angkasa lepas, bawah air dan gentian optik. Penerima optik digunakan untuk mengumpul isyarat optik yang datang dan memprosesnya untuk mendapatkan semula maklumat pembawa optik, termasuk tiga modul asas.
Penukaran fotoelektrik biasanya dicapai melalui pelbagai komponen optik dan sistem optik, menggunakan cermin rata, celah optik, kanta, prisma kon, pengutub, plat gelombang, plat kod, parutan, modulator, sistem pengimejan optik, sistem gangguan optik, dan sebagainya, untuk mencapai penukaran yang diukur kepada parameter optik (amplitud, frekuensi, fasa, keadaan pengutuban, perubahan arah perambatan, dan sebagainya). Penukaran fotoelektrik dicapai oleh pelbagai peranti penukaran fotoelektrik, seperti peranti pengesanan fotoelektrik, peranti kamera fotoelektrik, peranti haba fotoelektrik dan sebagainya.
Masa siaran: 20-Julai-2023