Uvedba tehnologije fotoelektričnega testiranja
Tehnologija fotoelektričnega zaznavanja je ena glavnih tehnologij fotoelektrične informacijske tehnologije, ki vključuje predvsem tehnologijo fotoelektrične pretvorbe, tehnologijo optičnega pridobivanja informacij in tehnologijo merjenja optičnih informacij ter tehnologijo fotoelektrične obdelave merilnih informacij. Na primer, fotoelektrična metoda omogoča doseganje različnih fizikalnih meritev, kot so šibka svetloba, meritve pri šibki svetlobi, infrardeče meritve, skeniranje svetlobe, meritve sledenja svetlobe, laserske meritve, meritve optičnih vlaken in meritve slike.
Tehnologija fotoelektričnega zaznavanja združuje optično in elektronsko tehnologijo za merjenje različnih količin, ki ima naslednje značilnosti:
1. Visoka natančnost. Natančnost fotoelektričnih meritev je najvišja med vsemi vrstami merilnih tehnik. Na primer, natančnost merjenja dolžine z lasersko interferometrijo lahko doseže 0,05 μm/m; merjenje kota z metodo rešetkastih moire robov je mogoče doseči. Ločljivost merjenja razdalje med Zemljo in Luno z lasersko metodo merjenja razdalje lahko doseže 1 m.
2. Visoka hitrost. Fotoelektrične meritve uporabljajo svetlobo kot medij, svetloba pa se med vsemi vrstami snovi širi najhitreje in je nedvomno najhitrejša za pridobivanje in prenos informacij z optičnimi metodami.
3. Dolga razdalja, velik doseg. Svetloba je najprimernejši medij za daljinsko upravljanje in telemetrijo, kot so vodenje orožja, fotoelektrično sledenje, televizijska telemetrija in tako naprej.
4. Brezkontaktno merjenje. Svetloba na merjenem objektu se lahko šteje za merilno silo brez, zato ni trenja, mogoče je doseči dinamično merjenje in je najučinkovitejša od različnih merilnih metod.
5. Dolga življenjska doba. Teoretično se svetlobni valovi nikoli ne obrabijo, če je ponovljivost dobro opravljena, jih je mogoče uporabljati večno.
6. Z močnimi zmogljivostmi obdelave informacij in računalništva je mogoče vzporedno obdelovati kompleksne informacije. Fotoelektrična metoda je tudi enostavna za nadzor in shranjevanje informacij, enostavna za avtomatizacijo, enostavna za povezavo z računalnikom in enostavna za izvedbo.
Tehnologija fotoelektričnega testiranja je nepogrešljiva nova tehnologija v sodobni znanosti, nacionalni modernizaciji in življenju ljudi, nova tehnologija, ki združuje stroje, svetlobo, elektriko in računalnik, in je ena najbolj potencialnih informacijskih tehnologij.
Tretjič, sestava in značilnosti fotoelektričnega detekcijskega sistema
Zaradi kompleksnosti in raznolikosti testiranih objektov struktura detekcijskega sistema ni enaka. Splošni elektronski detekcijski sistem je sestavljen iz treh delov: senzorja, kondicionerja signala in izhodne povezave.
Senzor je pretvornik signalov na vmesniku med preizkušanim objektom in sistemom za zaznavanje. Izmerjene informacije neposredno pridobiva iz merjenega objekta, zaznava njihove spremembe in jih pretvarja v električne parametre, ki jih je enostavno izmeriti.
Signali, ki jih zaznajo senzorji, so običajno električni signali. Ne morejo neposredno izpolniti zahtev izhoda, temveč jih je treba dodatno preoblikovati, obdelati in analizirati, torej jih s pomočjo vezja za kondicioniranje signala pretvoriti v standardiziran električni signal, ki se nato pošlje na izhodno povezavo.
Glede na namen in obliko izhoda sistema za zaznavanje je izhodna povezava predvsem prikazovalna in snemalna naprava, vmesnik za komunikacijo podatkov in krmilna naprava.
Vezje za obdelavo signala senzorja je določeno z vrsto senzorja in zahtevami glede izhodnega signala. Različni senzorji imajo različne izhodne signale. Izhod senzorja za nadzor energije je sprememba električnih parametrov, ki jo je treba pretvoriti v spremembo napetosti z mostičnim vezjem, pri čemer je izhodni napetostni signal mostičnega vezja majhen, skupna napetost pa velika, ki jo je treba ojačati z instrumentalnim ojačevalnikom. Napetostni in tokovni signali, ki jih oddaja senzor za pretvorbo energije, običajno vsebujejo velike šumne signale. Za izločanje uporabnih signalov in filtriranje neuporabnih šumnih signalov je potrebno filtrirno vezje. Poleg tega je amplituda napetostnega signala, ki ga oddaja splošni senzor energije, zelo nizka in jo je mogoče ojačati z instrumentalnim ojačevalnikom.
V primerjavi z nosilcem elektronskega sistema se frekvenca nosilca fotoelektričnega sistema poveča za več velikostnih razredov. Ta sprememba frekvenčnega reda povzroči kvalitativno spremembo v metodi izvedbe in kvalitativni preskok v delovanju fotoelektričnega sistema. To se kaže predvsem v nosilni zmogljivosti, kotni ločljivosti, ločljivosti razdalje in spektralni ločljivosti, zato se pogosto uporablja na področjih kanalov, radarja, komunikacije, natančnega vodenja, navigacije, meritev in tako naprej. Čeprav se specifične oblike fotoelektričnega sistema, ki se uporabljajo v teh primerih, razlikujejo, imajo skupno značilnost, in sicer, da imajo vsi povezavo oddajnika, optičnega kanala in optičnega sprejemnika.
Fotoelektrični sistemi so običajno razdeljeni v dve kategoriji: aktivne in pasivne. V aktivnem fotoelektričnem sistemu je optični oddajnik sestavljen predvsem iz svetlobnega vira (kot je laser) in modulatorja. V pasivnem fotoelektričnem sistemu optični oddajnik oddaja toplotno sevanje iz preizkušanega predmeta. Optični kanali in optični sprejemniki so za oba enaki. Tako imenovani optični kanal se nanaša predvsem na atmosfero, vesolje, podvodno okolje in optična vlakna. Optični sprejemnik se uporablja za zbiranje vpadnega optičnega signala in njegovo obdelavo za pridobivanje informacij optičnega nosilca, vključno s tremi osnovnimi moduli.
Fotoelektrična pretvorba se običajno doseže z različnimi optičnimi komponentami in optičnimi sistemi, z uporabo ravnih ogledal, optičnih rež, leč, stožčastih prizem, polarizatorjev, valovnih plošč, kodnih plošč, rešetk, modulatorjev, optičnih slikovnih sistemov, optičnih interferenčnih sistemov itd., da se doseže izmerjena pretvorba v optične parametre (amplituda, frekvenca, faza, stanje polarizacije, spremembe smeri širjenja itd.). Fotoelektrična pretvorba se izvaja z različnimi napravami za fotoelektrično pretvorbo, kot so naprave za fotoelektrično zaznavanje, naprave za fotoelektrično kamero, fotoelektrične termične naprave itd.
Čas objave: 20. julij 2023