Zavedení technologie fotoelektrického testování
Technologie fotoelektrické detekce je jednou z hlavních technologií fotoelektrické informační technologie, která zahrnuje především technologii fotoelektrické konverze, technologii optického sběru a měření optické informace a technologii fotoelektrického zpracování naměřených informací. Například fotoelektrická metoda umožňuje dosáhnout různých fyzikálních měření, jako je měření za slabého osvětlení, měření v nízkých světelných podmínkách, infračervené měření, skenování světla, měření sledování světla, laserové měření, měření optických vláken a měření obrazu.
Technologie fotoelektrické detekce kombinuje optickou a elektronickou technologii pro měření různých veličin a má následující vlastnosti:
1. Vysoká přesnost. Přesnost fotoelektrického měření je nejvyšší ze všech druhů měřicích technik. Například přesnost měření délky laserovou interferometrií může dosáhnout 0,05 μm/m; měření úhlu metodou mřížkového moaré proužku lze dosáhnout. Rozlišení měření vzdálenosti mezi Zemí a Měsícem laserovou metodou měření vzdálenosti může dosáhnout 1 m.
2. Vysoká rychlost. Fotoelektrické měření využívá jako médium světlo, které se šíří nejrychleji ze všech druhů látek a je nepochybně nejrychlejším způsobem, jak získat a přenášet informace optickými metodami.
3. Dlouhá vzdálenost, velký dosah. Světlo je nejpohodlnějším médiem pro dálkové ovládání a telemetrii, jako je navádění zbraní, fotoelektrické sledování, televizní telemetrie a tak dále.
4. Bezkontaktní měření. Světlo dopadající na měřený objekt lze považovat za nepřítomnou měřicí sílu, takže nedochází k žádnému tření, lze dosáhnout dynamického měření a je to nejúčinnější z různých měřicích metod.
5. Dlouhá životnost. Teoreticky se světelné vlny nikdy neopotřebovávají, pokud je reprodukovatelnost dobře provedena, lze je používat navždy.
6. Díky silným schopnostem zpracování informací a výpočetní techniky lze složité informace zpracovávat paralelně. Fotoelektrická metoda se také snadno ovládá a ukládá, snadno se automatizuje, snadno se propojuje s počítačem a snadno se realizuje.
Technologie fotoelektrického testování je nepostradatelnou novou technologií v moderní vědě, národní modernizaci a životech lidí, je to nová technologie kombinující stroje, světlo, elektřinu a počítač a je jednou z nejperspektivnějších informačních technologií.
Za třetí, složení a vlastnosti fotoelektrického detekčního systému
Vzhledem ke složitosti a rozmanitosti testovaných objektů není struktura detekčního systému stejná. Obecný elektronický detekční systém se skládá ze tří částí: senzoru, převodníku signálu a výstupního spoje.
Senzor je převodník signálu na rozhraní mezi testovaným objektem a detekčním systémem. Přímo extrahuje naměřené informace z měřeného objektu, snímá jejich změny a převádí je na elektrické parametry, které lze snadno měřit.
Signály detekované senzory jsou obecně elektrické signály. Ty nemohou přímo splňovat požadavky na výstup, vyžadují další transformaci, zpracování a analýzu, tj. pomocí obvodu pro úpravu signálu je převedou na standardní elektrický signál, který se odešle na výstupní spoj.
Podle účelu a formy výstupu detekčního systému je výstupním článkem převážně zobrazovací a záznamové zařízení, rozhraní pro datovou komunikaci a řídicí zařízení.
Obvod pro úpravu signálu senzoru je určen typem senzoru a požadavky na výstupní signál. Různé senzory mají různé výstupní signály. Výstupem senzoru pro regulaci energie je změna elektrických parametrů, kterou je třeba můstkovým obvodem převést na změnu napětí. Výstupní signál napětí z můstkového obvodu je malý a soufázové napětí je velké, což je třeba zesílit přístrojovým zesilovačem. Signály napětí a proudu vydávané senzorem pro převod energie obecně obsahují velké šumové signály. Pro extrakci užitečných signálů a filtrování nepotřebných šumových signálů je zapotřebí filtrační obvod. Amplituda signálu napětí vydávaného obecným senzorem energie je navíc velmi nízká a může být zesílena přístrojovým zesilovačem.
Ve srovnání s nosičem elektronického systému se frekvence nosiče fotoelektrického systému zvyšuje o několik řádů. Tato změna frekvenčního řádu způsobuje, že fotoelektrický systém má kvalitativní změnu v realizační metodě a kvalitativní skok ve funkci. To se projevuje především ve výrazně zlepšené nosné kapacitě, úhlovém rozlišení, rozlišení vzdálenosti a spektrálním rozlišení, takže se široce používá v oblastech kanálů, radaru, komunikace, přesného navádění, navigace, měření atd. Ačkoli se specifické formy fotoelektrických systémů používaných v těchto případech liší, mají společný rys, a to, že všechny mají spojení vysílače, optického kanálu a optického přijímače.
Fotoelektrické systémy se obvykle dělí do dvou kategorií: aktivní a pasivní. V aktivním fotoelektrickém systému se optický vysílač skládá hlavně ze zdroje světla (například laseru) a modulátoru. V pasivním fotoelektrickém systému optický vysílač vyzařuje tepelné záření z testovaného objektu. Optické kanály a optické přijímače jsou pro oba identické. Takzvaný optický kanál se vztahuje hlavně k atmosféře, vesmíru, podvodnímu prostředí a optickému vláknu. Optický přijímač se používá ke sběru dopadajícího optického signálu a jeho zpracování za účelem získání informací z optického nosiče, včetně tří základních modulů.
Fotoelektrické přeměny se obvykle dosahuje pomocí různých optických komponent a optických systémů, s použitím plochých zrcadel, optických štěrbin, čoček, kuželových hranolů, polarizátorů, vlnových desek, kódových desek, mřížek, modulátorů, optických zobrazovacích systémů, optických interferenčních systémů atd., k dosažení měřené přeměny na optické parametry (amplituda, frekvence, fáze, stav polarizace, změny směru šíření atd.). Fotoelektrické přeměny se dosahuje pomocí různých fotoelektrických převodních zařízení, jako jsou fotoelektrická detekční zařízení, fotoelektrické kamery, fotoelektrická tepelná zařízení atd.
Čas zveřejnění: 20. července 2023