Въвеждане на технологията за фотоелектрично тестване
Технологията за фотоелектрично откриване е една от основните технологии на фотоелектрическата информационна технология, която включва главно технология за фотоелектрично преобразуване, технология за събиране на оптична информация и технология за измерване на оптична информация, както и технология за фотоелектрична обработка на измервана информация. Например, фотоелектричният метод позволява постигане на различни физически измервания, като например слаба светлина, измерване при слаба светлина, инфрачервено измерване, светлинно сканиране, измерване с проследяване на светлина, лазерно измерване, измерване с оптични влакна и измерване на изображения.
Технологията за фотоелектрично откриване комбинира оптична и електронна технология за измерване на различни величини, която има следните характеристики:
1. Висока прецизност. Точността на фотоелектрическото измерване е най-високата сред всички видове техники за измерване. Например, точността на измерване на дължина с лазерна интерферометрия може да достигне 0,05 μm/m; Ъглово измерване чрез метода на решетъчните моарови ресни може да се постигне. Разделителната способност при измерване на разстоянието между Земята и Луната чрез метода на лазерно определяне на разстоянието може да достигне 1 м.
2. Висока скорост. Фотоелектричното измерване използва светлината като среда, а светлината е с най-бърза скорост на разпространение сред всички видове вещества и несъмнено е най-бързият начин за получаване и предаване на информация чрез оптични методи.
3. Дълго разстояние, голям обхват. Светлината е най-удобната среда за дистанционно управление и телеметрия, като например насочване на оръжия, фотоелектрично проследяване, телевизионна телеметрия и т.н.
4. Безконтактно измерване. Светлината върху измервания обект може да се счита за недействителна сила, така че няма триене, може да се постигне динамично измерване и това е най-ефективният от различните методи за измерване.
5. Дълъг живот. На теория светлинните вълни никога не се износват, стига възпроизводимостта да е направена добре, те могат да се използват вечно.
6. С мощни възможности за обработка на информация и изчисления, сложната информация може да се обработва паралелно. Фотоелектричният метод е лесен за управление и съхранение на информация, лесен за реализиране на автоматизация, лесен за свързване с компютър и лесен за реализиране само чрез самостоятелна работа.
Технологията за фотоелектрично тестване е незаменима нова технология в съвременната наука, националната модернизация и живота на хората. Тя съчетава машини, светлина, електричество и компютър и е една от най-перспективните информационни технологии.
Трето, съставът и характеристиките на фотоелектричната детекторна система
Поради сложността и разнообразието на тестваните обекти, структурата на системата за детектиране не е еднаква. Общата електронна система за детектиране се състои от три части: сензор, преобразувател на сигнал и изходна връзка.
Сензорът е преобразувател на сигнали на интерфейса между тествания обект и системата за детектиране. Той директно извлича измерената информация от измервания обект, усеща нейната промяна и я преобразува в електрически параметри, които са лесни за измерване.
Сигналите, регистрирани от сензорите, обикновено са електрически сигнали. Те не могат директно да отговорят на изискванията на изхода и изискват допълнително преобразуване, обработка и анализ, т.е. чрез верига за кондициониране на сигнала, за да се преобразуват в стандартен електрически сигнал, който се подава към изходната връзка.
Според предназначението и формата на изхода на системата за детектиране, изходната връзка е главно устройство за показване и запис, интерфейс за комуникация на данни и устройство за управление.
Схемата за обработка на сигнала на сензора се определя от типа на сензора и изискванията към изходния сигнал. Различните сензори имат различни изходни сигнали. Изходът на сензора за управление на енергията е промяната на електрическите параметри, която трябва да се преобразува в промяна на напрежението чрез мостова схема, като изходният сигнал за напрежение на мостовата схема е малък, а синфазното напрежение е голямо и трябва да се усили от инструментален усилвател. Сигналите за напрежение и ток, извеждани от сензора за преобразуване на енергия, обикновено съдържат големи шумови сигнали. Необходима е филтърна схема за извличане на полезни сигнали и филтриране на безполезни шумови сигнали. Освен това амплитудата на изходния сигнал за напрежение от общия енергиен сензор е много ниска и може да се усили от инструментален усилвател.
В сравнение с носещата честота на електронната система, честотата на носещата честота на фотоелектрическата система се увеличава с няколко порядъка. Тази промяна в честотния ред води до качествена промяна в метода на реализация и качествен скок във функцията на фотоелектрическата система. Това се проявява главно в капацитета на носещата честота, ъгловата разделителна способност, разделителната способност по обхват и спектралната разделителна способност, което значително подобрява качеството на работа на фотоелектрическата система, така че тя се използва широко в областите на каналите, радарите, комуникациите, прецизното насочване, навигацията, измерванията и т.н. Въпреки че специфичните форми на фотоелектрическата система, прилагани в тези случаи, са различни, те имат обща характеристика, а именно, че всички те имат връзка между предавател, оптичен канал и оптичен приемник.
Фотоелектрическите системи обикновено се разделят на две категории: активни и пасивни. В активната фотоелектрическа система оптичният предавател се състои главно от източник на светлина (като лазер) и модулатор. В пасивната фотоелектрическа система оптичният предавател излъчва топлинно лъчение от тествания обект. Оптичните канали и оптичните приемници са идентични и за двете. Така нареченият оптичен канал се отнася главно до атмосферата, космоса, подводния свят и оптичните влакна. Оптичният приемник се използва за събиране на падащия оптичен сигнал и обработката му за възстановяване на информацията от оптичния носител, включващ три основни модула.
Фотоелектричното преобразуване обикновено се постига чрез различни оптични компоненти и оптични системи, като се използват плоски огледала, оптични процепи, лещи, конусни призми, поляризатори, вълнови пластини, кодови пластини, решетки, модулатори, оптични системи за изображения, системи за оптична интерференция и др., за да се постигне измереното преобразуване в оптични параметри (амплитуда, честота, фаза, състояние на поляризация, промени в посоката на разпространение и др.). Фотоелектричното преобразуване се осъществява чрез различни устройства за фотоелектрично преобразуване, като например устройства за фотоелектрично детектиране, фотоелектрични камери, фотоелектрични термични устройства и др.
Време на публикуване: 20 юли 2023 г.