Uvođenje tehnologije fotoelektričnog testiranja
Tehnologija fotoelektrične detekcije jedna je od glavnih tehnologija fotoelektrične informacione tehnologije, koja uglavnom uključuje tehnologiju fotoelektrične konverzije, tehnologiju akvizicije optičkih informacija i tehnologiju mjerenja optičkih informacija te tehnologiju fotoelektrične obrade mjernih informacija. Na primjer, fotoelektrična metoda omogućava postizanje različitih fizičkih mjerenja, kao što su slabo osvjetljenje, mjerenje pri slabom osvjetljenju, infracrveno mjerenje, skeniranje svjetlosti, mjerenje praćenja svjetlosti, lasersko mjerenje, mjerenje optičkih vlakana i mjerenje slike.
Tehnologija fotoelektrične detekcije kombinuje optičku i elektronsku tehnologiju za mjerenje različitih veličina, sa sljedećim karakteristikama:
1. Visoka preciznost. Tačnost fotoelektričnog mjerenja je najveća među svim vrstama tehnika mjerenja. Na primjer, tačnost mjerenja dužine laserskom interferometrijom može doseći 0,05 μm/m; može se postići mjerenje ugla metodom rešetkastih moire traka. Rezolucija mjerenja udaljenosti između Zemlje i Mjeseca laserskom metodom mjerenja udaljenosti može doseći 1 m.
2. Velika brzina. Fotoelektrično mjerenje koristi svjetlost kao medij, a svjetlost se najbrže širi među svim vrstama supstanci i nesumnjivo je najbrži način za dobijanje i prenos informacija optičkim metodama.
3. Velika udaljenost, veliki domet. Svjetlost je najpogodniji medij za daljinsko upravljanje i telemetriju, kao što su navođenje oružja, fotoelektrično praćenje, televizijska telemetrija i tako dalje.
4. Beskontaktno mjerenje. Svjetlost na mjerenom objektu može se smatrati silom mjerenja bez ikakvog utjecaja, tako da nema trenja, može se postići dinamičko mjerenje i to je najefikasnija od svih metoda mjerenja.
5. Dug vijek trajanja. Teoretski, svjetlosni valovi se nikada ne troše, sve dok se dobro ponovljivost obavi, mogu se koristiti zauvijek.
6. Zahvaljujući snažnim mogućnostima obrade informacija i računarstva, složene informacije se mogu obrađivati paralelno. Fotoelektrična metoda je također jednostavna za kontrolu i pohranjivanje informacija, lako se realizuje automatizacija, lako se povezuje s računarom i lako se realizuje.
Tehnologija fotoelektričnog testiranja je nezamjenjiva nova tehnologija u modernoj nauci, nacionalnoj modernizaciji i životu ljudi, nova je tehnologija koja kombinira mašine, svjetlost, električnu energiju i računar, te je jedna od najperspektivnijih informacionih tehnologija.
Treće, sastav i karakteristike fotoelektričnog sistema za detekciju
Zbog složenosti i raznolikosti testiranih objekata, struktura sistema detekcije nije ista. Opšti elektronski sistem detekcije sastoji se od tri dela: senzora, pretvarača signala i izlazne veze.
Senzor je pretvarač signala na interfejsu između testiranog objekta i sistema za detekciju. On direktno izdvaja izmjerene informacije iz mjerenog objekta, osjeća njihovu promjenu i pretvara ih u električne parametre koje je lako izmjeriti.
Signali koje detektuju senzori su uglavnom električni signali. Oni ne mogu direktno zadovoljiti zahtjeve izlaza, već zahtijevaju daljnju transformaciju, obradu i analizu, odnosno, putem kola za kondicioniranje signala pretvaraju se u standardni električni signal koji se šalje na izlaznu vezu.
Prema namjeni i obliku izlaza sistema za detekciju, izlazna veza je uglavnom uređaj za prikaz i snimanje, interfejs za komunikaciju podataka i kontrolni uređaj.
Kolo za kondicioniranje signala senzora određeno je tipom senzora i zahtjevima za izlazni signal. Različiti senzori imaju različite izlazne signale. Izlaz senzora za kontrolu energije je promjena električnih parametara, koju je potrebno pretvoriti u promjenu napona pomoću mosnog kola, pri čemu je izlazni signal napona iz mosnog kola mali, a napon zajedničkog moda je veliki, što je potrebno pojačati instrumentalnim pojačalom. Signali napona i struje koje izdaje senzor za konverziju energije uglavnom sadrže velike signale šuma. Potreban je filterski krug za izdvajanje korisnih signala i filtriranje beskorisnih signala šuma. Štaviše, amplituda izlaznog signala napona iz općeg senzora energije je vrlo niska i može se pojačati instrumentalnim pojačalom.
U poređenju sa nosiocem elektronskog sistema, frekvencija nosioca fotoelektričnog sistema se povećava za nekoliko redova veličine. Ova promjena reda frekvencije uzrokuje kvalitativnu promjenu u metodi realizacije i kvalitativni skok u funkciji fotoelektričnog sistema. To se uglavnom manifestuje u kapacitetu nosioca, ugaonoj rezoluciji, rezoluciji dometa i spektralnoj rezoluciji koje su znatno poboljšane, tako da se široko koristi u oblastima kanala, radara, komunikacije, preciznog navođenja, navigacije, mjerenja i tako dalje. Iako se specifični oblici fotoelektričnog sistema koji se primjenjuju u ovim slučajevima razlikuju, oni imaju zajedničku karakteristiku, a to je da svi imaju vezu predajnika, optičkog kanala i optičkog prijemnika.
Fotoelektrični sistemi se obično dijele u dvije kategorije: aktivne i pasivne. U aktivnom fotoelektričnom sistemu, optički predajnik se uglavnom sastoji od izvora svjetlosti (kao što je laser) i modulatora. U pasivnom fotoelektričnom sistemu, optički predajnik emituje toplotno zračenje sa objekta koji se testira. Optički kanali i optički prijemnici su identični za oba. Takozvani optički kanal se uglavnom odnosi na atmosferu, svemir, podvodni prostor i optička vlakna. Optički prijemnik se koristi za prikupljanje upadnog optičkog signala i njegovu obradu radi oporavka informacija optičkog nosača, uključujući tri osnovna modula.
Fotoelektrična konverzija se obično postiže putem različitih optičkih komponenti i optičkih sistema, korištenjem ravnih ogledala, optičkih proreza, sočiva, konusnih prizmi, polarizatora, talasnih ploča, kodnih ploča, rešetki, modulatora, optičkih sistema za snimanje, sistema za optičku interferenciju itd., kako bi se postigla izmjerena konverzija u optičke parametre (amplituda, frekvencija, faza, stanje polarizacije, promjene smjera širenja itd.). Fotoelektrična konverzija se postiže raznim uređajima za fotoelektričnu konverziju, kao što su fotoelektrični uređaji za detekciju, fotoelektrične kamere, fotoelektrični termalni uređaji i tako dalje.
Vrijeme objave: 20. jul 2023.