Introduktion av fotoelektrisk testteknik
Fotoelektrisk detekteringsteknik är en av huvudteknikerna inom fotoelektrisk informationsteknik, som huvudsakligen omfattar fotoelektrisk omvandlingsteknik, optisk informationsinsamling och optisk informationsmätningsteknik samt fotoelektrisk bearbetningsteknik för mätinformation. Såsom den fotoelektriska metoden för att uppnå en mängd olika fysiska mätningar, mätning av svagt ljus, svagt ljus, infraröd mätning, ljusskanning, ljusspårningsmätning, lasermätning, mätning av optiska fibrer och bildmätning.
Fotoelektrisk detekteringsteknik kombinerar optisk teknik och elektronisk teknik för att mäta olika kvantiteter, vilket har följande egenskaper:
1. Hög precision. Noggrannheten för fotoelektrisk mätning är den högsta bland alla typer av mättekniker. Till exempel kan noggrannheten för längdmätning med laserinterferometri nå 0,05 μm/m; Vinkelmätning med gittermoiremetoden kan uppnås. Upplösningen för att mäta avståndet mellan jorden och månen med laseravståndsmetoden kan nå 1 m.
2. Hög hastighet. Fotoelektrisk mätning använder ljus som medium, och ljus har den snabbaste utbredningshastigheten bland alla typer av ämnen, och det är utan tvekan det snabbaste sättet att erhålla och överföra information med optiska metoder.
3. Långa avstånd, stor räckvidd. Ljus är det enklaste mediet för fjärrstyrning och telemetri, såsom vapenstyrning, fotoelektrisk spårning, tv-telemetri och så vidare.
4. Kontaktfri mätning. Ljuset på det mätta objektet kan anses vara utan mätkraft, så det finns ingen friktion, dynamisk mätning kan uppnås och det är den mest effektiva av olika mätmetoder.
5. Lång livslängd. I teorin slits ljusvågor aldrig ut, så länge reproducerbarheten är väl gjord kan den användas för alltid.
6. Med stark informationsbehandling och beräkningskapacitet kan komplex information bearbetas parallellt. Den fotoelektriska metoden är också enkel att kontrollera och lagra information, enkel att automatisera, enkel att ansluta till datorn och enkel att genomföra.
Fotoelektrisk testteknik är en oumbärlig ny teknik inom modern vetenskap, nationell modernisering och människors liv, är en ny teknik som kombinerar maskin, ljus, elektricitet och dator, och är en av de mest potentiella informationsteknologierna.
För det tredje, sammansättningen och egenskaperna hos det fotoelektriska detekteringssystemet
På grund av komplexiteten och mångfalden hos de testade objekten är detektionssystemets struktur inte densamma. Ett generellt elektroniskt detektionssystem består av tre delar: sensor, signalomvandlare och utgångslänk.
Sensorn är en signalomvandlare vid gränssnittet mellan det testade objektet och detektionssystemet. Den extraherar direkt den uppmätta informationen från det uppmätta objektet, känner av dess förändring och omvandlar den till elektriska parametrar som är lätta att mäta.
Signalerna som detekteras av sensorer är generellt elektriska signaler. De kan inte direkt uppfylla utgångskraven och behöver vidare transformering, bearbetning och analys, det vill säga att de via signalbehandlingskretsen omvandlas till en standard elektrisk signal som matas ut till utgångslänken.
Beroende på syftet och formen för detekteringssystemets utgång är utgångslänken huvudsakligen display- och inspelningsenhet, datakommunikationsgränssnitt och styrenhet.
Sensorns signalkonditioneringskrets bestäms av sensortypen och kraven på utsignalen. Olika sensorer har olika utsignaler. Utsignalen från energikontrollsensorn är en förändring av elektriska parametrar, vilket måste omvandlas till en spänningsförändring via en bryggkrets, och spänningsutgången från bryggkretsen är liten, och common mode-spänningen är stor, vilket behöver förstärkas av en instrumentförstärkare. Spännings- och strömsignalerna som matas ut av energiomvandlingssensorn innehåller generellt stora brussignaler. En filterkrets behövs för att extrahera användbara signaler och filtrera bort onödiga brussignaler. Dessutom är amplituden på spänningssignalen som matas ut av den allmänna energisensorn mycket låg, och den kan förstärkas av en instrumentförstärkare.
Jämfört med den elektroniska systembärvågen ökar den fotoelektriska systemets bärvågsfrekvens med flera storleksordningar. Denna förändring i frekvensordningen gör att det fotoelektriska systemet uppvisar en kvalitativ förändring i realiseringsmetoden och ett kvalitativt språng i funktionen. Detta manifesteras främst i bärvågskapaciteten, vinkelupplösningen, avståndsupplösningen och spektralupplösningen förbättras kraftigt, så det används ofta inom områdena kanal, radar, kommunikation, precisionsstyrning, navigering, mätning och så vidare. Även om de specifika formerna av det fotoelektriska systemet som tillämpas vid dessa tillfällen skiljer sig åt, har de en gemensam egenskap, det vill säga att de alla har en koppling mellan sändare, optisk kanal och optisk mottagare.
Fotoelektriska system delas vanligtvis in i två kategorier: aktiva och passiva. I det aktiva fotoelektriska systemet består den optiska sändaren huvudsakligen av en ljuskälla (såsom en laser) och en modulator. I ett passivt fotoelektriskt system avger den optiska sändaren termisk strålning från det testade objektet. Optiska kanaler och optiska mottagare är identiska för båda. Den så kallade optiska kanalen hänvisar huvudsakligen till atmosfären, rymden, under vattnet och optisk fiber. Den optiska mottagaren används för att samla in den infallande optiska signalen och bearbeta den för att återställa informationen från den optiska bäraren, inklusive tre grundläggande moduler.
Fotoelektrisk omvandling uppnås vanligtvis genom en mängd olika optiska komponenter och optiska system, med hjälp av plana speglar, optiska slitsar, linser, konprismor, polarisatorer, vågplattor, kodplattor, gitter, modulatorer, optiska avbildningssystem, optiska interferenssystem etc., för att uppnå den uppmätta omvandlingen till optiska parametrar (amplitud, frekvens, fas, polarisationstillstånd, förändringar i utbredningsriktningen etc.). Fotoelektrisk omvandling åstadkoms med olika fotoelektriska omvandlingsanordningar, såsom fotoelektriska detekteringsanordningar, fotoelektriska kameraanordningar, fotoelektriska termiska anordningar och så vidare.
Publiceringstid: 20 juli 2023