Впровадження технології фотоелектричного тестування
Технологія фотоелектричного детектування є однією з основних технологій фотоелектричної інформаційної технології, яка в основному включає технологію фотоелектричного перетворення, технологію збору оптичної інформації та технологію вимірювання оптичної інформації, а також технологію фотоелектричної обробки вимірювальної інформації. Такі методи, як фотоелектричний метод, дозволяють досягти різноманітних фізичних вимірювань, таких як вимірювання в умовах слабкого освітлення, інфрачервоне вимірювання, світлове сканування, вимірювання відстеження світла, лазерне вимірювання, вимірювання оптичного волокна, вимірювання зображення.
Технологія фотоелектричного детектування поєднує оптичну та електронну технології для вимірювання різних величин, що має такі характеристики:
1. Висока точність. Точність фотоелектричного вимірювання є найвищою серед усіх видів вимірювальних методів. Наприклад, точність вимірювання довжини за допомогою лазерної інтерферометрії може досягати 0,05 мкм/м; можна досягти вимірювання кута методом муарової ґратки. Роздільна здатність вимірювання відстані між Землею та Місяцем методом лазерного локатора може досягати 1 м.
2. Висока швидкість. Фотоелектричне вимірювання використовує світло як середовище, а світло поширюється з найшвидшою швидкістю серед усіх видів речовин, і воно, безсумнівно, є найшвидшим для отримання та передачі інформації оптичними методами.
3. Велика відстань, велика дальність дії. Світло є найзручнішим середовищем для дистанційного керування та телеметрії, таких як наведення зброї, фотоелектричне відстеження, телевізійна телеметрія тощо.
4. Безконтактне вимірювання. Світло на вимірюваному об'єкті можна вважати силою вимірювання, тому немає тертя, можна досягти динамічного вимірювання, і це найефективніший з різних методів вимірювання.
5. Довгий термін служби. Теоретично, світлові хвилі ніколи не зношуються, якщо відтворюваність виконана добре, їх можна використовувати вічно.
6. Завдяки потужним можливостям обробки інформації та обчислень, складну інформацію можна обробляти паралельно. Фотоелектричний метод також легко контролювати та зберігати інформацію, легко реалізувати автоматизацію, легко підключитися до комп'ютера та легко реалізувати.
Технологія фотоелектричного тестування є незамінною новою технологією в сучасній науці, національній модернізації та житті людей, це нова технологія, що поєднує машину, світло, електрику та комп'ютер, і є однією з найбільш перспективних інформаційних технологій.
По-третє, склад та характеристики фотоелектричної системи детектування
Через складність та різноманітність об'єктів, що тестуються, структура системи виявлення неоднакова. Загальна електронна система виявлення складається з трьох частин: датчика, формувача сигналу та вихідного каналу.
Датчик – це перетворювач сигналу на межі між тестованим об'єктом та системою детектування. Він безпосередньо отримує вимірювану інформацію з вимірюваного об'єкта, виявляє її зміни та перетворює її на електричні параметри, які легко виміряти.
Сигнали, що виявляються датчиками, зазвичай є електричними сигналами. Вони не можуть безпосередньо відповідати вимогам виходу, потребують подальшого перетворення, обробки та аналізу, тобто за допомогою схеми формування сигналу перетворюються на стандартний електричний сигнал, який виводиться на вихідний канал.
Відповідно до призначення та форми виводу системи виявлення, вихідним каналом є переважно пристрій відображення та запису, інтерфейс передачі даних та пристрій керування.
Схема формування сигналу датчика визначається типом датчика та вимогами до вихідного сигналу. Різні датчики мають різні вихідні сигнали. Вихідний сигнал датчика керування енергією – це зміна електричних параметрів, яку потрібно перетворити на зміну напруги за допомогою мостової схеми, причому вихідний сигнал напруги мостової схеми малий, а синфазна напруга велика, яку потрібно підсилити інструментальним підсилювачем. Сигнали напруги та струму, що видаються датчиком перетворення енергії, зазвичай містять сильні шумові сигнали. Для вилучення корисних сигналів та фільтрації непотрібних шумових сигналів потрібна схема фільтра. Крім того, амплітуда сигналу напруги, що видається загальним датчиком енергії, дуже низька, і її можна посилити інструментальним підсилювачем.
Порівняно з несучою електронної системи, частота несучої фотоелектричної системи збільшується на кілька порядків. Ця зміна порядку частоти призводить до якісної зміни методу реалізації фотоелектричної системи та якісного стрибка у її функції. Це головним чином проявляється в значному покращенні пропускної здатності несучої, кутової роздільної здатності, роздільної здатності за дальністю та спектральної роздільної здатності, завдяки чому вона широко використовується в таких галузях, як канали, радіолокація, зв'язок, точне наведення, навігація, вимірювання тощо. Хоча конкретні форми фотоелектричних систем, що застосовуються в цих випадках, різні, вони мають спільну рису, а саме: усі вони мають зв'язок передавача, оптичного каналу та оптичного приймача.
Фотоелектричні системи зазвичай поділяються на дві категорії: активні та пасивні. В активній фотоелектричній системі оптичний передавач складається переважно з джерела світла (наприклад, лазера) та модулятора. У пасивній фотоелектричній системі оптичний передавач випромінює теплове випромінювання від об'єкта, що тестується. Оптичні канали та оптичні приймачі однакові для обох. Так званий оптичний канал в основному стосується атмосфери, космосу, підводного середовища та оптичного волокна. Оптичний приймач використовується для збору падаючого оптичного сигналу та його обробки для відновлення інформації оптичного носія, включаючи три основні модулі.
Фотоелектричне перетворення зазвичай досягається за допомогою різноманітних оптичних компонентів та оптичних систем, таких як плоскі дзеркала, оптичні щілини, лінзи, конусні призми, поляризатори, хвильові пластини, кодові пластини, решітки, модулятори, системи оптичного зображення, системи оптичної інтерференції тощо, для досягнення виміряного перетворення в оптичні параметри (амплітуда, частота, фаза, стан поляризації, зміни напрямку поширення тощо). Фотоелектричне перетворення здійснюється за допомогою різних фотоелектричних перетворювальних пристроїв, таких як фотоелектричні детектори, фотоелектричні камери, фотоелектричні теплові пристрої тощо.
Час публікації: 20 липня 2023 р.