A fotoelektromos vizsgálati technológia bevezetése
A fotoelektromos detektálási technológia a fotoelektromos információtechnológia egyik fő technológiája, amely főként a fotoelektromos konverziós technológiát, az optikai információgyűjtési és optikai információmérési technológiát, valamint a mérési információk fotoelektromos feldolgozási technológiáját foglalja magában. A fotoelektromos módszerrel számos fizikai mérést lehet elérni, például gyenge fényviszonyok mellett, gyenge fényviszonyok mellett, infravörös mérést, fényszkennelést, fénykövető mérést, lézeres mérést, optikai szálas mérést és képmérést.
A fotoelektromos detektálási technológia az optikai és az elektronikus technológiát ötvözi a különböző mennyiségek mérésére, és a következő jellemzőkkel rendelkezik:
1. Nagy pontosság. A fotoelektromos mérés pontossága a legmagasabb az összes mérési technika közül. Például a lézeres interferometriával végzett hosszmérés pontossága elérheti a 0,05 μm/m-t; a szögmérés rácsos moire csík módszerrel érhető el. A Föld és a Hold közötti távolság lézeres távolságmérő módszerrel történő mérésének felbontása elérheti az 1 m-t.
2. Nagy sebesség. A fotoelektromos mérések közege a fény, amely a leggyorsabb terjedési sebességgel terjed az összes anyag közül, és kétségtelenül a leggyorsabb optikai módszerekkel információt szerezni és továbbítani.
3. Nagy távolság, nagy hatótávolság. A fény a legkényelmesebb közeg a távirányításhoz és a telemetriához, például fegyverirányításhoz, fotoelektromos követésekhez, televíziós telemetriához és így tovább.
4. Érintésmentes mérés. A mért tárgyra ható fényt nem tekinthetjük mérési erőnek, így nincs súrlódás, dinamikus mérés érhető el, és ez a leghatékonyabb a különféle mérési módszerek közül.
5. Hosszú élettartam. Elméletileg a fényhullámok soha nem kopnak el, mindaddig, amíg a reprodukálhatóság jól van megoldva, örökké használható.
6. Az erős információfeldolgozási és számítási képességeknek köszönhetően az összetett információk párhuzamosan feldolgozhatók. A fotoelektromos módszerrel könnyen vezérelhetők és tárolhatók információk, könnyen automatizálható, könnyen csatlakoztatható a számítógéphez, és egyszerűen megvalósítható.
A fotoelektromos vizsgálati technológia nélkülözhetetlen új technológia a modern tudományban, a nemzeti modernizációban és az emberek életében, egy új technológia, amely ötvözi a gépeket, a fényt, az elektromosságot és a számítógépet, és az egyik legnagyobb potenciállal rendelkező információs technológia.
Harmadszor, a fotoelektromos érzékelő rendszer összetétele és jellemzői
A vizsgált objektumok összetettsége és sokfélesége miatt az érzékelő rendszer felépítése nem egységes. Egy általános elektronikus érzékelő rendszer három részből áll: érzékelőből, jelkondicionálóból és kimeneti kapcsolatból.
Az érzékelő egy jelátalakító a vizsgált tárgy és az érzékelő rendszer közötti interfészen. Közvetlenül a mért tárgyból nyeri ki a mért információkat, érzékeli azok változását, és könnyen mérhető elektromos paraméterekké alakítja azokat.
Az érzékelők által érzékelt jelek általában elektromos jelek. Ezek nem tudják közvetlenül kielégíteni a kimeneti követelményeket, további átalakításra, feldolgozásra és elemzésre van szükségük, azaz egy jelkondicionáló áramkörön keresztül szabványos elektromos jellé alakítják, majd a kimeneti kapcsolatra továbbítják.
Az érzékelő rendszer kimenetének célja és formája szerint a kimeneti kapcsolat főként kijelző és rögzítő eszköz, adatkommunikációs interfész és vezérlőeszköz.
Az érzékelő jelkondicionáló áramkörét az érzékelő típusa és a kimeneti jelre vonatkozó követelmények határozzák meg. A különböző érzékelők eltérő kimeneti jelekkel rendelkeznek. Az energiaszabályozó érzékelő kimenete az elektromos paraméterek változása, amelyet egy hídáramkörrel feszültségváltozássá kell átalakítani, a hídáramkör kimeneti feszültségjele kicsi, a közös módusú feszültség pedig nagy, amelyet egy műszererősítővel kell erősíteni. Az energiaátalakító érzékelő által kiadott feszültség- és áramjelek általában nagy zajjeleket tartalmaznak. Egy szűrőáramkörre van szükség a hasznos jelek kinyeréséhez és a haszontalan zajjelek kiszűréséhez. Ezenkívül az általános energiaérzékelő által kiadott feszültségjel amplitúdója nagyon alacsony, és egy műszererősítővel felerősíthető.
Az elektronikus rendszervivőhöz képest a fotoelektromos rendszervivő frekvenciája több nagyságrenddel megnő. Ez a frekvenciarendbeli változás a fotoelektromos rendszer megvalósítási módjában és funkciójában minőségi változást eredményez. Ez főként a vivőkapacitásban, a szögfelbontásban, a távolságfelbontásban és a spektrális felbontásban nyilvánul meg, így széles körben használják csatornák, radarok, kommunikáció, precíziós irányítás, navigáció, mérés stb. területén. Bár az ezekre az esetekre alkalmazott fotoelektromos rendszerek specifikus formái eltérőek, van egy közös vonásuk, nevezetesen, hogy mindegyikben van adó, optikai csatorna és optikai vevő kapcsolat.
A fotoelektromos rendszereket általában két kategóriába sorolják: aktív és passzív. Az aktív fotoelektromos rendszerben az optikai adó főként egy fényforrásból (például lézerből) és egy modulátorból áll. A passzív fotoelektromos rendszerben az optikai adó hősugárzást bocsát ki a vizsgált tárgyból. Az optikai csatornák és az optikai vevők mindkettő esetében azonosak. Az úgynevezett optikai csatorna főként a légkörre, az űrre, a víz alatti területre és az optikai szálra utal. Az optikai vevő a beeső optikai jel összegyűjtésére és feldolgozására szolgál az optikai vivő információinak kinyerése érdekében, és három alapmodult tartalmaz.
A fotoelektromos átalakítást általában különféle optikai alkatrészekkel és optikai rendszerekkel érik el, például síktükrök, optikai rés, lencsék, kúpos prizmák, polarizátorok, hullámlemezek, kódlemezek, rácsok, modulátorok, optikai képalkotó rendszerek, optikai interferencia rendszerek stb. segítségével, hogy a mért értékeket optikai paraméterekké (amplitúdó, frekvencia, fázis, polarizációs állapot, terjedési irányváltozások stb.) alakítsák át. A fotoelektromos átalakítást különféle fotoelektromos átalakító eszközökkel, például fotoelektromos detektorokkal, fotoelektromos kamerákkal, fotoelektromos hőkamerákkal és így tovább végzik.
Közzététel ideje: 2023. július 20.