Εισαγωγή της τεχνολογίας φωτοηλεκτρικών δοκιμών
Η τεχνολογία φωτοηλεκτρικής ανίχνευσης είναι μία από τις κύριες τεχνολογίες της φωτοηλεκτρικής τεχνολογίας πληροφοριών, η οποία περιλαμβάνει κυρίως την τεχνολογία φωτοηλεκτρικής μετατροπής, την τεχνολογία οπτικής απόκτησης πληροφοριών και μέτρησης οπτικών πληροφοριών και την τεχνολογία φωτοηλεκτρικής επεξεργασίας των πληροφοριών μέτρησης. Όπως η φωτοηλεκτρική μέθοδος, επιτυγχάνει μια ποικιλία φυσικών μετρήσεων, όπως χαμηλό φωτισμό, μέτρηση χαμηλού φωτισμού, μέτρηση υπέρυθρης ακτινοβολίας, σάρωση φωτός, μέτρηση παρακολούθησης φωτός, μέτρηση λέιζερ, μέτρηση οπτικών ινών, μέτρηση εικόνας.
Η φωτοηλεκτρική τεχνολογία ανίχνευσης συνδυάζει την οπτική τεχνολογία και την ηλεκτρονική τεχνολογία για τη μέτρηση διαφόρων μεγεθών, η οποία έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
1. Υψηλή ακρίβεια. Η ακρίβεια της φωτοηλεκτρικής μέτρησης είναι η υψηλότερη μεταξύ όλων των ειδών τεχνικών μέτρησης. Για παράδειγμα, η ακρίβεια της μέτρησης μήκους με συμβολομετρία λέιζερ μπορεί να φτάσει τα 0,05μm/m. Η μέτρηση γωνίας μπορεί να επιτευχθεί με τη μέθοδο φραγμού μουάρ. Η ανάλυση της μέτρησης της απόστασης μεταξύ Γης και Σελήνης με τη μέθοδο μέτρησης απόστασης λέιζερ μπορεί να φτάσει το 1m.
2. Υψηλή ταχύτητα. Η φωτοηλεκτρική μέτρηση λαμβάνει το φως ως μέσο, και το φως έχει την ταχύτερη ταχύτητα διάδοσης μεταξύ όλων των ειδών ουσιών, και είναι αναμφίβολα η ταχύτερη για λήψη και μετάδοση πληροφοριών με οπτικές μεθόδους.
3. Μεγάλη απόσταση, μεγάλη εμβέλεια. Το φως είναι το πιο βολικό μέσο για τηλεχειρισμό και τηλεμετρία, όπως καθοδήγηση όπλων, φωτοηλεκτρική παρακολούθηση, τηλεμετρία τηλεόρασης και ούτω καθεξής.
4. Μέτρηση χωρίς επαφή. Το φως στο μετρούμενο αντικείμενο μπορεί να θεωρηθεί ότι δεν ασκεί δύναμη μέτρησης, επομένως δεν υπάρχει τριβή, μπορεί να επιτευχθεί δυναμική μέτρηση και είναι η πιο αποτελεσματική από τις διάφορες μεθόδους μέτρησης.
5. Μεγάλη διάρκεια ζωής. Θεωρητικά, τα φωτεινά κύματα δεν φθείρονται ποτέ, εφόσον η αναπαραγωγιμότητα γίνεται σωστά, μπορούν να χρησιμοποιηθούν για πάντα.
6. Με ισχυρές δυνατότητες επεξεργασίας πληροφοριών και υπολογισμού, σύνθετες πληροφορίες μπορούν να υποστούν επεξεργασία παράλληλα. Η φωτοηλεκτρική μέθοδος είναι επίσης εύκολη στον έλεγχο και την αποθήκευση πληροφοριών, εύκολη στην υλοποίηση αυτοματισμού, εύκολη στη σύνδεση με τον υπολογιστή και εύκολη στην υλοποίηση.
Η τεχνολογία φωτοηλεκτρικών δοκιμών είναι μια απαραίτητη νέα τεχνολογία στη σύγχρονη επιστήμη, τον εθνικό εκσυγχρονισμό και τη ζωή των ανθρώπων, είναι μια νέα τεχνολογία που συνδυάζει μηχανή, φως, ηλεκτρική ενέργεια και υπολογιστή και είναι μια από τις πιο πιθανές τεχνολογίες πληροφοριών.
Τρίτον, η σύνθεση και τα χαρακτηριστικά του φωτοηλεκτρικού συστήματος ανίχνευσης
Λόγω της πολυπλοκότητας και της ποικιλομορφίας των αντικειμένων που ελέγχονται, η δομή του συστήματος ανίχνευσης δεν είναι η ίδια. Το γενικό ηλεκτρονικό σύστημα ανίχνευσης αποτελείται από τρία μέρη: αισθητήρα, ρυθμιστή σήματος και σύνδεσμο εξόδου.
Ο αισθητήρας είναι ένας μετατροπέας σήματος στη διεπαφή μεταξύ του υπό δοκιμή αντικειμένου και του συστήματος ανίχνευσης. Εξάγει απευθείας τις μετρούμενες πληροφορίες από το μετρούμενο αντικείμενο, ανιχνεύει την αλλαγή τους και τις μετατρέπει σε ηλεκτρικές παραμέτρους που είναι εύκολο να μετρηθούν.
Τα σήματα που ανιχνεύονται από τους αισθητήρες είναι γενικά ηλεκτρικά σήματα. Δεν μπορούν να καλύψουν άμεσα τις απαιτήσεις της εξόδου, χρειάζονται περαιτέρω μετασχηματισμό, επεξεργασία και ανάλυση, δηλαδή, μέσω του κυκλώματος επεξεργασίας σήματος για να το μετατρέψουν σε ένα τυπικό ηλεκτρικό σήμα, έξοδο στη σύνδεση εξόδου.
Σύμφωνα με τον σκοπό και τη μορφή της εξόδου του συστήματος ανίχνευσης, η σύνδεση εξόδου είναι κυρίως συσκευή απεικόνισης και καταγραφής, διεπαφή επικοινωνίας δεδομένων και συσκευή ελέγχου.
Το κύκλωμα επεξεργασίας σήματος του αισθητήρα καθορίζεται από τον τύπο του αισθητήρα και τις απαιτήσεις για το σήμα εξόδου. Διαφορετικοί αισθητήρες έχουν διαφορετικά σήματα εξόδου. Η έξοδος του αισθητήρα ελέγχου ενέργειας είναι η αλλαγή των ηλεκτρικών παραμέτρων, η οποία πρέπει να μετατραπεί σε αλλαγή τάσης από ένα κύκλωμα γέφυρας, και η έξοδος σήματος τάσης του κυκλώματος γέφυρας είναι μικρή, και η τάση κοινής λειτουργίας είναι μεγάλη, η οποία πρέπει να ενισχυθεί από έναν ενισχυτή οργάνων. Τα σήματα τάσης και ρεύματος που εξάγονται από τον αισθητήρα μετατροπής ενέργειας περιέχουν γενικά μεγάλα σήματα θορύβου. Απαιτείται ένα κύκλωμα φίλτρου για την εξαγωγή χρήσιμων σημάτων και το φιλτράρισμα άχρηστων σημάτων θορύβου. Επιπλέον, το πλάτος του σήματος τάσης που εξάγεται από τον γενικό αισθητήρα ενέργειας είναι πολύ χαμηλό και μπορεί να ενισχυθεί από έναν ενισχυτή οργάνων.
Σε σύγκριση με το ηλεκτρονικό σύστημα φέροντος, η συχνότητα του φωτοηλεκτρικού συστήματος φέροντος αυξάνεται κατά αρκετές τάξεις μεγέθους. Αυτή η αλλαγή στη σειρά συχνότητας κάνει το φωτοηλεκτρικό σύστημα να έχει μια ποιοτική αλλαγή στη μέθοδο υλοποίησης και ένα ποιοτικό άλμα στη λειτουργία. Κυρίως εκδηλώνεται στην χωρητικότητα του φορέα, η γωνιακή ανάλυση, η ανάλυση εύρους και η φασματική ανάλυση βελτιώνονται σημαντικά, επομένως χρησιμοποιείται ευρέως στους τομείς του καναλιού, του ραντάρ, της επικοινωνίας, της ακριβούς καθοδήγησης, της πλοήγησης, της μέτρησης και ούτω καθεξής. Αν και οι συγκεκριμένες μορφές του φωτοηλεκτρικού συστήματος που εφαρμόζονται σε αυτές τις περιπτώσεις είναι διαφορετικές, έχουν ένα κοινό χαρακτηριστικό, δηλαδή ότι όλα έχουν τη σύνδεση πομπού, οπτικού καναλιού και οπτικού δέκτη.
Τα φωτοηλεκτρικά συστήματα συνήθως χωρίζονται σε δύο κατηγορίες: ενεργά και παθητικά. Στο ενεργό φωτοηλεκτρικό σύστημα, ο οπτικός πομπός αποτελείται κυρίως από μια πηγή φωτός (όπως ένα λέιζερ) και έναν διαμορφωτή. Σε ένα παθητικό φωτοηλεκτρικό σύστημα, ο οπτικός πομπός εκπέμπει θερμική ακτινοβολία από το υπό δοκιμή αντικείμενο. Τα οπτικά κανάλια και οι οπτικοί δέκτες είναι πανομοιότυπα και για τα δύο. Το λεγόμενο οπτικό κανάλι αναφέρεται κυρίως στην ατμόσφαιρα, το διάστημα, το υποβρύχιο περιβάλλον και την οπτική ίνα. Ο οπτικός δέκτης χρησιμοποιείται για τη συλλογή του προσπίπτοντος οπτικού σήματος και την επεξεργασία του για την ανάκτηση των πληροφοριών του οπτικού φορέα, συμπεριλαμβανομένων τριών βασικών μονάδων.
Η φωτοηλεκτρική μετατροπή επιτυγχάνεται συνήθως μέσω μιας ποικιλίας οπτικών εξαρτημάτων και οπτικών συστημάτων, χρησιμοποιώντας επίπεδα κάτοπτρα, οπτικές σχισμές, φακούς, κωνικά πρίσματα, πολωτές, πλάκες κύματος, πλάκες κώδικα, πλέγματα, διαμορφωτές, συστήματα οπτικής απεικόνισης, συστήματα οπτικής παρεμβολής κ.λπ., για να επιτευχθεί η μετρούμενη μετατροπή σε οπτικές παραμέτρους (πλάτος, συχνότητα, φάση, κατάσταση πόλωσης, αλλαγές κατεύθυνσης διάδοσης κ.λπ.). Η φωτοηλεκτρική μετατροπή επιτυγχάνεται με διάφορες συσκευές φωτοηλεκτρικής μετατροπής, όπως φωτοηλεκτρικές συσκευές ανίχνευσης, φωτοηλεκτρικές συσκευές κάμερας, φωτοηλεκτρικές θερμικές συσκευές και ούτω καθεξής.
Ώρα δημοσίευσης: 20 Ιουλίου 2023