Fotoelektrilise testimise tehnoloogia tutvustus
Fotoelektriline tuvastustehnoloogia on üks fotoelektrilise infotehnoloogia peamisi tehnoloogiaid, mis hõlmab peamiselt fotoelektrilise muundamise tehnoloogiat, optilise teabe hankimise ja optilise teabe mõõtmise tehnoloogiat ning mõõteteabe fotoelektrilise töötlemise tehnoloogiat. Fotoelektriline meetod võimaldab saavutada mitmesuguseid füüsikalisi mõõtmisi, näiteks hämaras ja hämaras mõõtmist, infrapunamõõtmist, valguse skaneerimist, valguse jälgimise mõõtmist, lasermõõtmist, kiudoptilist mõõtmist ja pildi mõõtmist.
Fotoelektriline tuvastustehnoloogia ühendab optilise ja elektroonilise tehnoloogia erinevate suuruste mõõtmiseks, millel on järgmised omadused:
1. Suur täpsus. Fotoelektrilise mõõtmise täpsus on kõigist mõõtmistehnikatest kõrgeim. Näiteks laserinterferomeetriaga pikkuse mõõtmise täpsus võib ulatuda 0,05 μm/m-ni; nurga mõõtmine on saavutatav võre-muaree meetodil. Maa ja Kuu vahelise kauguse mõõtmise eraldusvõime laserkauguse mõõtmise meetodil võib ulatuda 1 meetrini.
2. Suur kiirus. Fotoelektriline mõõtmine võtab keskkonnana valguse ja valgus on igasuguste ainete seas kiireim levimiskiirus ning kahtlemata on see kiireim optiliste meetoditega teabe hankimiseks ja edastamiseks.
3. Pikk vahemaa, lai ulatus. Valgus on kõige mugavam vahend kaugjuhtimiseks ja telemeetriaks, näiteks relvade juhtimiseks, fotoelektriliseks jälgimiseks, televisiooni telemeetriaks jne.
4. Kontaktivaba mõõtmine. Mõõdetavale objektile langevat valgust ei saa pidada mõõtmisjõuks, seega puudub hõõrdumine, saavutatakse dünaamiline mõõtmine ja see on erinevatest mõõtmismeetoditest kõige tõhusam.
5. Pikk eluiga. Teoreetiliselt ei kulu valguslained kunagi ja kui reprodutseeritavus on hea, saab seda igavesti kasutada.
6. Tänu tugevatele infotöötlus- ja arvutusvõimalustele saab keerukat teavet paralleelselt töödelda. Fotoelektrilist meetodit on ka lihtne juhtida ja salvestada, automatiseerimine on lihtne, arvutiga ühendamine on lihtne ja seda on lihtne ise realiseerida.
Fotoelektrilise testimise tehnoloogia on tänapäeva teaduses, riigi moderniseerimises ja inimeste elus hädavajalik uus tehnoloogia, mis ühendab masina, valguse, elektri ja arvuti ning on üks potentsiaalsemaid infotehnoloogiaid.
Kolmandaks, fotoelektrilise tuvastussüsteemi koostis ja omadused
Testitavate objektide keerukuse ja mitmekesisuse tõttu ei ole tuvastussüsteemi struktuur ühesugune. Üldiselt koosneb elektrooniline tuvastussüsteem kolmest osast: andurist, signaalimuundurist ja väljundlingist.
Andur on signaalimuundur testitava objekti ja tuvastussüsteemi vahelisel liidesel. See ammutab mõõdetud teabe otse mõõdetud objektist, tuvastab selle muutuse ja teisendab selle hõlpsasti mõõdetavateks elektrilisteks parameetriteks.
Andurite poolt tuvastatud signaalid on üldiselt elektrilised signaalid. Need ei saa otseselt väljundi nõuetele vastata, vaid vajavad edasist teisendamist, töötlemist ja analüüsi, st signaali töötlemise ahela abil standardseks elektriliseks signaaliks teisendamist ja väljundühendusele edastamist.
Tuvastussüsteemi väljundi eesmärgi ja vormi kohaselt on väljundlink peamiselt kuvamis- ja salvestusseade, andmesideliides ja juhtimisseade.
Anduri signaali töötlemise ahel määratakse anduri tüübi ja väljundsignaali nõuete järgi. Erinevatel anduritel on erinevad väljundsignaalid. Energiakontrolli anduri väljund on elektriliste parameetrite muutus, mis tuleb silla abil pingemuutuseks teisendada, ja silla väljundpingesignaal on väike ning ühisrežiimi pinge on suur, mida tuleb instrumendivõimendiga võimendada. Energiamuundusanduri väljundpinge- ja voolusignaalid sisaldavad üldiselt suuri mürasignaale. Kasulike signaalide eraldamiseks ja kasutute mürasignaalide filtreerimiseks on vaja filtriahelat. Lisaks on üldise energiaanduri väljundpingesignaali amplituud väga madal ja seda saab instrumendivõimendiga võimendada.
Võrreldes elektroonilise süsteemi kandjaga on fotoelektrilise süsteemi kandja sagedus mitu suurusjärku suurem. See sagedusjärgu muutus põhjustab fotoelektrilise süsteemi teostusmeetodis kvalitatiivse muutuse ja funktsioonis kvalitatiivse hüppe. See avaldub peamiselt kandevõime, nurkresolutsiooni, kaugusresolutsiooni ja spektraalse resolutsiooni olulises paranemises, mistõttu seda kasutatakse laialdaselt kanalite, radarite, side, täppisjuhtimise, navigatsiooni, mõõtmise jms valdkondades. Kuigi nendel puhkudel rakendatavate fotoelektriliste süsteemide spetsiifilised vormid on erinevad, on neil ühine omadus, nimelt saatja, optilise kanali ja optilise vastuvõtja ühendus.
Fotoelektrilised süsteemid jagunevad tavaliselt kahte kategooriasse: aktiivsed ja passiivsed. Aktiivses fotoelektrilises süsteemis koosneb optiline saatja peamiselt valgusallikast (näiteks laserist) ja modulaatorist. Passiivses fotoelektrilises süsteemis kiirgab optiline saatja testitavast objektist soojuskiirgust. Optilised kanalid ja optilised vastuvõtjad on mõlema puhul identsed. Nn optiline kanal viitab peamiselt atmosfäärile, kosmosele, veealusele keskkonnale ja optilisele kiule. Optilist vastuvõtjat kasutatakse langeva optilise signaali kogumiseks ja töötlemiseks optilise kanduri teabe taastamiseks, mis sisaldab kolme põhimoodulit.
Fotoelektriline muundamine saavutatakse tavaliselt mitmesuguste optiliste komponentide ja optiliste süsteemide abil, kasutades lamepeegleid, optilisi pilusid, läätsesid, koonusprismasid, polariseerijaid, laineplaate, koodiplaate, võresid, modulaatoreid, optilisi pildistamissüsteeme, optilisi interferentsisüsteeme jne, et saavutada mõõdetud muundamine optilisteks parameetriteks (amplituud, sagedus, faas, polarisatsiooniseisund, levimissuuna muutused jne). Fotoelektriline muundamine saavutatakse mitmesuguste fotoelektriliste muundusseadmete, näiteks fotoelektriliste tuvastusseadmete, fotoelektriliste kaameraseadmete, fotoelektriliste termoseadmete jne abil.
Postituse aeg: 20. juuli 2023