Die fotoelektrische Detektionstechnologie ist ein detaillierter Teil von ZWEI

Einführung der fotoelektrischen Prüftechnologie
Die fotoelektrische Detektionstechnologie ist eine der wichtigsten Technologien der fotoelektrischen Informationstechnik. Sie umfasst im Wesentlichen die fotoelektrische Wandlungstechnik, die optische Informationserfassung und -messung sowie die fotoelektrische Informationsverarbeitung. Mithilfe fotoelektrischer Verfahren lassen sich vielfältige physikalische Messungen, Schwachlichtmessungen, Infrarotmessungen, Lichtabtastungen, Lichtverfolgungsmessungen, Lasermessungen, Glasfasermessungen und Bildmessungen realisieren.

Die fotoelektrische Detektionstechnologie kombiniert optische und elektronische Technologie zur Messung verschiedener Größen und weist folgende Merkmale auf:
1. Hohe Präzision. Die Genauigkeit der fotoelektrischen Messung ist die höchste aller Messverfahren. Beispielsweise kann die Genauigkeit der Längenmessung mit Laserinterferometrie 0,05 μm/m erreichen; Winkelmessungen sind mit der Moiré-Methode möglich. Die Auflösung der Entfernungsmessung zwischen Erde und Mond mit Laserentfernungsmessung beträgt bis zu 1 m.
2. Hohe Geschwindigkeit. Bei der fotoelektrischen Messung dient Licht als Medium, und Licht ist die schnellste Ausbreitungsgeschwindigkeit aller Substanzen und somit zweifellos das schnellste Medium, um Informationen mit optischen Methoden zu gewinnen und zu übertragen.
3. Große Entfernung, große Reichweite. Licht ist das geeignetste Medium für Fernsteuerung und Telemetrie, wie z. B. Waffenlenkung, fotoelektrische Verfolgung, Fernsehtelemetrie usw.
4. Berührungslose Messung. Das Licht, das auf das Messobjekt trifft, kann als nicht messbare Kraft betrachtet werden, daher entsteht keine Reibung, eine dynamische Messung ist möglich und sie ist die effizienteste der verschiedenen Messmethoden.
5. Lange Lebensdauer. Theoretisch nutzen sich Lichtwellen nie ab; solange die Reproduzierbarkeit gut ist, können sie unbegrenzt verwendet werden.
6. Dank seiner hohen Informationsverarbeitungs- und Rechenleistung lassen sich komplexe Informationen parallel verarbeiten. Das fotoelektrische Verfahren ist zudem einfach zu steuern und zu speichern, ermöglicht eine einfache Automatisierung, lässt sich problemlos mit einem Computer verbinden und ist einfach zu realisieren.
Die fotoelektrische Prüftechnik ist eine unverzichtbare neue Technologie in der modernen Wissenschaft, der nationalen Modernisierung und dem Leben der Menschen. Sie ist eine neue Technologie, die Maschine, Licht, Elektrizität und Computer vereint und zu den vielversprechendsten Informationstechnologien zählt.
Drittens, die Zusammensetzung und Eigenschaften des fotoelektrischen Detektionssystems
Aufgrund der Komplexität und Vielfalt der Prüfobjekte ist der Aufbau des Detektionssystems nicht einheitlich. Ein allgemeines elektronisches Detektionssystem besteht aus drei Teilen: Sensor, Signalaufbereiter und Ausgangsverbindung.
Der Sensor fungiert als Signalwandler an der Schnittstelle zwischen dem Prüfobjekt und dem Detektionssystem. Er erfasst direkt die Messinformationen des Prüfobjekts, detektiert dessen Veränderung und wandelt sie in leicht messbare elektrische Parameter um.
Die von Sensoren erfassten Signale sind im Allgemeinen elektrische Signale. Diese genügen nicht direkt den Anforderungen des Ausgangssignals und müssen daher weiter transformiert, verarbeitet und analysiert werden. Dies geschieht durch eine Signalaufbereitungsschaltung, die das Signal in ein standardisiertes elektrisches Signal umwandelt, welches dann an den Ausgang ausgegeben wird.
Je nach Zweck und Form der Ausgabe des Detektionssystems besteht die Ausgabeverbindung hauptsächlich aus Anzeige- und Aufzeichnungsgerät, Datenkommunikationsschnittstelle und Steuergerät.
Die Signalaufbereitungsschaltung des Sensors hängt vom Sensortyp und den Anforderungen an das Ausgangssignal ab. Unterschiedliche Sensoren liefern unterschiedliche Ausgangssignale. Der Ausgangswert eines Energiesensors ist die Änderung elektrischer Parameter, die mittels einer Brückenschaltung in eine Spannungsänderung umgewandelt werden muss. Da das Ausgangssignal der Brückenschaltung klein und die Gleichtaktspannung hoch ist, muss es mit einem Instrumentenverstärker verstärkt werden. Die vom Energiesensor ausgegebenen Spannungs- und Stromsignale enthalten in der Regel starkes Rauschen. Daher ist eine Filterschaltung erforderlich, um die Nutzsignale zu extrahieren und das Rauschen herauszufiltern. Darüber hinaus ist die Amplitude des Ausgangssignals eines typischen Energiesensors sehr gering, sodass es ebenfalls mit einem Instrumentenverstärker verstärkt werden kann.
Im Vergleich zu elektronischen Trägersystemen ist die Trägerfrequenz fotoelektrischer Systeme um mehrere Größenordnungen höher. Diese Frequenzänderung bewirkt eine grundlegende Änderung der Realisierungsmethode und einen deutlichen Funktionssprung. Dies äußert sich vor allem in der erheblich verbesserten Trägerkapazität, Winkel-, Entfernungs- und Spektralauflösung. Daher findet fotoelektrisches System breite Anwendung in Bereichen wie Kanaltechnik, Radar, Kommunikation, Präzisionslenkung, Navigation und Messtechnik. Obwohl die konkreten Ausführungen der in diesen Anwendungsbereichen eingesetzten fotoelektrischen Systeme unterschiedlich sind, weisen sie eine Gemeinsamkeit auf: Sie alle bestehen aus einem Sender, einem optischen Kanal und einem optischen Empfänger.
Fotoelektrische Systeme werden üblicherweise in zwei Kategorien unterteilt: aktive und passive. Im aktiven fotoelektrischen System besteht der optische Sender hauptsächlich aus einer Lichtquelle (z. B. einem Laser) und einem Modulator. Im passiven fotoelektrischen System emittiert der optische Sender Wärmestrahlung vom Prüfobjekt. Optische Kanäle und Empfänger sind in beiden Fällen identisch. Als optischer Kanal bezeichnet man hauptsächlich die Atmosphäre, den Weltraum, Unterwasser und Glasfasern. Der optische Empfänger dient dazu, das einfallende optische Signal zu erfassen und zu verarbeiten, um die Information des optischen Trägers zu gewinnen. Er besteht aus drei grundlegenden Modulen.
Die photoelektrische Umwandlung wird üblicherweise durch eine Vielzahl optischer Komponenten und Systeme realisiert. Dabei kommen Planspiegel, optische Spalte, Linsen, Kegelprismen, Polarisatoren, Wellenplatten, Kodierungsplatten, Gitter, Modulatoren, optische Abbildungssysteme, optische Interferenzsysteme usw. zum Einsatz, um die gemessene Größe in optische Parameter (Amplitude, Frequenz, Phase, Polarisationszustand, Änderung der Ausbreitungsrichtung usw.) umzuwandeln. Verschiedene photoelektrische Wandlergeräte, wie z. B. fotoelektrische Detektoren, fotoelektrische Kameras und fotoelektrische Wärmebildkameras, ermöglichen die photoelektrische Umwandlung.