Einführung der fotoelektrischen Prüftechnik
Die fotoelektrische Detektionstechnologie ist eine der Haupttechnologien der fotoelektrischen Informationstechnologie, die hauptsächlich die fotoelektrische Umwandlungstechnologie, die optische Informationserfassung und die optische Informationsmesstechnik sowie die fotoelektrische Verarbeitungstechnologie von Messinformationen umfasst. Wie die fotoelektrische Methode zur Erzielung einer Vielzahl physikalischer Messungen, Schwachlichtmessung, Schwachlichtmessung, Infrarotmessung, Lichtabtastung, Lichtverfolgungsmessung, Lasermessung, Glasfasermessung, Bildmessung.
Die photoelektrische Detektionstechnologie kombiniert optische Technologie und elektronische Technologie zur Messung verschiedener Größen und weist die folgenden Eigenschaften auf:
1. Hohe Präzision. Die Genauigkeit der fotoelektrischen Messung ist unter allen Messtechniken die höchste. Beispielsweise kann die Genauigkeit der Längenmessung mit Laserinterferometrie 0,05 μm/m erreichen; Die Winkelmessung kann durch die Gitter-Moiré-Streifenmethode erreicht werden. Die Auflösung der Entfernungsmessung zwischen Erde und Mond mittels Laserentfernungsmethode kann bis zu 1 m betragen.
2. Hohe Geschwindigkeit. Für die fotoelektrische Messung wird Licht als Medium verwendet. Licht hat unter allen Arten von Substanzen die schnellste Ausbreitungsgeschwindigkeit und ist zweifellos die schnellste Möglichkeit, Informationen mit optischen Methoden zu erhalten und zu übertragen.
3. Lange Distanz, große Reichweite. Licht ist das bequemste Medium für Fernsteuerung und Telemetrie, beispielsweise zur Waffenlenkung, fotoelektrischen Verfolgung, Fernsehtelemetrie usw.
4. Berührungslose Messung. Da das Licht auf das Messobjekt keine Messkraft darstellt, gibt es keine Reibung, eine dynamische Messung ist möglich und es handelt sich um die effizienteste aller Messmethoden.
5. Lange Lebensdauer. Theoretisch werden Lichtwellen nie getragen, solange die Reproduzierbarkeit gut gelingt, können sie für immer verwendet werden.
6. Mit starken Informationsverarbeitungs- und Rechenfähigkeiten können komplexe Informationen parallel verarbeitet werden. Die fotoelektrische Methode ist außerdem einfach zu steuern und zu speichern, einfach zu automatisieren, einfach mit dem Computer zu verbinden und einfach zu realisieren.
Die photoelektrische Prüftechnologie ist eine unverzichtbare neue Technologie in der modernen Wissenschaft, der nationalen Modernisierung und im Leben der Menschen. Sie ist eine neue Technologie, die Maschine, Licht, Elektrizität und Computer kombiniert, und eine der potenziellsten Informationstechnologien.
Drittens die Zusammensetzung und Eigenschaften des photoelektrischen Erkennungssystems
Aufgrund der Komplexität und Vielfalt der geprüften Objekte ist der Aufbau des Detektionssystems nicht derselbe. Das allgemeine elektronische Erkennungssystem besteht aus drei Teilen: Sensor, Signalaufbereiter und Ausgangsverbindung.
Der Sensor ist ein Signalwandler an der Schnittstelle zwischen Prüfobjekt und Detektionssystem. Es extrahiert die gemessenen Informationen direkt vom Messobjekt, erkennt deren Veränderung und wandelt sie in einfach zu messende elektrische Parameter um.
Bei den von Sensoren erfassten Signalen handelt es sich im Allgemeinen um elektrische Signale. Es kann die Anforderungen des Ausgangs nicht direkt erfüllen und erfordert eine weitere Transformation, Verarbeitung und Analyse, das heißt, es muss über die Signalaufbereitungsschaltung in ein elektrisches Standardsignal umgewandelt und an die Ausgangsverbindung ausgegeben werden.
Je nach Zweck und Form der Ausgabe des Erkennungssystems ist die Ausgabeverbindung hauptsächlich ein Anzeige- und Aufzeichnungsgerät, eine Datenkommunikationsschnittstelle und ein Steuergerät.
Die Signalaufbereitungsschaltung des Sensors wird durch den Sensortyp und die Anforderungen an das Ausgangssignal bestimmt. Verschiedene Sensoren haben unterschiedliche Ausgangssignale. Der Ausgang des Energiesteuerungssensors ist die Änderung elektrischer Parameter, die durch eine Brückenschaltung in eine Spannungsänderung umgewandelt werden muss. Der Spannungssignalausgang der Brückenschaltung ist klein und die Gleichtaktspannung ist groß, was erforderlich ist durch einen Instrumentenverstärker verstärkt werden. Die vom Energieumwandlungssensor ausgegebenen Spannungs- und Stromsignale enthalten im Allgemeinen große Rauschsignale. Um nützliche Signale zu extrahieren und nutzlose Rauschsignale herauszufiltern, ist eine Filterschaltung erforderlich. Darüber hinaus ist die Amplitude des vom allgemeinen Energiesensor ausgegebenen Spannungssignals sehr gering und kann durch einen Instrumentenverstärker verstärkt werden.
Im Vergleich zum elektronischen Systemträger ist die Frequenz des fotoelektrischen Systemträgers um mehrere Größenordnungen erhöht. Diese Änderung der Frequenzreihenfolge führt dazu, dass das fotoelektrische System eine qualitative Änderung in der Realisierungsmethode und einen qualitativen Sprung in der Funktion aufweist. Hauptsächlich werden die Trägerkapazität, die Winkelauflösung, die Entfernungsauflösung und die spektrale Auflösung erheblich verbessert, so dass es in den Bereichen Kanal, Radar, Kommunikation, Präzisionsführung, Navigation, Messung usw. weit verbreitet ist. Obwohl die spezifischen Formen des bei diesen Gelegenheiten eingesetzten fotoelektrischen Systems unterschiedlich sind, weisen sie ein gemeinsames Merkmal auf, nämlich dass sie alle über die Verbindung von Sender, optischem Kanal und optischem Empfänger verfügen.
Photoelektrische Systeme werden üblicherweise in zwei Kategorien unterteilt: aktive und passive. Im aktiven photoelektrischen System besteht der optische Sender hauptsächlich aus einer Lichtquelle (z. B. einem Laser) und einem Modulator. In einem passiven fotoelektrischen System sendet der optische Sender Wärmestrahlung vom Prüfobjekt aus. Optische Kanäle und optische Empfänger sind bei beiden identisch. Der sogenannte optische Kanal bezieht sich hauptsächlich auf die Atmosphäre, den Weltraum, Unterwasser und Glasfaser. Der optische Empfänger wird verwendet, um das einfallende optische Signal zu sammeln und es zu verarbeiten, um die Informationen des optischen Trägers wiederherzustellen, einschließlich dreier Grundmodule.
Die fotoelektrische Umwandlung wird normalerweise durch eine Vielzahl optischer Komponenten und optischer Systeme erreicht, darunter flache Spiegel, optische Schlitze, Linsen, Kegelprismen, Polarisatoren, Wellenplatten, Codeplatten, Gitter, Modulatoren, optische Abbildungssysteme, optische Interferenzsysteme usw. um die gemessene Umwandlung in optische Parameter (Amplitude, Frequenz, Phase, Polarisationszustand, Ausbreitungsrichtungsänderungen usw.) zu erreichen. Die fotoelektrische Umwandlung wird durch verschiedene fotoelektrische Umwandlungsgeräte erreicht, wie etwa fotoelektrische Erfassungsgeräte, fotoelektrische Kamerageräte, fotoelektrische Wärmegeräte und so weiter.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 20. Juli 2023