Tecnologia de detecció fotoelèctrica, part detallada de TWO

Introducció de la tecnologia de proves fotoelèctriques
La tecnologia de detecció fotoelèctrica és una de les principals tecnologies de la tecnologia de la informació fotoelèctrica, que inclou principalment la tecnologia de conversió fotoelèctrica, l'adquisició d'informació òptica i la tecnologia de mesura d'informació òptica i la tecnologia de processament fotoelèctric de la informació de mesura. Com ara el mètode fotoelèctric per aconseguir una varietat de mesures físiques, poca llum, mesura de poca llum, mesura d'infrarojos, escaneig de llum, mesura de seguiment de llum, mesura làser, mesura de fibra òptica, mesura d'imatges.

La tecnologia de detecció fotoelèctrica combina tecnologia òptica i tecnologia electrònica per mesurar diverses quantitats, que té les característiques següents:
1. Alta precisió. La precisió de la mesura fotoelèctrica és la més alta entre tots els tipus de tècniques de mesura. Per exemple, la precisió de la mesura de la longitud amb interferometria làser pot arribar als 0,05 μm/m; es pot aconseguir la mesura de l'angle mitjançant el mètode de franja moiré de reixeta. La resolució de la mesura de la distància entre la Terra i la Lluna mitjançant el mètode de mesura de distància làser pot arribar a 1 m.
2. Alta velocitat. La mesura fotoelèctrica utilitza la llum com a medi, i la llum és la que es propaga més ràpidament entre tot tipus de substàncies, i sens dubte és la que més ràpidament obté i transmet informació mitjançant mètodes òptics.
3. Llarga distància, gran abast. La llum és el mitjà més convenient per al control remot i la telemetria, com ara el guiatge d'armes, el seguiment fotoelèctric, la telemetria de televisió, etc.
4. Mesura sense contacte. Es pot considerar que la llum sobre l'objecte mesurat no té força de mesura, de manera que no hi ha fricció, es pot aconseguir una mesura dinàmica i és el més eficient dels diversos mètodes de mesura.
5. Llarga vida útil. En teoria, les ones de llum no es desgasten mai, sempre que la reproductibilitat es faci bé, es poden utilitzar per sempre.
6. Amb unes fortes capacitats de processament d'informació i computació, es pot processar informació complexa en paral·lel. El mètode fotoelèctric també és fàcil de controlar i emmagatzemar informació, fàcil de realitzar automatització, fàcil de connectar amb l'ordinador i fàcil de realitzar únicament.
La tecnologia de proves fotoelèctriques és una nova tecnologia indispensable en la ciència moderna, la modernització nacional i la vida de les persones, és una nova tecnologia que combina màquina, llum, electricitat i ordinador, i és una de les tecnologies de la informació amb més potencial.
En tercer lloc, la composició i les característiques del sistema de detecció fotoelèctrica
A causa de la complexitat i diversitat dels objectes provats, l'estructura del sistema de detecció no és la mateixa. El sistema de detecció electrònica general es compon de tres parts: sensor, condicionador de senyal i enllaç de sortida.
El sensor és un convertidor de senyals a la interfície entre l'objecte avaluat i el sistema de detecció. Extreu directament la informació mesurada de l'objecte mesurat, detecta el seu canvi i la converteix en paràmetres elèctrics fàcils de mesurar.
Els senyals detectats pels sensors són generalment senyals elèctrics. No poden complir directament els requisits de la sortida, sinó que necessiten una transformació, processament i anàlisi addicionals, és a dir, a través del circuit de condicionament del senyal per convertir-lo en un senyal elèctric estàndard i enviar-lo a l'enllaç de sortida.
Segons la finalitat i la forma de la sortida del sistema de detecció, l'enllaç de sortida és principalment un dispositiu de visualització i enregistrament, una interfície de comunicació de dades i un dispositiu de control.
El circuit de condicionament del senyal del sensor està determinat pel tipus de sensor i els requisits del senyal de sortida. Els diferents sensors tenen diferents senyals de sortida. La sortida del sensor de control d'energia és el canvi de paràmetres elèctrics, que cal convertir en un canvi de voltatge mitjançant un circuit de pont, i el senyal de voltatge de sortida del circuit de pont és petit, i el voltatge de mode comú és gran, que cal amplificar mitjançant un amplificador d'instruments. Els senyals de voltatge i corrent que surten del sensor de conversió d'energia generalment contenen senyals de soroll elevats. Es necessita un circuit de filtre per extreure senyals útils i filtrar els senyals de soroll inútils. A més, l'amplitud del senyal de voltatge que surt del sensor d'energia general és molt baixa i pot ser amplificada per un amplificador d'instruments.
En comparació amb la portadora del sistema electrònic, la freqüència de la portadora del sistema fotoelèctric augmenta en diversos ordres de magnitud. Aquest canvi en l'ordre de freqüència fa que el sistema fotoelèctric tingui un canvi qualitatiu en el mètode de realització i un salt qualitatiu en la funció. Principalment es manifesta en la capacitat de la portadora, la resolució angular, la resolució de rang i la resolució espectral que milloren considerablement, per la qual cosa s'utilitza àmpliament en els camps del canal, el radar, la comunicació, el guiatge de precisió, la navegació, la mesura, etc. Tot i que les formes específiques del sistema fotoelèctric aplicades a aquestes ocasions són diferents, tenen una característica comuna, és a dir, totes tenen l'enllaç de transmissor, canal òptic i receptor òptic.
Els sistemes fotoelèctrics se solen dividir en dues categories: actius i passius. En el sistema fotoelèctric actiu, el transmissor òptic es compon principalment d'una font de llum (com ara un làser) i un modulador. En un sistema fotoelèctric passiu, el transmissor òptic emet radiació tèrmica des de l'objecte que s'està provant. Els canals òptics i els receptors òptics són idèntics per a tots dos. L'anomenat canal òptic es refereix principalment a l'atmosfera, l'espai, l'aigua i la fibra òptica. El receptor òptic s'utilitza per recollir el senyal òptic incident i processar-lo per recuperar la informació de la portadora òptica, incloent-hi tres mòduls bàsics.
La conversió fotoelèctrica s'aconsegueix normalment mitjançant una varietat de components òptics i sistemes òptics, utilitzant miralls plans, escletxes òptiques, lents, prismes cònics, polaritzadors, plaques d'ona, plaques de codi, reixetes, moduladors, sistemes d'imatges òptiques, sistemes d'interferència òptica, etc., per aconseguir la conversió mesurada en paràmetres òptics (amplitud, freqüència, fase, estat de polarització, canvis de direcció de propagació, etc.). La conversió fotoelèctrica s'aconsegueix mitjançant diversos dispositius de conversió fotoelèctrica, com ara dispositius de detecció fotoelèctrica, dispositius de càmera fotoelèctrica, dispositius tèrmics fotoelèctrics, etc.