Giới thiệu công nghệ thử nghiệm quang điện
Công nghệ phát hiện quang điện là một trong những công nghệ chính của công nghệ thông tin quang điện, chủ yếu bao gồm công nghệ chuyển đổi quang điện, công nghệ thu thập thông tin quang học và đo lường thông tin quang học và công nghệ xử lý quang điện của thông tin đo lường. Chẳng hạn như phương pháp quang điện để đạt được nhiều phép đo vật lý, đo ánh sáng yếu, đo ánh sáng yếu, đo hồng ngoại, quét ánh sáng, đo theo dõi ánh sáng, đo laser, đo sợi quang, đo hình ảnh.
Công nghệ phát hiện quang điện kết hợp công nghệ quang học và công nghệ điện tử để đo các đại lượng khác nhau, có các đặc điểm sau:
1. Độ chính xác cao. Độ chính xác của phép đo quang điện là cao nhất trong số tất cả các loại kỹ thuật đo. Ví dụ, độ chính xác của phép đo chiều dài bằng phép đo giao thoa laser có thể đạt tới 0,05μm/m; Có thể đạt được phép đo góc bằng phương pháp rìa moire cách tử. Độ phân giải đo khoảng cách giữa trái đất và mặt trăng bằng phương pháp đo khoảng cách laser có thể đạt tới 1m.
2. Tốc độ cao. Phép đo quang điện lấy ánh sáng làm môi trường, ánh sáng là tốc độ lan truyền nhanh nhất trong số tất cả các loại chất, và chắc chắn nó là tốc độ nhanh nhất để thu và truyền thông tin bằng phương pháp quang học.
3. Khoảng cách xa, phạm vi rộng. Ánh sáng là phương tiện thuận tiện nhất để điều khiển từ xa và đo từ xa, chẳng hạn như hướng dẫn vũ khí, theo dõi quang điện, đo từ xa trên truyền hình, v.v.
4. Đo không tiếp xúc. Ánh sáng trên vật thể đo có thể được coi là không có lực đo nên không có ma sát, có thể đạt được phép đo động và đây là phương pháp đo hiệu quả nhất trong số các phương pháp đo khác nhau.
5. Cuộc sống lâu dài. Về lý thuyết, sóng ánh sáng không bao giờ bị hao mòn, chỉ cần tái tạo tốt thì có thể sử dụng mãi mãi.
6. Với khả năng xử lý và tính toán thông tin mạnh mẽ, những thông tin phức tạp có thể được xử lý song song. Phương pháp quang điện còn dễ dàng điều khiển và lưu trữ thông tin, dễ thực hiện tự động hóa, dễ kết nối với máy tính và dễ dàng thực hiện mà thôi.
Công nghệ thử nghiệm quang điện là công nghệ mới không thể thiếu trong khoa học hiện đại, hiện đại hóa đất nước và đời sống con người, là công nghệ mới kết hợp giữa máy móc, ánh sáng, điện và máy tính và là một trong những công nghệ thông tin có tiềm năng nhất.
Thứ ba, thành phần và đặc điểm của hệ thống phát hiện quang điện
Do tính phức tạp và đa dạng của các đối tượng được thử nghiệm nên cấu trúc của hệ thống phát hiện không giống nhau. Hệ thống phát hiện điện tử nói chung bao gồm ba phần: cảm biến, bộ điều chỉnh tín hiệu và liên kết đầu ra.
Cảm biến là bộ chuyển đổi tín hiệu tại giao diện giữa đối tượng được kiểm tra và hệ thống phát hiện. Nó trích xuất trực tiếp thông tin đo được từ đối tượng được đo, cảm nhận sự thay đổi của nó và chuyển đổi nó thành các thông số điện dễ đo.
Các tín hiệu được cảm biến phát hiện thường là tín hiệu điện. Nó không thể đáp ứng trực tiếp các yêu cầu của đầu ra, cần chuyển đổi, xử lý và phân tích thêm, nghĩa là thông qua mạch điều hòa tín hiệu để chuyển đổi nó thành tín hiệu điện tiêu chuẩn, xuất ra liên kết đầu ra.
Theo mục đích và hình thức đầu ra của hệ thống phát hiện, liên kết đầu ra chủ yếu là thiết bị hiển thị và ghi âm, giao diện truyền dữ liệu và thiết bị điều khiển.
Mạch điều hòa tín hiệu của cảm biến được xác định bởi loại cảm biến và yêu cầu đối với tín hiệu đầu ra. Các cảm biến khác nhau có tín hiệu đầu ra khác nhau. Đầu ra của cảm biến điều khiển năng lượng là sự thay đổi các thông số điện, cần được chuyển đổi thành thay đổi điện áp bằng mạch cầu và đầu ra tín hiệu điện áp của mạch cầu nhỏ và điện áp chế độ chung lớn, cần được khuếch đại bởi một bộ khuếch đại nhạc cụ. Tín hiệu điện áp và dòng điện đầu ra của cảm biến chuyển đổi năng lượng thường chứa tín hiệu nhiễu lớn. Cần có mạch lọc để trích xuất các tín hiệu hữu ích và lọc các tín hiệu nhiễu vô dụng. Hơn nữa, biên độ tín hiệu điện áp đầu ra của cảm biến năng lượng chung rất thấp và nó có thể được khuếch đại bằng bộ khuếch đại dụng cụ.
So với sóng mang hệ thống điện tử, tần số của sóng mang hệ thống quang điện tăng lên vài bậc độ lớn. Sự thay đổi thứ tự tần số này làm cho hệ thống quang điện có sự thay đổi về chất trong phương pháp hiện thực hóa và bước nhảy vọt về chất trong chức năng. Chủ yếu biểu hiện ở dung lượng sóng mang, độ phân giải góc, độ phân giải phạm vi và độ phân giải quang phổ được cải thiện rất nhiều, do đó nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kênh, radar, thông tin liên lạc, hướng dẫn chính xác, điều hướng, đo lường, v.v. Mặc dù các dạng cụ thể của hệ thống quang điện được áp dụng cho những trường hợp này là khác nhau nhưng chúng đều có một đặc điểm chung, đó là chúng đều có liên kết máy phát, kênh quang và máy thu quang.
Hệ thống quang điện thường được chia thành hai loại: chủ động và thụ động. Trong hệ thống quang điện hoạt động, bộ phát quang chủ yếu bao gồm nguồn sáng (chẳng hạn như tia laser) và bộ điều biến. Trong hệ thống quang điện thụ động, máy phát quang phát ra bức xạ nhiệt từ vật thể được thử nghiệm. Các kênh quang và bộ thu quang đều giống hệt nhau. Cái gọi là kênh quang chủ yếu đề cập đến bầu khí quyển, không gian, dưới nước và sợi quang. Bộ thu quang được sử dụng để thu thập tín hiệu quang tới và xử lý nó để khôi phục thông tin của sóng mang quang, bao gồm ba mô-đun cơ bản.
Chuyển đổi quang điện thường đạt được thông qua nhiều thành phần quang học và hệ thống quang học, sử dụng gương phẳng, khe quang học, thấu kính, lăng kính hình nón, bộ phân cực, tấm sóng, tấm mã, cách tử, bộ điều biến, hệ thống hình ảnh quang học, hệ thống giao thoa quang học, v.v., để đạt được sự chuyển đổi đo được thành các tham số quang học (biên độ, tần số, pha, trạng thái phân cực, thay đổi hướng truyền, v.v.). Chuyển đổi quang điện được thực hiện bằng nhiều thiết bị chuyển đổi quang điện khác nhau, chẳng hạn như thiết bị phát hiện quang điện, thiết bị camera quang điện, thiết bị nhiệt quang điện, v.v.
Thời gian đăng: 20-07-2023