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 công nghệ đo 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, 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 tất cả các loại kỹ thuật đo lường. Ví dụ, độ chính xác của phép đo chiều dài bằng phép giao thoa laser có thể đạt tới 0,05μm/m; phép đo góc bằng phương pháp vân nhiễu xạ có thể đạt tới. Độ phân giải của phép 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. Đo quang điện lấy ánh sáng làm môi trường, ánh sáng là chất có tốc độ lan truyền nhanh nhất trong tất cả các loại chất, và chắc chắn là phương pháp quang học có thể thu thập và truyền tải thông tin nhanh nhất.
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 dẫn đường vũ khí, theo dõi quang điện, đo từ xa truyền hình, v.v.
4. Đo không tiếp xúc. Ánh sáng trên vật thể được đo có thể được coi là không có lực đo, do đó không có ma sát, có thể đạt được phép đo động và là phương pháp đo hiệu quả nhất trong các phương pháp đo khác nhau.
5. Tuổi thọ cao. Về lý thuyết, sóng ánh sáng không bao giờ bị mòn, chỉ cần khả năng tái tạo được thực hiện tốt thì có thể sử dụng mãi mãi.
6. Với khả năng xử lý thông tin và tính toán mạnh mẽ, thông tin phức tạp có thể được xử lý song song. Phương pháp quang điện cũng dễ kiểm soát và lưu trữ thông tin, dễ thực hiện tự động hóa, dễ kết nối với máy tính và dễ thực hiện.
Công nghệ kiểm tra quang điện là công nghệ mới không thể thiếu trong khoa học hiện đại, hiện đại hóa đất nước và đời sống nhân dân, là công nghệ mới kết hợp máy móc, ánh sáng, điện và máy tính, 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, 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 hòa 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 trực tiếp trích xuất thông tin đo được từ đối tượng được đo, cảm nhận sự thay đổi của nó và chuyển đổi thành các thông số điện dễ đo.
Tín hiệu mà cảm biến phát hiện thường là tín hiệu điện. Nó không thể đáp ứng trực tiếp yêu cầu của đầu ra, cần phải chuyển đổi, xử lý và phân tích thêm, tức là thông qua mạch điều hòa tín hiệu để chuyển đổi thành tín hiệu điện tiêu chuẩn, đưa 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, 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 các yêu cầu đối với tín hiệu đầu ra. Các cảm biến khác nhau có các 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 sự thay đổi điện áp bằng mạch cầu, và tín hiệu điện áp đầu ra của mạch cầu nhỏ và điện áp chế độ chung lớn, cần được khuếch đại bởi bộ khuếch đại dụng cụ. Các tín hiệu điện áp và dòng điện do cảm biến chuyển đổi năng lượng đầu ra thường chứa các tín hiệu nhiễu lớn. Cần có mạch lọc để trích xuất các tín hiệu hữu ích và lọc ra các tín hiệu nhiễu vô dụng. Hơn nữa, biên độ của tín hiệu điện áp do cảm biến năng lượng chung đầu ra rất thấp và có thể được khuếch đại bởi bộ khuếch đại dụng cụ.
So với hệ thống điện tử, tần số của hệ thống quang điện tăng lên theo nhiều cấp độ. Sự thay đổi về cấp độ tần số này làm cho hệ thống quang điện có sự thay đổi về chất trong phương pháp thực hiện và bước nhảy vọt về chất trong chức năng. Chủ yếu thể hiện ở khả năng mang, độ phân giải góc, độ phân giải phạm vi và độ phân giải phổ được cải thiện đáng kể, do đó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kênh, radar, thông tin liên lạc, dẫn đường chính xác, dẫn đường, đo lường, v.v. Mặc dù các dạng cụ thể của hệ thống quang điện áp dụng cho những dịp này là khác nhau, nhưng chúng có một đặc điểm chung, đó là tất cả chúng đều có liên kết của 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 chủ động, bộ phát quang chủ yếu bao gồm một nguồn sáng (như laser) và một bộ điều biến. Trong hệ thống quang điện thụ động, bộ phát quang phát ra bức xạ nhiệt từ vật thể đang được thử nghiệm. Kênh quang và bộ thu quang giống hệt nhau đối với cả hai. Cái gọi là kênh quang chủ yếu đề cập đến 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, mạng, bộ điều biến, hệ thống hình ảnh quang học, hệ thống giao thoa quang học, v.v., để đạt được chuyển đổi được đo thành các thông 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