Укараненне тэхналогіі фотаэлектрычных выпрабаванняў
Тэхналогія фотаэлектрычнага выяўлення з'яўляецца адной з асноўных тэхналогій фотаэлектрычнай інфармацыйнай тэхналогіі, якая ў асноўным уключае тэхналогію фотаэлектрычнага пераўтварэння, тэхналогію атрымання аптычнай інфармацыі і тэхналогію вымярэння аптычнай інфармацыі, а таксама тэхналогію фотаэлектрычнай апрацоўкі вымяральнай інфармацыі. Такія як фотаэлектрычны метад для дасягнення розных фізічных вымярэнняў, нізкая асветленасць, вымярэнне пры нізкай асветленасці, інфрачырвонае вымярэнне, сканаванне святла, вымярэнне адсочвання святла, лазернае вымярэнне, вымярэнне аптычнага валакна, вымярэнне выявы.
Тэхналогія фотаэлектрычнага выяўлення спалучае аптычную і электронную тэхналогіі для вымярэння розных велічынь і мае наступныя характарыстыкі:
1. Высокая дакладнасць. Дакладнасць фотаэлектрычных вымярэнняў з'яўляецца найвышэйшай сярод усіх відаў метадаў вымярэння. Напрыклад, дакладнасць вымярэння даўжыні з дапамогай лазернай інтэрфераметрыі можа дасягаць 0,05 мкм/м; вымярэнне вугла метадам муаравых рашотак можа быць дасягнута. Раздзяляльная здольнасць вымярэння адлегласці паміж Зямлёй і Месяцам метадам лазернай далямерацыі можа дасягаць 1 м.
2. Высокая хуткасць. Фотаэлектрычныя вымярэнні выкарыстоўваюць святло ў якасці асяроддзя, і святло распаўсюджваецца з найбольшай хуткасцю сярод усіх відаў рэчываў, і яно, несумненна, з'яўляецца самым хуткім спосабам атрымання і перадачы інфармацыі аптычнымі метадамі.
3. Вялікая адлегласць, вялікі радыус дзеяння. Святло — найбольш зручны сродак для дыстанцыйнага кіравання і тэлеметрыі, напрыклад, для навядзення зброі, фотаэлектрычнага адсочвання, тэлевізійнай тэлеметрыі і г.д.
4. Бескантактавае вымярэнне. Святло на вымяральным аб'екце можна лічыць невымяральнай сілай, таму няма трэння, можна дасягнуць дынамічнага вымярэння, і гэта найбольш эфектыўны з розных метадаў вымярэння.
5. Доўгі тэрмін службы. Тэарэтычна, светлавыя хвалі ніколі не зношваюцца, і пры ўмове добрай узнаўляльнасці іх можна выкарыстоўваць вечна.
6. Дзякуючы магутным магчымасцям апрацоўкі інфармацыі і вылічэнняў, складаная інфармацыя можа апрацоўвацца паралельна. Фотаэлектрычны метад таксама просты ў кіраванні і захоўванні інфармацыі, просты ў аўтаматызацыі, просты ў падключэнні да кампутара і просты ў рэалізацыі.
Тэхналогія фотаэлектрычных выпрабаванняў — гэта незаменная новая тэхналогія ў сучаснай навуцы, мадэрнізацыі краіны і жыцці людзей, гэта новая тэхналогія, якая спалучае машыны, святло, электрычнасць і камп'ютар, і адна з найбольш перспектыўных інфармацыйных тэхналогій.
Па-трэцяе, склад і характарыстыкі фотаэлектрычнай сістэмы выяўлення
З-за складанасці і разнастайнасці правераных аб'ектаў структура сістэмы выяўлення неадназначная. Звычайная электронная сістэма выяўлення складаецца з трох частак: датчыка, стабілізатара сігналу і выходнай лініі сувязі.
Датчык — гэта пераўтваральнік сігналу на мяжы паміж тэставаным аб'ектам і сістэмай выяўлення. Ён непасрэдна атрымлівае вымераную інфармацыю з вымяранага аб'екта, вызначае яе змены і пераўтварае яе ў электрычныя параметры, якія лёгка вымераць.
Сігналы, якія выяўляюцца датчыкамі, звычайна з'яўляюцца электрычнымі сігналамі. Яны не могуць непасрэдна задаволіць патрабаванні выхаднога сігналу і патрабуюць далейшага пераўтварэння, апрацоўкі і аналізу, гэта значыць, праз схему фарміравання сігналу ён пераўтвараецца ў стандартны электрычны сігнал, які падаецца на выходную лінію.
У залежнасці ад прызначэння і формы выхаднога сігналу сістэмы выяўлення, выхадны канал у асноўным уяўляе сабой прыладу адлюстравання і запісу, інтэрфейс перадачы дадзеных і прыладу кіравання.
Схема фарміравання сігналу датчыка вызначаецца тыпам датчыка і патрабаваннямі да выходнага сігналу. Розныя датчыкі маюць розныя выходныя сігналы. Выхадны сігнал датчыка кіравання энергіяй - гэта змяненне электрычных параметраў, якое неабходна пераўтварыць у змяненне напружання з дапамогай маставой схемы, прычым сігнал напружання на выхадзе маставой схемы малы, а сінфазнае напружанне вялікае, і яго неабходна ўзмацніць прыборным узмацняльнікам. Сігналы напружання і току, якія выходзяць з датчыка пераўтварэння энергіі, звычайна ўтрымліваюць вялікія шумавыя сігналы. Для вылучэння карысных сігналаў і фільтрацыі непатрэбных шумавых сігналаў патрэбна схема фільтра. Акрамя таго, амплітуда сігналу напружання, які выходзіць з агульнага датчыка энергіі, вельмі нізкая, і яе можна ўзмацніць прыборным узмацняльнікам.
У параўнанні з электроннай сістэмай носьбіта, частата носьбіта фотаэлектрычнай сістэмы павялічваецца на некалькі парадкаў. Гэта змяненне парадку частаты прыводзіць да якасных змен у метады рэалізацыі фотаэлектрычнай сістэмы і якаснага скачка ў функцыянальнасці. У асноўным гэта праяўляецца ў значна паляпшэнні ёмістасці носьбіта, вуглавога разрознення, разрознення па далёкасці і спектральнага разрознення, таму сістэма шырока выкарыстоўваецца ў галіне каналаў, радараў, сувязі, дакладнага навядзення, навігацыі, вымярэнняў і г.д. Нягледзячы на тое, што канкрэтныя формы фотаэлектрычных сістэм, якія выкарыстоўваюцца ў гэтых выпадках, адрозніваюцца, яны маюць агульную рысу, гэта значыць, што ўсе яны маюць сувязь перадатчыка, аптычнага канала і аптычнага прыёмніка.
Фотаэлектрычныя сістэмы звычайна падзяляюцца на дзве катэгорыі: актыўныя і пасіўныя. У актыўнай фотаэлектрычнай сістэме аптычны перадатчык у асноўным складаецца з крыніцы святла (напрыклад, лазера) і мадулятара. У пасіўнай фотаэлектрычнай сістэме аптычны перадатчык выпраменьвае цеплавое выпраменьванне ад аб'екта, які даследуецца. Аптычныя каналы і аптычныя прыёмнікі аднолькавыя для абодвух. Так званы аптычны канал у асноўным адносіцца да атмасферы, космасу, падводнай прасторы і аптычнага валакна. Аптычны прыёмнік выкарыстоўваецца для збору падаючага аптычнага сігналу і яго апрацоўкі для аднаўлення інфармацыі аптычнага носьбіта, уключаючы тры асноўныя модулі.
Фотаэлектрычнае пераўтварэнне звычайна дасягаецца з дапамогай розных аптычных кампанентаў і аптычных сістэм, такіх як плоскія люстэркі, аптычныя шчыліны, лінзы, канічныя прызмы, палярызатары, хвалевыя пласціны, кодавыя пласціны, рашоткі, мадулятары, сістэмы аптычнай візуалізацыі, сістэмы аптычнай інтэрферэнцыі і г.д., для дасягнення вымеранага пераўтварэння ў аптычныя параметры (амплітуда, частата, фаза, стан палярызацыі, змены кірунку распаўсюджвання і г.д.). Фотаэлектрычнае пераўтварэнне ажыццяўляецца рознымі прыладамі фотаэлектрычнага пераўтварэння, такімі як прылады фотаэлектрычнага выяўлення, прылады фотаэлектрычнай камеры, прылады фотаэлектрычнага цеплавога пераўтварэння і г.д.
Час публікацыі: 20 ліпеня 2023 г.