Tecnología de detección fotoeléctrica, parte detallada de TWO

Introducción de la tecnología de pruebas fotoeléctricas
La tecnología de detección fotoeléctrica es una de las principales tecnologías de la información fotoeléctrica, que abarca principalmente la conversión fotoeléctrica, la adquisición y medición de información óptica, así como el procesamiento fotoeléctrico de la información de medición. El método fotoeléctrico permite realizar diversas mediciones físicas, en condiciones de baja luminosidad, infrarrojas, de escaneo de luz, de seguimiento de luz, láser, de fibra óptica y de imágenes.

La tecnología de detección fotoeléctrica combina tecnología óptica y tecnología electrónica para medir diversas cantidades, que tiene las siguientes características:
1. Alta precisión. La precisión de la medición fotoeléctrica es la más alta entre todas las técnicas de medición. Por ejemplo, la precisión en la medición de longitud con interferometría láser puede alcanzar los 0,05 μm/m; la medición de ángulos mediante el método de franjas de muaré de rejilla puede lograrse. La resolución en la medición de la distancia entre la Tierra y la Luna mediante el método de telemetría láser puede alcanzar 1 m.
2. Alta velocidad. La medición fotoeléctrica utiliza la luz como medio, y la luz es la sustancia con mayor velocidad de propagación entre todas las sustancias, y sin duda es la más rápida para obtener y transmitir información mediante métodos ópticos.
3. Larga distancia y amplio alcance. La luz es el medio más conveniente para el control remoto y la telemetría, como el guiado de armas, el seguimiento fotoeléctrico, la telemetría por televisión, etc.
4. Medición sin contacto. La luz sobre el objeto medido no ejerce ninguna fuerza de medición, por lo que no hay fricción, lo que permite una medición dinámica y es el método de medición más eficiente.
5. Larga vida útil. En teoría, las ondas de luz no se desgastan; si la reproducibilidad es buena, pueden usarse indefinidamente.
6. Gracias a su potente capacidad de procesamiento de información y computación, se puede procesar información compleja en paralelo. El método fotoeléctrico también facilita el control y almacenamiento de información, la automatización, la conexión a la computadora y la implementación.
La tecnología de prueba fotoeléctrica es una nueva tecnología indispensable en la ciencia moderna, la modernización nacional y la vida de las personas, es una nueva tecnología que combina máquina, luz, electricidad y computadora, y es una de las tecnologías de información con mayor potencial.
En tercer lugar, la composición y características del sistema de detección fotoeléctrica.
Debido a la complejidad y diversidad de los objetos probados, la estructura del sistema de detección varía. Un sistema de detección electrónico general consta de tres partes: sensor, acondicionador de señal y enlace de salida.
El sensor es un convertidor de señal en la interfaz entre el objeto analizado y el sistema de detección. Extrae directamente la información medida del objeto, detecta sus cambios y la convierte en parámetros eléctricos fáciles de medir.
Las señales detectadas por los sensores son generalmente eléctricas. No pueden satisfacer directamente los requisitos de salida, por lo que requieren una transformación, procesamiento y análisis adicionales, es decir, mediante un circuito de acondicionamiento de señal para convertirlas en una señal eléctrica estándar y enviarlas al enlace de salida.
Según el propósito y la forma de la salida del sistema de detección, el enlace de salida es principalmente un dispositivo de visualización y grabación, una interfaz de comunicación de datos y un dispositivo de control.
El circuito de acondicionamiento de señal del sensor depende del tipo de sensor y de los requisitos de la señal de salida. Cada sensor tiene una señal de salida diferente. La salida del sensor de control de energía es la variación de los parámetros eléctricos, que debe convertirse en una variación de voltaje mediante un circuito puente. La señal de voltaje de salida del circuito puente es pequeña, mientras que la tensión en modo común es alta y debe amplificarse con un amplificador de instrumento. Las señales de voltaje y corriente emitidas por el sensor de conversión de energía generalmente contienen señales de ruido elevadas. Se requiere un circuito de filtro para extraer señales útiles y filtrar las señales de ruido innecesarias. Además, la amplitud de la señal de voltaje emitida por el sensor de energía general es muy baja y puede amplificarse con un amplificador de instrumento.
En comparación con la portadora del sistema electrónico, la frecuencia de la portadora del sistema fotoeléctrico aumenta en varios órdenes de magnitud. Este cambio en el orden de frecuencia implica una mejora cualitativa en el método de implementación y un salto cualitativo en la función del sistema fotoeléctrico. Esto se manifiesta principalmente en la capacidad de la portadora, la resolución angular, la resolución de alcance y la resolución espectral, lo que lo hace ampliamente utilizado en los campos de canal, radar, comunicaciones, guiado de precisión, navegación, medición, etc. Si bien las formas específicas del sistema fotoeléctrico aplicadas en estos casos difieren, comparten una característica común: todos están vinculados con el transmisor, el canal óptico y el receptor óptico.
Los sistemas fotoeléctricos suelen dividirse en dos categorías: activos y pasivos. En el sistema fotoeléctrico activo, el transmisor óptico se compone principalmente de una fuente de luz (como un láser) y un modulador. En el sistema fotoeléctrico pasivo, el transmisor óptico emite radiación térmica desde el objeto bajo prueba. Los canales ópticos y los receptores ópticos son idénticos en ambos casos. El llamado canal óptico se refiere principalmente a la atmósfera, el espacio, el subacuático y la fibra óptica. El receptor óptico se utiliza para captar la señal óptica incidente y procesarla para recuperar la información de la portadora óptica, que incluye tres módulos básicos.
La conversión fotoeléctrica se logra generalmente mediante diversos componentes y sistemas ópticos, como espejos planos, rendijas ópticas, lentes, prismas cónicos, polarizadores, placas de onda, placas de código, rejillas, moduladores, sistemas de imagen óptica, sistemas de interferencia óptica, etc., para obtener la conversión medida en parámetros ópticos (amplitud, frecuencia, fase, estado de polarización, cambios de dirección de propagación, etc.). La conversión fotoeléctrica se logra mediante diversos dispositivos de conversión fotoeléctrica, como dispositivos de detección fotoeléctrica, cámaras fotoeléctricas, dispositivos térmicos fotoeléctricos, etc.