Pengenalan teknologi pengujian fotolistrik
Teknologi deteksi fotolistrik merupakan salah satu teknologi utama dalam teknologi informasi fotolistrik, yang utamanya mencakup teknologi konversi fotolistrik, akuisisi informasi optik, dan teknologi pengukuran informasi optik, serta teknologi pemrosesan fotolistrik untuk informasi pengukuran. Berbagai metode pengukuran fisik, seperti pengukuran cahaya rendah, pengukuran cahaya redup, pengukuran inframerah, pemindaian cahaya, pengukuran pelacakan cahaya, pengukuran laser, pengukuran serat optik, dan pengukuran citra, dapat dicapai dengan metode fotolistrik.
Teknologi deteksi fotolistrik menggabungkan teknologi optik dan teknologi elektronik untuk mengukur berbagai besaran, yang memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Presisi tinggi. Akurasi pengukuran fotolistrik merupakan yang tertinggi di antara semua jenis teknik pengukuran. Misalnya, akurasi pengukuran panjang dengan interferometri laser dapat mencapai 0,05 μm/m; pengukuran sudut dengan metode grating moire fringe dapat dicapai. Resolusi pengukuran jarak antara Bumi dan Bulan dengan metode laser range dapat mencapai 1 m.
2. Kecepatan tinggi. Pengukuran fotolistrik menggunakan cahaya sebagai medium, dan cahaya memiliki kecepatan rambat tercepat di antara semua jenis zat, dan tidak diragukan lagi merupakan yang tercepat dalam memperoleh dan mengirimkan informasi melalui metode optik.
3. Jarak jauh, jangkauan luas. Cahaya adalah media yang paling nyaman untuk kendali jarak jauh dan telemetri, seperti kendali senjata, pelacakan fotolistrik, telemetri televisi, dan sebagainya.
4. Pengukuran non-kontak. Cahaya yang mengenai objek yang diukur dapat dianggap sebagai gaya pengukuran, sehingga tidak ada gesekan, pengukuran dinamis dapat dicapai, dan merupakan metode pengukuran yang paling efisien.
5. Daya tahan lama. Secara teori, gelombang cahaya tidak akan pernah aus. Selama reproduktifitasnya terjaga dengan baik, gelombang cahaya dapat digunakan selamanya.
6. Dengan kemampuan pemrosesan dan komputasi informasi yang kuat, informasi kompleks dapat diproses secara paralel. Metode fotolistrik juga mudah dikontrol dan disimpan, mudah diotomatisasi, mudah dihubungkan dengan komputer, dan mudah direalisasikan.
Teknologi pengujian fotolistrik merupakan teknologi baru yang sangat diperlukan dalam ilmu pengetahuan modern, modernisasi nasional dan kehidupan masyarakat, merupakan teknologi baru yang menggabungkan mesin, cahaya, listrik dan komputer, dan merupakan salah satu teknologi informasi yang paling potensial.
Ketiga, komposisi dan karakteristik sistem deteksi fotolistrik
Karena kompleksitas dan keragaman objek yang diuji, struktur sistem deteksinya pun beragam. Sistem deteksi elektronik secara umum terdiri dari tiga bagian: sensor, pengkondisi sinyal, dan tautan keluaran.
Sensor adalah konverter sinyal pada antarmuka antara objek yang diuji dan sistem deteksi. Sensor ini secara langsung mengekstrak informasi terukur dari objek yang diukur, mendeteksi perubahannya, dan mengubahnya menjadi parameter listrik yang mudah diukur.
Sinyal yang dideteksi oleh sensor umumnya berupa sinyal listrik. Sinyal tersebut tidak dapat langsung memenuhi persyaratan keluaran, sehingga memerlukan transformasi, pemrosesan, dan analisis lebih lanjut. Artinya, sinyal tersebut diubah menjadi sinyal listrik standar melalui rangkaian pengkondisi sinyal dan dikeluarkan ke tautan keluaran.
Sesuai dengan tujuan dan bentuk keluaran sistem deteksi, tautan keluaran terutama berupa perangkat tampilan dan perekaman, antarmuka komunikasi data, dan perangkat kontrol.
Rangkaian pengkondisi sinyal sensor ditentukan oleh jenis sensor dan kebutuhan sinyal keluarannya. Setiap sensor memiliki sinyal keluaran yang berbeda. Keluaran sensor kontrol energi berupa perubahan parameter listrik, yang perlu dikonversi menjadi perubahan tegangan oleh rangkaian jembatan. Sinyal tegangan keluaran rangkaian jembatan kecil, sedangkan tegangan mode umum besar, sehingga perlu diperkuat oleh penguat instrumen. Sinyal tegangan dan arus keluaran sensor konversi energi umumnya mengandung sinyal derau yang besar. Rangkaian filter diperlukan untuk mengekstraksi sinyal yang berguna dan menyaring sinyal derau yang tidak berguna. Selain itu, amplitudo sinyal tegangan keluaran sensor energi umum sangat rendah, sehingga dapat diperkuat oleh penguat instrumen.
Dibandingkan dengan pembawa sistem elektronik, frekuensi pembawa sistem fotolistrik meningkat beberapa kali lipat. Perubahan frekuensi ini menyebabkan sistem fotolistrik mengalami perubahan kualitatif dalam metode realisasi dan lompatan kualitatif dalam fungsi. Peningkatan terutama terlihat pada kapasitas pembawa, resolusi sudut, resolusi jangkauan, dan resolusi spektral, sehingga banyak digunakan di bidang kanal, radar, komunikasi, panduan presisi, navigasi, pengukuran, dan sebagainya. Meskipun bentuk spesifik sistem fotolistrik yang diterapkan pada berbagai kesempatan ini berbeda, semuanya memiliki kesamaan, yaitu memiliki hubungan pemancar, kanal optik, dan penerima optik.
Sistem fotolistrik biasanya dibagi menjadi dua kategori: aktif dan pasif. Dalam sistem fotolistrik aktif, pemancar optik terutama terdiri dari sumber cahaya (seperti laser) dan modulator. Dalam sistem fotolistrik pasif, pemancar optik memancarkan radiasi termal dari objek yang diuji. Saluran optik dan penerima optik identik untuk keduanya. Yang disebut saluran optik terutama mengacu pada atmosfer, luar angkasa, bawah air, dan serat optik. Penerima optik digunakan untuk mengumpulkan sinyal optik yang datang dan memprosesnya untuk memulihkan informasi dari pembawa optik, yang mencakup tiga modul dasar.
Konversi fotolistrik biasanya dicapai melalui berbagai komponen dan sistem optik, menggunakan cermin datar, celah optik, lensa, prisma kerucut, polarisator, pelat gelombang, pelat kode, kisi, modulator, sistem pencitraan optik, sistem interferensi optik, dll., untuk mencapai konversi terukur menjadi parameter optik (amplitudo, frekuensi, fase, keadaan polarisasi, perubahan arah propagasi, dll.). Konversi fotolistrik dicapai oleh berbagai perangkat konversi fotolistrik, seperti perangkat deteksi fotolistrik, perangkat kamera fotolistrik, perangkat termal fotolistrik, dan sebagainya.
Waktu posting: 20-Jul-2023