Pengenalan teknologi pengujian fotolistrik
Teknologi deteksi fotolistrik adalah salah satu teknologi utama dari teknologi informasi fotolistrik, yang terutama meliputi teknologi konversi fotolistrik, akuisisi informasi optik dan teknologi pengukuran informasi optik serta teknologi pengolahan fotolistrik dari informasi pengukuran. Metode fotolistrik digunakan untuk berbagai pengukuran fisik, pengukuran cahaya redup, pengukuran inframerah, pemindaian cahaya, pengukuran pelacakan cahaya, pengukuran laser, pengukuran serat optik, dan pengukuran citra.
Teknologi deteksi fotolistrik menggabungkan teknologi optik dan teknologi elektronik untuk mengukur berbagai besaran, yang memiliki karakteristik sebagai berikut:
1. Presisi tinggi. Akurasi pengukuran fotolistrik adalah yang tertinggi di antara semua jenis teknik pengukuran. Misalnya, akurasi pengukuran panjang dengan interferometri laser dapat mencapai 0,05μm/m; pengukuran sudut dengan metode kisi moiré dapat dicapai. Resolusi pengukuran jarak antara bumi dan bulan dengan metode pengukuran jarak laser dapat mencapai 1m.
2. Kecepatan tinggi. Pengukuran fotolistrik menggunakan cahaya sebagai medium, dan cahaya memiliki kecepatan perambatan tercepat di antara semua jenis zat, dan tidak diragukan lagi merupakan cara tercepat untuk memperoleh dan mengirimkan informasi dengan metode optik.
3. Jarak jauh, jangkauan luas. Cahaya adalah media yang paling nyaman untuk kendali jarak jauh dan telemetri, seperti panduan senjata, pelacakan fotolistrik, telemetri televisi, dan sebagainya.
4. Pengukuran tanpa kontak. Cahaya pada objek yang diukur dapat dianggap tidak memiliki gaya pengukuran, sehingga tidak ada gesekan, pengukuran dinamis dapat dicapai, dan ini adalah metode pengukuran yang paling efisien dari berbagai metode pengukuran.
5. Umur panjang. Secara teori, gelombang cahaya tidak pernah aus, selama reproduksibilitasnya bagus, gelombang cahaya dapat digunakan selamanya.
6. Dengan kemampuan pemrosesan informasi dan komputasi yang kuat, informasi kompleks dapat diproses secara paralel. Metode fotolistrik juga mudah dikendalikan dan menyimpan informasi, mudah diwujudkan secara otomatis, mudah dihubungkan dengan komputer, dan mudah diimplementasikan.
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, serta merupakan salah satu teknologi informasi yang paling potensial.
Ketiga, komposisi dan karakteristik sistem deteksi fotolistrik.
Karena kompleksitas dan keragaman objek yang diuji, struktur sistem deteksi pun tidak sama. Sistem deteksi elektronik umum terdiri dari tiga bagian: sensor, pengkondisi sinyal, dan penghubung keluaran.
Sensor adalah konverter sinyal pada antarmuka antara objek yang diuji dan sistem deteksi. Sensor secara langsung mengekstrak informasi terukur dari objek yang diukur, merasakan 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, pengolahan, dan analisis lebih lanjut, yaitu melalui rangkaian pengkondisian sinyal untuk mengubahnya menjadi sinyal listrik standar, kemudian dikeluarkan ke jalur keluaran.
Sesuai dengan tujuan dan bentuk keluaran dari sistem deteksi, tautan keluaran terutama terdiri dari perangkat tampilan dan perekaman, antarmuka komunikasi data, dan perangkat kontrol.
Rangkaian pengkondisian sinyal sensor ditentukan oleh jenis sensor dan persyaratan sinyal keluaran. Sensor yang berbeda memiliki sinyal keluaran yang berbeda. Keluaran sensor kontrol energi adalah perubahan parameter listrik, yang perlu diubah menjadi perubahan tegangan oleh rangkaian jembatan, dan sinyal tegangan keluaran rangkaian jembatan kecil, dan tegangan mode umum besar, yang perlu diperkuat oleh penguat instrumen. Sinyal tegangan dan arus yang dikeluarkan oleh sensor konversi energi umumnya mengandung sinyal derau yang besar. Rangkaian filter diperlukan untuk mengekstrak sinyal yang berguna dan menyaring sinyal derau yang tidak berguna. Selain itu, amplitudo sinyal tegangan yang dikeluarkan oleh sensor energi umum sangat rendah, dan dapat diperkuat oleh penguat instrumen.
Dibandingkan dengan pembawa sistem elektronik, frekuensi pembawa sistem fotolistrik meningkat beberapa orde besarnya. Perubahan orde frekuensi ini membuat sistem fotolistrik mengalami perubahan kualitatif dalam metode realisasi dan lompatan kualitatif dalam fungsinya. Terutama terlihat pada kapasitas pembawa, resolusi sudut, resolusi jangkauan, dan resolusi spektral yang meningkat pesat, sehingga banyak digunakan di bidang kanal, radar, komunikasi, panduan presisi, navigasi, pengukuran, dan sebagainya. Meskipun bentuk spesifik sistem fotolistrik yang diterapkan pada kesempatan ini berbeda, semuanya memiliki fitur umum, yaitu semuanya memiliki tautan pemancar, kanal optik, dan penerima optik.
Sistem fotolistrik biasanya dibagi menjadi dua kategori: aktif dan pasif. Pada sistem fotolistrik aktif, pemancar optik terutama terdiri dari sumber cahaya (seperti laser) dan modulator. Pada 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, ruang angkasa, bawah air, dan serat optik. Penerima optik digunakan untuk mengumpulkan sinyal optik yang datang dan memprosesnya untuk memulihkan informasi pembawa optik, termasuk tiga modul dasar.
Konversi fotolistrik biasanya dicapai melalui berbagai komponen optik 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 perambatan, dll.). Konversi fotolistrik dilakukan oleh berbagai perangkat konversi fotolistrik, seperti perangkat deteksi fotolistrik, perangkat kamera fotolistrik, perangkat termal fotolistrik, dan sebagainya.
Waktu posting: 20 Juli 2023