Introduction de la technologie de test photoélectrique
La détection photoélectrique est l'une des principales technologies de l'information photoélectrique. Elle comprend principalement la conversion photoélectrique, l'acquisition et la mesure optiques d'informations, ainsi que le traitement photoélectrique des informations de mesure. La méthode photoélectrique permet notamment de réaliser diverses mesures physiques, telles que la faible luminosité, la mesure infrarouge, le balayage lumineux, le suivi de lumière, la mesure laser, la mesure par fibre optique et la mesure d'images.
La technologie de détection photoélectrique combine la technologie optique et la technologie électronique pour mesurer diverses quantités, qui présente les caractéristiques suivantes :
1. Haute précision. La précision de la mesure photoélectrique est la plus élevée parmi toutes les techniques de mesure. Par exemple, la précision de la mesure de longueur par interférométrie laser peut atteindre 0,05 μm/m ; la mesure d'angle par la méthode des franges de moiré du réseau peut être obtenue. La résolution de la mesure de la distance entre la Terre et la Lune par télémétrie laser peut atteindre 1 m.
2. Haute vitesse. La mesure photoélectrique utilise la lumière comme support, et la lumière est la substance qui se propage le plus rapidement, et c'est sans aucun doute la méthode la plus rapide pour obtenir et transmettre des informations par des méthodes optiques.
3. Longue distance et grande portée. La lumière est le moyen le plus pratique pour le contrôle à distance et la télémétrie, comme le guidage d'armes, le suivi photoélectrique, la télémétrie par télévision, etc.
4. Mesure sans contact. La lumière sur l'objet mesuré n'exerce aucune force de mesure ; il n'y a donc pas de frottement, ce qui permet une mesure dynamique et constitue la méthode de mesure la plus efficace.
5. Longue durée de vie. En théorie, les ondes lumineuses ne s'usent jamais ; tant que la reproductibilité est assurée, elles peuvent être utilisées indéfiniment.
6. Grâce à ses puissantes capacités de traitement de l'information et de calcul, des informations complexes peuvent être traitées en parallèle. La méthode photoélectrique est également facile à contrôler et à stocker, facile à automatiser, facile à connecter à un ordinateur et simple à mettre en œuvre.
La technologie de test photoélectrique est une nouvelle technologie indispensable dans la science moderne, la modernisation nationale et la vie des gens, c'est une nouvelle technologie combinant machine, lumière, électricité et ordinateur, et c'est l'une des technologies de l'information les plus potentielles.
Troisièmement, la composition et les caractéristiques du système de détection photoélectrique
En raison de la complexité et de la diversité des objets testés, la structure du système de détection varie. Un système de détection électronique se compose généralement de trois parties : un capteur, un conditionneur de signal et une liaison de sortie.
Le capteur est un convertisseur de signal situé à l'interface entre l'objet testé et le système de détection. Il extrait directement les informations mesurées de l'objet, détecte ses variations et les convertit en paramètres électriques faciles à mesurer.
Les signaux détectés par les capteurs sont généralement des signaux électriques. Ils ne peuvent pas répondre directement aux exigences de sortie et nécessitent une transformation, un traitement et une analyse supplémentaires, c'est-à-dire la conversion, via un circuit de conditionnement du signal, en un signal électrique standard, puis transmis à la liaison de sortie.
Selon l'objectif et la forme de la sortie du système de détection, la liaison de sortie est principalement un dispositif d'affichage et d'enregistrement, une interface de communication de données et un dispositif de contrôle.
Le circuit de conditionnement du signal du capteur est déterminé par le type de capteur et les exigences du signal de sortie. Chaque capteur a des signaux de sortie différents. Le signal de sortie du capteur de contrôle d'énergie est une variation de paramètres électriques, qui doit être convertie en variation de tension par un circuit en pont. Le signal de tension de sortie du circuit en pont est faible, tandis que la tension de mode commun est élevée, nécessitant une amplification par un amplificateur d'instrument. Les signaux de tension et de courant émis par le capteur de conversion d'énergie contiennent généralement un bruit important. Un circuit de filtrage est nécessaire pour extraire les signaux utiles et filtrer les signaux inutiles. De plus, l'amplitude du signal de tension émis par le capteur d'énergie général est très faible et peut être amplifiée par un amplificateur d'instrument.
Comparée à la porteuse électronique, la fréquence de la porteuse photoélectrique est augmentée de plusieurs ordres de grandeur. Ce changement de fréquence entraîne une évolution qualitative du mode de réalisation et une amélioration fonctionnelle du système photoélectrique. L'amélioration se manifeste principalement par une capacité de porteuse, une résolution angulaire, une résolution en distance et une résolution spectrale nettement améliorées, ce qui explique sa large utilisation dans les domaines des canaux, des radars, des communications, du guidage de précision, de la navigation, de la mesure, etc. Bien que les formes spécifiques des systèmes photoélectriques utilisés dans ces applications soient différentes, ils partagent une caractéristique commune : ils intègrent tous un émetteur, un canal optique et un récepteur optique.
Les systèmes photoélectriques sont généralement divisés en deux catégories : actifs et passifs. Dans un système photoélectrique actif, l'émetteur optique est principalement composé d'une source lumineuse (comme un laser) et d'un modulateur. Dans un système photoélectrique passif, l'émetteur optique émet un rayonnement thermique depuis l'objet testé. Les canaux optiques et les récepteurs optiques sont identiques pour les deux types de systèmes. Le canal optique désigne principalement l'atmosphère, l'espace, les environnements sous-marins et la fibre optique. Le récepteur optique collecte le signal optique incident et le traite pour récupérer les informations du support optique, comprenant trois modules de base.
La conversion photoélectrique est généralement réalisée grâce à divers composants et systèmes optiques, utilisant des miroirs plans, des fentes optiques, des lentilles, des prismes coniques, des polariseurs, des plaques d'onde, des plaques de code, des réseaux, des modulateurs, des systèmes d'imagerie optique, des systèmes d'interférence optique, etc., pour convertir les mesures en paramètres optiques (amplitude, fréquence, phase, état de polarisation, changements de direction de propagation, etc.). La conversion photoélectrique est réalisée par divers dispositifs de conversion photoélectrique, tels que des dispositifs de détection photoélectrique, des caméras photoélectriques, des dispositifs thermiques photoélectriques, etc.
Date de publication : 20 juillet 2023