הצגת טכנולוגיית בדיקה פוטואלקטרית
טכנולוגיית גילוי פוטואלקטרי היא אחת הטכנולוגיות העיקריות של טכנולוגיית המידע הפוטואלקטרי, הכוללת בעיקר טכנולוגיית המרה פוטואלקטרית, רכישת מידע אופטי וטכנולוגיית מדידת מידע אופטית וטכנולוגיית עיבוד פוטואלקטרי של מידע מדידה. כגון שיטה פוטואלקטרית להשגת מגוון של מדידות פיזיות, מדידת אור נמוך, מדידת אור נמוך, מדידת אינפרא אדום, סריקת אור, מדידת מעקב אור, מדידת לייזר, מדידת סיבים אופטיים ומדידת תמונה.
טכנולוגיית גילוי פוטואלקטרי משלבת טכנולוגיה אופטית וטכנולוגיה אלקטרונית למדידת כמויות שונות, בעלת המאפיינים הבאים:
1. דיוק גבוה. דיוק המדידה הפוטואלקטרית הוא הגבוה ביותר מבין כל סוגי טכניקות המדידה. לדוגמה, דיוק מדידת אורך באמצעות אינטרפרומטריית לייזר יכול להגיע ל-0.05 מיקרומטר/מטר; ניתן להשיג מדידת זווית באמצעות שיטת שוליים עם סריג מואר. הרזולוציה של מדידת המרחק בין כדור הארץ לירח באמצעות שיטת מדידת לייזר יכולה להגיע ל-1 מטר.
2. מהירות גבוהה. מדידה פוטואלקטרית משתמשת באור כתווך, ואור הוא בעל מהירות ההתפשטות המהירה ביותר מבין כל סוגי החומרים, והוא ללא ספק המהיר ביותר להשגת והעברת מידע בשיטות אופטיות.
3. מרחק רב, טווח גדול. אור הוא המדיום הנוח ביותר לשליטה מרחוק וטלמטריה, כגון הנחיית נשק, מעקב פוטואלקטרי, טלמטריה טלוויזיונית וכן הלאה.
4. מדידה ללא מגע. ניתן להתייחס לאור הפועל על האובייקט הנמדד כלא כוח מדידה, כך שאין חיכוך, ניתן להשיג מדידה דינמית, וזוהי שיטות המדידה היעילות ביותר מבין שיטות המדידה השונות.
5. חיים ארוכים. בתיאוריה, גלי אור לעולם לא נשחקים, כל עוד השחזור נעשה בצורה טובה, ניתן להשתמש בהם לנצח.
6. עם יכולות עיבוד מידע וחישוב חזקות, ניתן לעבד מידע מורכב במקביל. השיטה הפוטואלקטרית גם קלה לשליטה ואחסון מידע, קלה למימוש אוטומציה, קלה לחיבור למחשב, וקלה למימוש בלבד.
טכנולוגיית בדיקה פוטואלקטרית היא טכנולוגיה חדשה הכרחית במדע המודרני, במודרניזציה הלאומית ובחיי העם, היא טכנולוגיה חדשה המשלבת מכונה, אור, חשמל ומחשב, והיא אחת מטכנולוגיות המידע הפוטנציאליות ביותר.
שלישית, ההרכב והמאפיינים של מערכת גילוי פוטואלקטרית
בשל מורכבותם וגיווןם של האובייקטים הנבדקים, מבנה מערכת הגילוי אינו זהה. מערכת גילוי אלקטרונית כללית מורכבת משלושה חלקים: חיישן, מרכך אותות וקישור פלט.
החיישן הוא ממיר אותות בממשק שבין האובייקט הנבדק למערכת הגילוי. הוא מחלץ ישירות את המידע הנמדד מהאובייקט הנמדד, חש את השינוי בו וממיר אותו לפרמטרים חשמליים שקל למדוד.
האותות המזוהים על ידי חיישנים הם בדרך כלל אותות חשמליים. הם אינם יכולים לעמוד ישירות בדרישות הפלט, ולכן דורשים טרנספורמציה, עיבוד וניתוח נוספים, כלומר, באמצעות מעגל התאמת אותות, הם ממירים אותם לאות חשמלי סטנדרטי, המועבר לפלט בקישור הפלט.
בהתאם למטרה ולצורת הפלט של מערכת הגילוי, קישור הפלט הוא בעיקר התקן תצוגה והקלטה, ממשק תקשורת נתונים והתקן בקרה.
מעגל עיבוד האותות של החיישן נקבע על פי סוג החיישן והדרישות לאות הפלט. לחיישנים שונים יש אותות פלט שונים. הפלט של חיישן בקרת האנרגיה הוא שינוי בפרמטרים חשמליים, שיש להמיר אותו לשינוי מתח על ידי מעגל גשר, ופלט אות המתח של מעגל הגשר קטן, ומתח האופן המשותף גדול, ויש להגביר אותו על ידי מגבר מכשיר. אותות המתח והזרם המופקים מחיישן המרת האנרגיה מכילים בדרך כלל אותות רעש גדולים. מעגל סינון נדרש כדי לחלץ אותות שימושיים ולסנן אותות רעש חסרי תועלת. יתר על כן, משרעת אות המתח המופק מחיישן האנרגיה הכללי נמוכה מאוד, וניתן להגביר אותו על ידי מגבר מכשיר.
בהשוואה לגל הנושא של המערכת האלקטרונית, תדירות הגל הנושא של המערכת הפוטואלקטרית עולה בכמה סדרי גודל. שינוי זה בסדר התדר גורם למערכת הפוטואלקטרית לשינוי איכותי בשיטת המימוש ולקפיצה איכותית בתפקוד. זה מתבטא בעיקר בקיבולת הגל הנושא, רזולוציה זוויתית, רזולוציית טווח ורזולוציה ספקטרלית משתפרות מאוד, ולכן היא נמצאת בשימוש נרחב בתחומי הערוצים, המכ"ם, התקשורת, הנחיה מדויקת, ניווט, מדידה וכן הלאה. למרות שהצורות הספציפיות של המערכת הפוטואלקטרית המיושמות באירועים אלה שונות, יש להן מאפיין משותף, כלומר, לכולן יש קישור של משדר, ערוץ אופטי ומקלט אופטי.
מערכות פוטואלקטריות מחולקות בדרך כלל לשתי קטגוריות: אקטיביות ופסיביות. במערכת פוטואלקטרית אקטיבית, המשדר האופטי מורכב בעיקר ממקור אור (כגון לייזר) ומאפנן. במערכת פוטואלקטרית פסיבית, המשדר האופטי פולט קרינה תרמית מהאובייקט הנבדק. ערוצים אופטיים ומקלטים אופטיים זהים עבור שניהם. מה שנקרא ערוץ אופטי מתייחס בעיקר לאטמוספירה, לחלל, מתחת למים ולסיב אופטי. המקלט האופטי משמש לאיסוף האות האופטי הפוגה ולעיבודו כדי לשחזר את המידע של הגל האופטי, הכולל שלושה מודולים בסיסיים.
המרה פוטואלקטרית מושגת בדרך כלל באמצעות מגוון רכיבים אופטיים ומערכות אופטיות, תוך שימוש במראות שטוחות, חריצים אופטיים, עדשות, מנסרות חרוט, מקטבים, לוחות גל, לוחות קוד, סריג, מודולטורים, מערכות הדמיה אופטיות, מערכות הפרעות אופטיות וכו', כדי להשיג את ההמרה הנמדדת לפרמטרים אופטיים (משרעת, תדר, פאזה, מצב קיטוב, שינויי כיוון התפשטות וכו'). המרה פוטואלקטרית מושגת באמצעות התקני המרה פוטואלקטריים שונים, כגון התקני גילוי פוטואלקטריים, התקני מצלמה פוטואלקטריים, התקני תרמיה פוטואלקטריים וכן הלאה.
זמן פרסום: 20 ביולי 2023