फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन तकनीक का विस्तृत भाग दो

फोटोइलेक्ट्रिक परीक्षण प्रौद्योगिकी का परिचय
प्रकाश-विद्युत संसूचन तकनीक, प्रकाश-विद्युत सूचना प्रौद्योगिकी की प्रमुख तकनीकों में से एक है, जिसमें मुख्य रूप से प्रकाश-विद्युत रूपांतरण तकनीक, प्रकाशीय सूचना अधिग्रहण और प्रकाशीय सूचना मापन तकनीक, और मापन सूचना की प्रकाश-विद्युत प्रसंस्करण तकनीक शामिल हैं। प्रकाश-विद्युत विधि द्वारा विभिन्न भौतिक मापन, जैसे कम प्रकाश, कम प्रकाश मापन, अवरक्त मापन, प्रकाश स्कैनिंग, प्रकाश ट्रैकिंग मापन, लेज़र मापन, ऑप्टिकल फाइबर मापन, और छवि मापन, आदि प्राप्त किए जा सकते हैं।

फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन तकनीक विभिन्न राशियों को मापने के लिए ऑप्टिकल तकनीक और इलेक्ट्रॉनिक तकनीक को जोड़ती है, जिसकी निम्नलिखित विशेषताएं हैं:
1. उच्च परिशुद्धता। प्रकाश-विद्युत मापन की सटीकता सभी प्रकार की मापन तकनीकों में सर्वोच्च है। उदाहरण के लिए, लेज़र इंटरफेरोमेट्री द्वारा लंबाई मापने की सटीकता 0.05μm/m तक पहुँच सकती है; ग्रेटिंग मोइर फ्रिंज विधि द्वारा कोण मापन प्राप्त किया जा सकता है। लेज़र रेंजिंग विधि द्वारा पृथ्वी और चंद्रमा के बीच की दूरी मापने का रिज़ॉल्यूशन 1m तक पहुँच सकता है।
2. उच्च गति। प्रकाश-विद्युत मापन में प्रकाश को माध्यम माना जाता है, और प्रकाश सभी प्रकार के पदार्थों में सबसे तेज़ गति से प्रसारित होता है, और निस्संदेह प्रकाशीय विधियों द्वारा सूचना प्राप्त करने और संचारित करने में यह सबसे तेज़ है।
3. लंबी दूरी, बड़ी रेंज। रिमोट कंट्रोल और टेलीमेट्री के लिए प्रकाश सबसे सुविधाजनक माध्यम है, जैसे हथियार मार्गदर्शन, फोटोइलेक्ट्रिक ट्रैकिंग, टेलीविज़न टेलीमेट्री आदि।
4. गैर-संपर्क मापन। मापी गई वस्तु पर पड़ने वाले प्रकाश को मापन बल नहीं माना जा सकता है, इसलिए कोई घर्षण नहीं होता है, गतिशील मापन प्राप्त किया जा सकता है, और यह विभिन्न मापन विधियों में सबसे कुशल है।
5. लंबी आयु। सिद्धांततः, प्रकाश तरंगें कभी खराब नहीं होतीं, जब तक कि उनकी पुनरुत्पादकता अच्छी तरह से की जाती है, उनका उपयोग हमेशा के लिए किया जा सकता है।
6. मजबूत सूचना प्रसंस्करण और कंप्यूटिंग क्षमताओं के साथ, जटिल सूचनाओं को समानांतर रूप से संसाधित किया जा सकता है। फोटोइलेक्ट्रिक विधि सूचना को नियंत्रित और संग्रहीत करना भी आसान है, स्वचालन को प्राप्त करना आसान है, कंप्यूटर से जुड़ना आसान है, और केवल महसूस करना आसान है।
फोटोइलेक्ट्रिक परीक्षण तकनीक आधुनिक विज्ञान, राष्ट्रीय आधुनिकीकरण और लोगों के जीवन में एक अपरिहार्य नई तकनीक है, मशीन, प्रकाश, बिजली और कंप्यूटर के संयोजन वाली एक नई तकनीक है, और सबसे संभावित सूचना प्रौद्योगिकियों में से एक है।
तीसरा, फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन सिस्टम की संरचना और विशेषताएं
परीक्षण की जाने वाली वस्तुओं की जटिलता और विविधता के कारण, संसूचन प्रणाली की संरचना भिन्न होती है। सामान्य इलेक्ट्रॉनिक संसूचन प्रणाली तीन भागों से बनी होती है: सेंसर, सिग्नल कंडीशनर और आउटपुट लिंक।
सेंसर, परीक्षण की जा रही वस्तु और संसूचन प्रणाली के बीच इंटरफेस पर एक सिग्नल कनवर्टर होता है। यह मापी गई वस्तु से सीधे मापी गई जानकारी निकालता है, उसमें परिवर्तन को महसूस करता है, और उसे मापने में आसान विद्युतीय मापदंडों में परिवर्तित करता है।
सेंसर द्वारा पता लगाए गए सिग्नल आम तौर पर विद्युत सिग्नल होते हैं। ये सीधे आउटपुट की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकते, इन्हें आगे रूपांतरण, प्रसंस्करण और विश्लेषण की आवश्यकता होती है, अर्थात सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट के माध्यम से इन्हें मानक विद्युत सिग्नल में परिवर्तित करके आउटपुट लिंक पर आउटपुट किया जाता है।
पता लगाने प्रणाली के आउटपुट के उद्देश्य और रूप के अनुसार, आउटपुट लिंक मुख्य रूप से प्रदर्शन और रिकॉर्डिंग डिवाइस, डेटा संचार इंटरफ़ेस और नियंत्रण डिवाइस है।
सेंसर का सिग्नल कंडीशनिंग सर्किट सेंसर के प्रकार और आउटपुट सिग्नल की आवश्यकताओं द्वारा निर्धारित होता है। विभिन्न सेंसरों के आउटपुट सिग्नल अलग-अलग होते हैं। ऊर्जा नियंत्रण सेंसर का आउटपुट विद्युत मापदंडों में परिवर्तन है, जिसे ब्रिज सर्किट द्वारा वोल्टेज परिवर्तन में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है, और ब्रिज सर्किट का वोल्टेज सिग्नल आउटपुट छोटा होता है, और सामान्य मोड वोल्टेज बड़ा होता है, जिसे एक उपकरण एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धित करने की आवश्यकता होती है। ऊर्जा रूपांतरण सेंसर द्वारा आउटपुट किए गए वोल्टेज और करंट सिग्नल में आमतौर पर बड़े शोर सिग्नल होते हैं। उपयोगी सिग्नल निकालने और बेकार शोर सिग्नल को फ़िल्टर करने के लिए एक फ़िल्टर सर्किट की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, सामान्य ऊर्जा सेंसर द्वारा आउटपुट किए गए वोल्टेज सिग्नल का आयाम बहुत कम होता है, और इसे एक उपकरण एम्पलीफायर द्वारा प्रवर्धित किया जा सकता है।
इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम वाहक की तुलना में, प्रकाश विद्युत प्रणाली वाहक की आवृत्ति परिमाण के कई क्रमों से बढ़ जाती है। आवृत्ति क्रम में यह परिवर्तन प्रकाश विद्युत प्रणाली की कार्यान्वयन विधि में गुणात्मक परिवर्तन और कार्य में गुणात्मक छलांग लाता है। यह मुख्य रूप से वाहक क्षमता में परिलक्षित होता है, कोणीय विभेदन, परास विभेदन और वर्णक्रमीय विभेदन में अत्यधिक सुधार होता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से चैनल, रडार, संचार, सटीक मार्गदर्शन, नेविगेशन, मापन आदि क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। यद्यपि इन अवसरों पर प्रयुक्त प्रकाश विद्युत प्रणाली के विशिष्ट रूप भिन्न हैं, फिर भी उनमें एक सामान्य विशेषता है, अर्थात्, उन सभी में ट्रांसमीटर, प्रकाशिक चैनल और प्रकाशिक रिसीवर का संबंध होता है।
प्रकाश-विद्युत प्रणालियाँ आमतौर पर दो श्रेणियों में विभाजित होती हैं: सक्रिय और निष्क्रिय। सक्रिय प्रकाश-विद्युत प्रणाली में, प्रकाशिक प्रेषक मुख्य रूप से एक प्रकाश स्रोत (जैसे लेज़र) और एक मॉड्युलेटर से बना होता है। निष्क्रिय प्रकाश-विद्युत प्रणाली में, प्रकाशिक प्रेषक परीक्षणाधीन वस्तु से ऊष्मीय विकिरण उत्सर्जित करता है। दोनों के लिए प्रकाशिक चैनल और प्रकाशिक रिसीवर समान होते हैं। तथाकथित प्रकाशिक चैनल मुख्य रूप से वायुमंडल, अंतरिक्ष, पानी के नीचे और प्रकाशिक फाइबर को संदर्भित करता है। प्रकाशिक रिसीवर का उपयोग आपतित प्रकाशिक संकेतों को एकत्रित करने और उन्हें संसाधित करके प्रकाशिक वाहक की जानकारी प्राप्त करने के लिए किया जाता है, जिसमें तीन बुनियादी मॉड्यूल शामिल हैं।
प्रकाश-विद्युत रूपांतरण आमतौर पर विभिन्न प्रकार के प्रकाशीय घटकों और प्रकाशीय प्रणालियों के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, जिनमें समतल दर्पण, प्रकाशीय झिरी, लेंस, शंकु प्रिज्म, ध्रुवक, तरंग प्लेट, कोड प्लेट, ग्रेटिंग, मॉड्यूलेटर, प्रकाशीय इमेजिंग सिस्टम, प्रकाशीय व्यतिकरण प्रणाली आदि का उपयोग किया जाता है, ताकि मापे गए रूपांतरण को प्रकाशीय प्राचलों (आयाम, आवृत्ति, कला, ध्रुवीकरण अवस्था, संचरण दिशा परिवर्तन, आदि) में प्राप्त किया जा सके। प्रकाश-विद्युत रूपांतरण विभिन्न प्रकाश-विद्युत रूपांतरण उपकरणों, जैसे प्रकाश-विद्युत संसूचन उपकरणों, प्रकाश-विद्युत कैमरा उपकरणों, प्रकाश-विद्युत तापीय उपकरणों आदि द्वारा पूरा किया जाता है।