PSD在高精度位置探測時
發(fā)布時間:2016/2/6 18:00:34 訪問次數(shù):2820
同時,PSD在高精度位置探測時,從理論DAC1221E上講,入射點的強度和尺寸大小對位置輸出均無關,但是對光源的穩(wěn)定性要求較高,光源強度太弱或擾動太大不能準確定位,太強又會使器件飽和而不能正常工作,減少光強對測量精度的影響,主要是控制指示光源輸出功率的穩(wěn)定性。
PSD在高精度位置探測時,其探測精度還與光斑模式有關,要求指示光源的光束應盡量小,使得能量保持不變,同時又不能有衍射現(xiàn)象存在。
由上述分析可知,PSD的位置探測精度與光強的變化有很大關系,要求探測入射光斑光強的變化要小。對于大尺寸的測量,由于光束傳輸距離遠,傳輸過程中如果空氣的擾動使光束一部分光強發(fā)生變化,或引起圖像的模糊、畸變和移位(如圖9.45所示),反映在光敏面上就是光斑的光強發(fā)生變化,從而引起輸出電流的變化。而實際上光束并沒有改變在光敏面上的位置,只是由于空氣擾動等因素引起光斑的變化,導致了測量誤差。所以對于測量距離比較大的場合,必須考慮空氣擾動的影響,PSD不能修正空氣擾動,從而PSD不是大尺寸測量中光斑位置檢測的最優(yōu)手段。
總之,光電位置傳感器具有響應速度快(幾微秒)、位置分辨率高(全視場的1/1000)、測量誤差小等特點。使用時不需要精確調(diào)焦,且即使光強變化也不產(chǎn)生位置誤差。它的靈敏度波長范圍取決于所用的材料,可以同時測定光強和位置。在激光準直、光點定值、儀器光軸重合調(diào)節(jié)、光學遙控,以及振動和沖擊的測量方面是一種新型的檢測傳感器。
在非相干信號的變換與檢測中,對于復雜光學目標檢測,其主要目的是在大視場范圍內(nèi)精確分辨圖形的細節(jié),因此要用光學圖像的掃描或跟蹤方法實現(xiàn)以窄視場的光電檢測通道對大范圍的景物或物體進行信號拾取和再現(xiàn),使系統(tǒng)既有寬廣的觀察與測量范圍,又有高的空間頻率和灰度等級分辨率。由于篇幅有限,本書不展開討論。
習題與思考題
1.直接檢測系統(tǒng)的基本原理是什么?為什么說直接檢測又稱為包絡檢測?
2.對直接檢測系統(tǒng)來說,如何提高輸入信噪比?
3.怎樣判斷光電轉(zhuǎn)速計的轉(zhuǎn)動方向,試給出一種設計方案。
4.比較四象限光電池和PSD的優(yōu)缺點。
同時,PSD在高精度位置探測時,從理論DAC1221E上講,入射點的強度和尺寸大小對位置輸出均無關,但是對光源的穩(wěn)定性要求較高,光源強度太弱或擾動太大不能準確定位,太強又會使器件飽和而不能正常工作,減少光強對測量精度的影響,主要是控制指示光源輸出功率的穩(wěn)定性。
PSD在高精度位置探測時,其探測精度還與光斑模式有關,要求指示光源的光束應盡量小,使得能量保持不變,同時又不能有衍射現(xiàn)象存在。
由上述分析可知,PSD的位置探測精度與光強的變化有很大關系,要求探測入射光斑光強的變化要小。對于大尺寸的測量,由于光束傳輸距離遠,傳輸過程中如果空氣的擾動使光束一部分光強發(fā)生變化,或引起圖像的模糊、畸變和移位(如圖9.45所示),反映在光敏面上就是光斑的光強發(fā)生變化,從而引起輸出電流的變化。而實際上光束并沒有改變在光敏面上的位置,只是由于空氣擾動等因素引起光斑的變化,導致了測量誤差。所以對于測量距離比較大的場合,必須考慮空氣擾動的影響,PSD不能修正空氣擾動,從而PSD不是大尺寸測量中光斑位置檢測的最優(yōu)手段。
總之,光電位置傳感器具有響應速度快(幾微秒)、位置分辨率高(全視場的1/1000)、測量誤差小等特點。使用時不需要精確調(diào)焦,且即使光強變化也不產(chǎn)生位置誤差。它的靈敏度波長范圍取決于所用的材料,可以同時測定光強和位置。在激光準直、光點定值、儀器光軸重合調(diào)節(jié)、光學遙控,以及振動和沖擊的測量方面是一種新型的檢測傳感器。
在非相干信號的變換與檢測中,對于復雜光學目標檢測,其主要目的是在大視場范圍內(nèi)精確分辨圖形的細節(jié),因此要用光學圖像的掃描或跟蹤方法實現(xiàn)以窄視場的光電檢測通道對大范圍的景物或物體進行信號拾取和再現(xiàn),使系統(tǒng)既有寬廣的觀察與測量范圍,又有高的空間頻率和灰度等級分辨率。由于篇幅有限,本書不展開討論。
習題與思考題
1.直接檢測系統(tǒng)的基本原理是什么?為什么說直接檢測又稱為包絡檢測?
2.對直接檢測系統(tǒng)來說,如何提高輸入信噪比?
3.怎樣判斷光電轉(zhuǎn)速計的轉(zhuǎn)動方向,試給出一種設計方案。
4.比較四象限光電池和PSD的優(yōu)缺點。
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