PSD在高精度位置探測(cè)時(shí)

發(fā)布時(shí)間:2016/2/6 18:00:34 訪(fǎng)問(wèn)次數(shù):2896

同時(shí)，PSD在高精度位置探測(cè)時(shí)，從理論DAC1221E上講，入射點(diǎn)的強(qiáng)度和尺寸大小對(duì)位置輸出均無(wú)關(guān)，但是對(duì)光源的穩(wěn)定性要求較高，光源強(qiáng)度太弱或擾動(dòng)太大不能準(zhǔn)確定位，太強(qiáng)又會(huì)使器件飽和而不能正常工作，減少光強(qiáng)對(duì)測(cè)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(cè)時(shí)，其探測(cè)精度還與光斑模式有關(guān)，要求指示光源的光束應(yīng)盡量小，使得能量保持不變，同時(shí)又不能有衍射現(xiàn)象存在。

由上述分析可知，PSD的位置探測(cè)精度與光強(qiáng)的變化有很大關(guān)系，要求探測(cè)入射光斑光強(qiáng)的變化要小。對(duì)于大尺寸的測(cè)量，由于光束傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸過(guò)程中如果空氣的擾動(dòng)使光束一部分光強(qiáng)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(qiáng)發(fā)生變化，從而引起輸出電流的變化。而實(shí)際上光束并沒(méi)有改變?cè)诠饷?/span>面上的位置，只是由于空氣擾動(dòng)等因素引起光斑的變化，導(dǎo)致了測(cè)量誤差。所以對(duì)于測(cè)量距離比較大的場(chǎng)合，必須考慮空氣擾動(dòng)的影響，PSD不能修正空氣擾動(dòng)，從而PSD不是大尺寸測(cè)量中光斑位置檢測(cè)的最優(yōu)手段。

總之，光電位置傳感器具有響應(yīng)速度快（幾微秒）、位置分辨率高(全視場(chǎng)的1/1000)、測(cè)量誤差小等特點(diǎn)。使用時(shí)不需要精確調(diào)焦，且即使光強(qiáng)變化也不產(chǎn)生位置誤差。它的靈敏度波長(zhǎng)范圍取決于所用的材料，可以同時(shí)測(cè)定光強(qiáng)和位置。在激光準(zhǔn)直、光點(diǎn)定值、儀器光軸重合調(diào)節(jié)、光學(xué)遙控，以及振動(dòng)和沖擊的測(cè)量方面是一種新型的檢測(cè)傳感器。

在非相干信號(hào)的變換與檢測(cè)中，對(duì)于復(fù)雜光學(xué)目標(biāo)檢測(cè)，其主要目的是在大視場(chǎng)范圍內(nèi)精確分辨圖形的細(xì)節(jié)，因此要用光學(xué)圖像的掃描或跟蹤方法實(shí)現(xiàn)以窄視場(chǎng)的光電檢測(cè)通道對(duì)大范圍的景物或物體進(jìn)行信號(hào)拾取和再現(xiàn)，使系統(tǒng)既有寬廣的觀(guān)察與測(cè)量范圍，又有高的空間頻率和灰度等級(jí)分辨率。由于篇幅有限，本書(shū)不展開(kāi)討論。

習(xí)題與思考題

1．直接檢測(cè)系統(tǒng)的基本原理是什么？為什么說(shuō)直接檢測(cè)又稱(chēng)為包絡(luò)檢測(cè)？

2．對(duì)直接檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，如何提高輸入信噪比？

3．怎樣判斷光電轉(zhuǎn)速計(jì)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，試給出一種設(shè)計(jì)方案。

4．比較四象限光電池和PSD的優(yōu)缺點(diǎn)。