ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Видеодатчики систем технического зрения из "Системы очувствления и адаптивные промышленные работы " В качестве преобразователей свет — сигнал применяются диссекторы, телевизионные передающие трубки, видиконы, приборы с зарядовой связью (ПЗС), полупроводниковые матричные фотоприемники и др. [c.89] Основной особенностью диссекторов по сравнению с видиконами и приборами с зарядовой связью является отсутствие накопления заряда на фотокатоде. Недостатки диэ екторов по сравнению с преобразователями с накоплением заряда — низкая чувствительность (особенно при больших освещенностях фона и неподвижных объектах), а по сравнению с приборами с зарядовой связью и другими твердотельными датчиками — большие размеры, высокие напряжения источников питания и отсутствие зависимости между моментом появления изображения на фотокатоде и временным положением видеосигнала или моментом появления тока в отклоняющих катушках. Достоинство диссекторов заключается в том, что в них изображение движущихся предметов не смазывается. [c.90] Видикон. Наиболее распространенный тип передающей телеви-визионной трубки — видикон. Изображение в видиконе проецируется на плоскую мишень из полупроводникового материала, на котором накапливается потенциальный рельеф. Мишень сканируется электронным лучом, подключающим считываемый участок к нагрузке. Рельеф при этом разрушается и восстанавливается к моменту следующего прохода луча. [c.90] По способу формирования развертки видиконы могут быть разделены на две основные группы с магнитным и с электрическим отклонением считывающего луча. В телевизионных камерах, как правило, используются видиконы с магнитным отклонением. Видиконы с электростатической системой развертки весьма перспективны для СТЗ промышленных роботов, так как позволяют увеличить скорость развертки и реализовать нестандартные ее виды, в том числе радиальную, спиральную. Кроме того, при их использовании более простыми средствами достигается высокая линейность отклонения луча, размер растра не зависит от частоты отклоняющих сигналов и отсутствует поворот изображения при изменении напряжения на фокусирующем электроде. [c.90] Основные типы видиконов и их технические характеристики приведены в табл. 4.1. [c.90] Близкими по разрешению к видиконам и другим передающим телевизионным трубкам являются матрицы на ПЗС. [c.90] ВЫХ регистров (цепочек) на ПЗС получают матричный формирователь сигналов. Возможна либо электрическая, либо световая инжекция неосновных носителей в ячейках ПЗС. Световая инжекиия в ПЗС на основе кремния осуществляется в спектральном диапазоне от ультрафиолетового до ближнего инфракрасного (400—ПСО нм) при энергии фотонов, достаточной для перехода носителей через запрещенную зону шириной 1,12 эВ. [c.91] Отличительными особенностями матриц на ПЗС по сравнению с видиконами являются прецизионная геометрия расположения элементов, отсутствие инерционности, низкий уровень выходных шумов, высокая линейность фотоэлектрического преобразования, малые размеры и масса прибора, низкое напряжение и малая потребляемая мощность, высокая устойчивость к механическим, акустическим и электромагнитным воздействиям, более высокая надежность и долговечность. Матрицы ПЗС обеспечивают возможность работы с импульсными источниками света и запоминания аналоговой информации. [c.91] Находят применение несколько основных типов матриц на ПЗС, имеющие хорошие эксплуатационные характеристики в условиях вибрации в диапазоне частот 1—3000 Гц с максимальным ускорением 20 м/с и акустических шумов в диапазоне 50—10 ООО Гц при максимальном уровне звукового давления 160 дБ. Матрицы сохраняют работоспособность после воздействия многократных ударов с максимальным ускорением 500 м/с , линейных (центробежных) нагрузок с ускорением 200 м/с . [c.93] Основные параметры матриц ПЗС приведены в табл. 4.2. [c.93] Фотоэлектрические видеодатчики. Фотоприемники на основе кремния предназначены для регистрации оптических сигналов в диапазоне длин волн 350—1100 нм. В СТЗ в качестве преобразователей свет — сигнал широко применяются кремниевые фотодиоды, защищенные слоем двуокиси кремния. Основные параметры некоторых бескорпусных кремниевых фотоприемников приведены в табл. 4.3, 4.4. [c.93] В фотоэлектрических датчиках используются одно- или многоэлементные фотоприемники, линейные или матричные. [c.93] Полупроводниковые матричные фотоприемники МФ-16 (16 X X 16 элементов) и МФ-14 (32 X 32 элемента) предназначены для преобразования оптических сигналов в диапазоне длин волн 0,5— 1,0 мкм в электрические, их усиления, кратковременного хранения и построчного считывания. [c.93] Размеры фоточувствительной области элемента, мм. . [c.93] Выходное напряжение логического нуля, мВ. [c.93] Выходное напряжение логической единицы, мВ. [c.93] Время хранения, мкс. [c.93] Минимальная длительность импульса считывания, мкс. . [c.93] Минимальная длительность импульса стирания, мкс. [c.93] ЧТО энергия излучения, падающего на фоточувствительную область, накапливается в течение определенного времени, а затем считывается. [c.94] Вернуться к основной статье