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分析量子傳感器的性能按傳感器構(gòu)成分類

  傳感器的性能品質(zhì)主要從準(zhǔn)確度,穩(wěn)定性和靈敏度等方面加以評(píng)價(jià),結(jié)合量子傳感器的自身特點(diǎn),可以從以下幾個(gè)方面來考慮量子傳感器的性能:。

  (1)非破壞性:。

  在量子控制中,由于測(cè)量可能會(huì)引起被測(cè)系統(tǒng)波函數(shù)約化,同時(shí),傳感器也可能引起系統(tǒng)狀態(tài)變化,因此,在測(cè)量中,要充分考慮量子傳感器與系統(tǒng)的相互作用,因?yàn)榱孔涌刂浦械臓顟B(tài)檢測(cè)與經(jīng)典控制中的狀態(tài)檢測(cè)存在本質(zhì)上的不同,測(cè)量可能引起的狀態(tài)波函數(shù)約化過程暗示了對(duì)狀態(tài)的測(cè)量已經(jīng)破壞了狀態(tài)本身,因此,非破壞性是量子傳感器應(yīng)重點(diǎn)考慮的方面之一,在進(jìn)行實(shí)際檢測(cè)時(shí),可以考慮將量子傳感器作為系統(tǒng)的一部分加以電流傳感器考慮,或者作為系統(tǒng)的擾動(dòng),將傳感器與被測(cè)對(duì)象相互作用的哈密頓考慮在整個(gè)系統(tǒng)狀態(tài)的演化之中。

  (2)實(shí)時(shí)性:。

  根據(jù)量子控制中測(cè)量的特點(diǎn),特別是狀態(tài)演化的快速性,使得實(shí)時(shí)性成為量子傳感器品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo),實(shí)時(shí)性要求量子傳感器的測(cè)量結(jié)果能夠較好的與被測(cè)對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)相吻合,必要時(shí)能夠?qū)Ρ粶y(cè)對(duì)象量子態(tài)演化進(jìn)行跟蹤,在設(shè)計(jì)量子傳感器時(shí),要考慮如何解決測(cè)量滯后問題。

  (3)靈敏性:。

  由于量子傳感器的主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)微觀對(duì)象被測(cè)量的變換,要求對(duì)象微小的變化也能夠被捕捉,因此,在設(shè)計(jì)量子傳感器時(shí),要考慮其靈敏度能夠滿足實(shí)際要求。

  電流傳感器(4)穩(wěn)定性:。

  在量子控制中,被控對(duì)象的狀態(tài)易受環(huán)境影響,量子傳感器在探測(cè)對(duì)象量子態(tài)時(shí)也可能引起對(duì)象或傳感器本身狀態(tài)的不穩(wěn)定,解決的辦法是引入環(huán)境工程的思想,考慮用冷卻阱,低溫保持器等方法加以保護(hù)。

  (5)多功能性:。

  量子系統(tǒng)本身就是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng),各子系統(tǒng)之間或傳感器與系統(tǒng)之間都易發(fā)生相互作用,實(shí)際應(yīng)用時(shí)總是期望減少人為影響和多步測(cè)量帶來的滯后問題,因此,可以將較多的功能,如采樣,處理,測(cè)量等集成在同一量子傳感器上,并將合適的智能控制算法融入其中,設(shè)計(jì)出智能型的,多功能量子傳感器。

  量子傳感器具有許多經(jīng)典傳感器所不具有的性電流傳感器質(zhì),設(shè)計(jì)量子傳感器時(shí),在重點(diǎn)考慮將量子領(lǐng)域不可直接測(cè)量量變換成可測(cè)量量外,還應(yīng)從非破壞性,實(shí)時(shí)性,靈敏性,穩(wěn)定性,多功能性等方面對(duì)量子傳感器的性能加以評(píng)估。

  按傳感器構(gòu)成來分:。

  a,基本型傳感器:是一種*基本的單個(gè)變換裝置。

  b,組合型傳感器:是由不同單個(gè)變換裝置組合而構(gòu)成的傳感器。

  c,應(yīng)用型傳感器:是基本型傳感器或組合型傳感器與其他機(jī)構(gòu)組合而構(gòu)成的傳感器。

  例如:熱電偶是基本型傳感器,把它與紅外線輻射轉(zhuǎn)為熱量的熱吸收體組合成紅外線輻射傳感器,即一種組合傳感器,把這種組合傳感器應(yīng)用于紅外線掃描設(shè)備中,就是一種應(yīng)用型傳感器。

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