Perancangan Rangkaian Penginderaan Fotolistrik Mikroskop Gaya Atom Berbasis Filter Kalman

ABSTRAK
Kinerja noise dari rangkaian penginderaan fotolistrik menghambat pengembangan kinerja dan aplikasi cerdas sistem mikroskopi gaya atom. Artikel ini berhasil mengembangkan rangkaian penginderaan fotolistrik mikroskop gaya atom berdasarkan penyaringan Kalman. Artikel ini menanamkan algoritma filter Kalman ke dalam rangkaian penginderaan fotolistrik untuk menyaring dan menghilangkan noise dari sinyal keluaran. Artikel ini menggunakan mikrokontroler STM32 untuk mencapai konversi analog-ke-digital, sehingga mengurangi redaman dan distorsi transmisi sinyal. Secara khusus, rangkaian penginderaan fotolistrik memiliki batas deteksi ±5 V, kecepatan respons cepat sekitar 10 us, dan rentang deteksi panjang gelombang laser 100–1100 nm. Metode ini mengurangi redaman transmisi sinyal keluaran rangkaian penginderaan fotolistrik. Ini meningkatkan rasio sinyal terhadap noise dari sinyal keluaran tanpa mengganggu kinerja sensor fotolistrik itu sendiri. Selain itu, untuk sistem mikroskop gaya atom dinamis, makalah ini menggabungkan rangkaian penginderaan fotolistrik dengan kontrol umpan balik negatif untuk meningkatkan metode deteksi umpan balik negatif dari mode kerja dinamis.