光電范文10篇

[論文關鍵詞]數字化變電站光電互感器組成傳統(tǒng)互感器有源式無源式電能計量

[論文摘要]對數字化變電站中光電互感器的工作原理、結構上的特點和優(yōu)點進行簡單分析，同時闡述光電互感器的應用對電能計量方面的影響。

數字化變電站就是將信息采集、傳輸、處理、輸出過程完全數字化的變電站。全站采用統(tǒng)一的通訊規(guī)約構建通信網絡，保護、測控、計量、監(jiān)控、遠動、VQC等系統(tǒng)，均用同一網絡接收電流、電壓和狀態(tài)信息，各個系統(tǒng)實現信息共享。常規(guī)綜自站的一次設備采集模擬量，通過電纜將模擬信號傳輸到測控保護裝置，裝置進行模數轉換后處理數據，然后通過網線上將數字量傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設備的控制通過電纜傳輸模擬信號實現其功能。數字化變電站一次設備采集信息后，就地轉換為數字量，通過光纜上傳測控保護裝置，然后傳到后臺監(jiān)控系統(tǒng)，而監(jiān)控系統(tǒng)和測控保護裝置對一次設備的控制也是通過光纜傳輸數字信號實現其功能。

隨著電力工業(yè)的不斷發(fā)展，電網電壓等級的不斷提高，對電壓、電流的測量要求也在不斷提高，而互感器作為連接高壓與低壓的一種電器設備也不斷地改進和發(fā)展，其中對于衡量互感器先進與否的一個重要指標就是互感器的絕緣問題。對于傳統(tǒng)的電磁式互感器來說，由于絕緣成本隨著絕緣等級的升高成指數增長，因此原有的空氣絕緣、油紙絕緣、氣體絕緣和串級絕緣已經不能滿足超高壓設備的絕緣要求，同時傳統(tǒng)互感器存在磁飽和的問題，造成繼電保護裝置的誤動或拒動，而且鐵磁諧振、易燃易爆及動態(tài)范圍小等缺點一直是傳統(tǒng)互感器難以克服的困難。于是，各種針對高電壓、大電流信號的測量方法便應運而生，其中，基于光學和電子學原理的測量方法，經過近三十年的發(fā)展，成為相對比較成熟、最有發(fā)展前途的一種超高壓條件下的測量方法。

光電互感器指輸出為小電壓模擬信號或數字信號的電流電壓互感器。由于模擬輸出的光電互感器仍存在傳統(tǒng)互感器的一些固有缺點，現在發(fā)展的高電壓等級用光電互感器一般都用光纖輸出數字信號。光電互感器與傳統(tǒng)互感器外形相似，但體積小，重量輕，主要由傳感頭、絕緣支柱和光纜三部分組成。①傳感頭部件有羅科夫斯基線圈、采集器、A/D轉換器和光發(fā)生器LED。工作原理是由羅科夫斯基線圈從一次傳變信號，采集器采樣后，AD轉換器轉換為數字信號，由LED轉換為光信號，通過光纜送回主控室。羅科夫斯基線圈一般有保護、計量和測量、能量線圈，羅科夫斯基線圈形狀是空心螺線管，無鐵芯，填充非晶體材料，主要起支撐作用。②絕緣支柱采用硅橡膠絕緣子，內部填充固態(tài)硅膠，起到支撐、絕緣和固定光纜作用。③光纜分為數據光纜和能量光纜，從傳感頭通過絕緣支柱內部引下，送回主控室。④能量問題。傳感頭部件的電源是光電互感器的難點之一。傳感頭部件（采集器、A/D轉換器和光發(fā)生器LED）使用微功耗裝置，功率30毫瓦。

光電互感器可分為兩種型式。一種是用磁光效應和電光效應直接將電流電壓轉變?yōu)楣庑盘枺话惴Q無源式；另一種是用電磁感應或分壓原理將電流電壓信號轉變?yōu)樾‰妷盒盘枺賹⑿‰妷盒盘栟D換為光信號傳輸給二次設備，一般稱有源式。無源式由于存在穩(wěn)定性和可生產性較差、電子回路復雜等問題，現在主要處在實驗室階段，推廣運用還有待時日。有源式的難點是提供高壓端需要的工作電源，但隨著激光供能和高壓取能技術的突破，已得到根本上的解決。光電互感器傳感頭部件的能量來源有兩種途徑。一是從一次取能，由能量線圈感應出電流來提供能量；當一次電流太小，不足以提供能量時，使用能量光纜，由戶內激光發(fā)生器通過光纜上送能量。兩種方式可互為備用，自動切換。

【教材】全日制普通高級中學教科書·物理第三冊(必修加選修)第二十二章第一節(jié)。

【教學時間】一課時。

【教學目標】

1.知識與技能

●了解并識別光電效應現象。

●能表述光電效應現象的規(guī)律。

ⅰ.回首：

年注定是個不平凡的一年，光電走過了艱難的第一年。。光電從公司架構、組織結構、產品技術更新、市場開拓、人才培養(yǎng)等等各個方面，都邁出了自己極富前瞻性、開拓性、進取性、創(chuàng)造性的每一步。年我與結緣，注定這也將是一段不平凡的經歷。來公司數月以來得到了公司領導以及其他各部門的大力支持和積極配合，我深深感激這里支持和培養(yǎng)我的每一個人。松北擁有完善廣闊的平臺，和諧進取的文化氛圍、開拓創(chuàng)新的穩(wěn)健操守。每一個因素都值得我們?yōu)橹^斗。年本人業(yè)績平平，無論那個方面的原因我都會去認真總結。為了有更加有美好的年，我會時刻準備著……。

ⅱ.展望：

經過一年多時間的沉淀和積累，年我們有了更加強勁的實力去迎接各種挑戰(zhàn)。以下我將從六個方面來詳述我的年工作計劃和銷售方案。年我新增市場有：陜西、安徽、山東等地。（陜、皖、魯）

1）市場情況分析：

①陜西市場：陜西是中西部地區(qū)較大的一個省份，其led市場的發(fā)展主要是集中在省府西安。據阿里巴巴信息資料反饋：西安從事led燈具照明的生產和經銷批發(fā)商120余家，占西安led產業(yè)的15%-18%，其中有實際開發(fā)價值的占20%左右。西安做顯示屏的相對較多，占到西安整個led行業(yè)的40%左右。年開發(fā)西安市場主要是針對西安的led日光燈等照明燈飾上。西安市場開發(fā)價值還是不錯的，西安政府部門也制定和實施了多項促進led產業(yè)發(fā)展的低碳經濟政策，相信這些政策的實施必將推動整個陜西led照明及l(fā)ed其他產業(yè)的發(fā)展。另外佛山距陜西路途遙遠，在開發(fā)和跟進客戶的時候，有必要做好相關應對措施和準備。

摘要:光電檢測技術是光學技術與電子技術相結合以實現對各種光學物理量的檢測與測量，當應用于惡劣的環(huán)境中，待測的光信號易受到外界的干擾，信號強度較弱時，設備要想提取準確完整的信號時，要求對檢測電路提出更高的要求，如何將微弱信號從噪聲中提取、恢復和增強成為光電檢測的關鍵。

關鍵詞:光電轉化;放大電路

光電檢測設備的核心技術包括:光電轉化技術、光信息提取與測量以及電信號的處理技術。本文將著重介紹光電轉化技術模塊中光信號的檢測與放大的電路設計，用于微弱信號的提取檢測與放大。

1光電檢測器

光電檢測器能夠檢測出入射在其上面的光功率，并完成光/電信號的轉換。對光檢測器的基本要求是:在工作波長上具有足夠高的響應度、響應速度足夠夠快、線性良好與噪聲較低。目前常用的檢測器主要有兩種:pin型光電二極管和APD雪崩型光電二極管。

2前端放大電路

教材全日制普通高級中學教科書·物理第三冊(必修加選修)第二十二章第一節(jié)。

教學時間一課時。

教學目標

1.知識與技能

了解并識別光電效應現象。

能表述光電效應現象的規(guī)律。

[摘要]光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件的傳感器，具有反應快、精度高、非接觸等優(yōu)點，而且可測參數多，傳感器的結構簡單，形式靈活多樣，因此，光電式傳感器在檢測和控制領域中應用非常廣泛。

[關鍵詞]光電式傳感器創(chuàng)新應用

一、光電傳感器基本知識

光電傳感器最根本的原理是光電效應，光電效應又分為外光電效應和內光電效應外光電效應：在光線作用下，物體內的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現象稱為外光電效應。在光線作用下，物體的導電性能發(fā)生變化或產生光生電動勢的效應稱為內光電效應。內光電效應又可分為以下兩類：(1)光電導效應。在光線作用下，對于半導體材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半導體材料的禁帶寬度，就激發(fā)出電子-空穴對，使載流子濃度增加，半導體的導電性增加，阻值減低，這種現象稱為光電導效應。光敏電阻就是基于這種效應的光電器件。(2)光生伏特效應。在光線的作用下能夠使物體產生一定方向的電動勢的現象稱為光生伏特效應。基于該效應的光電器件有光電池。

常用的光電傳感器有光敏電阻、光電池、光敏二極管、光敏三極管等。利用這些傳感器各自的特點加上巧妙的設計，光電傳感器幾乎被應用于生活的各個方面。光電傳感器特點有：(1)檢測距離長。如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等，便能實現其他檢測手段(磁性、超聲波等)無法離檢測。(2)對檢測物體的限制很少。由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理，所以不象接近傳感器等將檢測物體限定在金屬，它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進行檢測。(3)響應時間短。光本身為高速，并且傳感器的電路都由電子零件構成，所以不包含機械性工作時間，響應時間非常短。(4)分辨率高。能通過高級設計技術使投光光束集中在小光點，或通過構成特殊的受光光學系統(tǒng)，來實現高分辨率。也可進行微小物體的檢測和高精度的位置檢測。(5)可實現非接觸的檢測。可以無須機械性地接觸檢測物體實現檢測，因此不會對檢測物體和傳感器造成損傷。因此，傳感器能長期使用。(6)可實現顏色判別。通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質，可對檢測物體的顏色進行檢測。(7)便于調整。在投射可視光的類型中，投光光束是眼睛可見的，便于對檢測物體的位置進行調整。

二、創(chuàng)新應用舉例

1世界光電子技術和產業(yè)的發(fā)展

光纖通信技術的發(fā)展速度遠遠超過當初人們的預料，光纖已經成為通信網的重要傳輸媒介，現在世界上大約有60%的通信業(yè)務經光纖傳輸，到20世紀末將達到85%，但從目前光纖通信的整體水平來看，仍處于初級階段，光纖通信的巨大潛力還沒有完全開發(fā)出來。目前，各種新技術層出不窮，密集波分復用技術（DWDM，在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力）、摻鉺光纖放大器技術（EDFA，可將光信號直接放大，具有輸出功率高、噪聲小，增益帶寬等優(yōu)點）已取得突破性進展并得到廣泛的應用。現在DWDM系統(tǒng)和光傳輸設備中，光電技術的比例將從過去比重不到10%達到90%。一種全新的、無需進行任何光電變換的光波通信——“全光通信”，由于波分復用技術和摻鉺光纖放大器技術的進展，也日趨成熟，將在橫跨太平洋和大西洋的通信系統(tǒng)上首次使用，給全球的通信業(yè)帶來蓬勃生機。為此提供支撐的就是半導體光電子器件和部件。光電子器件和技術已形成一個快速增長的、巨大的光電子產業(yè)，對國民經濟的發(fā)展起著越來越大的作用。美國光電子產業(yè)振興協(xié)會估計，到2003年，光電子產業(yè)的總產值將達2000億美元。

Internet應用的飛速增長對電信骨干網帶寬提出越來越高的需求，為滿足需求的增長，人們可以鋪設更多的光纖，或靠提高單路光的信息運載量（現在主干網可以分別工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性設備）。但更主要的方法卻是靠發(fā)展波分復用技術，增加光纖內通光的路數（光波分復用的實驗記錄已經達到2.64Tbps）。波分復用技術的普遍運用為光電子器件和部件提供了廣闊的、快速增長的市場。無限戰(zhàn)略公司的報告指出：“信號傳輸用1.31μm和1.55μm激光器市場1999年達到13億美元，比去年增加23%；1.48μm信號放大用激光器1999年市場份額達到1.6億美元，比去年增加33%；980nm信號放大用激光器銷售額達2.9億美元，比去年增長121%。整個激光器市場的份額1999年達18億美元，預期2003年將達到30億美元”。美國通信工業(yè)研究公司（CIR）的研究預測，北美市場光電子部件的市場規(guī)模將由目前的28億美元增長到2003年的61億美元，約每年增長18.5%。密集波分復用設備銷售額也將從1998年的22億美元增加到2004年的94億美元。報告稱雖然10年內全光通信還不會全面商業(yè)化，但是全光交換將在幾年內成為市場主流，報告也指出盡管光學部件市場被大公司所占據，但仍有創(chuàng)新性公司進入的可能。

2我國的光電子技術和產業(yè)

近10年來我國光電子技術研究在國家“863”計劃和有關部門的支持下有了突飛猛進的進展，在很多領域同國外先進國家只有兩三年的距離，個別領域還處于世界領先地位。

國內光電子有關產業(yè)基地在光電子器件、部件和子系統(tǒng)（如激光器、探測器、光收發(fā)模塊、EDFA、無源光器件）等已經占領了國內較大的市場份額，初步具備同國外大公司競爭的能力，在毫無市場保護的情況下，靠自己的力量爭得了一席之地，市場營銷逐年有較大的增長，個別產品還取得國際市場相關產品中的銷量最大的成績。我國相應研究發(fā)展基地和本領域高技術公司的許多產品填補了國內相關產品的空白，打破國外產品在市場上的壟斷地位，同時爭取進入國際市場。

摘要:通過分析光電檢測技術課程的內容特點、設置年級及實際應用等方面，全面展開對光電檢測技術課程的課程思政教學探討;深入挖掘光電檢測技術課程的思政元素;著力從教學內容與教學形式的改革、教學手段的改革和創(chuàng)新、加強實踐環(huán)節(jié)的比重這三個方面具體闡述思政教育的實施。以課程思政教學為契機，通過光電檢測技術課程與思政課程的有機融合，落實專業(yè)課育人目標，具有重要的實踐意義。

關鍵詞:光電檢測技術課程;課程思政;教學改革

0引言

在高科技快速發(fā)展的今天，隨著光聲光熱技術深入研究，以激光、紅外、光纖等現代光電子器件作為基礎研究對象，實現非接觸、遠距離、高精度測量。光電檢測技術課程在工程類特色的學校的本科教學課程體系中地位不可取代。光電檢測技術課程的學習，需要具有數學基礎、物理基礎、傳感器理論基礎、測控電路基礎、模數電路基礎、軟件編程基礎的知識儲備。此門課一般開設在大三或者大四年級，采用理論教學和實踐教學相結合。理論課教學目的，主要通過課堂教學，讓學生充分掌握光電器件的工作原理、特性技術參數以及應用注意事項，學生打下堅實的理論基礎;實踐教學目的在于鍛煉學生動手能力，培養(yǎng)學生分析問題、解決問題能力，為工程實踐打下堅實的基礎。

1課程思政內涵

總書記在全國高校思想政治工作會議上提出“做好高校思想政治工作，要用好課堂教學這個主渠道，提升思想政治教育親和力和針對性，滿足學生成長發(fā)展需求和期待，使各類課程與思想政治理論課同向同行，形成協(xié)同效應”。加強思政課程的目的不是改變原有的課程設計，而是巧妙地將有價值的元素和含義融入原有的課堂課程中，使光電檢測技術的理論課和實際應用相輔相成，找到最符合理論的點。通過深入了解思政教育的元素，以“同頻共振”為目標，為學生提供更專業(yè)的知識和概念。

隨著石化能源的逐漸枯竭，各國政府日益重視可再生能源的利用。近5年德國、西班牙、日本及美國等國家先后出臺了高價收購太陽能電力的政策，這些國家的光伏應用市場迅速增長。年全球光伏總裝機容量刷新記錄，達到2826MW，相對年增加62％。年世界各國光伏裝機容量占全球總量的比例見圖一。隨著國際光伏市場的迅速發(fā)展，國內光伏市場在不久的將來也會進入飛速發(fā)展階段。

一、光電幕墻系統(tǒng)技術簡介

光電幕墻是光伏建筑一體化（BIPV）的一種高端產品，一方面它是建筑的外圍護結構，需要達到建筑美學的要求，同時有承受遮風、擋雨、抵抗臺風與地震的能力；另一方面由于它有發(fā)電的功能，需要在其經歷各種復雜氣候環(huán)境變化后仍能正常工作；同時還需要考慮光伏發(fā)電的同時其對建筑功能可能造成的新影響。因此，成功的光電幕墻系統(tǒng)，不僅體現了光伏組件設計與生產的高水準，也體現了建筑幕墻技術的高水準。

光伏發(fā)電原理：太陽電池工作原理：光子照在P-N結內形成電子——空穴對，電子在P-N結內建電場的作用下向電池負極移動，經過外電路達到正極形成電流，見圖二所示。

并網光伏系統(tǒng)原理：并網光伏系統(tǒng)由光伏組件、并網逆變器、導線組成。白天光伏組件產生的電能經過并網逆變器轉換成交流電，直接輸送到電網。

獨立光伏系統(tǒng)原理：獨立光伏系統(tǒng)（交流負載）由光伏組件、控制器、蓄電池、逆變器、導線及負載組成。白天光伏組件產生的電能經過控制器儲存在蓄電池內，負載工作時逆變器將蓄電池的直流電轉換成交流電，提供給負載使用。系統(tǒng)原理如圖四所示。

1光電子技術的相關概述

光電子技術是現代化新技術，具有無可比擬的先進性，它是光子技術和電子技術結合而成的新技術，涉及光的顯示、光的存儲以及激光等眾多領域。它不僅是未來信息產業(yè)的核心技術，也是煤炭安全生產的重要技術保障。該技術涉及的課程體系眾多，包括光學與物理、IED的生產與檢測、生產管理、3D顯示、光電半導體元件等內容，與多種學科交叉滲透。該技術的興起運用也帶動了它在煤炭生產企業(yè)中的運用，它能夠為生產安全性提供保障。但是據調查統(tǒng)計，由于該技術在我國的發(fā)展時間尚短，我國又缺乏與該技術相關的專業(yè)人才，導致其應用面臨嚴峻的困難，它的效能難以得到發(fā)揮。提高我國該領域的核心技術能力，培養(yǎng)高技術人才，并在煤炭安全生產中科學發(fā)揮它的作用，就成為我國煤炭企業(yè)降低事故發(fā)生率、減少企業(yè)資金浪費、切實提升企業(yè)競爭力的關鍵。

2光電子技術在煤炭安全生產中的應用

2．1近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術

瓦斯爆炸是造成煤炭生產不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的檢測工作，明確氣體的濃度就顯得極其重要。利用光電子技術中的近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測手段，能夠準確檢測出煤炭井下的氣體濃度，改善原有瓦斯傳感器只能檢測黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周進行調試，從而減小誤差，緩解人員工作壓力，大大降低瓦斯爆炸事故發(fā)生的可能性。此外，由于光電子元件的發(fā)展，近紅外波長瓦斯?jié)舛葯z測技術還具有相對的穩(wěn)定性，使用操作簡便易行，使用年限也更長。

2．2LED礦燈