光电传感器在变电站通信控制系统中的应用分析研究 电子通信技术专业

光电传感器在变电站通信把握系统中的应用 I 11光电传感器的介绍 21.1光电传感器的概述 21.2光电传感器的原理 21.3光电传感器的性能和特点 32光电传感器的应用范围 52.1光源本身是被测物的应用实例 52.1.1红外线辐射温度计 52.1.2热释电传感器在人体检测、报警中的应用 92.2被测物吸取光通量的应用实例 2.3被测物体反射光通量的应用实例 2.4被测物遮挡光通量的应用实例 3光电传感器的应用对变电站通讯系统的影响 3.1直接转变变电站通讯系统的通信方式 253.2对通信系统结构的影响 264光电传感器在变电站自动化系统中的应用 274.1兼容传统互感器，点对点通信和过程总线相结合阶段 4.2过程总线共享传感器数据阶段 284.3过程总线和站级总线统一，全站共享数据阶段 错误!未定义书签。参考文献 它是把光信号(红外、可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。小、重量轻、造价低等一系列优点。自20世纪60年月以来，光电传感器经受了原理性1光电传感器的介绍可见及紫外光辐射)转变成为电信号的器件。它与一般二极管一样，反向电流很小(<µA),称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。在外电场的作用下，光电偏。在无光照时管子流过的电流为暗电流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三极管此刻流过管子的电流称为光电流，集电极电流Ic=(1+β)Ib,可见光电三极管要比光光电传感器(OpticElectricTransducer,OET)依据源型光电传感器(ActiveOET,AOET)和无源型光电传感器(P输到低压端；后者主要是利用Faraday磁光效应(电流传感器)和Pockels压传感器)调制光信号，传感过程中不涉及电信号。虽然AOET和POET的传感原理差的3个主要方面直接影响着变电站通信把握系统的通讯方式和系统结构，将对变电站自2光电传感器的应用范围里的烟尘浊度是用通过光在烟道里传输过程中的变化大小来检测的。假如烟道浊度增光的照度E的单位是1x(勒克斯),它是常用的光度学单位之一，它表示受照物体光电池(外加柔光罩)红外线辐射温度计外形a红外线辐射温度计外形b红外线辐射温度度计的进展趋势。市售的红外辐射温度计的温度范围可以从-30℃~3000℃,中间分成若红外测温技术在生产过程中，在产品质量把握和监测，设备在线故障诊断和平安爱护以及节省能源等方面发挥了着重要作用。近20年来，非接触红外测温仪在技术上得到快速进展，性能不断完善，功能不断增加，品种不断增多，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长。比起接触式测温方法，红外测温有着响应时间快、非接触、使用平安及使用寿命长等优点。非接触红外测温仪包括便携式、在线式和扫描式三大系列，并备有各种选件和计算机软件，每一系列中又有各种型号及规格。接受红外成像检测技术可以对正在运行的设备进行非接触检测，拍摄其温度场的分布、测量任何部位的温度值，据此对各种外部及内部故障进行诊断，具有实时、遥测、直观和定量测温等优点，用来检测发电厂、变电所和输电线路的运转设备和带电设备格外便利、有效。物(冷藏牛奶和面食)比色式温度传感器接受比色式(双波段)测温不受窗口玻璃影响，能瞄准,测量小目标，可不考在1938年，有人提出过利用热释电效应探测红外辐射，但并未受到重视，直到六十年菲涅尔透镜外形传感器不加菲涅尔透镜时，其检测距离小于2m,而加上该透镜后，其检测距离可增加3倍以上。菲涅尔透镜(Fresnellens)多是由聚烯烃材料注压而成的薄片，也有玻璃制作的，镜片表面一面为光面，另一面刻录了由小到大的同心圆，它的纹理是利用光的干涉及扰射和依据相对灵敏度和接收角度要求来设计的，透镜的要求很高，一片优质的透镜必需是表面光滑，纹理清楚，其厚度随用途而变，多在1mm左右，特性为面积较大，厚度薄及侦测距离远。菲涅尔透镜的在很多时候相当于红外线及可见光的凸透镜，效果较好，但成本比一般的凸透镜低很多。多用于对精度要求不是很高的场合，如幻灯机、薄膜放大镜、红外探测器等。热释电套件2.热释电报警器菲涅尔透镜是一种应用格外广泛的光学元件，其设计和制造设计到多个技术艺；模压、注塑、浇铸等制造工艺。国内拥有设计及制造力量的公司不多，成都菲斯特科技有限公司从1999年开头致力于菲涅尔透镜的争辩，开发和生产，拥有先进的大型单点金刚石超精密模具加工设备和多种生产手段，擅长大型、高精密菲涅尔透镜的设计、开发和生产，同时是成都光电显示工程技术中心的依托单位。热释电传感器用于自动亮灯，当然也可以用于防盗热释电传感器的感应范围(参考施特朗公司资料)孔，在通孔内设置有菲涅尔透镜，菲涅尔透镜将接收到的红外线聚集到热释电红外传感器上，菲涅尔透镜的下端与带弹簧的可调立柱相连，热释电红外传感器与热释以安装在楼道、走廊和公共场所处，实现人到灯亮，人离灯熄，其静态功耗小于0.2W,感应距离为8米，感应角度最大可达360度，具有结构简洁，使用便利和节品品文左右范围含沙量测量1—恒流源2—半导体激光器3—半反半透镜4—反射镜5—被测水样2.烟雾报警器外形(参考南京千里通公司无线烟雾报警器资料)测试按钮测试按钮烟雾烟雾报警器，别称火灾烟雾报警器、烟雾传感器、烟雾感应器等。一般将独立的，电池供电、或沟通电供电电池为备电，现成报警时能发出声光指示的，称为独立式烟雾报警器。由总线供电，总线上可以连接有多个，与火灾报警把握器联网、通讯组成一个报警系统，报警时现场无声音，主机有声光提示，这类感烟报警装置一般称之为感烟探测器。感烟探测器分带地址编码的、不带地址编码的。报警信号。光电烟雾报警器内有一个光学迷宫，安装有红外对管，无烟时红外接收管收不到红外放射管发出的红外光，当烟尘进入光学迷宫时，通过折射、反射，接收管接收到红外光，智能报警电路推断是否超过阈值，假如超过发出警报。无线火灾烟雾传感器可以固定在墙体或者天花板上。它内部使用一节9伏层叠电池供电，工作在警戒状态时，工作电流仅为15微安，报警放射时工作电流为20毫安。当探测到初期明火或者烟雾达到肯定浓度时，传感器的报警蜂鸣器马上发出90分贝的连挡的一般家庭环境中可以达到20米。当烟雾进入烟雾室后，烟雾的固体粒子对红外光产生漫反射(图中只画出几个微粒的反射示意),使部分红外光到达光敏三极管，有光电流输出。色标传感器常用于检测特定色标或物体上的斑点，它是通过与非色标区相比较来实现色标检测，而不是直接测量颜色。色标传感器实际是一种反向装置，光源垂直于目标物体安装，而接收器与物体成锐角方向安装，让它只检测来自目标物体的散射光，从而避开传感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。白炽灯和单色光源都可用于色标检测。以白炽灯为基础的传感器用有色光源检测颜色，这种白炽灯放射包括红外在内的各种颜色的光，因此用这种光源的传感器可在很宽范围上检测颜色的微小变化。另外，白炽灯传感器的检测电路通常都格外简洁，因此可获得极快的响应速度。然而，白炽灯不允许振动和延长使用时间，因此不适用于有严峻冲击和振动使用单色光源(即绿色或红色LED)的色标传感器就其原理来说并不是检测颜色，它是通过检测色标对光束的反射或吸取量与四周材料相比的不同而实现检测的。所以，颜色的识别要严格与照射在目标上的光谱成分相对应。比白炽灯寿命长，并且在很宽的颜色范围内比红光源灵敏度高。红光LED对有限的颜色组合有响应，但它的检测距离比绿光LED远。通常红光源传感器的检测距离是绿光源传感器的6～8倍。(1)色饱和图人眼对各色光的敏感程度(2)色标传感器的用途是应用近红外光学系统感应器上使用了微电脑的最先进的高速探知的全自动感应当带材处于正确位置(中间位置)时，放大器输出电压Uo为零；当带材左偏时，光电式带材跑偏检测把握器原理”JI亮AR%o指针将偏向左边还是右边?3光电传感器的应用对变电站通讯系统的影响变电站自动化通讯系统包括系统内部的现场级通信和自动化系统与上级调度通信制单元保护调度由于通信方式的转变，加上数字断路器把握和电子开关装置等智能电子设备(IED)间隔控制单元过程层调度4光电传感器在变电站自动化系统中的应用我国变电站自动化系统进展水平不均衡，既有集中组屏的老式自动化系统，又有分散分层先进的自动化系统。光电传感器的应用必需满足不同水平的变电站自动化系统。为了与老系统兼容，将IEC定义的合并单元(MergingUnit,MU)扩展到仪用传感器单元(InstrumentTransducerUnit,ITU),使光电传感器既具备将传统互感器输出模拟量数字化的功能，也具备输出模拟量的功能。从而具有较高的机敏性，很简洁与各种系统接口协作使用。ITU的功能结构图如下图所示。合井单元ITU的设计应当遵循模块组件化原则。ITU中含有合并单元、数据通信模块、集成故障录波仪、时钟把握装置等模块。利用模块化的通信组件，ITU实现与间隔层设备的点对点和过程总线通信，并可便利地升级到IEC61850-9-2标准通信协议。以ITU为底层基本处理单元，取代传统互感器和二次电缆，实现光电传感器在变电站自动化系统中的应用。在我国，为了更好地推动变电站自动化系统水平的提高，ITU在变电站自动化系统的应用存在3个阶段。该阶段中，光电传感器的测量数据是通过点对点连接，直接传送到爱护装置的，目前IEC定义了该连接的标准协议有IEC61850-9-1和IEC60044-8。同时ITU还将RMS值通过过程总线传送到间隔层处理单元，过程总线还负责监控开关设备信息的传送。过程总线标准有IEC61850-9-2,实施中可以考虑10Mbit/s的以太网。其原理示意图如下图所示。过程层护调度程总线标准IEC61850-9-2照旧适用，实施中可以考虑100Mbit/s的以太网。程层总线成为可能，在网络通信应用层中统一使用MMS协议标准的基础上，将保证通议的完善[8][1]乔峨.安作平.光电式电流互感器的开发与应用-21