光電傳感器在變電站通信把握系統中的應用 I 11光電傳感器的介紹 21.1光電傳感器的概述 21.2光電傳感器的原理 21.3光電傳感器的性能和特點 32光電傳感器的應用范圍 52.1光源本身是被測物的應用實例 52.1.1紅外線輻射溫度計 52.1.2熱釋電傳感器在人體檢測、報警中的應用 92.2被測物吸取光通量的應用實例 2.3被測物體反射光通量的應用實例 2.4被測物遮擋光通量的應用實例 3光電傳感器的應用對變電站通訊系統的影響 3.1直接轉變變電站通訊系統的通信方式 253.2對通信系統結構的影響 264光電傳感器在變電站自動化系統中的應用 274.1兼容傳統互感器，點對點通信和過程總線相結合階段 4.2過程總線共享傳感器數據階段 284.3過程總線和站級總線統一，全站共享數據階段 錯誤!未定義書簽。參考文獻 它是把光信號(紅外、可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。小、重量輕、造價低等一系列優點。自20世紀60年月以來，光電傳感器經受了原理性1光電傳感器的介紹可見及紫外光輻射)轉變成為電信號的器件。它與一般二極管一樣，反向電流很小(<µA),稱為光敏二極管的暗電流；當有光照時，載流子被激發，產生電子-空穴，稱為光電載流子。在外電場的作用下，光電偏。在無光照時管子流過的電流為暗電流Iceo=(1+β)Icbo(很小),比一般三極管此刻流過管子的電流稱為光電流，集電極電流Ic=(1+β)Ib,可見光電三極管要比光光電傳感器(OpticElectricTransducer,OET)依據源型光電傳感器(ActiveOET,AOET)和無源型光電傳感器(P輸到低壓端；后者主要是利用Faraday磁光效應(電流傳感器)和Pockels壓傳感器)調制光信號，傳感過程中不涉及電信號。雖然AOET和POET的傳感原理差的3個主要方面直接影響著變電站通信把握系統的通訊方式和系統結構，將對變電站自2光電傳感器的應用范圍里的煙塵濁度是用通過光在煙道里傳輸過程中的變化大小來檢測的。假如煙道濁度增光的照度E的單位是1x(勒克斯),它是常用的光度學單位之一，它表示受照物體光電池(外加柔光罩)紅外線輻射溫度計外形a紅外線輻射溫度計外形b紅外線輻射溫度度計的進展趨勢。市售的紅外輻射溫度計的溫度范圍可以從-30℃~3000℃,中間分成若紅外測溫技術在生產過程中，在產品質量把握和監測，設備在線故障診斷和平安愛護以及節省能源等方面發揮了著重要作用。近20年來，非接觸紅外測溫儀在技術上得到快速進展，性能不斷完善，功能不斷增加，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴大，市場占有率逐年增長。比起接觸式測溫方法，紅外測溫有著響應時間快、非接觸、使用平安及使用壽命長等優點。非接觸紅外測溫儀包括便攜式、在線式和掃描式三大系列，并備有各種選件和計算機軟件，每一系列中又有各種型號及規格。接受紅外成像檢測技術可以對正在運行的設備進行非接觸檢測，拍攝其溫度場的分布、測量任何部位的溫度值，據此對各種外部及內部故障進行診斷，具有實時、遙測、直觀和定量測溫等優點，用來檢測發電廠、變電所和輸電線路的運轉設備和帶電設備格外便利、有效。物(冷藏牛奶和面食)比色式溫度傳感器接受比色式(雙波段)測溫不受窗口玻璃影響，能瞄準,測量小目標，可不考在1938年，有人提出過利用熱釋電效應探測紅外輻射，但并未受到重視，直到六十年菲涅爾透鏡外形傳感器不加菲涅爾透鏡時，其檢測距離小于2m,而加上該透鏡后，其檢測距離可增加3倍以上。菲涅爾透鏡(Fresnellens)多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片，也有玻璃制作的，鏡片表面一面為光面，另一面刻錄了由小到大的同心圓，它的紋理是利用光的干涉及擾射和依據相對靈敏度和接收角度要求來設計的，透鏡的要求很高，一片優質的透鏡必需是表面光滑，紋理清楚，其厚度隨用途而變，多在1mm左右，特性為面積較大，厚度薄及偵測距離遠。菲涅爾透鏡的在很多時候相當于紅外線及可見光的凸透鏡，效果較好，但成本比一般的凸透鏡低很多。多用于對精度要求不是很高的場合，如幻燈機、薄膜放大鏡、紅外探測器等。熱釋電套件2.熱釋電報警器菲涅爾透鏡是一種應用格外廣泛的光學元件，其設計和制造設計到多個技術藝；模壓、注塑、澆鑄等制造工藝。國內擁有設計及制造力量的公司不多，成都菲斯特科技有限公司從1999年開頭致力于菲涅爾透鏡的爭辯，開發和生產，擁有先進的大型單點金剛石超精密模具加工設備和多種生產手段，擅長大型、高精密菲涅爾透鏡的設計、開發和生產，同時是成都光電顯示工程技術中心的依托單位。熱釋電傳感器用于自動亮燈，當然也可以用于防盜熱釋電傳感器的感應范圍(參考施特朗公司資料)孔，在通孔內設置有菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡將接收到的紅外線聚集到熱釋電紅外傳感器上，菲涅爾透鏡的下端與帶彈簧的可調立柱相連，熱釋電紅外傳感器與熱釋以安裝在樓道、走廊和公共場所處，實現人到燈亮，人離燈熄，其靜態功耗小于0.2W,感應距離為8米，感應角度最大可達360度，具有結構簡潔，使用便利和節品品文左右范圍含沙量測量1—恒流源2—半導體激光器3—半反半透鏡4—反射鏡5—被測水樣2.煙霧報警器外形(參考南京千里通公司無線煙霧報警器資料)測試按鈕測試按鈕煙霧煙霧報警器，別稱火災煙霧報警器、煙霧傳感器、煙霧感應器等。一般將獨立的，電池供電、或溝通電供電電池為備電，現成報警時能發出聲光指示的，稱為獨立式煙霧報警器。由總線供電，總線上可以連接有多個，與火災報警把握器聯網、通訊組成一個報警系統，報警時現場無聲音，主機有聲光提示，這類感煙報警裝置一般稱之為感煙探測器。感煙探測器分帶地址編碼的、不帶地址編碼的。報警信號。光電煙霧報警器內有一個光學迷宮，安裝有紅外對管，無煙時紅外接收管收不到紅外放射管發出的紅外光，當煙塵進入光學迷宮時，通過折射、反射，接收管接收到紅外光，智能報警電路推斷是否超過閾值，假如超過發出警報。無線火災煙霧傳感器可以固定在墻體或者天花板上。它內部使用一節9伏層疊電池供電，工作在警戒狀態時，工作電流僅為15微安，報警放射時工作電流為20毫安。當探測到初期明火或者煙霧達到肯定濃度時，傳感器的報警蜂鳴器馬上發出90分貝的連擋的一般家庭環境中可以達到20米。當煙霧進入煙霧室后，煙霧的固體粒子對紅外光產生漫反射(圖中只畫出幾個微粒的反射示意),使部分紅外光到達光敏三極管，有光電流輸出。色標傳感器常用于檢測特定色標或物體上的斑點，它是通過與非色標區相比較來實現色標檢測，而不是直接測量顏色。色標傳感器實際是一種反向裝置，光源垂直于目標物體安裝，而接收器與物體成銳角方向安裝，讓它只檢測來自目標物體的散射光，從而避開傳感器直接接收反射光，并且可使光束聚焦很窄。白熾燈和單色光源都可用于色標檢測。以白熾燈為基礎的傳感器用有色光源檢測顏色，這種白熾燈放射包括紅外在內的各種顏色的光，因此用這種光源的傳感器可在很寬范圍上檢測顏色的微小變化。另外，白熾燈傳感器的檢測電路通常都格外簡潔，因此可獲得極快的響應速度。然而，白熾燈不允許振動和延長使用時間，因此不適用于有嚴峻沖擊和振動使用單色光源(即綠色或紅色LED)的色標傳感器就其原理來說并不是檢測顏色，它是通過檢測色標對光束的反射或吸取量與四周材料相比的不同而實現檢測的。所以，顏色的識別要嚴格與照射在目標上的光譜成分相對應。比白熾燈壽命長，并且在很寬的顏色范圍內比紅光源靈敏度高。紅光LED對有限的顏色組合有響應，但它的檢測距離比綠光LED遠。通常紅光源傳感器的檢測距離是綠光源傳感器的6～8倍。(1)色飽和圖人眼對各色光的敏感程度(2)色標傳感器的用途是應用近紅外光學系統感應器上使用了微電腦的最先進的高速探知的全自動感應當帶材處于正確位置(中間位置)時，放大器輸出電壓Uo為零；當帶材左偏時，光電式帶材跑偏檢測把握器原理”JI亮AR%o指針將偏向左邊還是右邊?3光電傳感器的應用對變電站通訊系統的影響變電站自動化通訊系統包括系統內部的現場級通信和自動化系統與上級調度通信制單元保護調度由于通信方式的轉變，加上數字斷路器把握和電子開關裝置等智能電子設備(IED)間隔控制單元過程層調度4光電傳感器在變電站自動化系統中的應用我國變電站自動化系統進展水平不均衡，既有集中組屏的老式自動化系統，又有分散分層先進的自動化系統。光電傳感器的應用必需滿足不同水平的變電站自動化系統。為了與老系統兼容，將IEC定義的合并單元(MergingUnit,MU)擴展到儀用傳感器單元(InstrumentTransducerUnit,ITU),使光電傳感器既具備將傳統互感器輸出模擬量數字化的功能，也具備輸出模擬量的功能。從而具有較高的機敏性，很簡潔與各種系統接口協作使用。ITU的功能結構圖如下圖所示。合井單元ITU的設計應當遵循模塊組件化原則。ITU中含有合并單元、數據通信模塊、集成故障錄波儀、時鐘把握裝置等模塊。利用模塊化的通信組件，ITU實現與間隔層設備的點對點和過程總線通信，并可便利地升級到IEC61850-9-2標準通信協議。以ITU為底層基本處理單元，取代傳統互感器和二次電纜，實現光電傳感器在變電站自動化系統中的應用。在我國，為了更好地推動變電站自動化系統水平的提高，ITU在變電站自動化系統的應用存在3個階段。該階段中，光電傳感器的測量數據是通過點對點連接，直接傳送到愛護裝置的，目前IEC定義了該連接的標準協議有IEC61850-9-1和IEC60044-8。同時ITU還將RMS值通過過程總線傳送到間隔層處理單元，過程總線還負責監控開關設備信息的傳送。過程總線標準有IEC61850-9-2,實施中可以考慮10Mbit/s的以太網。其原理示意圖如下圖所示。過程層護調度程總線標準IEC61850-9-2照舊適用，實施中可以考慮100Mbit/s的以太網。程層總線成為可能，在網絡通信應用層中統一使用MMS協議標準的基礎上，將保證通議的完善[8][1]喬峨.安作平.光電式電流互感器的開發與應用-21