光電子技術(shù)及應(yīng)用精選(九篇)

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第1篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)創(chuàng)新器件開(kāi)發(fā)應(yīng)用推廣

1概述

自本世紀(jì)五十年代未第一只晶閘管問(wèn)世以來(lái)，電力電子技術(shù)開(kāi)始登上現(xiàn)代電氣傳動(dòng)技術(shù)舞臺(tái)，以此為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的可控硅整流裝置，是電氣傳動(dòng)領(lǐng)域的一次革命，使電能的變換和控制從旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組和靜止離子變流器進(jìn)入由電力電子器件構(gòu)成的變流器時(shí)代，這標(biāo)志著電力電子的誕生。進(jìn)入70年代晶閘管開(kāi)始形成由低電壓小電流到高電壓大電流的系列產(chǎn)品，普通晶閘管不能自關(guān)斷的半控型器件，被稱為第一代電力電子器件。隨著電力電子技術(shù)理論研究和制造工藝水平的不斷提高，電力電子器件在容易和類型等方面得到了很大發(fā)展，是電力電子技術(shù)的又一次飛躍，先后研制出GTR.GTO，功率MOSFET等自關(guān)斷全控型第二代電力電子器件。而以絕緣柵雙極晶體管(IGBT)為代表的第三代電力電子器件，開(kāi)始向大容易高頻率、響應(yīng)快、低損耗方向發(fā)展。而進(jìn)入90年代電力電子器件正朝著復(fù)臺(tái)化、標(biāo)準(zhǔn)模塊化、智能化、功率集成的方向發(fā)展，以此為基礎(chǔ)形成一條以電力電子技術(shù)理論研究，器件開(kāi)發(fā)研制，應(yīng)用滲透性，在國(guó)際上電力電子技術(shù)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的高新技術(shù)領(lǐng)域。論文百事通

2電力電子器發(fā)展回顧

整流管是電力電子器件中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，應(yīng)用最廣泛的一種器件。目前已形成普通型，快恢復(fù)型和肖特基型三大系列產(chǎn)品，電力整流管對(duì)改善各種電力電子電路的性能，降低電路損耗和提高電流使用效率等方面都具有非常重要的作用。自1958年美國(guó)通用電氣GE公司研制出第一個(gè)工業(yè)用普通晶閘管開(kāi)始，其結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和工藝的改革為新器件開(kāi)發(fā)研制奠定了基礎(chǔ)，在以后的十年間開(kāi)發(fā)研制出雙向，逆變、逆導(dǎo)、非對(duì)稱晶閘管，至今晶閘管系列產(chǎn)品仍有較為廣泛的市場(chǎng)。

1964年在美國(guó)第一次試制成功了0.5kV/0.01kA的可關(guān)斷的GTO至今，目前以達(dá)到9kV/0.25kA/0.8kHz的可關(guān)斷的GTO至今，目前以達(dá)到9kV/2.5kA/0.8kHZ及6kV/6kA/1kHZ的水平，在當(dāng)前各種自關(guān)斷器件中GTO容量量最大，但其工作頻率最低，但其在大功率電力牽引驅(qū)動(dòng)中有明顯的優(yōu)勢(shì)，因此它在中壓、大客量領(lǐng)域中占有一席之地。70年代研制出GTR系列產(chǎn)品，其額定值已達(dá)1.8kV/0.8kA/2kHZ，0.6kV/0.003kA/100kHZ，它具有組成的電路靈活成熟，開(kāi)關(guān)損耗小、開(kāi)關(guān)時(shí)間短等特點(diǎn)，在中等容量、中等頻率的電路中應(yīng)用廣泛，而作為高性能，大容量的第三代絕緣柵型雙極性晶體管IGBT，因其具有電壓型控制，輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小，開(kāi)關(guān)損耗低及工作頻率高等特點(diǎn)，其有著廣闊的發(fā)展前景。而IGCT是最近發(fā)展起來(lái)的新型器件，它是在GTO基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的器件，稱為集成門極換流晶閘管，也有人稱之為發(fā)射極關(guān)斷晶閘管，它的瞬時(shí)開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)20kHZ，關(guān)斷時(shí)間為1μs，dildt4kA/ms，du/dt10-20kV/ms，交流阻斷電壓6kV，直流阻斷電壓3.9kV，開(kāi)關(guān)時(shí)間<2ks，導(dǎo)通壓降3600A時(shí)，2.8V，開(kāi)關(guān)頻率>1000Hz。

3電力電子器件發(fā)展趨勢(shì)

進(jìn)入90年代電力電子器件的研究和開(kāi)發(fā)，已進(jìn)入高頻化，標(biāo)準(zhǔn)模塊化，集成化和智能時(shí)代。從理論分析和實(shí)驗(yàn)證明電氣產(chǎn)品的體積與重量的縮小與供電頻率的平方根成反比，也就說(shuō)，當(dāng)我們將50Hz的標(biāo)準(zhǔn)二頻大幅的提高之后，使用這樣工頻的電氣設(shè)備的體積與重量就能大大縮小，使電氣設(shè)備制造節(jié)約材料，運(yùn)行時(shí)節(jié)電就更加明顯，設(shè)備的系統(tǒng)性能亦大為改善，尤其是對(duì)航天工業(yè)其意義十分深遠(yuǎn)的。故電力電子器件的高頻化是今后電力電子技術(shù)創(chuàng)新的主導(dǎo)方向，而硬件結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)模塊是器件發(fā)展的必然趨勢(shì)，目前先進(jìn)的模塊，已經(jīng)包括開(kāi)關(guān)元件和與其反向并聯(lián)的續(xù)流二極管在內(nèi)及驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路多個(gè)單元，并都以標(biāo)準(zhǔn)化和生產(chǎn)出系列產(chǎn)品，并且可以在一致性與可靠性上達(dá)到極高的水平。目前世界上許多大公司已開(kāi)發(fā)出IPM智能化功率模塊，如日本三菱、東芝及美國(guó)的國(guó)際整流器公司已有成熟的產(chǎn)品推出。日本新電元公司的IPM智能化功率模塊的主要特點(diǎn)是：新晨

3.1它內(nèi)部集成了功率芯片，檢測(cè)電路及驅(qū)動(dòng)電路，使主電路的結(jié)構(gòu)為最簡(jiǎn)。

3.2其功率芯片采用的是開(kāi)關(guān)速度高，驅(qū)動(dòng)電流小的IGBT，且自帶電流傳感器，可以高效地檢測(cè)出過(guò)電流和短路電流，給功率芯片以安全的保護(hù)。

第2篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】地面數(shù)字化 電視 傳輸

地面數(shù)字化電視以高清晰的圖像、較快的傳播速度、傳播面更寬廣的功能，向世界的各個(gè)角落傳播著社會(huì)的實(shí)時(shí)新聞、娛樂(lè)快報(bào)及其他信息，實(shí)現(xiàn)信息傳送的自動(dòng)化處理性能和信息數(shù)字化，加速各國(guó)與各國(guó)之間的相互交流，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 地面數(shù)字化電視的基本概述及特點(diǎn)

（1）傳統(tǒng)的模擬信號(hào)是通過(guò)電視塔發(fā)送再到電視機(jī)上，地面數(shù)字電視技術(shù)是對(duì)這一技術(shù)的進(jìn)一步深化，是另一種重要的傳送類型。隨著通訊衛(wèi)星采用數(shù)字化方式，廣泛傳播著高清晰、高質(zhì)量的節(jié)目源的發(fā)展，相應(yīng)地推動(dòng)促進(jìn)了地面數(shù)字電視廣播的加速發(fā)展，通過(guò)融合芯片將通訊衛(wèi)星傳播的節(jié)目源翻譯成規(guī)定的編碼，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)電視廣播傳送到電視機(jī)上，展現(xiàn)在受眾面前。地面數(shù)字化傳送技術(shù)的發(fā)展和普及，帶動(dòng)地面數(shù)字化電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在我國(guó)已是大勢(shì)所趨，前景無(wú)限廣闊。

（2）地面數(shù)字化電視技術(shù)具有內(nèi)容豐富、信息容量大、支持固定和移動(dòng)信息接收；操作模式靈活、支持?jǐn)?shù)據(jù)廣播、互聯(lián)網(wǎng)等不同信息的應(yīng)用；同時(shí)設(shè)計(jì)了先進(jìn)的調(diào)制系統(tǒng)，降低了發(fā)射功率，增強(qiáng)了抗干擾能力；播放質(zhì)量高、清晰度強(qiáng)、發(fā)射頻率網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域廣；最具特色的是具有便民性，在當(dāng)?shù)財(cái)?shù)字電視信號(hào)沒(méi)有加密的狀態(tài)下，人們可以用自代的拉桿天線接收到數(shù)字電視信號(hào)，觀看到當(dāng)?shù)氐碾娨暪?jié)目。

2 地面數(shù)字化電視的發(fā)展過(guò)程及影響因素分析

二十世紀(jì)九十年代末，我國(guó)研制成功了繼世界三國(guó)之后的數(shù)字電視，數(shù)字電視在我國(guó)發(fā)展成了一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)。數(shù)字電視試行初期，主要用于沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地區(qū)，以及移到客戶終端，比如鄉(xiāng)村、工程機(jī)市場(chǎng)、手機(jī)等；2005年，我國(guó)發(fā)射直播衛(wèi)星成功后，開(kāi)始直播地面數(shù)字電視；2007年倡導(dǎo)數(shù)字電視一體機(jī)的思想，提出符合我國(guó)數(shù)字電視地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)接收設(shè)備的研發(fā)，形成產(chǎn)業(yè)化；地面數(shù)字化電視抓住契機(jī)，進(jìn)行了研發(fā)培育，希望實(shí)現(xiàn)數(shù)字一體機(jī)規(guī)模化；在中國(guó)地面數(shù)字電視的元年（2008年），國(guó)家用數(shù)字電視一體機(jī)全程高清地播放了北京奧運(yùn)會(huì)比賽盛況。這代表了我國(guó)數(shù)字電視的技術(shù)走向成熟，并拉開(kāi)了全面推進(jìn)地面數(shù)字電視廣播的序幕，預(yù)示著我國(guó)數(shù)字電視將發(fā)生跨越式的突破進(jìn)展，鑒于老式模擬信號(hào)電視機(jī)仍在市場(chǎng)占有一定比例，用戶也不在少數(shù)的情況，國(guó)家數(shù)字電視產(chǎn)品技術(shù)科研發(fā)人員設(shè)計(jì)了一款將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，通過(guò)視頻輸出電路傳送的裝置―機(jī)頂盒。這是將系統(tǒng)架構(gòu)、軟硬件設(shè)計(jì)等關(guān)鍵技術(shù)整合一體的數(shù)字電視接收設(shè)備，便于所有家庭智能電視和交互式多媒體的應(yīng)用。

但是地面數(shù)字電視也具有它的局限性，一是地面數(shù)字電視信號(hào)頻道數(shù)量有限，不能滿足受眾的多樣需求，二是數(shù)字信號(hào)采用單向傳輸，不能實(shí)現(xiàn)與有線電視網(wǎng)絡(luò)的智能互動(dòng)，三是目前信號(hào)傳送質(zhì)量沒(méi)有完全過(guò)關(guān)，信號(hào)仍不太穩(wěn)定，四是造價(jià)高，收費(fèi)檔期節(jié)目，不受觀眾的喜愛(ài)。

3 地面數(shù)字化電視技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用探討分析

3.1 正確選擇天線及著落地址，確保數(shù)字電視信號(hào)質(zhì)量高

發(fā)射天線是連接電視塔與地面數(shù)字電視信號(hào)的橋梁，是對(duì)電磁波的空間輻射。選址一般原則是：山高路陡地形，發(fā)射塔就低裝置，平地寬敞地形，發(fā)射塔就制高點(diǎn)安裝。發(fā)射天線將電視塔發(fā)出的信號(hào)輻射到地面數(shù)字電視，但是地面數(shù)字電視信號(hào)的磁場(chǎng)具有方向性，對(duì)信號(hào)的傳輸質(zhì)量有著不小的影響。因此對(duì)發(fā)射天線的選擇不可掉以輕心，不以為然。針對(duì)不同的地域，不同的地形條件，選擇不同的發(fā)射天線，比如多林、多水地帶、潮濕的區(qū)域，選擇垂直極化的發(fā)射天線，其原因是樹(shù)葉茂盛、含水量增多，使天線和地面之間的介電常數(shù)、電磁波等發(fā)生變化的影響；寬敞無(wú)遮擋的地方，選擇水平極化的發(fā)射天線為宜。在裝置設(shè)備的位置確定中，要避免兩種情況，一是選定發(fā)射地址距離過(guò)于稀疏，產(chǎn)生數(shù)字電視信號(hào)輻射不到，信號(hào)強(qiáng)度不夠，造成傳輸死角；另一種情況是位置距離設(shè)定太密，產(chǎn)生傳輸信號(hào)重疊、相互干擾，影響收視質(zhì)量，同時(shí)增大了經(jīng)濟(jì)成本，造成極大的浪費(fèi)。

3.2 不同的地域選擇不同的發(fā)射頻率

地面數(shù)字電視實(shí)驗(yàn)對(duì)于工作頻率是有要求的，一般的功放模塊都要在一定的工作頻率范圍內(nèi)操作，再者就是調(diào)制系統(tǒng)是用芯片來(lái)完成輸送，對(duì)于不同速度的移動(dòng)接收，就有不同的頻率變動(dòng)，高速移動(dòng)接收采用頻率低，多普勒頻率移動(dòng)小的裝置比較有利，否則就是以頻率大，多普勒頻率移動(dòng)大的裝置適宜。再次就是在規(guī)定的工作頻率范圍內(nèi)的最低端，根據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，電磁干擾極為嚴(yán)重，發(fā)射頻率過(guò)大。尤其在多水、濕地、樹(shù)密的地域，這些地形狀況對(duì)無(wú)線數(shù)字信號(hào)的吸附率非常強(qiáng)，并隨著工作頻率的增高變成更加增大，大大減低了數(shù)字信號(hào)的傳播速度，因此在這樣的地段，要選擇正確的工作頻率裝置。

3.3 充分合理地利用場(chǎng)強(qiáng)的作用

場(chǎng)強(qiáng)是客觀存在的事物，是兩種以上電荷之間的相互作用，相互移動(dòng)，形成電磁場(chǎng)。電磁場(chǎng)強(qiáng)度取決于電磁波的變動(dòng)，電磁波強(qiáng)弱不斷的變化，這種變化就代表了信息的傳遞。因此場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，傳播的信息速度就越快，數(shù)字電視信息接收的質(zhì)量就越高，電視節(jié)目就越清晰。不同的地區(qū)的地形特點(diǎn)，增加發(fā)射機(jī)功率來(lái)提高載噪比，提高信號(hào)接收的靈敏度；但如果一個(gè)地區(qū)，有足夠的場(chǎng)強(qiáng)，就意味著覆蓋性能較好，接收信號(hào)的靈敏度就高，發(fā)射天線處的信噪比就低，大可不用增加發(fā)射機(jī)功率，減少成本費(fèi)用，就可以收到良好的收視效果。

隨著國(guó)家對(duì)數(shù)字電視的高度重視，全國(guó)各個(gè)部門從加快普及地面數(shù)字電視接收機(jī)角度來(lái)推動(dòng)數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加強(qiáng)宣傳，積極引導(dǎo)，提高人民大眾的認(rèn)知度和執(zhí)行力，促進(jìn)了我國(guó)的地面數(shù)字電視產(chǎn)業(yè)的健康、穩(wěn)步的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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第3篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】自動(dòng)化儀表測(cè)量；光電傳輸系統(tǒng)；光電技術(shù)；原理

1.前言

高科技技術(shù)以飛速度發(fā)展，越來(lái)越高的工業(yè)自動(dòng)化水平，使得自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域在逐步的擴(kuò)大。伴隨著微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，測(cè)量?jī)x器和技術(shù)也得到了最大水平的發(fā)展，先后研制出了很多的高科技、高智能的測(cè)量?jī)x器。任何一臺(tái)儀器都離不開(kāi)計(jì)算機(jī)的硬件以及軟件的支持，充分利用了其優(yōu)勢(shì)，使儀器的測(cè)量功能大大增多，技術(shù)性能也得到了大幅度的提高。對(duì)于一些電參數(shù)的測(cè)量，包括電壓、電流、相位、功率等，因?yàn)橛泻芏嗄M指針式儀表的存在，例如電壓表、電流表、相位表、功率表等等，雖然很多儀器有了較高的智能化，可是這些智能儀器只能以計(jì)算機(jī)為媒介實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)基本的打印和處理工作，未能實(shí)現(xiàn)真正意義上的自動(dòng)化測(cè)試，工作人員的工作量還是很大，很多工作都是通過(guò)人工完成，譬如測(cè)試點(diǎn)必須通過(guò)人眼進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位，手動(dòng)完成儀器的操作，這樣的工作方式不但使工作效率低，而且使工作人員的工作強(qiáng)度較大，并且引入了大量的人為誤差。為了減小測(cè)量工作的工作周期，降低工作人員的工作量以及提高工作效率，實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量的自動(dòng)化是迫切需要解決的問(wèn)題。

2.光電傳輸系統(tǒng)的組成原理

一般情況下，光電傳輸系統(tǒng)是由包括光源在內(nèi)的發(fā)射電路、光纖和包括光檢測(cè)器的接收電路組成。結(jié)構(gòu)如圖1所示。發(fā)射電路常常由信號(hào)處理、調(diào)制以及E/O即電光轉(zhuǎn)化構(gòu)成，發(fā)射電路的作用主要是使先將測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)化為便于調(diào)制的信號(hào)，再通過(guò)被調(diào)制好的信號(hào)使發(fā)光二極管工作，使電信號(hào)向光信號(hào)轉(zhuǎn)化。通過(guò)光纖，光信號(hào)傳至接收電路；通常情況下，接收電路由光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)的解調(diào)以及處理三部分組成，接收電路的主要功能是將通過(guò)光纖傳進(jìn)來(lái)的光信號(hào)通過(guò)光電轉(zhuǎn)換裝置還原為電信號(hào)，再由信號(hào)解調(diào)以及處理裝置恢復(fù)成最初要被測(cè)量的電信號(hào)。光電傳輸系統(tǒng)通常使用由光電二極管以及發(fā)光二極管組合成的電光及光電轉(zhuǎn)化裝置，進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w多采用多模光纖。

根據(jù)信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)方式的不同，將光電傳輸系統(tǒng)分為三大類：模數(shù)轉(zhuǎn)換方式、壓頻轉(zhuǎn)換方式、調(diào)幅方式。詳見(jiàn)以上結(jié)構(gòu)圖。

模數(shù)轉(zhuǎn)換方式也被稱為脈沖編碼調(diào)制方式，就是信號(hào)將通過(guò)ADC即模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)使光源工作，此時(shí)的信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，低壓側(cè)兩端將使數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào).脈沖編碼調(diào)制方式的應(yīng)用大大提高了光電傳輸系統(tǒng)的傳輸精度。對(duì)于不必將信號(hào)還原為模擬信號(hào)的電路其接收端的電路相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，不必對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，直接將信號(hào)和計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接。因?yàn)槊}沖編碼調(diào)制方式對(duì)時(shí)序控制電路有要求，所以對(duì)應(yīng)的電路系統(tǒng)比較復(fù)雜，并且導(dǎo)致傳輸?shù)乃俣容^低。可是這種調(diào)制方式易與數(shù)字式的儀表連接，所以在電力控制系統(tǒng)以及繼電保護(hù)領(lǐng)域應(yīng)用的較為廣泛。

壓頻轉(zhuǎn)換方式也被稱為脈沖頻率調(diào)制方式，就是通過(guò)對(duì)基帶信號(hào)的模擬進(jìn)行對(duì)載沖脈波調(diào)頻，脈沖頻率的變化規(guī)律通過(guò)基帶信號(hào)的幅值變化規(guī)律進(jìn)行觀察，進(jìn)而光源的光強(qiáng)通過(guò)脈沖調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。在低壓側(cè)一端，通過(guò)頻壓轉(zhuǎn)換器解調(diào)脈沖信號(hào)。通過(guò)壓頻轉(zhuǎn)換方式，存在于下文將要介紹的調(diào)幅方式中的溫度穩(wěn)定性以及非線性的問(wèn)題能夠有效的得到解決。并且不需要編碼，較為方便的進(jìn)行解調(diào)與調(diào)制，不管環(huán)境多么復(fù)雜都可以應(yīng)用該系統(tǒng)。在中短途的傳輸中比較適合。此外，對(duì)于光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出，可以直接將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出，不必解調(diào)。處理之后的信號(hào)在微機(jī)單元里面進(jìn)行應(yīng)用。

一般情況下，調(diào)幅方式即是將要進(jìn)行測(cè)量的信號(hào)可以不通過(guò)調(diào)制而直接作為光源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)觀察光信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)判斷被測(cè)信號(hào)的大小，光越強(qiáng)，被測(cè)信號(hào)越大，反之就會(huì)越小，而且在與之對(duì)應(yīng)的低壓側(cè)的接收電路，也是不需要解調(diào)電路的。此種方式的光電電路具有比較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)電路，但是通過(guò)光纖的信號(hào)是模擬信號(hào)，一些外界因素例如噪音溫度等將會(huì)對(duì)信號(hào)產(chǎn)生較大的影響，線性度比較低，穩(wěn)定性相對(duì)來(lái)說(shuō)較差，所以在實(shí)際應(yīng)用時(shí)具有一定的難度。其適用在外界溫度變化較小的環(huán)境里，且僅適合較短距離的傳輸。

3.光電技術(shù)在自動(dòng)化儀表中實(shí)現(xiàn)方法及原理

要想實(shí)現(xiàn)測(cè)量電參數(shù)的自動(dòng)化，首先要研制出可以實(shí)現(xiàn)人眼功能的儀器來(lái)代替人眼的測(cè)量，而且該儀器的性能和瞄準(zhǔn)度一定要高，當(dāng)前大多數(shù)使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器例如標(biāo)準(zhǔn)源、標(biāo)準(zhǔn)表等都自帶和上位機(jī)向連接的端口，在硬件方面，要想實(shí)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)的自動(dòng)化還是比較簡(jiǎn)單的，若將質(zhì)量在不斷提高的CCD器件看作是一個(gè)人眼仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，是完全能夠?qū)崿F(xiàn)電參數(shù)測(cè)量的自動(dòng)化的。具體的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

3.1 利用光原理的成像系統(tǒng)以及分辨率較高的CCD

圖3所示的為光學(xué)成像原理圖，其體現(xiàn)的主要是通過(guò)遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，使被測(cè)量的儀表指針以及表盤映射到CCD器件的表面，通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的作用，CCD器件把指針以及表盤的相關(guān)信號(hào)傳送給模數(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。傳輸?shù)臄?shù)據(jù)在存儲(chǔ)器中以矩陣的形式進(jìn)行存儲(chǔ)，便于計(jì)算機(jī)識(shí)別成像數(shù)據(jù)。通常情況下敏單元的尺寸為10m×10m的。而1024×1024為面陣CCD的尺寸。此種照明方式為同軸照明，通過(guò)光源亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。使用16位的模數(shù)數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行模數(shù)信號(hào)的采集，這種采集方式可以將非線性誤差控制在0.006FSR以內(nèi)，進(jìn)行轉(zhuǎn)換的時(shí)間不大于17微秒。

3.2 微機(jī)控制技術(shù)

當(dāng)前的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)可以被分為兩部分內(nèi)容，一部分是將VC語(yǔ)言作為計(jì)算機(jī)的操作平臺(tái)，與數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)相結(jié)合共同構(gòu)成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件，控制方式如下：通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)需要檢測(cè)的指針表的測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，譬如對(duì)于5安培的表，可以將五個(gè)點(diǎn)設(shè)置在20%、40%、60%、80%、100%處，分別對(duì)應(yīng)著1到5安培五個(gè)點(diǎn)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)給標(biāo)準(zhǔn)源發(fā)出信號(hào)令電流進(jìn)行平滑的上升，當(dāng)指針與表盤的20%刻度向吻合的時(shí)候計(jì)算機(jī)將向標(biāo)準(zhǔn)源再次發(fā)出信號(hào)，令計(jì)算機(jī)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)源上的數(shù)值進(jìn)行讀數(shù)，隨之與1安培進(jìn)行比較，得出誤差，對(duì)測(cè)量的結(jié)果進(jìn)行儲(chǔ)存。當(dāng)五個(gè)點(diǎn)都測(cè)試完以后進(jìn)行測(cè)試證書(shū)的打印。

另一部分則是對(duì)數(shù)字圖像的處理軟件。首先計(jì)算機(jī)先對(duì)指針信號(hào)以及表盤刻度信號(hào)進(jìn)行處理，通過(guò)中值濾波以及高斯濾波進(jìn)行噪聲信號(hào)的處理；利用CANNY算子對(duì)提取圖像的邊緣，可以對(duì)噪聲的干擾進(jìn)行抵抗，使得提取數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，采用灰度矩法的亞像素細(xì)分定位可以提高細(xì)分精度；為了達(dá)到更高精度的擬合度，可以將最小二乘法應(yīng)用在圖像擬合工序里面。經(jīng)過(guò)了上面的數(shù)字圖像化處理，可以使計(jì)算機(jī)的識(shí)別精度比人眼對(duì)刻線以及指針的識(shí)別精度高出五倍左右。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)的三相交流源

這種交流源通常分成三個(gè)部分：（1）由精度較高的數(shù)字所合成的三相信號(hào)源。波形存儲(chǔ)器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器組成的精度非常高的三相信號(hào)源。通過(guò)脈沖調(diào)寬技術(shù)對(duì)信號(hào)源的調(diào)幅進(jìn)行直流基準(zhǔn)源的設(shè)計(jì)，對(duì)于信號(hào)源的相頻的調(diào)制可以通過(guò)頻率綜合器、鎖相環(huán)技術(shù)以及脈沖移相技術(shù)的設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。將信號(hào)源作為標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)源的交流基準(zhǔn)可以在較短的時(shí)間里使其穩(wěn)定時(shí)間保持在20×10-6/3min；（2）電流及電壓放大器內(nèi)帶有前饋控制：放大器的作用是將信號(hào)在幅值和功率方面進(jìn)行放大，以便可以使自身能夠帶動(dòng)功率為20瓦的負(fù)載，之所以將前饋控制技術(shù)引進(jìn)來(lái)是因?yàn)榇隧?xiàng)技術(shù)為無(wú)差調(diào)節(jié)的技術(shù)，它對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)的準(zhǔn)確跟蹤不受任何負(fù)載變化的影響，始終保持放大器輸入與輸出信號(hào)的一致性；（3）矢量的采樣：這是一種對(duì)全部信息進(jìn)行采樣的技術(shù)，不僅包括了信號(hào)中的相位信息，還包括了幅值以及諧波信息，這些都可以在采樣完成后通過(guò)反饋控制送至控制回路。此種方案對(duì)標(biāo)準(zhǔn)源的研制結(jié)果在控制相位精度、時(shí)間響應(yīng)和采用了計(jì)算式反饋以及有效值反饋所研制出的結(jié)果進(jìn)行比較更符合自動(dòng)化測(cè)量的要求。

4.尚未解決的問(wèn)題

4.1 發(fā)射電路的供電問(wèn)題

應(yīng)用在較多領(lǐng)域中的光電傳輸系統(tǒng)均屬于有源系統(tǒng)，高壓側(cè)的供電電源是否穩(wěn)定影響到了整個(gè)傳輸系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，當(dāng)前所了解到的有源的給高壓側(cè)的供電形式主要有三種：（1）通過(guò)高壓母線進(jìn)行供電；（2）把低壓側(cè)的電能轉(zhuǎn)化為光能，然后由光纖輸送至高壓端，再轉(zhuǎn)為電能為系統(tǒng)供電；（3）通過(guò)電池進(jìn)行供電。方法一存在的缺點(diǎn)是一旦流經(jīng)母線的電流過(guò)小的時(shí)候電路就無(wú)法得到正常的供電，但是當(dāng)流經(jīng)母線的電流過(guò)大的時(shí)候又會(huì)使系統(tǒng)受到較大的沖擊，此時(shí)電路極易受到損壞；方法二的性能雖然比較穩(wěn)定，卻受到激光輸出功率的約束，尤其是受到光電轉(zhuǎn)換效率的影響，所以提出了微功耗的要求。方法三存在的問(wèn)題是因?yàn)殡姵厮峁┑哪芰坑邢?，要求?duì)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮到供電控制，除此以外就是更換電池的工作比較麻煩。另外，其它的供電方式譬如說(shuō)風(fēng)能供電、太陽(yáng)能受外界環(huán)境的影響比較嚴(yán)重，所以穩(wěn)定性比較差。

4.2 傳輸過(guò)程中的抑制干擾問(wèn)題

雖然與傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)相比較，光電傳輸系統(tǒng)具有較高的抗電磁干擾的能力，可是由于光電傳輸系統(tǒng)由發(fā)射和接收電路以及光纖三部分組成，為了保證系統(tǒng)的整體抑制干擾的能力均衡，要對(duì)電路進(jìn)行加強(qiáng)，特別要注意高壓側(cè)的電路對(duì)電磁干擾的抑制能力。為了保證發(fā)射電路不受電磁的干擾，必須要做好發(fā)射電路的屏蔽工作，除此以外，還要對(duì)發(fā)射電路的電源以及與其相連接的導(dǎo)線的屏蔽給予高度重視。

4.3 運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定問(wèn)題

系統(tǒng)的穩(wěn)定性對(duì)處在環(huán)境較復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)尤為重要，所以，長(zhǎng)期運(yùn)行的光電傳輸系統(tǒng)中的各個(gè)電子元器件的穩(wěn)定性及可靠性亟待解決。

4.4 精度問(wèn)題

要想使光電技術(shù)逐步的替代傳統(tǒng)的傳輸技術(shù)，傳輸?shù)木仁鞘滓鉀Q的問(wèn)題，所以對(duì)于光功率波動(dòng)的消除以及溫度的變化等問(wèn)題都要及時(shí)采取措施解決。

4.5 工藝加工問(wèn)題

光纖、發(fā)光二極管以及光電檢測(cè)器件都屬于光電傳輸系統(tǒng)內(nèi)的器件，這里面存在著較大的光纖與光源的耦合問(wèn)題，所以，光電傳輸?shù)墓に囈蟊葌鹘y(tǒng)的要求更高，除此以外，對(duì)工作中不可避免振動(dòng)的抑制以及消除的要求也使得光電傳輸?shù)墓に囈筇嵘艘粋€(gè)水平。

5.結(jié)束語(yǔ)

光電技術(shù)應(yīng)用在測(cè)量領(lǐng)域中已經(jīng)有較長(zhǎng)時(shí)間，伴隨著光電技術(shù)的不斷發(fā)展，自動(dòng)化儀表中以點(diǎn)測(cè)量為主的自動(dòng)化儀表也在慢慢地發(fā)生著變化，較高水平的功能技術(shù)使自動(dòng)化儀表測(cè)量技術(shù)得到了更加寬廣的發(fā)展領(lǐng)域，并且也促進(jìn)了電參數(shù)測(cè)量方式的不斷發(fā)展。雖然完全的自動(dòng)化測(cè)量功能并沒(méi)有在電能表測(cè)量中得到實(shí)現(xiàn)。但是當(dāng)前的電子信息技術(shù)以及光電技術(shù)正在高速的發(fā)展著，自動(dòng)化儀表測(cè)量的發(fā)展前景將會(huì)更加光明，并且逐步實(shí)現(xiàn)儀表測(cè)量的全自動(dòng)化。所以，有必要在測(cè)量系統(tǒng)領(lǐng)域中給出更深入的探究，使自動(dòng)化儀表測(cè)量得到發(fā)展，發(fā)揮光電技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]張旭忠.自動(dòng)化儀表測(cè)量系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與煤堆體積測(cè)量應(yīng)用分析[J].總裁，2009（2）.

[2]王茂盛.自控溫電伴熱材料在儀表測(cè)量管線上的應(yīng)用[J].石油化工應(yīng)用，2007（5）.

[3]肖太民.自動(dòng)化儀表的故障分析及維修方法[J].中國(guó)科技縱橫，2012（1）.

第4篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：廣播電視工程；數(shù)字音頻技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN948 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

廣播媒體是最先出聲的媒介，發(fā)展至今已經(jīng)有上百年的歷史。不同歷史時(shí)期廣播發(fā)揮的作用存在差異，20世紀(jì)80年代廣播是各類媒介中的佼佼者，隨著電視和互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，廣播一直以低調(diào)的身份存在著。改革開(kāi)放以來(lái)，調(diào)頻收音機(jī)越來(lái)越普及，并憑借高度的伴隨性、便捷性以及及時(shí)性成為大眾喜愛(ài)的傳媒方式，20世紀(jì)80年代至21世紀(jì)初，到處可以聽(tīng)見(jiàn)廣播的聲音，并以各種豐富多彩的節(jié)目?jī)?nèi)容吸引聽(tīng)眾的注意力。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，廣播電視已經(jīng)從傳統(tǒng)的音頻技術(shù)時(shí)代專項(xiàng)數(shù)字化時(shí)代，傳統(tǒng)的卡帶被現(xiàn)代光盤所取代。數(shù)字音頻技術(shù)是集數(shù)字轉(zhuǎn)換技術(shù)、音頻處理、存儲(chǔ)以及傳輸?shù)葹橐惑w的高科技，有效提升了廣播電視工程的精準(zhǔn)性和細(xì)微性，為用戶帶來(lái)更加清晰的視聽(tīng)效果。下面本文將對(duì)數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)及運(yùn)用做詳細(xì)分析。

1 數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 擴(kuò)展音頻軌道

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，數(shù)字音頻技術(shù)也隨之發(fā)展起來(lái)，并被廣泛應(yīng)用于廣播電視工程中，主要包含錄制音頻、節(jié)目管理以及數(shù)字音頻播出三大領(lǐng)域。數(shù)字音頻技術(shù)大大拓展了廣播電視音頻的軌道，提升了音樂(lè)節(jié)目品質(zhì)，改善了語(yǔ)言類節(jié)目制作效率。數(shù)字音頻技術(shù)利用64軌硬盤錄音，在錄制過(guò)程中如果出現(xiàn)偏差，可以通過(guò)補(bǔ)錄或搬軌等進(jìn)行修補(bǔ)，拓展了音頻擴(kuò)音軌道操作，提升了電視畫(huà)質(zhì)和音質(zhì)，從而為用戶提供更優(yōu)質(zhì)的視覺(jué)聽(tīng)覺(jué)體驗(yàn)。

1.2 音頻剪輯精準(zhǔn)

采用數(shù)字音頻技術(shù)對(duì)廣播電視節(jié)目進(jìn)行管理，它能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的音頻剪輯功能，它能夠在高解像度的計(jì)算機(jī)屏幕下對(duì)數(shù)字音頻盡心精確編輯，引用了當(dāng)下最先進(jìn)的波形技術(shù)，能夠?qū)⒋扪a(bǔ)的文件中的聲音數(shù)據(jù)顯示在電腦屏幕中。節(jié)目剪輯師可以通過(guò)對(duì)其便捷而高效的音頻剪輯，實(shí)現(xiàn)高效率、高精準(zhǔn)地劍姬，從而有效提升音頻的精確度，改善電視節(jié)目音頻播放的效率，讓用戶感受到高質(zhì)量的音頻節(jié)目體驗(yàn)。

1.3 存儲(chǔ)信息

廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)屬于較為先進(jìn)的技術(shù)，與傳統(tǒng)的音頻技術(shù)相比，它具備高效的存儲(chǔ)信息的功能，依托互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有及時(shí)性、便捷性、中心化、交互、個(gè)性化等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)Y源進(jìn)行共享。數(shù)字音頻技術(shù)中存儲(chǔ)的資源與電腦數(shù)據(jù)存儲(chǔ)資源想死，同時(shí)也能夠?yàn)橛脩籼峁┮纛l信息存儲(chǔ)，在查找音頻數(shù)據(jù)時(shí)，能夠在短時(shí)間內(nèi)查找到目標(biāo)數(shù)據(jù)，方便快捷，有效地促進(jìn)了廣播電視工程的發(fā)展。

1.4 廣播系統(tǒng)

數(shù)字音頻技術(shù)還具有無(wú)線傳輸、壓縮編碼、運(yùn)用組網(wǎng)等功能，無(wú)線傳輸能夠?qū)崿F(xiàn)隨時(shí)隨地?cái)?shù)據(jù)傳輸操作。壓縮解碼技術(shù)能夠通過(guò)人耳對(duì)聲音信號(hào)的接收和辨別的能力對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行何學(xué)油畫(huà)編碼，解決人耳對(duì)弱信號(hào)音頻辨別能力弱的問(wèn)題，從而改進(jìn)廣播電視傳播技術(shù)，提升用戶滿意率，促進(jìn)廣播電視在用戶群體中廣泛推廣使用[3]。

2 數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

2.1 數(shù)字調(diào)音臺(tái)

數(shù)字調(diào)音臺(tái)是廣播電視工程中的組成部分之一，它的主要作用是處理廣播電視中的雜音，確保向用戶呈現(xiàn)的音質(zhì)的完整優(yōu)質(zhì)的，進(jìn)一步完善電視節(jié)目播放的音質(zhì)水平。數(shù)字音頻技術(shù)能夠有效組織播放中音效產(chǎn)生的串音、雜音或參雜的噪音，利用數(shù)字調(diào)音臺(tái)和高效的修補(bǔ)技術(shù)，能夠大大提升電視廣播整體播放的質(zhì)量和效率，使廣播電視播放環(huán)境更加豐富和廣泛，實(shí)現(xiàn)占用體積小、切換通路多的目的，進(jìn)而滿足用戶高技術(shù)、高標(biāo)準(zhǔn)的需求。

2.2 音頻嵌入技術(shù)

從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，音頻嵌入技術(shù)在廣播電視工程中運(yùn)用非常普遍，譬如其能夠使存在問(wèn)題的節(jié)目進(jìn)行技術(shù)監(jiān)督和介入，能夠在很大程度上保障節(jié)目的完整性以及精確性，提高節(jié)目視聽(tīng)效果。目前音頻嵌入技術(shù)主要用在廣播電視節(jié)目的前期和后期制作中，促使廣播電視工作逐漸細(xì)致化分工，其可以有效的解決了廣播電視節(jié)目制作中很多難題。

2.3“云端”廣播電視技術(shù)

傳統(tǒng)廣播電視節(jié)目具有稍縱即逝、過(guò)耳不留的特點(diǎn)，用戶在收聽(tīng)過(guò)程中廣播信息保留在用戶記憶中的內(nèi)容較少，且呈現(xiàn)碎片狀，缺乏完整性。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化媒體技術(shù)的更新進(jìn)步，各種云存儲(chǔ)、云計(jì)算等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃發(fā)展，廣播也逐漸運(yùn)用了數(shù)字音頻技術(shù)中的云存儲(chǔ)功能，重新改變了廣播電視的收聽(tīng)方式。云存儲(chǔ)將大量的音頻信息存儲(chǔ)在云端，也就是說(shuō)廣播電視節(jié)目被保存在互聯(lián)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，用戶只要在聯(lián)網(wǎng)的情況下通過(guò)任何終端就能接入云平臺(tái)隨時(shí)隨地收聽(tīng)云廣播。而這些被存儲(chǔ)在云端的音頻資料采用云計(jì)算和數(shù)據(jù)庫(kù)的功能，為客戶提供更多元化、更精準(zhǔn)、更人性化的服務(wù)?，F(xiàn)階段跨地域、跨平臺(tái)、跨終端收聽(tīng)廣播節(jié)目已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，在互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)下，傳統(tǒng)廣播實(shí)現(xiàn)云端廣播夢(mèng)成為顯示，并逐漸成為一種可以平等自由分享的大眾化廣播平臺(tái)。以美國(guó)著名網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)“潘多拉”為例，它將“音樂(lè)組計(jì)劃”收錄了全球80多萬(wàn)首經(jīng)過(guò)單獨(dú)分析的歌曲，這些歌曲來(lái)自8萬(wàn)名歌手，總計(jì)擁有超過(guò)14億個(gè)“云斷私人電臺(tái)”，平均每名注冊(cè)用戶擁有的“云端私人電臺(tái)”超過(guò)17個(gè)，而這些保存在云端的數(shù)據(jù)資源在大數(shù)據(jù)庫(kù)的影響下，可以為用戶提供更豐富、更精準(zhǔn)的視聽(tīng)服務(wù)。

2.4 社交廣播電視技術(shù)

現(xiàn)代都市人群中中日常社交活動(dòng)是必不可少的生活內(nèi)容，社交是媒體實(shí)現(xiàn)“人與人溝通”的重要體現(xiàn)。擁有社交屬性的媒體更能夠激發(fā)用戶的主動(dòng)傳播性和主動(dòng)連接性，用戶也更樂(lè)衷于內(nèi)容自創(chuàng)自產(chǎn)?；ヂ?lián)網(wǎng)時(shí)代的數(shù)字音頻技術(shù)改變了傳統(tǒng)“你說(shuō)我聽(tīng)”的單向傳播路線，更多的是以“一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多”的多元化傳授模式進(jìn)行廣播服務(wù)，豐富了廣播電視傳播渠道，又使傳播過(guò)程中充滿無(wú)限變數(shù)和新奇，讓互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的廣播電視媒體具有強(qiáng)大的交互式社交功能，有效加強(qiáng)了用戶之間的社交聯(lián)系，強(qiáng)化內(nèi)容提供者的相互關(guān)聯(lián)度。以美國(guó)的網(wǎng)絡(luò)社交電臺(tái)“潘多拉電臺(tái)”為例，該電臺(tái)在建立之初到現(xiàn)在，逐步退出了社交網(wǎng)絡(luò)功能，用戶可以建立個(gè)人主頁(yè)，在主頁(yè)上有分享、聊天、貼吧等功能，加強(qiáng)了以音樂(lè)為主的社交關(guān)系。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)字音頻技術(shù)是指以互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托的產(chǎn)生于報(bào)紙、廣播、電視之后的具有數(shù)字化、多媒體化、時(shí)效性和交互性的新型媒體傳播形式，它具有快速、準(zhǔn)確、廣泛地傳遞新聞信息的功能，也具有傳統(tǒng)傳播方式所不能實(shí)現(xiàn)的新型功能，比如傳播速度快、覆蓋面廣、互動(dòng)性強(qiáng)等?，F(xiàn)階段，在數(shù)字化信息技術(shù)的更新?lián)Q代趨勢(shì)下，數(shù)字音頻技術(shù)的普廣度越來(lái)越高，數(shù)字音頻技術(shù)的用戶已經(jīng)從高端用戶、個(gè)別人群向普通群眾和大眾人群推廣，成為老百姓居家必備的生活必需品。從當(dāng)前越來(lái)越普及的網(wǎng)絡(luò)電視、車載移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)光桿、視頻點(diǎn)播、樓宇電視等的發(fā)展態(tài)勢(shì)來(lái)看，數(shù)字音頻技術(shù)以其信息量大、覆蓋面廣、使用方便快捷、傳播速度快等優(yōu)勢(shì)備受廣大人們?nèi)罕姷南矏?ài)。廣播電視工程中廣泛引用數(shù)字音頻技術(shù)，大大提高了音頻錄制、剪輯工作的工作效率，有效改善了電視節(jié)目質(zhì)量。未來(lái)數(shù)字音頻技術(shù)將會(huì)與新媒體傳播技術(shù)相結(jié)合，改變?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)信息時(shí)展下的廣播電視工程技術(shù)的新格局。

參考文獻(xiàn)

[1]楊麗梅.數(shù)字音頻技術(shù)在廣播電視工程中的優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用[J].西部廣播電視，2015（19）：194.

[2]沙建鵬.廣播電視工程中數(shù)字音頻技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用[J].新聞傳播，2015（04）：98.

第5篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：光學(xué)技術(shù)；數(shù)字電影放映；應(yīng)用

進(jìn)入數(shù)字電影時(shí)代以來(lái)，傳統(tǒng)膠片電影的放映系統(tǒng)已經(jīng)逐步淡出了電影舞臺(tái)，影院工作者們?cè)?jīng)輕車熟路的放映膠片電影的技術(shù)也幾乎沒(méi)有用處了，因此，要了解數(shù)字電影放映系統(tǒng)，發(fā)展完善其放映技術(shù)，就必須深入開(kāi)展數(shù)字電影放映系統(tǒng)工作原理和程序的研究。21世紀(jì)以來(lái)，光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用范圍日益增加，研究和探討光學(xué)技術(shù)在電影放映系統(tǒng)的應(yīng)用不但可以了解光學(xué)技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用實(shí)效，而且可以增加人們對(duì)數(shù)字電影放映系統(tǒng)的知識(shí)累積，促進(jìn)電影行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

一、光學(xué)技術(shù)

光學(xué)，即研究光的科學(xué)，它的主要研究對(duì)象為光的產(chǎn)生、本質(zhì)以及光與物質(zhì)的相互作用。雖然光學(xué)是一門專門的學(xué)科，但是就光學(xué)的發(fā)展性來(lái)說(shuō)，光學(xué)及自身工程學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了很大的變化。光學(xué)技術(shù)是一種應(yīng)用極為廣泛的載體，幾乎所有大型系統(tǒng)都需要發(fā)揮其載體作用，信息技術(shù)、醫(yī)療行業(yè)、能源應(yīng)用等諸多領(lǐng)域都需要光學(xué)技術(shù)的支持和傳載。

二、數(shù)字電影放映系統(tǒng)

數(shù)字電影系統(tǒng)最重要的部分就是放映系統(tǒng)，它是決定數(shù)字電影放映實(shí)際效果的最終技術(shù)關(guān)口。絕大多數(shù)觀眾認(rèn)為只有好的電影放映機(jī)加上最原始的拷貝電影，電影畫(huà)面才能栩栩如生。然而，傳統(tǒng)的膠片電影因?yàn)榉庞炒螖?shù)的增加，質(zhì)量會(huì)隨之下降，數(shù)字電影的效果不如將原始膠片電影進(jìn)行拷貝的效果，但是他們也不得不承認(rèn)數(shù)字電影的質(zhì)量不會(huì)隨著放映次數(shù)的增多而有所改變。

雖然傳統(tǒng)膠片電影已經(jīng)淡出電影舞臺(tái)，但是從電影院發(fā)展放映技術(shù)的歷程來(lái)看，數(shù)字電影放映系統(tǒng)的工作原理和使用的技術(shù)同傳統(tǒng)的膠片電影的放映技術(shù)之間并不存在不可逾越的差距。同傳統(tǒng)膠片電影相比，數(shù)字電影放映方式有所變化的是：膠片電影的放映機(jī)被數(shù)字電影的放映機(jī)和服務(wù)器所取代，衛(wèi)星、光纖、硬盤等數(shù)字載體取代了傳統(tǒng)的膠片拷貝。

三、光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影放映系統(tǒng)中的應(yīng)用

（一）光學(xué)原理在數(shù)字電影成像中的應(yīng)用

1.光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影投影成像中的應(yīng)用

現(xiàn)今使用最為廣泛的電影投影技術(shù)主要有數(shù)字光處理、直接光放大影像以及液晶顯示三種，發(fā)展最為成熟的是數(shù)字光處理技術(shù)。數(shù)字光處理技術(shù)的關(guān)鍵部分是數(shù)字微鏡器件[2]。它的工作原理：通過(guò)集合半導(dǎo)體晶片的“偶極”效應(yīng)來(lái)驅(qū)使電路內(nèi)部的微小動(dòng)量圍繞某一固定的軸進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，以達(dá)到使在轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)中位置相對(duì)固定的所有微鏡都發(fā)生有規(guī)律的偏轉(zhuǎn)的目的，在這種情況下，如果能夠?qū)﹄妶?chǎng)電路進(jìn)行控制，這些微鏡就能按照電路控制進(jìn)行預(yù)定的方向偏轉(zhuǎn)，而照在微鏡上面的光線也會(huì)隨之反射在不同方向。把其中同一方向的光線經(jīng)過(guò)鏡頭投射在銀幕上，就形成了微鏡在銀幕上組成的圖像了。

2.光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影彩色成像中的應(yīng)用

光學(xué)技術(shù)應(yīng)用在投影成像中雖然能得到圖像，但是要得到完整的彩色圖像，必須要將一個(gè)過(guò)濾光波的彩色輪應(yīng)用在照射至靶面的光路中，如圖1，2所示。彩色輪是由扇形的紅色、綠色和藍(lán)色的濾光片組成，它的旋轉(zhuǎn)頻率為60Hz，一秒內(nèi)能刷出180個(gè)彩場(chǎng)。在該結(jié)構(gòu)中，數(shù)字處理技術(shù)在確定彩色模式的順序后，其被分解為RGB的數(shù)據(jù)會(huì)按照對(duì)應(yīng)順序存儲(chǔ)入DMD。隨后，彩色輪接收到聚光系統(tǒng)聚集的白光后，會(huì)將白光以單色光的形式照射到DMD的表面，隨著彩色輪的旋轉(zhuǎn)，紅光、綠光和藍(lán)光都會(huì)依序投射到DMD表面（如圖2所示）。因?yàn)橐曨l信號(hào)同彩色輪是同步的，因此當(dāng)紅光投射到DMD表面時(shí)，微鏡就會(huì)根據(jù)紅光的強(qiáng)度和位置等信息而決定“開(kāi)啟”狀態(tài)，其他兩種光線也是如此。DMD的圖像被投射到屏幕以后就會(huì)形成方形的像素，這些像素就構(gòu)成了數(shù)字投影的圖像。人眼的“暫留視覺(jué)”將紅光、綠光和藍(lán)光的信息進(jìn)行綜合以后，就能得到全部的彩色圖像了。微鏡在“開(kāi)啟”狀態(tài)（-10°）時(shí)，投射和聚焦的鏡頭就會(huì)將微鏡反射出來(lái)的光線投射到屏幕上；相反，在“關(guān)閉”狀態(tài)時(shí)，吸收表面就會(huì)將反射出來(lái)的光線吸收干凈，從而消除無(wú)效光線干擾圖像的可能性（如圖1所示）。

（二）光學(xué)技術(shù)在終端投影鏡頭中的應(yīng)用

1.光學(xué)技術(shù)在鏡頭工作環(huán)境中的應(yīng)用

任何使用光學(xué)技術(shù)進(jìn)行投影的系統(tǒng)，都必須有關(guān)于工作環(huán)境參數(shù)的具體要求，如鏡頭焦距、投影孔直徑和安裝尺寸等[1]。數(shù)字電影的放映鏡頭需要考慮的工作參數(shù)則更多，如投射靶面的尺寸、靶面反射彩色輪單色光線的光程、聚合鏡片的有效厚度、分離色彩光線、鏡頭鑒別靶面像素的極限值等等。同時(shí)，在實(shí)際操作過(guò)程中，一旦圖像亮度超過(guò)5000流明，就要考慮氙燈使用時(shí)產(chǎn)生的過(guò)高溫度，提高鏡頭耐高溫的水平。

2.確定鏡頭焦距

按我國(guó)目前使用最為廣泛的BARCO公司出產(chǎn)的有2K像素水平的DP100的機(jī)型來(lái)說(shuō)，依據(jù)以往設(shè)計(jì)和使用放映電影鏡頭的經(jīng)驗(yàn)，影院都是在固定距離下進(jìn)行放映，因此固定鏡頭的設(shè)計(jì)符合絕大部分影院的要求。從上面提到的DP100來(lái)看，有35mm-41mm， 42mm-52mm，40mm-67mm以及70mm-95mm這幾種從35mm到95mm都有覆蓋的焦距鏡頭可供選擇，以最少的鏡頭達(dá)到了大多數(shù)使用者的要求。然而，雖然變焦鏡頭的種類較少，但是其價(jià)格相當(dāng)昂貴，增加了使用者的消費(fèi)成本。所以，通過(guò)自行設(shè)計(jì)變焦鏡頭，我們生產(chǎn)出了從40mm到120mm的10鐘變焦鏡頭，在涵蓋范圍同上述機(jī)型基本一致的前提下，大大降低了使用者的采購(gòu)成本。

3.確定光學(xué)鏡頭后工作的距離

要確定后工作距離有兩種方法，第一種就是對(duì)放映機(jī)的光學(xué)引擎進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，但是因?yàn)楣鈱W(xué)引擎作為放映機(jī)的關(guān)鍵部分被存放在一個(gè)密封的地方，我們很難對(duì)其進(jìn)行實(shí)際測(cè)量[3]；第二種方法則是在了解靶面的長(zhǎng)和寬以及分離色光和聚合鏡片的形式后，根據(jù)逆向運(yùn)算其對(duì)應(yīng)比例得出相近的后工作距離的數(shù)值。這種運(yùn)算方式能夠?qū)崿F(xiàn)，最主要的原因是分離色光和聚合鏡片的形式都是固定的，其計(jì)算尺寸也是根據(jù)光束的尺寸而進(jìn)行比例縮放的，在整個(gè)逆向計(jì)算過(guò)程中，唯一的可變因素就是分離紅光和綠光的角度差異，而這個(gè)差異可以從放映機(jī)的外型結(jié)構(gòu)獲得，無(wú)需進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部，相對(duì)第一種方法更為方便。

4.確定鏡頭結(jié)構(gòu)

所有對(duì)光學(xué)技術(shù)了解透徹的工程師們都清楚的知道，當(dāng)電影放映鏡頭的后工作距離同焦距的比例在0.5-0.7的范圍內(nèi)時(shí)，鏡頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單。然而，一旦鏡頭焦距達(dá)到40mm，兩者之間的比例接近于3，這種情況下就只能選擇遠(yuǎn)心光路的鏡頭結(jié)構(gòu)。因?yàn)檫h(yuǎn)心光路的鏡頭孔徑相對(duì)較小，其設(shè)計(jì)難度較大，再加上要將鏡頭要承受照度為6000流明時(shí)的高溫納入考慮范圍，因此，只能將遠(yuǎn)心光路進(jìn)行權(quán)全分離式的改進(jìn)，以期使改進(jìn)后的結(jié)構(gòu)滿足以上所有要求。

（三）像差

使用光學(xué)技術(shù)形成的投像畫(huà)面，畫(huà)質(zhì)效果會(huì)受到光學(xué)像差的影響，電影放映機(jī)也不例外[3]。光源、分離色光、靶面投射、聚合鏡片以及投射鏡頭都會(huì)影響最終放映圖像的效果，影響觀眾觀看影片的效果。因此，研究投影像差、根據(jù)光學(xué)原理減少像差就變得極其重要。

四、結(jié)語(yǔ)

數(shù)字電影是以數(shù)碼技術(shù)為工具進(jìn)行拍攝、傳播和保留的具有廣大觀眾源的新型電影，光學(xué)技術(shù)對(duì)數(shù)字電影放映系統(tǒng)領(lǐng)域的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。了解光學(xué)技術(shù)在數(shù)字電影系統(tǒng)中的應(yīng)用范圍和應(yīng)用原理是符合社會(huì)需要的具有實(shí)際意義的課題，它不但能滿足學(xué)者們研究光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的要求，而且能為人們不斷發(fā)展和完善數(shù)字電影放映系統(tǒng)提供技術(shù)支持和保障。

參考文獻(xiàn)：

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[3]鄒靜嫻.數(shù)字光處理（DLP） 投影系統(tǒng)[J].電視技術(shù)，2003（1）：4-8.

第6篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；燈光控制；應(yīng)用探討

一、電子開(kāi)關(guān)的種類

電子開(kāi)關(guān)的種類繁多，其中常見(jiàn)的是聲光控延遲開(kāi)關(guān)、觸摸式延時(shí)開(kāi)關(guān)、紅外線感應(yīng)開(kāi)關(guān)、光電感應(yīng)開(kāi)關(guān)等。日常樓道中的燈光控制一般采用聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)與觸摸式延時(shí)開(kāi)關(guān)。

二、工作原理

1、聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)

所謂聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)，就是通過(guò)聲音和光線來(lái)實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟，并于一段時(shí)間后開(kāi)關(guān)自動(dòng)閉合，等待下次的聲音或光線來(lái)重新啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)主要由以下幾部分構(gòu)成，即與門電路、活筒和光敏電阻、由光控電路、聲控電路和延時(shí)電路等。其原理可以簡(jiǎn)單的解釋為利用話筒來(lái)搜集聲音，比如擊掌聲、腳步聲等，將這些聲音信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)耦合與放大處理后，實(shí)現(xiàn)電子開(kāi)關(guān)效應(yīng)。

當(dāng)聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)所處環(huán)境光線較強(qiáng)時(shí)，光敏電阻阻值會(huì)很小，其兩端電壓近似為零，失去光控作用，電子開(kāi)關(guān)始終處于斷開(kāi)狀態(tài)，與此同時(shí)，即使發(fā)生很大的響聲，燈也不會(huì)變亮，以利于白天的節(jié)電作用；當(dāng)聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)所處環(huán)境光線較暗時(shí)，光敏電阻阻值會(huì)很大，兩端電壓變高，光控電路處于導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)一旦有足夠的聲響，再有聲控電路處理聲音信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)電子開(kāi)關(guān)開(kāi)啟，達(dá)到了延時(shí)照明的作用，待一定時(shí)間后，開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，保持節(jié)電，等再有聲響實(shí)現(xiàn)照明。

聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)為開(kāi)關(guān)面板的表層配有光敏二級(jí)管，其內(nèi)部配有柱極體話筒。光敏二級(jí)管在黑暗之中時(shí)會(huì)非常敏感，有效發(fā)揮其作用。當(dāng)光線的暗度達(dá)到一定程度時(shí)，光敏二級(jí)管可以感應(yīng)，并在其電子線路板上形成一股脈沖電流，此時(shí)光敏二級(jí)管一路電路為關(guān)閉狀態(tài)，此時(shí)一旦有足夠的聲響，柱極體話筒會(huì)形成一樣的脈沖電流，使得開(kāi)關(guān)電路連通起來(lái)，出現(xiàn)燈亮照明。

2、觸摸式延時(shí)開(kāi)關(guān)

觸摸式延時(shí)開(kāi)關(guān)的工作原理較為簡(jiǎn)易，其主要由電源電路、晶閘管開(kāi)關(guān)電路、延時(shí)電路等來(lái)構(gòu)成。無(wú)人觸摸其開(kāi)關(guān)外面的金屬片時(shí)，整個(gè)電路處于斷開(kāi)狀態(tài)，以節(jié)約電量。一旦人觸摸了其電極，即那片金屬時(shí)，燈就會(huì)變亮，其原理是利用人體泄露電流形成回路，待觸摸時(shí)產(chǎn)生一個(gè)觸摸電壓，使得電路中的融發(fā)器發(fā)生作用，開(kāi)通了開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)亮燈。待人手離開(kāi)后，電路失去了觸發(fā)電壓，開(kāi)關(guān)被斷開(kāi)，電容逐漸向外放電，待一定時(shí)間耗盡電容電量時(shí)，燈自動(dòng)滅掉。如果想要經(jīng)觸摸后長(zhǎng)時(shí)間照明，通過(guò)提升電容數(shù)值即可滿足。

3、電子技術(shù)在燈光控制中的應(yīng)用趨勢(shì)

多年以來(lái)，我國(guó)的建筑物使用的都是傳統(tǒng)的照明控制技術(shù)，很多樓宇都是使用電子開(kāi)關(guān)來(lái)進(jìn)行區(qū)域內(nèi)的照明或是定時(shí)開(kāi)關(guān)。隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平的飛速發(fā)展，人們對(duì)生活與工作環(huán)境條件的不斷提高，傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足節(jié)能、環(huán)保、舒適等要求，從而一種智能化的照明控制系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

智能化照明控制系統(tǒng)就是利用了電子等現(xiàn)代高科技手段，輔以改良的燈具設(shè)備，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)控制整個(gè)照明，實(shí)現(xiàn)人性化服務(wù)。目前智能化照明控制系統(tǒng)主要包括兩種，即中央集中控制系統(tǒng)與區(qū)域式控制系統(tǒng)。

以日常工作的樓宇為例進(jìn)行分析，依照其功能來(lái)劃分區(qū)域，通常包括門廳、會(huì)議室、辦公區(qū)、多功能廳等，每個(gè)區(qū)域?qū)τ谡彰鞫榷加邢鄳?yīng)的要求。辦公區(qū)域的光源常以白熾燈、熒光燈為主。在白天進(jìn)行工作時(shí)，智能化照明系統(tǒng)可以融入自然光，實(shí)時(shí)配以燈具來(lái)補(bǔ)償照明度，在節(jié)約能源的同時(shí)，維持了工作人員舒適度視覺(jué)環(huán)境。

一座辦公樓宇按時(shí)間劃分，常包括白天、午休、晚上、清掃等，利用智能化照明控制系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定好相應(yīng)時(shí)間段的照明效果，在白天工作人員進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)開(kāi)燈，配合自然光調(diào)節(jié)至合理程度。即使是陰天下雨時(shí)自然光變?nèi)?，但是室?nèi)等會(huì)相應(yīng)增加亮度，確保工作人員舒適工作。當(dāng)午休時(shí)間來(lái)到時(shí)，室內(nèi)光線會(huì)變得柔和，保障工作人員能夠休息或放松精神；待一天工作結(jié)束，進(jìn)入晚上時(shí)，樓宇內(nèi)的光線會(huì)在智能照明系統(tǒng)控制下，相應(yīng)關(guān)閉或調(diào)暗不同區(qū)域的照明度，與此同時(shí)，智能傳感器的動(dòng)靜探測(cè)功能啟動(dòng)，以保證萬(wàn)一有人員進(jìn)出時(shí)，可以提供有效照明，保障其安全。當(dāng)處于清掃時(shí)間時(shí)，需要打掃區(qū)域的燈僅保持清掃所需亮度，并有智能傳感器配合發(fā)揮作用，有清掃時(shí)提供照明，待保潔人員離開(kāi)后，燈會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，節(jié)省電源。

三、現(xiàn)代智能照明技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

科學(xué)技術(shù)不斷更新、進(jìn)步，提升了當(dāng)今照明技術(shù)走向智能化，發(fā)揮出了其顯著的優(yōu)越性，目前智能照明技術(shù)在我國(guó)建筑當(dāng)中的應(yīng)用日益普及，因?yàn)樗梢詾槲覀兊墓ぷ魃顜?lái)五個(gè)方面的好處。

1、智能照明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化的照明控制。智能化的照明控制能夠令建筑照明系統(tǒng)處于全自動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定好所需要的工作運(yùn)行狀態(tài)，并且這些狀態(tài)可以按照規(guī)定時(shí)間自動(dòng)實(shí)現(xiàn)切換，實(shí)現(xiàn)照明效果的最佳程度。智能化照明系統(tǒng)在任何地點(diǎn)、時(shí)間、氣象條件下都可以順利運(yùn)行，因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)搜集自然光，自動(dòng)化地調(diào)節(jié)照明強(qiáng)度，以確保每個(gè)區(qū)域的照明度符合預(yù)先設(shè)定的要求，滿足人們的正常工作與生活。

2、智能化照明系統(tǒng)可以改善環(huán)境，提高效率。在工作場(chǎng)所中良好的光線是保證工作效率的必要條件之一。適宜的照明度、人性化的照明控制系統(tǒng)需要有智能化的照明系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。智能照明系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)光模塊的控制面板，來(lái)保證每個(gè)房間內(nèi)相適宜的照明度，在提升了照明均勻度的同時(shí)，也卓有成效地解決了頻閃效應(yīng)問(wèn)題，避免了工作人員出現(xiàn)頭昏腦脹、眼睛疲勞等身體不適問(wèn)題。

3、智能照明系統(tǒng)可以靈活地變換場(chǎng)景。智能化照明系統(tǒng)可以預(yù)先設(shè)定好在不同場(chǎng)景中，提供相應(yīng)的照明效果，僅需要操作其控制面板即可設(shè)置照明場(chǎng)景模式，不同的場(chǎng)景模式可以更好地配合具體工作環(huán)境所需的照明度，比如會(huì)議照明模式、工作照明模式、酒會(huì)照明模式等。此外，用戶利用便捷式編程器來(lái)接入編程接口，也可以來(lái)變換各種場(chǎng)景模式。

4、智能照明系統(tǒng)能延長(zhǎng)燈具壽命、減少維修工作量。電網(wǎng)過(guò)壓是損害燈具的主要原因之一，然而智能化照明系統(tǒng)是一種軟啟動(dòng)方式，可以控制電網(wǎng)的沖擊電壓或浪涌電壓，避免燈絲遭受熱沖擊，據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明，智能化照明系統(tǒng)可以延長(zhǎng)燈具壽命至少為原來(lái)的2倍。

第7篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星技術(shù) 廣播電視 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN943.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2015）12-0000-00

衛(wèi)星廣播電視利用衛(wèi)星作為信號(hào)的中繼站來(lái)傳送無(wú)線電廣播和電視信號(hào)。衛(wèi)星廣播電視，作為一種比較先進(jìn)的傳送方式，其由衛(wèi)星、上行地球站、接收站、測(cè)控站等組成。衛(wèi)星廣播電視使用到的衛(wèi)星可以是通信衛(wèi)星，也可以使廣播衛(wèi)星，但是其中效果最好的還是廣播衛(wèi)星。

1我國(guó)廣播電視衛(wèi)星直播應(yīng)用技術(shù)發(fā)展情況

直播衛(wèi)星具有頻率高、覆蓋功率大的特點(diǎn)，直播衛(wèi)星的這些特點(diǎn)使其在提高傳輸速度，擴(kuò)寬覆蓋面積等方面可以發(fā)揮很大的作用。我國(guó)對(duì)于農(nóng)村娛樂(lè)休閑情況十分重視，電視節(jié)目作為傳播社會(huì)新聞豐富農(nóng)民生活的重要方式之一更是發(fā)揮著十分重要的作用，因此我國(guó)提倡廣播電視進(jìn)農(nóng)村，而且還要做到“村村通”。在這些政策的影響下，提高廣播電視的質(zhì)量，使農(nóng)民朋友可以看上喜歡的節(jié)目等要求，都對(duì)提高衛(wèi)星直播技術(shù)提出了更高的要求。不過(guò)，衛(wèi)星電視直播在進(jìn)農(nóng)村實(shí)現(xiàn)“村村通”的過(guò)程中，還是存在一些問(wèn)題的。例如：Ku 頻段受惡劣天氣影響，比如：大風(fēng)、雨雪等，會(huì)出現(xiàn)節(jié)目模糊的情況。另外，隨著城市化進(jìn)程的加快，城市中高層建筑的數(shù)目不斷增多，會(huì)影響到電視直播節(jié)目的質(zhì)量，導(dǎo)致無(wú)法實(shí)現(xiàn)節(jié)目的本地化。雖然衛(wèi)星直播技術(shù)還存在一些問(wèn)題，可是衛(wèi)星直播技術(shù)在收視效果和直播到戶等方面有很大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，衛(wèi)星直播技術(shù)對(duì)于提高用戶的收視數(shù)量，降低成本，提高信號(hào)強(qiáng)度有很大的作用，而且其安裝方便，很適合大規(guī)模的推廣。綜上所述，我們可以看出改進(jìn)完善衛(wèi)星直播技術(shù)是多么重要。

2衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)的組成

衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)主要有五部分組成，分別是：節(jié)目源、上行發(fā)射站、電視廣播衛(wèi)星、衛(wèi)星地面接收站和衛(wèi)星測(cè)控站。（1）節(jié)目源，也就是提供節(jié)目的一方，提供的節(jié)目可以是衛(wèi)星系統(tǒng)方面自己制作的，也可以是專門的節(jié)目制作單位制作的還可以是通過(guò)視頻信號(hào)、錄像帶、光盤等傳送上去的。（2）上行發(fā)射站，利用調(diào)頻正調(diào)制方式，把接收到的節(jié)目轉(zhuǎn)換成可以傳輸?shù)碾娨曅盘?hào)，通過(guò)上行發(fā)射信道發(fā)到電視衛(wèi)星或者通信衛(wèi)星上去。（3）電視廣播衛(wèi)星（或通信衛(wèi)星），通過(guò)接收天線將地面上行站發(fā)射的上行信號(hào)，進(jìn)行頻率和功率的改變，然后使用轉(zhuǎn)換器將信號(hào)發(fā)到地面接收站。（4）衛(wèi)星地面接收站，有兩類或者是設(shè)備較多的集體接收站，或者是個(gè)人簡(jiǎn)單的接受天線，通過(guò)接收站或者接收天線來(lái)接收衛(wèi)星發(fā)射出的電視信號(hào)。想要接收由通信衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)，只能是技術(shù)相對(duì)較高的集體接收站，個(gè)人天線目前還接收不到。（5）衛(wèi)星測(cè)控站，利用遙測(cè)遙控技術(shù)來(lái)跟蹤衛(wèi)星的姿態(tài)，及時(shí)的調(diào)整衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作狀態(tài)。分析衛(wèi)星上接收到的遙測(cè)信號(hào)來(lái)判斷出廣播衛(wèi)星系統(tǒng)的工作狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行一些必要的調(diào)整，使衛(wèi)星處在一個(gè)比較好的工作狀態(tài)中。為了完成這項(xiàng)任務(wù)，需要配合龐大的地面測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。

3數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術(shù)在廣播電視行業(yè)中的應(yīng)用

（1）節(jié)目建立的平臺(tái)。節(jié)目平臺(tái)是節(jié)目播放和集成的重要組織部分，與節(jié)目采集、編碼復(fù)用等多個(gè)系統(tǒng)都有著密切的關(guān)系。節(jié)目采集的主要任務(wù)是對(duì)節(jié)目源信號(hào)進(jìn)行處理，然后利用編碼復(fù)用技術(shù)對(duì)節(jié)目進(jìn)行解碼。比如：視頻動(dòng)態(tài)編碼為500kbps～10M bps之間，這樣才能為群眾提供好看的節(jié)目。同時(shí)，有關(guān)部門對(duì)于衛(wèi)星直播曾做好明確的指示，要努力發(fā)展機(jī)頂盒業(yè)務(wù)，讓觀眾通過(guò)廣播電視指南可以實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)目的檢索和收看，進(jìn)而推動(dòng)廣播電視的發(fā)展。衛(wèi)星直播進(jìn)農(nóng)村，做到“村村通”是國(guó)家關(guān)心農(nóng)村文化生活的重要體現(xiàn)，需要有關(guān)部門的積極配合。

（2）衛(wèi)星傳輸工作。為了推動(dòng)廣播電視的發(fā)展，掌握知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)的核心，直播衛(wèi)星傳輸信號(hào)的編碼需要使用具有國(guó)際水平的ABS-S 標(biāo)準(zhǔn)，利用上、中、下三級(jí)信號(hào)進(jìn)行傳輸，以保證信號(hào)可以快速、準(zhǔn)確的到達(dá)電視接收端。將電視節(jié)目進(jìn)行壓縮生成信道編碼，使用衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮斩耍粌H能夠保證觀眾可以看到優(yōu)質(zhì)的電視節(jié)目，而且還有助于推動(dòng)我國(guó)的精神文明建設(shè)。

（3）實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星接收。標(biāo)準(zhǔn)接收方式可以有效的保證我國(guó)廣播電視衛(wèi)星直播的安全性和信號(hào)的高質(zhì)量傳播，所以在衛(wèi)星數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程中，拒絕標(biāo)準(zhǔn)方式之外的“村村通”機(jī)頂盒可以很好的保障我國(guó)衛(wèi)星廣播電視的穩(wěn)定播出，進(jìn)而有效的促進(jìn)我國(guó)廣播電視事業(yè)的發(fā)展。在接收視頻的同時(shí)也要有音頻接收的接收，兩者使用同一標(biāo)準(zhǔn)可以很好的兼顧速度和成本。而且，對(duì)于直播衛(wèi)星的接收要求，要兼顧很多的條件和環(huán)境因素，類似天氣的變化等都可能引起直播質(zhì)量的變化，這時(shí)就需要調(diào)整接收天線來(lái)保證直播的質(zhì)量。

總的來(lái)說(shuō)，數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術(shù)是一種高新技術(shù)，具有很強(qiáng)的創(chuàng)新性，完善的數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術(shù)是保證我國(guó)廣播電視事業(yè)蓬勃發(fā)展的保障，是促進(jìn)社會(huì)主義精神文明建設(shè)的有效橋梁。所以，數(shù)字衛(wèi)星傳輸技術(shù)的應(yīng)用對(duì)衛(wèi)星廣播電視事業(yè)發(fā)展起到了很大的作用，根據(jù)實(shí)際的情況和特殊的要求，采取不同的措施，保證廣播電視節(jié)目的正常穩(wěn)定播出，提高信號(hào)傳輸?shù)目垢蓴_性，促進(jìn)我國(guó)廣播電視事業(yè)的不斷向前發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

第8篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】光刻技術(shù)微電子設(shè)備應(yīng)用分析展望

光刻技術(shù)在微電子設(shè)備中應(yīng)用的關(guān)鍵，是光的應(yīng)用能力及相關(guān)操作問(wèn)題。我國(guó)光刻技術(shù)經(jīng)歷了較長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展，從最開(kāi)始的技術(shù)落后到現(xiàn)今的逐漸成熟，我國(guó)光刻技術(shù)在微電子設(shè)備上的應(yīng)用取得了可喜的成果。今后隨著微電子設(shè)備的不斷發(fā)展，光刻技術(shù)仍然需要進(jìn)一步改進(jìn)和提升。因此，對(duì)于光刻技術(shù)在微電子設(shè)備上的應(yīng)用研究是非常有意義的。

1光刻技術(shù)在微電子設(shè)備上的應(yīng)用

在光刻技術(shù)和微電子設(shè)備的發(fā)展過(guò)程中，二者是共生、依存的關(guān)系，二者的發(fā)展進(jìn)步都離不開(kāi)對(duì)方的演變。在上世紀(jì)第一臺(tái)光刻機(jī)問(wèn)世后，光刻技術(shù)一直都在以驚人的速度發(fā)展，我國(guó)的光刻技術(shù)發(fā)展成果也非常顯著，已經(jīng)可以熟練掌握2μm、1μm、0.5μm、0.25μm等不同要求的光刻技術(shù)，并著重研發(fā)了1μm光刻技術(shù)，且取得了較大成就。當(dāng)然，在光刻技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，微電子設(shè)備的發(fā)展也在不斷進(jìn)行著。世界上第一個(gè)半導(dǎo)體晶體管同樣誕生于上個(gè)世紀(jì)，到目前為止，半導(dǎo)體晶體管的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了半個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間，加工尺寸越來(lái)越小，目前我國(guó)以及跟可以加工納米為單位的半導(dǎo)體晶體管，可見(jiàn)微電子設(shè)備發(fā)展的迅速。微電子設(shè)備的迅速發(fā)展，和光刻技術(shù)的進(jìn)步是分不開(kāi)的，可以說(shuō)光刻技術(shù)的技術(shù)能力對(duì)于微電子設(shè)備的研發(fā)有著最為關(guān)鍵的影響作用。光刻技術(shù)的應(yīng)用貫穿了微電子設(shè)備生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，隨著光刻技術(shù)發(fā)展的多樣化、成熟化、獨(dú)立化，微電子設(shè)備的生產(chǎn)也顯現(xiàn)出了同樣的趨勢(shì)。

隨著光刻機(jī)激光功率的提升以及光刻抗腐蝕能力的增加，光刻技術(shù)的成本下降了很多，這引發(fā)了微電子設(shè)備發(fā)展的一次新的浪潮。但是我們需要重視是，光刻技術(shù)雖然已經(jīng)取得了讓人可喜的成就，但是其仍然存在一些固有的缺點(diǎn)，因而，微電子設(shè)備在依賴光刻技術(shù)的情況下，要想實(shí)現(xiàn)大跨越式的發(fā)展，就必須克服當(dāng)前光刻技術(shù)的一些缺點(diǎn)，革新相關(guān)技術(shù)。這正是當(dāng)前相關(guān)科研工作者在努力研究的方向，也是未來(lái)微電子設(shè)備發(fā)展的瓶頸。

2微電子設(shè)備應(yīng)用光刻技術(shù)的發(fā)展展望

2.1微電子設(shè)備發(fā)展對(duì)集成電路的高要求

從微電子設(shè)備誕生以來(lái)，微電子設(shè)備的生產(chǎn)就對(duì)集成電路的要求較高，集成電路制造工藝的高低也直接決定了微電子設(shè)備的質(zhì)量高低。在未來(lái)微電子設(shè)備的繼續(xù)發(fā)展過(guò)程中，要想進(jìn)一步提升質(zhì)量、提升工作能力，就必須加大對(duì)集成電路的科研工作，提升集成電路的技術(shù)含量?？梢灶A(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)微電子設(shè)備對(duì)集成電路制造過(guò)程中的光刻要求會(huì)越來(lái)越高，而目前的光刻技術(shù)是難以滿足那樣的高要求的，因此，未來(lái)光刻技術(shù)的發(fā)展仍然會(huì)是相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)制約集成電路和微電子設(shè)備發(fā)展的重要因素，除非有新的集成電路制造技術(shù)能夠在高標(biāo)準(zhǔn)的要求下取代光刻技術(shù)。不過(guò)從目前的科研情況來(lái)看，要利用新型技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)目前光刻技術(shù)的合理取代仍然需要一段較長(zhǎng)的研究時(shí)間。

2.2光刻技術(shù)發(fā)展面臨的瓶頸

在經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)左右的發(fā)展后，光刻技術(shù)已經(jīng)基本成熟，其理論依據(jù)、技術(shù)能力已經(jīng)到達(dá)了一定的瓶頸。從光刻技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，隨著光刻手段的不斷更新，光刻技術(shù)能夠完成的尺寸越來(lái)越小，但是這種光刻技術(shù)的發(fā)展不會(huì)讓其能夠完成的尺寸無(wú)限小下去，根據(jù)相關(guān)科研人員和業(yè)內(nèi)人士的觀點(diǎn)，光刻技術(shù)的完成尺寸瓶頸將會(huì)是50nm，50nm可以說(shuō)是在目前的光刻原理下光刻技術(shù)所能完成的極限尺寸，小于50nm的光刻尺寸光刻技術(shù)將很難能夠完成。也許當(dāng)光刻技術(shù)到達(dá)50nm后，由于其工作能力無(wú)法和微電子設(shè)備的發(fā)展相匹配而會(huì)滋生出新興的技術(shù)來(lái)取代光刻技術(shù)，但是為目前為止，人類的光刻技術(shù)還未能達(dá)到50nm，而且，在未來(lái)幾年之內(nèi)，人類的光刻技術(shù)也最多只能到達(dá)70nm，要達(dá)到50nm的光刻標(biāo)準(zhǔn)，光刻技術(shù)還將經(jīng)歷一段較長(zhǎng)的發(fā)展歷程。據(jù)科研人員描述，70nm光刻技術(shù)已經(jīng)具有相當(dāng)?shù)碾y度，包含了多種高科技的光刻手段，而光刻技術(shù)要想超越50nm的瓶頸，必須采用跨越式的光刻技術(shù)，這將是未來(lái)人類光刻技術(shù)發(fā)展的一大目標(biāo)。

2.3極紫外曝光光刻技術(shù)的應(yīng)用

在未來(lái)光刻技術(shù)的發(fā)展中，極紫外曝光光刻技術(shù)的應(yīng)用可能是光刻技術(shù)發(fā)展的重要方向。極紫外曝光光刻技術(shù)是人類的新發(fā)現(xiàn)，源于稀有金屬的發(fā)現(xiàn)。極紫外曝光光刻技術(shù)目前的研究還遠(yuǎn)未達(dá)到成熟，但是其在光刻技術(shù)中的超強(qiáng)能力已經(jīng)逐漸體現(xiàn)了出來(lái)，受到相關(guān)科研工作者的關(guān)注。研究人員表示，在未來(lái)極紫外曝光13nm將會(huì)在光刻技術(shù)中有很大的發(fā)展前景，將有可能成為人類突破50nm的光刻技術(shù)瓶頸的關(guān)鍵。通過(guò)目前的一系列研究同樣可以發(fā)現(xiàn)，極紫外曝光光刻技術(shù)具有非常大的發(fā)展?jié)摿Γ鋺?yīng)用范圍較為廣泛，甚至可以讓微電子設(shè)備電路板的寬度小到0.05μm左右，這項(xiàng)技術(shù)一旦成熟，其成就將會(huì)是突破性的、歷史性的，對(duì)于未來(lái)微電子設(shè)備的發(fā)展有著重要的影響作用。在目前光刻技術(shù)面臨瓶頸的情況下，未來(lái)極紫外曝光光刻技術(shù)的發(fā)展將會(huì)是微電子設(shè)備科研工作者的主要研發(fā)方向。

3總結(jié)

21世紀(jì)將會(huì)是光刻技術(shù)和微電子設(shè)備發(fā)展的黃金時(shí)間，隨著相關(guān)科研工作者的努力，相信下一代光刻技術(shù)一定會(huì)在未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)誕生，突破目前的光刻技術(shù)瓶頸，迎來(lái)光刻技術(shù)發(fā)展的新階段。當(dāng)然，光刻技術(shù)和微電子設(shè)備之間的相互依賴關(guān)系仍然將會(huì)在未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)保持下去，光刻技術(shù)的進(jìn)步仍然將深刻地影響微電子設(shè)備的發(fā)展。

作者：任杰  中國(guó)空空導(dǎo)彈研究院 河南省洛陽(yáng)市 471000 

參考文獻(xiàn) 

[1] 趙清澤.表面等離子體納米光刻技術(shù)探究[J].科技致富向?qū)В?2010（33）. 

第9篇：光電子技術(shù)及應(yīng)用范文

【關(guān)鍵詞】 110kv 數(shù)字化變電站 技術(shù)應(yīng)用與推廣

自2006年全國(guó)首座全數(shù)字化變電站在云南投入運(yùn)行以來(lái)，數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展十分迅速，江蘇、江西、寧夏、黑龍江、內(nèi)蒙古等省市相繼有數(shù)字化變電站建成投運(yùn)。當(dāng)前全國(guó)各地已掀起一股數(shù)字化變電站技術(shù)應(yīng)用的熱潮，多個(gè)供電企業(yè)紛紛計(jì)劃開(kāi)展數(shù)字化變電站的試點(diǎn)建設(shè)工作。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，數(shù)字化技術(shù)成為當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的前沿，變電站數(shù)字化對(duì)進(jìn)一步提升變電站綜合自動(dòng)化水平將起到極大促進(jìn)作用，是未來(lái)變電站建設(shè)的發(fā)展方向，在工業(yè)生產(chǎn)中起到了不可估量的作用。

1 數(shù)字化變電站概述

數(shù)字化變電站是變電站自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展方向，其核心技術(shù)是智能化的一次設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)化的二次設(shè)備，在過(guò)程層、間隔層及站控層上，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61850通信規(guī)范，實(shí)現(xiàn)變電站內(nèi)部及變電站與集控站間的信息共享和互操作。數(shù)字化技術(shù)的使用使變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程全部數(shù)字化，基本特征為設(shè)備智能化、通信網(wǎng)絡(luò)化、模型和通信協(xié)議統(tǒng)一化、運(yùn)行管理自動(dòng)化等。

2 數(shù)字化變電站研究的目的

近年來(lái)，隨著變電站智能化開(kāi)關(guān)、光電式互感器、一次設(shè)備在線檢測(cè)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用日趨成熟，為變電站的信息采集、傳輸以及測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)等方面實(shí)現(xiàn)數(shù)字化處理提供了理論和技術(shù)支撐。110kV數(shù)字化變電站運(yùn)行已呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：

（1）國(guó)際上數(shù)字化變電站的研究已從實(shí)驗(yàn)室階段進(jìn)入實(shí)際工程應(yīng)用階段。我國(guó)已建成了互感器數(shù)字化的變電站，各電力公司均開(kāi)展數(shù)字化變電站的相關(guān)應(yīng)用研究工作，數(shù)字化變電站將是我國(guó)變電站技術(shù)的發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)廠家已能提供數(shù)字化變電站所需的大部分設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)設(shè)備國(guó)產(chǎn)化。（2）全國(guó)各主要變電站數(shù)字化研究采用數(shù)字輸出和光纖傳輸?shù)墓怆娛诫娏骰ジ衅?、電子式電壓互感器，并通過(guò)在原有一次設(shè)備上加裝智能單元，按IEC61850協(xié)議建模，使變電站的信息采集、傳輸、處理、輸出過(guò)程全部數(shù)字化。（3）數(shù)字化變電站由于采用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)、智能設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有的運(yùn)行、維護(hù)和管理方法提出了新的要求。所以數(shù)字式變電站研究時(shí)應(yīng)充分考慮運(yùn)行、維護(hù)和管理的因素，調(diào)整運(yùn)行、維護(hù)和管理模式，編制新的規(guī)程、作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，以適應(yīng)數(shù)字化變電站的特點(diǎn)。

3 數(shù)字化變電站的技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)字化變電站有別于傳統(tǒng)綜合自動(dòng)化變電站的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在：

（1）以目前常用的磁光式、全光纖式和電子式數(shù)字式互感器替代傳統(tǒng)的電磁式互感器，使用智能型斷路器或者用傳統(tǒng)的斷路器加裝智能單元，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的數(shù)字化轉(zhuǎn)換，并且能夠接受數(shù)字化的信息指令改變運(yùn)行狀態(tài)。（2）不再使用電纜連接一次設(shè)備和二次設(shè)備，而是采用百兆光纖以太網(wǎng)，站內(nèi)除了少量的直流、交流電源電纜，二次電纜全部被光纜替代。（3）IEC61850標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議具有良好的完整性、系統(tǒng)性和開(kāi)放性，使站內(nèi)設(shè)備的互操作性大大加強(qiáng)，為實(shí)現(xiàn)信息資源共享、自動(dòng)化功能集成創(chuàng)造了良好的條件。（4）數(shù)字化變電站從結(jié)構(gòu)上可以分為站控層、網(wǎng)絡(luò)層、過(guò)程層和間隔層四個(gè)層次，與常規(guī)綜合自動(dòng)化相比增加了過(guò)程層。

4 我國(guó)目前110kv全數(shù)字化變電站的主要技術(shù)應(yīng)用

在我國(guó)，變電站綜合自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)走向成熟。變電站自動(dòng)化技術(shù)的廣泛采用提高了電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)代化水平，增強(qiáng)了輸配電和電網(wǎng)調(diào)度能力，降低變電站建設(shè)總造價(jià)，都已經(jīng)成為不爭(zhēng)的事實(shí)。電子式互感器、智能化一次設(shè)備及其在線狀態(tài)檢測(cè)、變電站運(yùn)行操作培訓(xùn)仿真等技術(shù)日臻成熟，以及計(jì)算機(jī)高速網(wǎng)絡(luò)在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，為全數(shù)字化變電站技術(shù)提供了新契機(jī)。

筆者經(jīng)過(guò)一段長(zhǎng)時(shí)間的調(diào)查研究和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)數(shù)字化變電站技術(shù)在我國(guó)很多地區(qū)已相繼建立了多種完善的應(yīng)用體系，其中具有典型代表的主要有以下地區(qū)：

（1）杜爾伯特220kV數(shù)字化變電站架構(gòu)。杜爾伯特220kV變電站位于內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗地區(qū)。該站建設(shè)初期作為終端站，各電壓等級(jí)接線形式簡(jiǎn)單，出線回路少。接帶負(fù)荷輕且無(wú)重要負(fù)荷，具有測(cè)量精度高、信號(hào)傳輸?shù)目煽啃詮?qiáng)、電力系統(tǒng)安全可靠性大、二次接線少、沒(méi)有設(shè)備間的互操作問(wèn)題等優(yōu)勢(shì)。（2）廣東首座110kV數(shù)字化變電站。2007年12月，廣東電網(wǎng)公司首座110kV數(shù)字化變電站——三江變電站改造完成并投運(yùn)。該變電站采用了當(dāng)今數(shù)字化變電站技術(shù)中多項(xiàng)前沿技術(shù)（如電子式互感器、IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)、程序化控制等），對(duì)數(shù)字化變電站技術(shù)進(jìn)行了實(shí)踐，為今后數(shù)字化變電站技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

（3）無(wú)錫110kV數(shù)字化變電站。無(wú)錫地區(qū)110kV圓石變電站作為國(guó)家電網(wǎng)公司示范應(yīng)用的數(shù)字化變電站、江蘇省電力公司的科技項(xiàng)目，于2006年12月30日送電。該變電站應(yīng)用電子式電流電壓互感器，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值班、程序化操作，并由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)和數(shù)字化保護(hù)裝置組成變電站自動(dòng)化系統(tǒng)。

以上僅僅是我國(guó)目前城市110kv數(shù)字化變電站諸多成果中較有代表性的幾個(gè)。其余各地中小規(guī)模的數(shù)字化變電站，各自配置、特征及優(yōu)勢(shì)各有不同，綜合觀之，代表我國(guó)數(shù)字化變電站工程的迅猛發(fā)展，預(yù)示著我國(guó)于該領(lǐng)域的宏大方向。

5 陜西彬長(zhǎng)小莊礦業(yè)公司110KV變電站

（1）概況。彬長(zhǎng)小莊礦業(yè)公司變電站是按北京華宇設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)建設(shè)的數(shù)字化變電站，是全國(guó)煤炭行業(yè)首座全數(shù)字化變電站。

（2）特征及優(yōu)勢(shì)。該變電站特點(diǎn)主要是：一次設(shè)備數(shù)字化，二次裝置網(wǎng)絡(luò)化，信息傳輸可靠性、完整性、實(shí)時(shí)性高。

其主要優(yōu)點(diǎn)有六個(gè)方面：一是各種功能共用統(tǒng)一的信息平臺(tái)，避免設(shè)備重復(fù)投入。二是測(cè)量精度高、無(wú)飽和、無(wú)CT二次開(kāi)路。三是二次接線簡(jiǎn)單。四是光纖取代電纜，電磁兼容性能優(yōu)越，耐老化。五是信息傳輸通道都可自檢，可靠性高。六是管理自動(dòng)化。

變電站采用數(shù)字化微機(jī)保護(hù)裝置，使用國(guó)內(nèi)知名度較高的南京南瑞繼保電氣有限公司產(chǎn)品。110KV統(tǒng)一組屏，10KV保護(hù)測(cè)控單元安裝于本開(kāi)關(guān)內(nèi)，通過(guò)光纜接于后臺(tái)機(jī)，信息可上傳至礦區(qū)調(diào)度中心，數(shù)字化微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)變電站運(yùn)行監(jiān)視及操作控制；自動(dòng)巡回檢測(cè)、事故順序記錄、報(bào)表打印、事故報(bào)警、音響、語(yǔ)音推出畫(huà)面、漢字顯示等方式；全部常規(guī)的遠(yuǎn)動(dòng)功能（四遙：遙控、遙調(diào)、遙信、遙測(cè)）實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方監(jiān)視及修改定值。

（3）設(shè)備與數(shù)量。變電站110KV線路保護(hù)屏為和上級(jí)變電站配合采用北京四方繼保自動(dòng)化股份有限公司的保護(hù)裝置，通過(guò)架空復(fù)合光纜和上級(jí)站信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)線路縱差保護(hù)。主變保護(hù)屏可實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主變的差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)。另外兩臺(tái)主變還配備變壓器油色譜分析儀，可在線對(duì)變壓器油進(jìn)行色譜分析，確保主變安全運(yùn)行。進(jìn)線分段操作測(cè)控屏可完成110KV 1、2號(hào)進(jìn)線及母聯(lián)開(kāi)關(guān)所組成的任意三種狀態(tài)的運(yùn)行方式（三選二），并實(shí)現(xiàn)備用電源自投功能，縮短停電時(shí)間。公共屏完成全變電站的測(cè)量及信號(hào)管理，資源分配、規(guī)約轉(zhuǎn)換，使各種保護(hù)、測(cè)量功能發(fā)揮最優(yōu)狀態(tài)。

站用電屏兩路電源分別引自I、II段10KV站用變柜，用于站內(nèi)保護(hù)、通訊、直流系統(tǒng)、主變風(fēng)機(jī)、戶外檢修、室內(nèi)外照明等電源。逆變電源柜為后臺(tái)機(jī)提供不間斷電源，容量2KVA。消弧及選線控制屏控制偏磁式消弧線圈、接地變壓器和小電流接地選線裝置?？刂茟敉獾南【€圈、接地變壓器，對(duì)10KV I、II段母線電容電流進(jìn)行補(bǔ)償和10KV系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)選出故障回路。

直流系統(tǒng)采用220V/200AH高頻開(kāi)關(guān)直流操作電源系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠提供完善的蓄電池管理，裝置應(yīng)用微機(jī)控制直流柜，具有完善的四遙功能，告警功能，供站內(nèi)保護(hù)、信號(hào)及事故照明電源。在110KV配電室入口處設(shè)置有SF6在線監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，人員在進(jìn)入110KV配電室前，應(yīng)先根據(jù)SF6氣體監(jiān)測(cè)儀確認(rèn)氣體正常，方可進(jìn)入，SF6在線監(jiān)控報(bào)警儀在檢測(cè)到SF6氣體泄漏時(shí)可發(fā)出告警并自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。

該站電源引自祿長(zhǎng)大佛寺110KV變電站I.II段出線間隔，通過(guò)兩臺(tái)2F10-126/2000-40型氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備引入，110KV側(cè)配電裝置ZF10-126型戶內(nèi)氣體絕緣金屬封閉組合電器（GIS），選用三相分筒式，共七個(gè)間隔，其中二回進(jìn)線間隔、二回主變間隔、二回PT間隔、一回母聯(lián)間隔。正常運(yùn)行時(shí)二回進(jìn)線為一用一備。10KV側(cè)配備有44臺(tái)戶內(nèi)金屬鎧裝抽出式開(kāi)關(guān)設(shè)備型號(hào)為KYN28，其中進(jìn)線柜4臺(tái)、聯(lián)絡(luò)柜2臺(tái)、PT柜2臺(tái)、所用變柜2臺(tái)，消弧柜2臺(tái)，無(wú)功補(bǔ)償柜2臺(tái)，饋線柜30臺(tái)。

主變壓器為2臺(tái)有載調(diào)壓變壓器，其型號(hào)為SFZ10-40000/110型。額定容量為40MVA，額定電壓為110/10.5KV，額定電流為209.9/2199.4A。一臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用，擔(dān)負(fù)全礦負(fù)荷。還設(shè)置偏磁式消弧線圈自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償成套裝置兩套，由接地變壓器、偏磁式消弧線圈、微機(jī)控制柜和避雷器、隔離開(kāi)關(guān)等組成。

110KV線路保護(hù)屏為和上級(jí)變電站配合采用保護(hù)裝置，通過(guò)架空復(fù)合光纜和上級(jí)站信號(hào)傳輸，實(shí)現(xiàn)線路縱差保護(hù)。主變保護(hù)屏可實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主變的差動(dòng)保護(hù)和后備保護(hù)。（過(guò)流，過(guò)負(fù)荷，輕、重瓦斯，溫度等保護(hù)），另外兩臺(tái)主變還配備變壓器油色譜分析儀，可在線對(duì)變壓器油進(jìn)行色譜分析，確保主變安全運(yùn)行。進(jìn)線分段操作測(cè)控屏可完成110KV 1、2號(hào)進(jìn)線及母聯(lián)開(kāi)關(guān)所組成的任意三種狀態(tài)的運(yùn)行方式（三選二），并實(shí)現(xiàn)備用電源自投功能，縮短停電時(shí)間。

公共屏完成全變電站的測(cè)量及信號(hào)管理，資源分配、規(guī)約轉(zhuǎn)換，使各種保護(hù)、測(cè)量功能發(fā)揮最優(yōu)狀態(tài)。遠(yuǎn)動(dòng)通訊屏收集全站信息，可將信息分類傳輸?shù)讲煌恼{(diào)度端。并安裝衛(wèi)星對(duì)時(shí)裝置，確保全站裝置時(shí)間同步。數(shù)字電度表屏對(duì)兩回進(jìn)線和主變兩側(cè)電度計(jì)量。站用電屏兩路電源分別引自I、II段10KV站用變柜，用于站內(nèi)保護(hù)、通訊、直流系統(tǒng)、主變風(fēng)機(jī)、戶外檢修、室內(nèi)外照明等電源。

逆變電源柜為后臺(tái)機(jī)提供不間斷電源，容量2KVA。消弧及選線控制屏控制偏磁式消弧線圈、接地變壓器和小電流接地選線裝置?？刂茟敉獾南【€圈、接地變壓器，對(duì)10KV I、II段母線電容電流進(jìn)行補(bǔ)償和10KV系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)選出故障回路。直流系統(tǒng)采用220V/200AH高頻開(kāi)關(guān)直流操作電源系統(tǒng)，系統(tǒng)能夠提供完善的蓄電池管理，裝置應(yīng)用微機(jī)控制直流柜，具有完善的四遙功能，告警功能，供站內(nèi)保護(hù)、信號(hào)及事故照明電源。

在110KV配電室入口處設(shè)置有SF6在線監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，人員在進(jìn)入110KV配電室前，應(yīng)先根據(jù)SF6氣體監(jiān)測(cè)儀確認(rèn)氣體正常，方可進(jìn)入，SF6在線監(jiān)控報(bào)警儀在檢測(cè)到SF6氣體泄漏時(shí)可發(fā)出告警并自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。

6 我國(guó)數(shù)字化變電站發(fā)展展望

數(shù)字化變電站技術(shù)的先進(jìn)理念已成為共識(shí)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益亦逐漸顯現(xiàn)，必將成為今后變電站建設(shè)的潮流。同時(shí)它是電網(wǎng)發(fā)展的方向，二次系統(tǒng)是數(shù)字化變電站最重要的組成部分，開(kāi)展數(shù)字化變電站二次系統(tǒng)檢驗(yàn)規(guī)范的研究可以解決數(shù)字化變電站生產(chǎn)運(yùn)行中具體問(wèn)題，能夠進(jìn)一步促進(jìn)數(shù)字化變電站技術(shù)發(fā)展。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，隨著智能設(shè)備生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化變電站設(shè)計(jì)檢驗(yàn)驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)行維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)化等工作的不斷推進(jìn)，以及數(shù)字化輸電技術(shù)、數(shù)字化配電網(wǎng)、智能化調(diào)度等技術(shù)的發(fā)展，使得電網(wǎng)區(qū)域化管理成為可能，大電網(wǎng)數(shù)字化也將不再遙遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：