激光电源范文
时间：2023-03-26 07:58:51
导语：如何才能写好一篇激光电源，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）20?0159?04
0 引 言
随着激光行业的飞速发展，激光器已广泛应用于工业加工领域，如激光切割、激光打标、激光调阻、激光热处理等，除此之外还被作为诊疗设备应用于医疗领域[1]。激光焊接是以聚焦的激光束作为能源轰击焊件所产生的热量进行焊接的方法，是激光材料加工技术应用的重要方面之一。
基于ARM的数字化控制系统能够有效解决激光器的准确、稳定和可靠性问题，数字化、智能化是激光器的必然发展方向。使用ARM对激光电源进行功能扩展控制，能有效提高电源的性价比，简化激光电源的硬件结构，增强整机的自动化程度，为整机的功能扩展提供了有利条件[2?3]。本文重点针对激光焊接应用中的激光电源控制系统进行功能扩展设计，利用ARM控制激光电源的系统设置，包括开关控制、激光参数设置、光栅控制、光阀控制、温度控制等，有效地解决了激光器在焊接过程中的准确、稳定和可靠性问题，同时增设人机界面（HMI）显示控制的友好界面，使用起来更加方便。
1 激光电源的控制功能要求
激光焊接目前已涉及航空航天、武器制造、船舶制造、汽车制造、压力容器制造、民用及医用等多个领域[4]，因此激光电源在激光焊接工艺中应用时具有其独特的设计需求，除了激光发生器的性能要高外，还要求其具有高效率、高可靠性、工作寿命长等优点[5]，实际应用中的激光电源产品还需要对其控制系统进行功能扩展和优化，设计主要从以下几个方面进行考虑：
1.1 显示和控制
传统激光器的显示屏多采用点阵液晶显示，由于液晶显示屏只能单纯作显示设备使用，所以系统需要利用键盘或按键作为输入设备，对激光光源的参数进行设置。这里采用人机界面（即触摸屏）作为显示和控制界面，操作更加方便，界面也更加友好。以ARM作为CPU来对系统进行控制，可以对输出的激光脉冲波形进行精确控制，满足不同工件的焊接要求。
1.2 散热
激光电源的许多参数（如波长、阈值电流、效率和寿命）都与温度密切相关，因此希望尽可能低而稳定的工作温度。实验表明，当工作环境温度升高时，激光电源的输出功率将降低，且激光电源外壳每升高30 ℃，使用寿命将减少一个数量级[6?7]。本激光器系统采用水冷的方式进行散热降温，因此系统要求具有过温检测功能。
1.3 气阀和光栅
针对激光焊接的实际应用，在焊接的过程中要充分考虑到操作人员的人身健康和安全。因此在设计激光电源控制系统中，还需要综合考虑其他辅助功能，比如在焊接时高温会使金属汽化产生烟雾，同时在焊接过程中激光散射也会对操作人员的眼睛产生影响，因此需增设气阀控制和光栅控制功能。
气阀控制的主要功能是，在激光焊接的时候，高温会让金属汽化从而产生烟雾，设置一个空气泵把产生的烟雾吹走，而且焊接结束后，再延时吹5～10 s。为了在激光焊接的过程中保护操作者的眼睛，要求焊接瞬间光栅闭合，避免焊接时散光辐射人眼，因此系统需具有光栅控制功能。
1.4 光斑调节
对光斑的控制有两个要求，一是能够设置光斑的上、下限；二是能够通过人机界面调节光斑的大小，也就是能对光斑的直径进行调节。
1.5 精确激光脉冲控制
IGBT功率控制器作为主开关器件用于控制激光灯的输出脉冲[8?9]。一般的激光电源多采用单段方形的激光脉冲，激光打出的焊点可能会出现溅射、坑洼、穿孔等现象。
激光焊接的基本原理为：
（1）金属表面活化，前期预热，避免加热过快让金属表面溅射；
（2）激光打在金属表面初期，需要较大的功率让金属表面融解；
（3）表层金属融解后，进行深层融解过程中，就不在需要这么大功率，否则会出现很大熔池，这时需要适当降低功率，才能保证金属熔池不继续扩大；
（4）当达到需要的融解深度时，如果直接切断激光，熔池表层硬化闭合可能会出现气孔等现象，这时需要进一步降低激光功率，缓慢淡出激光功率，才可以让熔池中融解的金属回流凝固，保证激光焊点的平整。
2 器件选型和系统硬件组成
2.1 主要器件的选型
（1）CPU选型。系统控制单元的核心是完成控制任务所必须的关键电路，本设计以集成ARM公司高性能“Cortex?M3”内核的STM32F101C8T6为核心来设计激光电源的数字控制系统，发挥其高速、低功耗的功能，可以实现各种复杂控制功能，同时简化激光电源控制部分的硬件结构，增强了自动化程度和功能扩展能力。
（2）人机界面选型。人机界面选用的是型号为FE2070的4线工业电阻触摸屏，用它代替传统的分离式按键控制和液晶显示，用户只要用手指轻轻地触碰显示屏上的图符或文字就能实现对主机的操作，从而使激光电源的人机交互更为直截了当。
2.2 系统硬件组成
系统的控制指令是由CPU发出的，负责系统的显示和各项控制。STM32F101C8T6有3串口：一个连接IGBT控制板，一个连接HMI通信，一个连接PC用于控制系统升级。系统的硬件电路整体结构框图如图1所示。
激光器的开启和预燃使用脚踏开关来实现，激光电源开光栅控制即为一个光栅开关，光栅电源的要求是当开机后，踩下脚踏开关，光栅电源就打开。光栅控制通过光耦输出后，通过一个三极管来控制15 V电源的通断，从而控制光栅的开闭。激光电源中光斑的大小是通过驱动步进电机来实现的，步进电机控制透镜的移动，从而调整激光的焦距，实现光斑调节。硬件电路中，光斑控制通过一个3PIN插座控制步进电机调节光斑直径，为脉冲方向控制，三个PIN分别为GND，方向和脉冲。气阀控制用于控制气阀的开启，报警检测主要用于过温检测。
3 软件实现
系统软件主要分为三个部分：Modbus RTU通信处理程序，负责和HMI的通信；操作流程控制，瞬变脉冲的输出；数字输入和输出量的处理；STM32的内部资源、FLASH容量和SRAM容量都比51单片机要丰富，对于本系统，非常适合用实时操作系统进行软件的编写，所以本系统采用了Keil自带的RTX实时操作系统，共开启了4个进程：Task_init（），Task1_Modbus（），Task2_LaserCTL（）和Task3_IO（）；基本软件流程图如图2所示。
4 调试结果
4.1 人机界面控制调试
图3显示的是系统搭建完成后液晶控制触摸屏上显示调节光斑直径的界面。在该界面上通过增、减调节，在上、下限范围内设置光斑直径的实际值。内部是通过控制步进电机调整透镜位置，调整激光焦距，从而使光斑直径发生改变。
在图3触摸屏界面中，点击“光闸设置”可以进入光闸控制的设置界面，如图4所示，智能光闸控制，ms级时间内的延迟时间可根据需求定制，保证完全遮光，功能稳定，而且操作界面显示和设置都非常友好方便。
设置激光输出参数的界面如图5所示。
共有99组参数设置，可以对15段波形编程，两组参数切换，能满足使用者的各种需求。使用触摸屏控制，人机界面十分友好、操作功能强大，并且可实现用户的远程操作，因为触摸屏可远离激光设备使用。
4.2 脉冲控制调试
针对以上问题，设计的这款激光电源控制器，可以控制每个打出的激光脉冲的功率，并对单个激光脉冲，进行精确分段，每段设置，保证焊点光滑平整。图6是针对某种焊接工件给的激光波形预览。
实际使用中，可以根据焊接工件的要求，设计不同的波形和焊接频率，例如针对金属激光切割，可以设置单段很大电路的激光脉冲和高频率的波形。
4.3 激光焊接结果
理想的激光电源是提高激光供能系统效率的关键[10]，利用本设计实现的激光电源具有很好的焊接效果。图7是焊接成品图示，从细节图中可以看出焊后外观精美，结合度高，效果理想，很好地实现了设计目的。
5 结 语
激光电源的功能扩展控制系统主要针对激光焊接行业设计，具有控制简单、精确度高、稳定性好、符合人机工程学等优点。随着激光焊接行业的蓬勃发展，该系统的成本较低，具有很好的市场优势。
参考文献
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[10] 方毅，徐捷，于鹏.基于ADuC841单片机的激光电源控制电路设计[J].电工电气，2011（5）：17?20.
篇2
关键词：DSP；TMS320F2812；半导体激光器；恒流源
引言
目前，半导体激光(LD)已广泛应用于通信、信息检测、医疗和精密加工与军事等许多领域。激光电源是激光装置的重要组成部分，其性能的好坏直接影响到整个激光器装置的技术指标。本设计采用受DSP控制的恒流源来为半导体激光器提供电流，在电路中，利用负反馈原理，控制复合功率调整管输出电流，以达到稳定输出电流的目的。该系统采用电路设计和程序控制算法设计相结合的方法，从多方面对半导体激光器的工作状态进行实时检测和控制，使系统的性能得到很大的改善和提高，有效解决了半导体激光器工作的准确、稳定和可靠性问题，进一步提高了半导体激光器的输出指标。
系统原理
要使激光器输出稳定波长的激光，则要求流过激光器的电流非常稳定，所以供电电路选择低噪声、稳定的恒流源。恒流源电流可以在0A～3A之间连续可调，以适应不同规格的激光器。目前，半导体激光器电源的二次开发中一般采用的都是纯硬件电路系统或者单片机控制。随着嵌入式微处理器的迅猛发展，基于DSP的数字化控制能更有效地解决半导体激光工作的稳定、准确和可靠性问题。DSP二次开发的原理如图1所示。
由DSP输出的电压控制信号输出给运放，经运算放大器放大后输出，来控制由三极管8050和调整管TIP122组成的复合调整管。调整管的发射极串联一个继电器和一个大功率采样电阻。从采样电阻的两端取电压信号送给差分放大电路U2，从而得到取样电阻上的电压。
该路电压信号通过一个电压跟随器，进入由DSP控制的ADC的模拟信号输入通道，由ADC将输入的模拟信号转换为数字信号，再由DSP将转化的数字信号进行数据处理。取样电阻选择0．15Ω的大功率金属膜电阻，该电阻要求有较好的温度系数。运算放大器U1的放大倍数决定电流的控制精度，放大倍数越小，电流的输出精度越高。同时差分反馈电路U2的放大倍数也将影响电流的控制精度，其放大倍数越大，电流的稳定度越高，但电流的输出范围变小。在控制电压一定的情况下，准确选择运算放大器U 1的倍数和差分反馈电路U2的放大倍数，将成为决定恒流源的电流输出精度和电流输出范围的重要因素。
TMS320F2812控制系统
该设计电路以数字信号处理器TMS320F2812为核心。该电源由控制电路、保护电路和主回路等几部分组成，DSP在其中起核心作用。其控制任务主要为：
1．控制数据采集系统。利用DSP芯片自带的12位ADC，根据采样信号经过PID运算处理后进行控制。数据转换启动命令由F2812的引脚XF控制，即通过软件设置引脚XF为高电平，来控制ADC的数据
转换。数据转换完成后，信号BUSY将变为低电平，触发F2812中断，将数据从16位数据线D[15：0]立即读出。该系统的数据码为二进制补码，F2812将接收到的数据处理后，进行缓存，同时送到LCD实时显示。
2．采用一片DAC7724芯片与DSP接口。该芯片为4通道12路双缓冲的DAC，用其中的2路设定输出电压基准和电流最大值限制基准。
3．人机接口电路。LCD和8279分别作为外部I／O设备与DSP相连。LCD用来显示电流、电压、功率，以及故障显示和报警。
4．故障检测。故障检测电路的中断信号输入到DSP的XINT2脚，如果有下降沿的中断产生，则通过GPIO口线GPl08和GP109，分别检测过压、过流信号。
数字滤波器及系统软件设计
数字滤波器设计
针对本项目以往开发过程中对电流滤波设计存在的不足，现引进基于TMS320F2812的数字滤波器对电流采样信号进行滤波。为了快速方便地设计滤波器，直接利用TI公司提供的filter library函数库进行设计。设计步骤如下：按照实际任务要求，确定滤波器性能指标；在Matlab中，调用filterlibrary库中的ezfir函数，进行仿真；根据仿真结果，确定各参数的值；调用filterlibrary库中的filter．asm DSP汇编程序模块，并把Matlab中的仿真参数值复制到程序中，在F2812上实现滤波。
系统软件设计
系统工作流程如图2所示。上电以后，系统开始自检，自检完成后，进入系统初始化，包括DSP、DAC、LCD，以及DSP内部的中断控制器和计数器等。系统准备好后，进入开机画面。开启键盘中断等待按键选择相应功能。若“参数设定”为选中状态，按下工作键，进入“参数设置”界面，可以对电压、电流和功率值进行设定。设定完成返回开机画面，启动激光器工作。系统进入运行状态后，用户仍然可以在不终止激光器工作的情况下设置新值，设定完备后，激光器按新要求输出激光。
系统自检和控制过程中出错或系统过流、过压时，会自动调用保护程序。当系统关闭或突然断电时，为防止激光器两端电压骤降为零，系统采取满关闭方法，其原理是：将采样值逐步输出降低，直到降为零才允许关机。
结语
篇3
关键词：风光互补；自发电；移动电源
中图分类号：TM914 文I标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0137-01
随着技术的发展，移动电源早已成为人们生活中随处可见的充电设备，它能与智能手机连接实现移动供电的功能，备受年轻人的喜爱。现有的移动电源电量有限，当电源电量使用完后人们必须对它进行充电，才能再次使用，而生活中难免出现在户外使用移动电源的时候电量不足被迫不能继续使用的情况，这给使用带来了不便，也不能满足对移动电源的使用和节能环保的要求。因此一种适合用于移动电源并且易于和移动电源结合的发电系统值得研究。
1 研究背景
风能和太阳能是目前最清洁环保、用之不竭的能源，而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。据统计，在l0m高度风能储量为3.2TW，可利用的超过1.OTW[1]，太阳能资源较丰富地区达到了国土而积的67%，年平均日照小时达到2000h以上，因此可以利用现有丰富的风能与光能将风光互补发电系统应用于移动电源，并使该系统轻量化以很好的装载在移动电源上，来满足人们日常出行所需。
2 发明内容
本发明提供一种基于风光互补自发电的移动电源，其特征在于它由电源本体、光电池板、三叶片风车、微型发电机、伸缩杆、开关组成。所述的电源本体内置有充电电源，本体两侧各设有一个光电池板，光电池板能接受太阳光照射将光转化为电能存储到充电电源中；所述的三叶片风车有两个，分别在下方与微型发电机相连，三叶片风车转动带动微型发电机发电，并将电能存储到充电电源中；所述的伸缩杆上端与微型发电机相连，伸缩杆可以伸出或缩短；所述的开关用于控制无线传输系统的开启或关闭。
风光互补发电原理（如图1所示）。
2.1 电能产生环节
电能产生环节包括风力发电和太阳能发电两部分。风力发电部分可通过三叶扇获取风能转化为电能；太阳能发电部分通过光电池板获取光能转化为电能。
2.2 电能变换控制环节[2]
电能变换控制环节由DC/DC变换器、主控制电路等部分构成，是发电系统的核心环节。
微型发电机输出的交流电需经整流后进入DC/DC变换器，输出的直流电经过稳压后直接送入DC/DC变换器；光电池板输出得到的直流电通常要通过1个防反二极管后，再送入DC/DC变换器。
主控制电路通常采用PLC或单片机、DSP等控制芯片，通过控制DC/DC变换器实现功率变换，同时还可对各种信息、参数进行数据采集、处理，从而实现对耳机设备的保护、风险预警等功能。
2.3 电能存储消耗环节[3]
电能存储消耗环节包括存储和消耗两部分。电能的存储部分由耳机中微型蓄电池承担，用来消除由于天气等原因引起的能量供需的不平衡，在整个系统中起到电能调节和平衡负载的作用。电能的消耗部分主要由直流负载、交流负载组成。用来提供耳机所需要的电能。
3 研究的有益效果
本新型移动电源使人们在使用过程中能将光和风利用起来进行自我供电，克服了传统移动电源需不断充电才能循环供人们使用的缺点，更加满足了人们的使用需求。
4 具体实施方式
使用本新型移动电源时，将其竖直置于户外阳光下，手动打开电源本体上的开关，此时电源本体内的电能传输系统启动，使用者可以使用它对手机、电脑等终端设备供电。在有风的情况下，拉伸或者缩短与微型发电机相连的伸缩杆，调整三叶片风车到合适的高度，本体上的两个三叶片风车会在风的带动下旋转，并同时带动两个微型发电机旋转发电，产生的电能会存储到本体内置的充电电源中，以供人们使用；在有太阳光的情况下，耳机本体两侧的光电池板会接收太阳光的辐射，并将光能转化成电能存储到充电电源中，以供人们使用。
5 结论与展望
传统移动电源一般采用固定充电的方式补充电源，而此新型耳机采用风光互补发电系统为移动电源充电，充分地利用了自然界中清洁的能源，因此此新型移动电源具有携带方便、自行发电而不受电量约束的特点。
参考文献
[1]黄毅城.大力发展风电[J].电网与清洁能源，2008，24（1）：1-2.
篇4
（1.中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安710068；2.北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191）
摘要：针对某型号光纤陀螺老炼测试需要长时监控、数据存储和故障保护等需求，采用工控机与MC9S12XEP100MAL单片机相结合的方案，设计光纤陀螺供电电源监控系统。该系统可以实时监控12路光纤陀螺供电电源的输出电压和输出电流，且具有数据存储，过压、欠压和过流等故障保护功能，达到了预期的技术指标，可以满足光纤陀螺老炼测试的要求。
关键词 ：光纤陀螺；电源监控；MC9S12XEP100MAL；RS 485
中图分类号：TN86?34；TP274 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）14?0152?04
收稿日期：2014?12?25
基金项目：航空科学基金：机载电子芯片热模型研究（20100231001）
0 引言
某型号光纤陀螺在老炼测试时往往是多个陀螺成组进行测试，每一个陀螺都由线性隔离电源独立供电。由于对光纤陀螺的老炼测试一般都在几十小时，甚至上百小时不间断，这就要求供电电源连续可靠地工作。反之，一旦电源过压、欠压或者过流就会损坏待测陀螺，造成巨大的经济损失。因此，对光纤陀螺供电电源进行监控，不仅可以实时记录电源的输出电压电流，有利于分析陀螺的工作状态，而且在电源出现过压、欠压或过流时，可以自动切断供电电源，从而起到保护光纤陀螺的作用。
本文采用研华的Advantech IPC?610H 工控机作为上位机，基于LabVIEW 设计了12路陀螺电源数据监控界面及数据存储程序。选取MC9S12XEP100MAL 单片机作为下位机监控电路的主控芯片，实现了陀螺电源输出电压和输出电流的实时采集，以及过压、欠压和过流等故障保护。采用Modbus协议的RTU 模式，实现了上位机与下位机的数据传输。基于上述技术，实现了12 路光纤陀螺供电电源输出电流和电压的实时监控。
1 光纤陀螺供电电源监控系统方案
1.1 技术要求
光纤陀螺供电电源监控系统要求能够监控12个光纤陀螺供电电源。这12 个电源均采用朝阳4NIC?X20线性电源，各电源独立隔离供电。4NIC?X20 线性电源的输入为AC 220 V，输出电压为+5 V和-5 V，两路的输出电流最大均为2 A。
具体的技术要求如下：
（1）同时监控12个光纤陀螺供电电源；
（2）每一个陀螺供电电源的输出电压和输出电流采样必须为隔离采样；
（3）一旦某个电源出现过压、过流或欠压故障，电源监测系统立即切断该电源的AC 220 V 输入，同时进行声音报警（只有排除故障后，供电系统重新上电才可以恢复供电）；
（4）上位机实时显示陀螺电源的输出电压和电流，并实时记录各电源的输出电压、电流。
1.2 系统方案设计
根据光纤陀螺供电电源监测系统的技术要求，光纤陀螺供电电源监测系统方案[1?2]设计如图1所示。
在图1中，AC 220 V交流电通过继电器组控制后为12个光纤陀螺电源供电。监控电路分为3组，每组监控4个电源，共同检测12个电源的输出电流和电压，一旦检测到某个电源出现过压、过流或欠压等故障，则可以通过控制相应的继电器实现AC 220 V交流供电的自动切断，起到保护光纤陀螺的作用。
3组监控电路再通过RS 485网络连接至上位机，实现陀螺电源输出电压、电流数据的上传。RS 485 串行数据通信卡选用研华的8 端口RS 422/485 通用PCI通信卡PCI?1622CU。上位机采用研华的AdvantechIPC?610H 工控机，实现陀螺电源电压、电流数据的接收、显示、报警和存储。
2 监控电路设计
光纤陀螺供电电源监控电路主要由电流、电压隔离采样电路、A/D采样电路、单片机及其外围电路、RS 485隔离通信电路、继电器控制电路和继电器组构成，如图2所示。
在图2 中，每一组监控电路可以监控4 个陀螺电源。由于每个陀螺电源输出为+5 V 和-5 V 两路电压，监控电路需要对8路电压信号和8路电流信号进行隔离采样。
2.1 单片机选型
选择飞思卡尔MC9S12XEP100MAL 单片机作为监控电路主控芯片。MC9S12XEP100MAL单片机是飞思卡尔16位单片机，最高总线频率可达50 MHz，具有16个模拟量输入通道，转换精度为12位，可以满足监控电路对8路电压信号和8路电流信号进行A/D转换的需要。
2.2 隔离采样电路设计
电压采样电路选取BB公司的变压器隔离放大电路ISO124 进行陀螺电源输出电压的隔离采样，具体的电路图如图3所示。
ISO124 为精密变压器隔离运放，放大倍数为1∶1，非常适合陀螺电源输出+5 V电压的隔离采样。
电流采样电路选取LEM 公司LA25?NP/SP7霍尔电流传感器进行电流信号的隔离采样，具体的采样电路如图4所示。
LA25?NP/SP7 霍尔电流传感器的变比为1∶100，原边额定电流为2.5 A，最高测量频率为150 kHz。
在图4中，电阻R3取值为200 Ω，则可以计算出当原边输入电流为2 A时，输出电流信号If1为4 V。
2.3 RS 485通信电路设计
为了提高系统的抗干扰性能，选取集成光电隔离功能的ADM2484作为RS 485通信电路的电平转换芯片，设计好的隔离通信电路如图5所示。
2.4 保护电路设计
为了确保光纤陀螺安全可靠地运行，设计了如图6所示的过压、过流和欠压保护电路。
在图6中，输出电压的过压值设置为+5.5 V，欠压值设置为+4.5 V，过流值设置为2 A。
当监控电路检测到某个陀螺电源出现过压、过流或欠压等故障时，单片机将对应的I/O端口输出信号IOPA1置为低电平，则光电耦合器TLP121输出为高电平，使晶体管Q1 导通，继电器JDQ2 的线圈得电，其常闭触点JDQ1 断开，切断该陀螺电源的AC 220 V 输入，从而实现陀螺电源出现过压、过流或欠压等故障保护。一旦陀螺电源保护，只有整个陀螺电源供电模块重新上电才可以恢复供电。
3 系统软件设计
系统软件设计主要包括上位机监控软件及监控界面设计、通信协议设计和下位机软件设计三部分。
3.1 上位机软件设计
采用LabVIEW 2013 来设计测控软件的上位机界面以及与下机位的通信程序。
LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineer?ing Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言，提供了很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）类似的控件，可用来方便地创建用户界面，快速轻松采集实际信号、进行分析以确定有用的数据、通信或存储结果[3?4]。设计好的上位机光纤陀螺供电电源监控界面如图7所示。
在图7中，系统可以同时监控12个光纤陀螺供电电源的+5 V 输出电压和输出电流，-5 V 输出电压和输出电流，并且显示电源的当前工作状态，是否出现过压、过流和欠压等故障；一旦出现故障，相应的指示灯会由绿色变为红色。
3.2 通信协议
工控机与下位机单片机之间的通信协议采用Mod?bus 协议中的RTU 传输模式，波特率为38 400 b/s。其中，工控机作为主机，光纤陀螺供电电源监控电路1~3为从机[5?6]。
3.3 下位机软件设计
下位机软件设计主要包括系统上电初始化子程序、10 ms中断子程序，串口数据发送/接收中断子程序三部分。
（1）上电初始化子程序。系统上电后，首先需要进行系统的初始化设置，包括MC9S12XEP100MAL单片机处理器初始化、A/D采样模块初始化、10 ms定时中断模块初始化，以及RS 485 串行接口的初始化。初始化程序流程如图8所示。
（2）10 ms 中断子程序。在10 ms 中断子程序中，主要完成4个陀螺电源的8个电压信号和8个电流信号的采集。10 ms中断子程序流程如图9所示。
在图9中，当10 ms中断产生进入中断子程序，单片机对16 个A/D 通道顺序进行转换，并对转换后的电压电流数据进行处理，然后将其存入对应的数据缓冲区，等待上位机请求数据时通过串口发送返回。电流电压数据处理主要包括将A/D 转换结果变换成对应的实际电流电压值，以及进行电压的过压、欠压判断，电流的过流判断。一旦出现过压、欠压或过流等故障，单片机立即启动保护电路切断陀螺电源的AC 220 V输入。
（3） 串口数据发送/接收中断子程序。工控机与3 路监控电路之间的通信采用主从通信模式，即工控机向3路监控电路发送数据请求命令，监控电路在响应主机请求时返回8路电压信号数据、8路电流信号数据和陀螺电源的工作状态数据。为了减少串口数据发送/接收对单片机资源的占用，提高处理的效率，系统采用中断的方式完成串口数据的接收和发送。串口中断服务程序流程如图10所示。在图10中，当串口中断产生时，串口中断服务程序首先判断串口中断的来源，进入串行数据接收或串行数据发送子程序。发送数据时，从系统的发送缓存区读取数据，写入相应的串口寄存器发送；接收数据时，从相应的串口寄存器读入数据，写入系统的接收缓存区。
3.4 数据存储
工控机接收到监控电路返回的电流电压数据后，除了将数据显示在监控界面中，还定时将数据以Excel文件的格式存储到工控机的硬盘中，以备陀螺电源运行数据的查询。其中，数据存储时间为10 s。
4 结论
本文采用工控机与MC9S12XEP100MAL 单片机相结合的方案，基于LabVIEW编程技术、隔离信号采样技术，以及RS 485串行通信等技术，实现了光纤陀螺供电电源监控系统的设计。该系统可以同时监控12路光纤陀螺供电电源的输出电压和输出电流，且具有数据存储，过压、欠压和过流等故障保护功能。现场实际应用表明，该光纤陀螺供电电源监控系统电流、电压采样精度高，数据采集和显示实时性好，故障保护功能可靠，满足了光纤陀螺老炼测试需要长时间监控、数据记录分析和故障保护的要求，达到了预期的技术指标。
参考文献
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篇5
关键词广发发电系统；网点电压；调整
大规模光伏发电系统在执行并网运行时，要求其所占的容量逐步提升，并且对电力系统的影响也逐渐增大。其中需要经常用到的转换接口是逆变器，在控制PCC电压时，不能单纯的依靠传统的电力调整方式，要利用经济实用的PCC电压升高解决目前问题，同时借助于自身的特点优化光伏发电，提高发电系统的渗透率。
1光伏发电系统并未电压的应用概述
我国最近几年光伏发电的技术已经开始走向成熟，同时分布式的光伏在配电网特别是在低压配电网上出现渗透率不断上调的状况。在发展中出现高光伏的渗透配电，特别在使用时遇到比较弱的反射式低压配电网形式，出现上述情况的根本原因是受到天气变化的影响，多云的天气状况光伏会出现剧烈波动，接下来就会出现电压的马上下降，闪电的出现会影响整个系统的整体稳定性能。以上诸多情况的产生让光伏承担较高的承载，很容易初选潮流逆流最终引发的电压问题。
控制上述问题如果单纯的依靠变压器或者电力电气等比较传统的电压控制方式，在响应速度不能做出调整的前提下，频繁快速的额电压变化不能是不能得以实现。
当前使用中最新的大容量逆变器主要是给电网注入额定的有功功率，也能实现最低的功率因素集中在0.9，在实际有功出力比逆变期额定功率小的情况下，那么剩余的功率能够在这个过程中实现无功率支持。例如在研究光伏接入引发的高电压现象，如果借助于逆变器这一情况不能得到妥善的解决，但是其使用时的经济效能还是值得肯定的，但是由于低压配电网中电力阻抗有一定变化形式，导致低压配电网中的无功调压效果比电压等级比较高的网络小很多，在逆变器正常运行的情况下，网点电压的控制能力也要受到变压器或者线路容量这两项因素制约。
2电压升高和调高原理
我国传统的电力系统主要电力配置方式是从高压到低压，配置系统呈现单项配置模式，所以潮流逆转的配置模式是不允许使用的，一般情况下高压、中压的变压器上面都有着调压的抽头，能够在运行中实现带载调压，但是在中压和低压部分没有调压抽屉，所以调压时不带载调压。使用过程中，为了能够有效的确保系统的整体安全性能，要求电网运营商需要通过光伏发电系统模式隔离整个升压变压器，让其接入到低压或者中压中，两网同时运行。
从上一节能够了解到，大规模的光伏发电系统在并网运行后，会出现PCC电压偏高的状况，所以在使用时需要适度的控制PCC电压。德国常用的VDE AR 4105标准规定中，就要求不允许中压并网光伏系统引发PCC的高压超过2%，低网则被控制在3%左右。
PCC电压受到电网电压、输出电线路的阻抗参数、线路的传授功率等因素限制，在结合光伏发电系统自身特点的基础上，最好使用电压调整，第一先要逐步改善电路出现的阻抗参数；第二，需要配置储备能量的相关装置；第三，在改善输电路阻抗参数的过程时控制好光伏发电系统中的有用功率以及无用功率。在使用时需要考虑一点在使用时前期成本比较大，不能做到经济适用，因而当前规模化使用还不能马上实现。在新电网固定中可以调节光伏在可用功与无用功之间，最好的办法就是先控制好各类光伏发电系统，通过输出有用功率和无用功率的方法开展，借助于光伏发现系统中有用功率和无用功率的使用策略，这样可以在一定程度上面控制好PCC电压，其实可以这样理解功率控制的本族本质其实就是电流的流量，所以在研究时可以研究电流的流量控制。
2.1有功电流电源的调整原理及调整方略
1）有功电流的调整原理。光伏发电并网运行，会出现PCC电压升高的现象，究其原因是光伏发电系统的容量偏大，这必然会产生大量的有功功率，因而在使用时想办法限制或者减少光伏系统的发电状况，能控制整体的电流状况，让输出的电压在可以控制的范围内。
2）有功电流的调整方法。限制时运用有功电流限制方略时，要求了解到实验过程中的暂态和稳态波形图，图2能够了解到，当PCC本地负被隔离一，PCC能够在短时间内电压升高，同时要求电压调整器控制电压状况，增强PCC的整体控制力度，所以控制系统的动态响应也得到最为有效的控制。电压调整方式是稳态波形，也就说当前系统是稳定运行模式，随着时间推移输出的功率正在逐渐减少，电压整体偏差会出现回归为零的情况，因而系统功率运行是在单位因子范围内。
2.2无用功电流电源调整原理
1）调整原理。调整时为了控制住电力最好运用双二阶通用积分器为主要的工具，检测出PCC电压的具体相位和浮动数值，这样可以在使用是比较粗电压瞬时的幅值和锁定后的幅值，所有的误差在经过P1调节后最终获得电压调节中的无功补偿，叠加设定的武功电流参考后控制逆变器的整体数值，最终可以实现PCC的动态调整。
2）调整方法。首先使用时需要先调整好PCC的电压状况，调整过程中也呈现出暂态和稳态的实验波形图，有图可见，在PCC本地负载切除的瞬间，逆变器不能吸收任何功率，因而也就不能在此基础上调整PCC的功率，电压值指数为零以后，系统将不能正常运行单位功率的整体因素，反而会滞后于整体的功率因数状况。
3）对比总结。通过上述两个图的对比，能够了解到一点那就是有功电流电压在调整时，需要比无功电流电压调整有更快的动态响应情况，一旦有功电流电压被调整后，光伏发电系统依旧作用于单位功率的因数，反之亦然，将会制约整个单位功率因数，尤其在控制电压精度时，有功和无功两者的控制策略都较好，另外从经济方面考虑问题，无功控制策略有更好的经济收益。
篇6
通信基站情况通信基站位于上海长江口外某海岛，北纬31.05°~31.29°N，东经121.77°~122.25°，东西长46.3km，南北宽25.9km。根据参考资料，该地区的风力和光伏资源情况如表1所示。由表1可知，该基站风力的年可利用能量和可利用小时数远大于光伏，因此，该基站重点以风力发电为主。风力发电可运行时间长，配合移动通信基站应用，可以做到即发即用，无需蓄电池存储，发电系统利用率高。光伏系统发电时间短，但比较稳定，配合蓄电池组应用充放电模式为通信设备供电。另外，蓄电池放电后的补充电容量也采用光伏发电。该移动通信基站包括一层机房和室外铁塔，太阳能电池板安装于机房屋顶平台，风机安装于铁塔上。光伏发电系统的占地面积约为300m2。
基站负荷情况因基站设备实际运行负荷值与设计负荷值可能存在差异，建议新能源系统配置设计时，应对同类型场景在用基站负荷进行实测，以基站典型负荷作为设计基础。智能通风设备共配置2台，考虑到其间歇工作状态，因此暂按1台设备估算。传输设备和监控设备均为基站正常配置。新增风光互补系统监测设备，参考基站监控设备进行估算。根据前述分析，本方案基站设备以其典型负荷值为基础依据，其他设备以参考负荷为依据，综合考虑后，基站设计负荷为1635W。另外，风光互补系统的运行周期较长，通信设备可能调换或者扩容，风光互补系统可根据实际情况进行扩容。
蓄电池容量计算根据基站业务需求、地理条件，结合风光互补发电系统造价以及维护等方面的情况，确定基站设备的后备蓄电池组保障时间为48h。由于目前磷酸铁锂电池存在技术和价格问题而尚未普及，成熟的光伏控制器和风机控制器都是基于铅酸电池充放电模式开发，专门用于磷酸铁锂电池的控制器比较少，也不够成熟。因此本方案选用胶体类型铅酸电池，该电池具有充放电次数多、使用寿命长、高温适应能力好等特点。风力发电机、光伏电池板容量配置本方案风光互补系统设计容量分两部分，一部分为基站设备用电，按风光系统日平均发电水平分比例配置，风力供电60％，光伏供电40％；另一部分为蓄电池补充电部分，全部由光伏发电系统提供，补充电容量按光伏发电系统从电池容量20％充至80％核算，为避免光伏充电容量配置过大，本方案中补充电容量按6天充满核算。根据当地气象部门提供的月平均风速、月平均日照小时数以及平均风速修正系数等，经计算分析，若要维持基站24h全天候运行，风力发电机和光伏电池板容量配置应如表3所示。
风光互补系统控制策略风光互补发电系统控制策略主要基于蓄电池管理，以蓄电池电压为控制核心，根据蓄电池的状态电压对各个控制器输出功率进行调节，详细如图2所示。通信设备需要连续稳定的电源供应，而风光互补系统具有不稳定性，因此需要依赖电池才能提供系统的稳定输出，所以电池状态是系统控制的核心。电池容量的估算有多种方法，与电压及电流都相关，控制系统中通过算法推算出电池的容量及状态。系统运行过程中，除蓄电池放电过低，发电系统的供电对于通信设备的用电均优于蓄电池的充电。系统控制器通过监测电池容量控制风光互补控制器的电力输出，如果蓄电池处于满容量状态，除设备用电外，需将多余的风力和光伏发电量卸除；如电池容量不足，除设备用电外，其余的风力和光伏发电量进入充电模式；如连续数日风力和阳光资源不佳，在蓄电池放电至容量过低时，为保护电池系统将发出停机告警信号，并切断用电设备。当资源恢复，系统监测到风光系统有发电量输出时，即为电池充电，当充电至电池容量可用时，开始启动通信设备供电。
基站监控系统
一般基站均配置动力环境集中监控系统以方便维护人员进行远程监控维护。海岛基站由于新增风光互补系统及人员现场维护难度大的特点，监控系统需根据基站特点补充对风光互补发电系统各控制器的监控，包括风力、光伏、气候监测设备，用于记录相关信息等。此外，由于图像监控的优势，机房内、外安装视频监控设备分别对通信设备和风光互补系统设备进行图像监控。所有机房环境监控和风光互补系统运行实时信息经基站集中监控系统传送至监控中心，供监控中心远程查看及控制。机房环境监控和风光互补系统运行及监测信息由于信息量大，监控中心存储不方便，所有原始历史数据均在现场存储，然后通过无线方式进行远程查询、下载。（1）机房环境监控机房环境监控包括对机房内部及外部环境状况的监控，机房内部环境状况包括机房门禁、门磁、机房温度/湿度、烟雾、水浸等；另外，还包括机房智能通风系统运行状态。机房外部环境状况主要包括室外温度、湿度等。通信设备安装在室内，风力发电机组和光伏电池板均安装在室外，室内、外设备的现场情况可以通过实时图像进行远程监控。（2）风光互补系统监控风光互补系统监控主要对发电运行情况进行监控，主要内容包括风光互补发电系统状态信息和现场可利用新能源信息等。蓄电池组方面主要包括蓄电池组工作状态、电压、剩余容量、温度等，风力方面主要包括风力发电机组运行状态，风机控制器输出电压、输出电流、发电功率、发电量等信息。光伏方面主要包括光伏发电模块运行状态，光伏控制器输出电压、输出电流、发电功率、发电量等信息。现场可利用新能源监测信息包括现场光辐射量传感器、塔上风速仪的现场实时数据信息。本方案利用集中控制器的无线通信模块实现电源系统和监控中心之间的无线通信和远程监控。远程监控中心能获得电源系统的工作情况和历史数据，如风力发电量、太阳能发电量、蓄电池充放电历史、系统故障历史等。积累的历史数据同时存储于本地并上传于监控中心，便于数据分析，为以后其他站点应用做基础。（3）其他基站配置小型逆变器，用于通信系统调试、抢修等临时用电。
技术应用特点
风光互补发电技术应用特点如下。•风光互补发电技术充分利用海岛地区丰富的自然资源以满足通信基站的电力需求，相比单独风力发电或光伏发电能获得更稳定的输出，可配备更少的储能蓄电池。如需达到更高的供电可靠性，可配置柴油发电机，在风光互补系统无发电量时对基站供电。但柴油发电机组运行后需要维护和补充柴油，而该海岛属于无人岛，维护困难。•通信基站负荷连续平稳，风光互补发电技术应用在各级控制器调节下保证风能和太阳能优先满足负荷需求，若电能有富余则为蓄电池充电，电能不足则由蓄电池补充。•风光互补发电系统控制器采用专业工业控制器进行深度开发，能保证电源系统稳定、可靠运行。整个系统的软件控制充分考虑多种工作情况，采用闭环控制方式，故障情况下可以自动停止运行。控制器已经通过了实用化验证，能保证系统正常运行。•风光互补发电技术充分利用可再生能源，该基站日耗电量为40kWh，年节约市电量14600kWh，在节能的同时也实现零排放。同时，该电源系统也为运营商节约了引入市电的投资和系统维护成本，运营商可以很快收回初期投资。
结束语
篇7
【关键词】广播电视 信号发射 全固态发射机 电子管发射机 维修
在广播电视信号发射领域中，随着固态发射机技术的不断提升和发展而且固态发射机具中运行成本低，效率高，性能稳定，模块寿命长和维护量少等优点，使全固态发射机逐渐代替原有的传统电子管发射机在广播电视信号发射中是必然的趋势。全固态发射机与传统的电子管或速调管发射机相比较，不仅在广播电视信号发射的安全性与可靠性方面比较突出，而且日常的故障问题发生数量以及在发射机设备的维护成本费用等方面，都要比电子管发射机更有优势。本文仅以同方吉兆公司生产的GME1133型UHF3kw大功率合放式全固态电视发射机为例，结合我们日常使用该机的情况对其结构原理以及日常故障维护策略进行粗浅分析，以便更深了解固态发射机的性能和维护。
1 广播电视全固态发射机的结构原理分析
图上图所示的结构原理情况可以看出，在GME根据上图所示的结构原理情况根据上图所示的结构原理情况可以看出，在GME1133型UHF3kw大功率合放式全固态电视发射机的系统结构中，激励器是整个系统结构中的核心部分，主要有主、备两台激励器共同组成，以在发射机进行电视信号发射应用中对其工作运行实现进行支持，对于整个发射机的工作运行实现具有一定的控制作用。发射机的激励器结构部分主要是由视频以及音频中频调制器、DG与DP校正、群时延校正、互调校正和上变频器、激励功放装置、开关电源、控制主单元等结构单元组成。发射机工作运行过程中，激励器中的预校正指标主要是通过计算机远程控制下设置实现的，用于将信息源部分所送的视频或者是音频信号送到指定的频道载波上，同时将载波电平进行放大调整，以推动功率放大器的工作运行，进而推动整个发射机的工作运行实现。
其次，该全固态电视发射机为了实现发射机的正常工作运行，系统中还设计采用了8个550W功放，采用x4x2的合成方式，从而保证发射机发射机输出的功率在3kw以上。在上述全固态电视发射机的功放模块中，功率放大器结构装置部分，则在每个功率放大器中设置了四只大功率场的效应管组成功放模块的末级级构，同时，在发射机功率放大器的每只大功率场效应管和与之相连接的输入或者是输出电路的共同结构形式下，构成发射机中的单管放大器，并且由两个大功率场效应管与电路构成的单管放大器和3dB正交电桥的共同作用下，又构成了发射机中的一组平衡放大器结构单元，最后，通过两组这样的平衡放大器与同相的二合成器进行功率合成，其输出功率大于550W。该功放模块是高增益，高线性的宽带功放，在发射机工作运行应用中具有较好的线性，并且功放一致性比较强，功放过程中可以进行互换应用，进行数字化升级的便利性也十分突出。
再次，在上述全固态发射机的无源部件结构部分中，分配器以及合成器装置设备都是使用吉赛尔原理或者是悬带结构形式，通过同向一次分配合成的方式在发射机工作运行中进行分配与合成实现的。这种发射机的无源部件分配与合成形式，在发射机工作运行过程中，不仅能够避免其他固态发射机多次合成造成的较大损耗情况，同时合成器与分配器的结构形式也相对比较简答，没有其他发射机结构所具有的复杂性。此外，在发射机的各功放端口还具有一定的隔离特性，能够保持26dB以上的隔离度，发射机无源部件的结构比较紧凑，能够最大限度的满足与保证发射机工作运行过程中功率的输出。
最后，全固态发射机整机设备在工作运行中，所有的工作运行状态可以通过主控制单元显示系统进行显示，而主控制单元则由功率测量板以及单片机、数码表等组成。
2 设备日常维护注意事项
（1 ）发射机要定期除灰尘，以免灰尘积累过多，风道受阻，造成功放过热.
（2 ） 机房要保持室温5～40度范围，环境温度过高或过低，都将影响设备的安全运行.
（3 ）定期对发射机的各项功能参数进行检测，定时巡视运行设备，做好发射功率，反射功率，驻波比，激励器输出功率等相关数据的记录.定期做好激励器和功放工作参数的记录，以便出现故障时对比分析故障原因.
（4） 要经常检查天馈线，看天线是否有明显变形，馈线和接头是否断裂或受潮进水等.要定期对天线的驻波比进行测试，尤其是在雷雨和大风天气之后，为了保证设备长期安全运行，要求驻波比不大于1.25.
3.1 故障现象
自动开机失效，手动开机正常；
电控单元和主控单元的通讯不正常，检查485通讯口、通讯芯片和连接线；
查看电控电源（±9V）是否正常；
检查主控板、电控板上所有集成块管脚是否接触良好，线路板是否有明显虚焊点
3.2 故障排查
主控单元LCD显示HIGH VSWR.整机出现过载保护。
检查天线驻波比。首先连接到假负载判断天线是否正常，其次用扫频仪测试天线，
正常1.1.，不能大于1.5.
检查馈线是否进水，腐蚀。造成反射过大。
检查发射机到馈线，馈线到天线的连接处是否有不良接触。
3.3 故障现象：输出功率低
检查射频输入电缆接触是否良好。不良的接触会造成功放电路输入，输出，匹配等多数参数发生改变。引起输出功率下降。另外四合成器（2）和二合成器中的电容和电感元件损坏或不良接触，也会造成功率下降。
3 结束语
随着广播电视以及电子元件技术的发展提升，全固态发射机已经逐渐成为广播电视信号发射中常见的发射机设备，对其结构原理与常见故障的分析论述，有利于促进固态发射机的推广应用，保证安全可靠性，具有积极作用和意义。
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篇8
【关键词】光纤技术;光纤传感器;电力系统;变压器;绝缘;监测
电力变压器作为电网运行中的关键设备，它的安全性和可靠性直接决定了电网运行性能。电力变压器分为干式变压器、油浸变压器、充气变压器。由于油浸变压器具有散热性能好、损耗低、容量大、价格低等特点，得到广泛使用。电力变压器的绝缘劣化会导致电力变压器出现运行故障，要保证电力变压器的安全运行就要对它的绝缘状况进行严密监测。光纤技术（传感器），目前主要应用于油浸电力变压器，通过光纤传感器对它运行过程中的绝缘状态进行实时监测。
一、电力变压器绝缘监测的流程
1.数据采集的过程
要对电力变压器（如图1所示）进行即时监测，就要将变压器与传感器预埋在一起。传感器能即时采集到变压器的运行数据，将变压器的运行数据传输给电力监测分析系统。在数据采集过程中，它要求传感器灵敏度高，能精确反应出变压器工作变化状况;传输速度快，能提供即时的变压器运行数据;抗干扰能力强，能屏蔽与被测量无关的数据信息。准确的数据采集是电力变压器绝缘监测的基础。
2.在线监测的内容
电力变压器主要故障主要是其绝缘劣化引起的，要对电力变压器绝缘性能进行监测，主要是针对绝缘劣化产生的特性加以识别、监测。
电力变压器常见的绝缘故障 电力变压器绝缘故障产生的原因 电力变压器绝缘故障需要在线监测的内容
短路故障 变压器出口短路产生的绝缘问题;
内部引线或绕组对地短路产生的绝缘问题;
相与相之间发生短路产生的绝缘问题; 出口短路故障会使变压器温度突然升高;
变压器绕组短路将引使绕组引线扭曲变形导致局部放电;
引线之间距离改变会使绝缘材料受损让绝缘材料性能发生改变;
内部放电故障 电粒子冲击产生的绝缘问题;
局部放电产生的绝缘问题; 电粒子冲击使变压器局部温度升高，如果持续高温造成碳化现象即会产生热击穿现象;
局部放电产生的热效应使绝缘材料出现老化现象，绝缘材料的化学性质发生改变;
油或油纸绝缘故障 长期使用带来的绝绝老化问题;
变压器运行环境改变带来的绝缘老化问题;
变压器工作温度升高带来的老化问题; 变压器由于长期使用，绝缘材料会逐渐老化，使材料化学性质改变;
绝缘材料老化，会使电阻率降低，绝缘材料会加速老化;
绝缘材料老化使变压器工作温度升高，耐电强度将发生改变;
绝缘材料的老花将使绝缘同的油中微水分含量加大，变压器运行时将造成火花放电现象;
油流带静电故障 油与固体绝缘产生的静电电荷分离; 静电荷逐步分离，将会造成局部放电现象，导致绝缘材料老化，绝缘材料老化将使变压器运行温度升高;
二、光纤技术在电力变压器绝缘监测中的应用
1.光纤技术在变压器绝缘监测应用上的特点
从以上变压器出现的故障可以看到通常可以从介质的损耗、电容IO的变化、变压器运行温度的变化、过电压的动态变化分析电力变压器运行的状况。传统电力变压器的监测往往会出现很多问题，它主要存在灵敏度不够、温度监测有限制、耐冲击或抗干扰能力不强，使电力变压器的即时监测的数据常常出现误差。如果不能对电力变压器绝缘情况精确监控，一旦变压器绝缘出现问题，它会使电力变压器运行出现故障。
传统电力变压器监测的准确性较差，主要是受传统传感器材质的限制。而光纤材质是一种能导光的新型纤维材料，目前它广泛应用在数据传输上。光纤材质具有重量轻、韧性高、抗干扰能力强、绝缘性强、耐水性好、传输数据快速的特点。同时随着科学技术的发展，光纤材质的成本不断降低，将光纤材质应用在变压器绝缘监测中，突破了传统绝缘监测的限制，电力变压器的绝缘监测能力得到进一步提高。
2.光纤技术在传感器中的应用
由于光纤材质的特点，它能在各种恶劣环境条件下准确的采集数据和传输数据。比如在高温、高压的环境;噪声与干扰的环境、电磁场的环境;污秽和潮湿的环境等。过去这些恶劣环境都会使变压传感器的应用受到限制，然而使用光纤材质，可以突破以上的限制，稳定的发挥自己的功能。目前光纤传感器主要以两种方式被应用在监测中：
（1）非功能型传感器
它是指传感器以其它非光纤材质完成电力变压器数据的采集，通过光纤进行传输，它的灵敏度比功能型传感器低。该种传感技术是应用光纤的传输优势传递出测量的数据给电力监控系统。
（2）功能型传感器
该类传感器使用光纤作为敏感元件，具有数据采集和数据传输功能。该类光纤传感器应用在电力变压器绝缘监测上，使变压器的监测功能实现新的突破。目前功能型传感器在变压器监测中已成为主流传感器之一。同时功能型传感器的技术正在被人不断发掘，实现更多功能。
三、光纤技术在电力变压器绝缘监测中的应用实例
1.非功能型传感器的应用实例
以一只非功能型传感器的应用为例，非功能型传感器监测变压器的温度，了解变压器的运行状况。
非功能型传感器的应用原理：
如果Qt定义为单位热负荷;
Q为变压器的损耗值;
F为变压器的总散热面积;
C1为与变压器性能有关的参数;
ty为温度的温升;
那么可以得到变压器的散热公式：
此时只要对变压器的温度进行监测就能了解变压器的工作情况。以铂电阻为材质的非功能型传感器为例，可以将它数据传输的过程描述如图2所示：
图2 铂电阻传感器应用光纤技术的传输过程
图3 功能型传感器探头的基本结构
2.功能型传感器的应用实例
（1）功能型传感器的应用原理
以一个功能型传感器的实际应用为例。功能型传感器的基本结构如图3所示，该传感器的探头由于三根光纤组合而成。中心的光纤为探测接受光纤，左边的光纤为光源发射光纤。左边的光纤将光折射在探测光纤上，由探测接受光纤接受反射的数据。该传感器通过反射数据的变化能够分析出探测接受光纤收到的数据信息。
假设：
I0是光源耦合入发送光纤中的光强数据;
φ（r，x）是纤端光场的中位置（r，x）光通量密度;
σ是与光纤折射率相关的参数，且目前设σ=
a0是光纤芯半径数值;
ξ是与光纤耦合情况相关的参数;
光纤端射出的数值可用函数来表达：
此时，假设接受器光纤面为S，那么探测接收器的函数可以表示为：
通过该公式，可以得出在无异常状况下发射端与接受端之间的函数对比。
（2）功能型传感器应用实验
以此公式为原理，可以分析探测接受光纤数据的变化。现以光纤光栅传感器为例，说明功能型传感器的应用。
光纤光栅传感器是指将光纤光栅作为感应器的材质完成电力变压器的即时温升监测工作，该次使用的光纤光栅类型为塑料光纤光栅电力变压器。该种光纤光珊变压器能在耐受400℃以下的温度进行较准确的在线监测，为了让塑料光纤探头具有耐腐蚀作用，塑料光纤光栅涂有聚四氟乙稀涂层使光纤探头能适应各种复杂的恶劣环境。
图4 光栅光纤传感器结构图
根据以上光纤的耦合理论可以了解该结构中光波通过FBG时它的中心波长数值：
光纤纤芯的有效折射率：
光栅周期：
当中心波长因温度改变而发生变化时，可以得到中心反射波长的数据，其中L为光栅长度，可得到公式：
求得数值结果为：
其中光栅灵敏度为：
光纤热膨胀系数为：
光纤热光系数为：
从公式可以了解温度的变化能影响中心波长的数值。如果对中心波长的数值进行分析，就能了解温度的变化。变感器出现故障主要原因之一是因绝缘性能劣化、引起局部短路放电，形成温升。因此能够通过对温度进行监测，分析电力变压器绝缘情况，进而了解变压器运行状况。现将将该光纤光栅传感器放进不同的环境下测试：
图5 光纤光栅传感器误差监测
图6 光纤光栅传感器稳定性监测
图7 光纤光栅传感器回差监测
（3）功能型传感器实验的结果
以上的监测分别为：在额定温度以内随机选取八个测试点，取不同的温度了解光栅光纤传感器传输的数值与真实数值的差异：
a.温度误差实验
从图5中能看到光纤光栅传感器误差监测的结果，从上图中能看到，使用功能型传感器在额定的温度内产生的误差极微小，其误差值为±2℃，由于光纤材质本身就具有耐高温的特点，因此它突破传统传感器不耐高温的限制。
b.回落误差检测
从图6的温度回落检测中能看到，温度的迅速回落对它的检测精度影响也极微小，外部温度的变化对它的精度影响仅仅只有±1℃，因此它可以在外部温度环境复杂的情况下持续的监测，且精度可以得到保证，它突破传统传感器对环境要求高的限制。
c.稳定性误差检测
将该传感器放入恒温槽中，再放入温度为40℃的环境中监测，从图7中能看到它持续一段时间的监测准确度。在长达200小时的实验时间中，它能稳定的、持续的、精准的监测，它突破传统传感器监测易中断的限制。
四、光纤技术在电力变压器绝缘监测中应用分析
从光纤技术应用到电力变压器的绝缘监测上可以看到，它让传统变压器监测技术实现质的突破。它的突破主要体现在以下几个方面：
1.对环境适应性的突破
功能型传感器对变压器的绝缘监测环境突破更为明显。它对周围环境的要求极小。它能适应各种恶劣的环境、不受各种电磁干扰。比如光纤光栅传感器能耐高温，只要涂有防腐蚀的涂料，光纤光栅传感器就能适当恶劣的环境，抵抗酸、碱等腐蚀作用。光纤材质属于非金属材质，抗电磁干扰强。因此在各种复杂的环境下，它都能准确的采集、传输数据。
2.对精准度的突破
从非功能型传感器的应用能看到它会由于环境的变化、温度的变化、位移的变化产生精准度的偏移，在相对较恶劣环境中，它不能准确的进行数据监测。那么要对变压器绝缘监测进行数据分析就存在误差。而功能型传感器的精准度则实现质的突破，它能在各种环境中准确的在线监测，它的误差值极小，光纤技术的突破能保障人们对电力变压器准确的分析。
3.应用范围的突破
传统电压传感器的材质是以金属为主，由于其导电性对采集带电设备则会产生各种问题，甚至不能进行有效的监测，它的应用范围受到材质的限制。然而使用光纤技术的功能型传感器则完全使用光纤材质，光纤材质具有绝缘、非金属性质，它能使用的范围更加广泛，使用光纤技术，原本无法进行监测的范围也能有效监测，增大了对变压器绝缘监测的参数点。
4.材质搭配的突破
从光纤的特性可以看到，该材质既柔韧又小巧，它能与各种材质进行搭配使用。比如光纤材质能与铂电阻搭配，提高铂电阻材质传感器传输的准确度;它与光栅材质搭配能提高温度监测的灵敏度。使用光纤技术，它能根据实际需求与各种材质搭配，发挥各种材质独有的特色，光纤材质与之配合能提高了该种材质的性能。
5.不良反应的突破
光纤材质在使用时，不会产生不良后果。它不会影响周围的环境、不会改变周围环境的电磁场、不会出现各种难以控制的意外后果。使用光纤技术，使周围环境有最大的稳定性，在稳定的环境中传感器能更精准的监测各种数据。
五、总结
传统电力变压器的监测内容不能得到精确的反馈，主要是由于受到监测材质的限制，当光纤技术在电力变压器监测应用以后，它让电力变压器的监测性能得到极大的突破。从非功能型传感变压器和功能型传感变压器的两个实例应用中可以看到，光纤技术带来的新的实时监测效果。随着光纤技术在电力变压器绝缘监测中全面应用，人们还将不断的开发它的新功能，让它能具有更广泛、更实用的应用前景。
参考文献
[1]肖登明.张周胜.黄亦斌.电力变压器在线的现状及前景探讨[J].高科技与产业化，2009（5）.
[2]汪志坚.用光纤传感器检测变压器故障的研究[J].计量与测试技术，1995（11）.
[3]牟长江.用光纤技术直接测量变压器绕组热点温度[J].变压器.1995（11）.
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1、压缩机不工作不会导致控制线没电，控制线没电才会导致压缩机不工作，建议到维修站检查冷媒够不够，还有保险丝是否正常。
2、压缩机，将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩冷凝膨胀蒸发的制冷循环。
（来源：文章屋网 ）
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摘 要 从体育商业广告特点出发对策划体育商业广告时应遵循的原则进行探讨。
关键词 体育广告 策划原则
一、体育广告的特点
（一）体育广告的“明星效应”明显
体育明星正在打破原有的圈子而涉足于广告圈，越来越多的体育明星、成为企业的形象代言人。体育明星通过自己的知名度或个人成就，通过广告的形式协助企业强化体育与传媒的密切结合，极大地增强了竞技体育的观赏价值和体育明星的榜样性，也导致以体育明星为核心的体育广告市场迅速发展。体育广告的明星效应明显是体育广告最大的特点之一。
（二）大型体育赛事是最好的广告时机
一项影响力大的体育赛事如奥运会、世界杯足球赛可以吸引全球各地一半以上的体育爱好者的注意，许多企业都认识到大型比赛背后蕴藏着无限的商机，研究表明，50%以上的观众认为更容易记住与奥运相关的广告或宣传活动的品牌，从观众对奥运相关广告产品的喜好程度来看，40%以上的观众认为会更加喜欢与奥运相关的广告或宣传活动的品牌，从观众对奥运相关广告产品的购买度来看，40%以上的观众认为会对奥运相关宣传的品牌增加购买的可能性。
（三）体育广告呈现出高投入、高风险、高收益的特点
体育广告不仅需要向各种广告媒介支付费用，而且还要向体育明星等广告模特支付高昂的出场费和其他费用，因而其初始投资远远高于其他广告。在世界杯上，仅可口可乐、通用汽车等国际知名企业的赞助就高达2.98亿美元，这还不包括各公司在此期间通过其他渠道做的广告，可见各大企业为了推广自己的品牌进行了高额投入。一旦广告失败，达不到预期目的，造成的损失也是相当大的，因此风险性也是相当的高。
（四）体育广告的媒体多样，可供开发的媒介资源丰富
体育广告在广告的媒体上与一般的广告有着十分明显的差别，体育广告的媒体很多，广告商通过各种媒介向外传播广告信息运动员、体育组织、运动队、比赛场地、比赛名称，甚至与此相关的语言都会受到保护，都能产生巨大的广告效果和经济效应。
（五）体育广告不仅让观众了解企业产品还能领悟企业文化精神
由于一场精彩的体育比赛能在全球范围内引起广泛关注，商家则会通过体育广告将这种关注转移到产品信息上，从而借助体育广告向观众传播要传播的信息。体育广告能巧妙地将企业文化、产品信息和体育比赛融合在一起，让人感觉到很浓的商业气息，同时，还能领悟企业文化精神。
二、体育广告的策划原则
基于体育广告上面所述的一些特点，在策划体育广告时应注意以下几个原则，从而达到体育广告宣传企业产品的效果。
（一）真实性原则
这一原则是广告的首要原则、广告不应对大众作出可能无法兑现的任何承诺，更不能夸大产品的功能，上世纪七八十年代以来，西方一些国家立法明确规定，以证人身份出现在广告中的产品推荐品的真实用户，其证言必须真实无误、这一点值得所有广告的策划者借鉴、广的真实性是广告活动的一项基木要求，尤其是体育广告必须健康、洁晰、明白，不得以任何形式欺骗用户和消费者。因此，无论是体育有形产品广告还是无形产品广告，商家和体育明星都应向消费者真实、准确地传递体育产品的功能质量等信息，树立企业良好的形象和口碑，树立体育明星在广大体育迷心目中完美的明星风采。
（二）关联性原则
关联性原则是品牌叠加原理在实际操作中人必须在某一方面与所做广告的产品有一定的因有某种关联，例如，看到NBA的英文缩写字母，人们就会想到世界最高水平的美国职业篮球比赛，乔丹一是一位杰出的运动员，所以他就有一定的关联性、正如菲尔・耐特所说的：“在60秒内我们不可能解释太多，但只要乔丹一出现，什么解释都是多余的”；体操名将莫慧兰为减肥食品“国氏全营养素”所做的广告，就是将产品的功能与女子体操运动员需要保持轻盈、苗条体态的职业特点相结合。
（三）创意性原则
创意性原则包含两个方而的含义：一是广创性，这也是一般的广告所应遵循从的原则；二是在广告之中，创意要大于名人，不能使得广告中本来处于附属地位的名人反倒喧宾夺主，产品和企业却完全没有受到受众的关注。产品应该永远是广告的中心，倘若受众看完广告后，只记住了某个名人做了广告，至于替什么产品做了广告，却丝毫没有记住，这则名人广告便是完全失败的。
（四）连贯性原则
体育俱乐部或体育服务公司在体育广告中持续连贯地使用本企业品牌的象征、主题、造型或形象，以克服这类体育产品广告中的两大不足，即体育产品的非实体性和体育服务产品的差异性。而在体育物化产品中，广告标志的连续性就更为普遍。例如，李宁体育用品集团公司生产的系列产品，都使用了该公司所特有的品牌标志，消费者只要看到这种标志，就知道是李宁集团公司的产品。
（五）风险性原则
风险性原则是指，广告主应该认识到，任何一则名人广告都有其风险所在，风险在于企业投入了巨大的成本所做的名人广告是否能得到应有的回报、风险性的另一个含义是，企业的形象往往从此就会与名人的沉浮荣衰共命运，名人的形象的升减会对企业造成极大的影响，如体育明星被查出服用兴奋剂，这种影响对于企业而言有时甚至是毁灭性的。
参考文献：
[1] 潘肖环.体育广告策略[M].复旦大学出版社.2004.
