光电范文10篇

[论文关键词]数字化变电站光电互感器组成传统互感器有源式无源式电能计量

[论文摘要]对数字化变电站中光电互感器的工作原理、结构上的特点和优点进行简单分析，同时阐述光电互感器的应用对电能计量方面的影响。

数字化变电站就是将信息采集、传输、处理、输出过程完全数字化的变电站。全站采用统一的通讯规约构建通信网络，保护、测控、计量、监控、远动、VQC等系统，均用同一网络接收电流、电压和状态信息，各个系统实现信息共享。常规综自站的一次设备采集模拟量，通过电缆将模拟信号传输到测控保护装置，装置进行模数转换后处理数据，然后通过网线上将数字量传到后台监控系统。同时监控系统和测控保护装置对一次设备的控制通过电缆传输模拟信号实现其功能。数字化变电站一次设备采集信息后，就地转换为数字量，通过光缆上传测控保护装置，然后传到后台监控系统，而监控系统和测控保护装置对一次设备的控制也是通过光缆传输数字信号实现其功能。

随着电力工业的不断发展，电网电压等级的不断提高，对电压、电流的测量要求也在不断提高，而互感器作为连接高压与低压的一种电器设备也不断地改进和发展，其中对于衡量互感器先进与否的一个重要指标就是互感器的绝缘问题。对于传统的电磁式互感器来说，由于绝缘成本随着绝缘等级的升高成指数增长，因此原有的空气绝缘、油纸绝缘、气体绝缘和串级绝缘已经不能满足超高压设备的绝缘要求，同时传统互感器存在磁饱和的问题，造成继电保护装置的误动或拒动，而且铁磁谐振、易燃易爆及动态范围小等缺点一直是传统互感器难以克服的困难。于是，各种针对高电压、大电流信号的测量方法便应运而生，其中，基于光学和电子学原理的测量方法，经过近三十年的发展，成为相对比较成熟、最有发展前途的一种超高压条件下的测量方法。

光电互感器指输出为小电压模拟信号或数字信号的电流电压互感器。由于模拟输出的光电互感器仍存在传统互感器的一些固有缺点，现在发展的高电压等级用光电互感器一般都用光纤输出数字信号。光电互感器与传统互感器外形相似，但体积小，重量轻，主要由传感头、绝缘支柱和光缆三部分组成。①传感头部件有罗科夫斯基线圈、采集器、A/D转换器和光发生器LED。工作原理是由罗科夫斯基线圈从一次传变信号，采集器采样后，AD转换器转换为数字信号，由LED转换为光信号，通过光缆送回主控室。罗科夫斯基线圈一般有保护、计量和测量、能量线圈，罗科夫斯基线圈形状是空心螺线管，无铁芯，填充非晶体材料，主要起支撑作用。②绝缘支柱采用硅橡胶绝缘子，内部填充固态硅胶，起到支撑、绝缘和固定光缆作用。③光缆分为数据光缆和能量光缆，从传感头通过绝缘支柱内部引下，送回主控室。④能量问题。传感头部件的电源是光电互感器的难点之一。传感头部件（采集器、A/D转换器和光发生器LED）使用微功耗装置，功率30毫瓦。

光电互感器可分为两种型式。一种是用磁光效应和电光效应直接将电流电压转变为光信号，一般称无源式；另一种是用电磁感应或分压原理将电流电压信号转变为小电压信号，再将小电压信号转换为光信号传输给二次设备，一般称有源式。无源式由于存在稳定性和可生产性较差、电子回路复杂等问题，现在主要处在实验室阶段，推广运用还有待时日。有源式的难点是提供高压端需要的工作电源，但随着激光供能和高压取能技术的突破，已得到根本上的解决。光电互感器传感头部件的能量来源有两种途径。一是从一次取能，由能量线圈感应出电流来提供能量；当一次电流太小，不足以提供能量时，使用能量光缆，由户内激光发生器通过光缆上送能量。两种方式可互为备用，自动切换。

【教材】全日制普通高级中学教科书·物理第三册(必修加选修)第二十二章第一节。

【教学时间】一课时。

【教学目标】

1.知识与技能

●了解并识别光电效应现象。

●能表述光电效应现象的规律。

ⅰ.回首：

年注定是个不平凡的一年，光电走过了艰难的第一年。。光电从公司架构、组织结构、产品技术更新、市场开拓、人才培养等等各个方面，都迈出了自己极富前瞻性、开拓性、进取性、创造性的每一步。年我与结缘，注定这也将是一段不平凡的经历。来公司数月以来得到了公司领导以及其他各部门的大力支持和积极配合，我深深感激这里支持和培养我的每一个人。松北拥有完善广阔的平台，和谐进取的文化氛围、开拓创新的稳健操守。每一个因素都值得我们为之努力奋斗。年本人业绩平平，无论那个方面的原因我都会去认真总结。为了有更加有美好的年，我会时刻准备着……。

ⅱ.展望：

经过一年多时间的沉淀和积累，年我们有了更加强劲的实力去迎接各种挑战。以下我将从六个方面来详述我的年工作计划和销售方案。年我新增市场有：陕西、安徽、山东等地。（陕、皖、鲁）

1）市场情况分析：

①陕西市场：陕西是中西部地区较大的一个省份，其led市场的发展主要是集中在省府西安。据阿里巴巴信息资料反馈：西安从事led灯具照明的生产和经销批发商120余家，占西安led产业的15%-18%，其中有实际开发价值的占20%左右。西安做显示屏的相对较多，占到西安整个led行业的40%左右。年开发西安市场主要是针对西安的led日光灯等照明灯饰上。西安市场开发价值还是不错的，西安政府部门也制定和实施了多项促进led产业发展的低碳经济政策，相信这些政策的实施必将推动整个陕西led照明及led其他产业的发展。另外佛山距陕西路途遥远，在开发和跟进客户的时候，有必要做好相关应对措施和准备。

摘要:光电检测技术是光学技术与电子技术相结合以实现对各种光学物理量的检测与测量，当应用于恶劣的环境中，待测的光信号易受到外界的干扰，信号强度较弱时，设备要想提取准确完整的信号时，要求对检测电路提出更高的要求，如何将微弱信号从噪声中提取、恢复和增强成为光电检测的关键。

关键词:光电转化;放大电路

光电检测设备的核心技术包括:光电转化技术、光信息提取与测量以及电信号的处理技术。本文将着重介绍光电转化技术模块中光信号的检测与放大的电路设计，用于微弱信号的提取检测与放大。

1光电检测器

光电检测器能够检测出入射在其上面的光功率，并完成光/电信号的转换。对光检测器的基本要求是:在工作波长上具有足够高的响应度、响应速度足够够快、线性良好与噪声较低。目前常用的检测器主要有两种:pin型光电二极管和APD雪崩型光电二极管。

2前端放大电路

教材全日制普通高级中学教科书·物理第三册(必修加选修)第二十二章第一节。

教学时间一课时。

教学目标

1.知识与技能

了解并识别光电效应现象。

能表述光电效应现象的规律。

[摘要]光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器，具有反应快、精度高、非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此，光电式传感器在检测和控制领域中应用非常广泛。

[关键词]光电式传感器创新应用

一、光电传感器基本知识

光电传感器最根本的原理是光电效应，光电效应又分为外光电效应和内光电效应外光电效应：在光线作用下，物体内的电子逸出物体表面向外发射的现象称为外光电效应。在光线作用下，物体的导电性能发生变化或产生光生电动势的效应称为内光电效应。内光电效应又可分为以下两类：(1)光电导效应。在光线作用下，对于半导体材料吸收了入射光子能量，若光子能量大于或等于半导体材料的禁带宽度，就激发出电子-空穴对，使载流子浓度增加，半导体的导电性增加，阻值减低，这种现象称为光电导效应。光敏电阻就是基于这种效应的光电器件。(2)光生伏特效应。在光线的作用下能够使物体产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光电池。

常用的光电传感器有光敏电阻、光电池、光敏二极管、光敏三极管等。利用这些传感器各自的特点加上巧妙的设计，光电传感器几乎被应用于生活的各个方面。光电传感器特点有：(1)检测距离长。如果在对射型中保留10m以上的检测距离等，便能实现其他检测手段(磁性、超声波等)无法离检测。(2)对检测物体的限制很少。由于以检测物体引起的遮光和反射为检测原理，所以不象接近传感器等将检测物体限定在金属，它可对玻璃.塑料.木材.液体等几乎所有物体进行检测。(3)响应时间短。光本身为高速，并且传感器的电路都由电子零件构成，所以不包含机械性工作时间，响应时间非常短。(4)分辨率高。能通过高级设计技术使投光光束集中在小光点，或通过构成特殊的受光光学系统，来实现高分辨率。也可进行微小物体的检测和高精度的位置检测。(5)可实现非接触的检测。可以无须机械性地接触检测物体实现检测，因此不会对检测物体和传感器造成损伤。因此，传感器能长期使用。(6)可实现颜色判别。通过检测物体形成的光的反射率和吸收率根据被投光的光线波长和检测物体的颜色组合而有所差异。利用这种性质，可对检测物体的颜色进行检测。(7)便于调整。在投射可视光的类型中，投光光束是眼睛可见的，便于对检测物体的位置进行调整。

二、创新应用举例

1世界光电子技术和产业的发展

光纤通信技术的发展速度远远超过当初人们的预料，光纤已经成为通信网的重要传输媒介，现在世界上大约有60%的通信业务经光纤传输，到20世纪末将达到85%，但从目前光纤通信的整体水平来看，仍处于初级阶段，光纤通信的巨大潜力还没有完全开发出来。目前，各种新技术层出不穷，密集波分复用技术（DWDM，在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力）、掺铒光纤放大器技术（EDFA，可将光信号直接放大，具有输出功率高、噪声小，增益带宽等优点）已取得突破性进展并得到广泛的应用。现在DWDM系统和光传输设备中，光电技术的比例将从过去比重不到10%达到90%。一种全新的、无需进行任何光电变换的光波通信——“全光通信”，由于波分复用技术和掺铒光纤放大器技术的进展，也日趋成熟，将在横跨太平洋和大西洋的通信系统上首次使用，给全球的通信业带来蓬勃生机。为此提供支撑的就是半导体光电子器件和部件。光电子器件和技术已形成一个快速增长的、巨大的光电子产业，对国民经济的发展起着越来越大的作用。美国光电子产业振兴协会估计，到2003年，光电子产业的总产值将达2000亿美元。

Internet应用的飞速增长对电信骨干网带宽提出越来越高的需求，为满足需求的增长，人们可以铺设更多的光纤，或靠提高单路光的信息运载量（现在主干网可以分别工作在2.5Gbps和10Gbps，并已有40Gbps的演示性设备）。但更主要的方法却是靠发展波分复用技术，增加光纤内通光的路数（光波分复用的实验记录已经达到2.64Tbps）。波分复用技术的普遍运用为光电子器件和部件提供了广阔的、快速增长的市场。无限战略公司的报告指出：“信号传输用1.31μm和1.55μm激光器市场1999年达到13亿美元，比去年增加23%；1.48μm信号放大用激光器1999年市场份额达到1.6亿美元，比去年增加33%；980nm信号放大用激光器销售额达2.9亿美元，比去年增长121%。整个激光器市场的份额1999年达18亿美元，预期2003年将达到30亿美元”。美国通信工业研究公司（CIR）的研究预测，北美市场光电子部件的市场规模将由目前的28亿美元增长到2003年的61亿美元，约每年增长18.5%。密集波分复用设备销售额也将从1998年的22亿美元增加到2004年的94亿美元。报告称虽然10年内全光通信还不会全面商业化，但是全光交换将在几年内成为市场主流，报告也指出尽管光学部件市场被大公司所占据，但仍有创新性公司进入的可能。

2我国的光电子技术和产业

近10年来我国光电子技术研究在国家“863”计划和有关部门的支持下有了突飞猛进的进展，在很多领域同国外先进国家只有两三年的距离，个别领域还处于世界领先地位。

国内光电子有关产业基地在光电子器件、部件和子系统（如激光器、探测器、光收发模块、EDFA、无源光器件）等已经占领了国内较大的市场份额，初步具备同国外大公司竞争的能力，在毫无市场保护的情况下，靠自己的力量争得了一席之地，市场营销逐年有较大的增长，个别产品还取得国际市场相关产品中的销量最大的成绩。我国相应研究发展基地和本领域高技术公司的许多产品填补了国内相关产品的空白，打破国外产品在市场上的垄断地位，同时争取进入国际市场。

摘要:通过分析光电检测技术课程的内容特点、设置年级及实际应用等方面，全面展开对光电检测技术课程的课程思政教学探讨;深入挖掘光电检测技术课程的思政元素;着力从教学内容与教学形式的改革、教学手段的改革和创新、加强实践环节的比重这三个方面具体阐述思政教育的实施。以课程思政教学为契机，通过光电检测技术课程与思政课程的有机融合，落实专业课育人目标，具有重要的实践意义。

关键词:光电检测技术课程;课程思政;教学改革

0引言

在高科技快速发展的今天，随着光声光热技术深入研究，以激光、红外、光纤等现代光电子器件作为基础研究对象，实现非接触、远距离、高精度测量。光电检测技术课程在工程类特色的学校的本科教学课程体系中地位不可取代。光电检测技术课程的学习，需要具有数学基础、物理基础、传感器理论基础、测控电路基础、模数电路基础、软件编程基础的知识储备。此门课一般开设在大三或者大四年级，采用理论教学和实践教学相结合。理论课教学目的，主要通过课堂教学，让学生充分掌握光电器件的工作原理、特性技术参数以及应用注意事项，学生打下坚实的理论基础;实践教学目的在于锻炼学生动手能力，培养学生分析问题、解决问题能力，为工程实践打下坚实的基础。

1课程思政内涵

总书记在全国高校思想政治工作会议上提出“做好高校思想政治工作，要用好课堂教学这个主渠道，提升思想政治教育亲和力和针对性，满足学生成长发展需求和期待，使各类课程与思想政治理论课同向同行，形成协同效应”。加强思政课程的目的不是改变原有的课程设计，而是巧妙地将有价值的元素和含义融入原有的课堂课程中，使光电检测技术的理论课和实际应用相辅相成，找到最符合理论的点。通过深入了解思政教育的元素，以“同频共振”为目标，为学生提供更专业的知识和概念。

随着石化能源的逐渐枯竭，各国政府日益重视可再生能源的利用。近5年德国、西班牙、日本及美国等国家先后出台了高价收购太阳能电力的政策，这些国家的光伏应用市场迅速增长。年全球光伏总装机容量刷新记录，达到2826MW，相对年增加62％。年世界各国光伏装机容量占全球总量的比例见图一。随着国际光伏市场的迅速发展，国内光伏市场在不久的将来也会进入飞速发展阶段。

一、光电幕墙系统技术简介

光电幕墙是光伏建筑一体化（BIPV）的一种高端产品，一方面它是建筑的外围护结构，需要达到建筑美学的要求，同时有承受遮风、挡雨、抵抗台风与地震的能力；另一方面由于它有发电的功能，需要在其经历各种复杂气候环境变化后仍能正常工作；同时还需要考虑光伏发电的同时其对建筑功能可能造成的新影响。因此，成功的光电幕墙系统，不仅体现了光伏组件设计与生产的高水准，也体现了建筑幕墙技术的高水准。

光伏发电原理：太阳电池工作原理：光子照在P-N结内形成电子——空穴对，电子在P-N结内建电场的作用下向电池负极移动，经过外电路达到正极形成电流，见图二所示。

并网光伏系统原理：并网光伏系统由光伏组件、并网逆变器、导线组成。白天光伏组件产生的电能经过并网逆变器转换成交流电，直接输送到电网。

独立光伏系统原理：独立光伏系统（交流负载）由光伏组件、控制器、蓄电池、逆变器、导线及负载组成。白天光伏组件产生的电能经过控制器储存在蓄电池内，负载工作时逆变器将蓄电池的直流电转换成交流电，提供给负载使用。系统原理如图四所示。

1光电子技术的相关概述

光电子技术是现代化新技术，具有无可比拟的先进性，它是光子技术和电子技术结合而成的新技术，涉及光的显示、光的存储以及激光等众多领域。它不仅是未来信息产业的核心技术，也是煤炭安全生产的重要技术保障。该技术涉及的课程体系众多，包括光学与物理、IED的生产与检测、生产管理、3D显示、光电半导体元件等内容，与多种学科交叉渗透。该技术的兴起运用也带动了它在煤炭生产企业中的运用，它能够为生产安全性提供保障。但是据调查统计，由于该技术在我国的发展时间尚短，我国又缺乏与该技术相关的专业人才，导致其应用面临严峻的困难，它的效能难以得到发挥。提高我国该领域的核心技术能力，培养高技术人才，并在煤炭安全生产中科学发挥它的作用，就成为我国煤炭企业降低事故发生率、减少企业资金浪费、切实提升企业竞争力的关键。

2光电子技术在煤炭安全生产中的应用

2．1近红外波长瓦斯浓度检测技术

瓦斯爆炸是造成煤炭生产不安全的最重要的因素之一，做好瓦斯的检测工作，明确气体的浓度就显得极其重要。利用光电子技术中的近红外波长瓦斯浓度检测手段，能够准确检测出煤炭井下的气体浓度，改善原有瓦斯传感器只能检测黑白元件的弊端，并且不需要每隔一周进行调试，从而减小误差，缓解人员工作压力，大大降低瓦斯爆炸事故发生的可能性。此外，由于光电子元件的发展，近红外波长瓦斯浓度检测技术还具有相对的稳定性，使用操作简便易行，使用年限也更长。

2．2LED矿灯