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瑞士baumer堡盟光電傳感器原理及特性分析

2021-4-20  閱讀(694)

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【詳細(xì)說明】

     瑞士baumer堡盟光電傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實(shí)現(xiàn)控制的。光電傳感器在一般情況下,有三部分構(gòu)成,它們分為:發(fā)送器、接收器和檢測電路。發(fā)送器對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射光束,發(fā)射的光束一般來源于半導(dǎo)體光源,發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。光束不間斷地發(fā)射,或者改變脈沖寬度。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在接收器的前面,裝有光學(xué)元件如透鏡和光圈等。在其后面是檢測電路,它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。

     瑞士baumer堡盟光電傳感器通常由三部分構(gòu)成,它們分別為:發(fā)送器、接收器和檢測電路。
    發(fā)射器帶一個(gè)校準(zhǔn)鏡頭,將光聚焦射向接收器,接收器出電纜將這套裝置接到一個(gè)真空管放大器上。在金屬圓筒內(nèi)有一個(gè)小的白熾燈做為光源,這些小而堅(jiān)固的白熾燈傳感器就是如今堡盟光電傳感器的雛形。
    接收器有光電二極管、光電三極管及光電池組成。光敏二極管是現(xiàn)在常見的傳感器。堡盟光電傳感器光敏二極管的外型與一般二極管一樣,只是它的管殼上開有一個(gè)嵌著玻璃的窗口,以便于光線射入,為增加受光面積,PN結(jié)的面積做得較大,光敏二極管工作在反向偏置的工作狀態(tài)下,并與負(fù)載電阻相串聯(lián),當(dāng)無光照時(shí),它與普通二極管一樣,反向電流很小稱為光敏二極管的暗電流;當(dāng)有光照時(shí),載流子被激發(fā),產(chǎn)生電子-空穴,稱為光電載流子。
    此外,堡盟光電傳感器的結(jié)構(gòu)元件中還有發(fā)射板和光導(dǎo)纖維。角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置,它由很小的三角錐體反射材料組成,能夠使光束準(zhǔn)確地從反射板中返回。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角,使光束幾乎是從一根發(fā)射線,經(jīng)過反射后,仍從這根反射線返回。
     堡盟光電傳感器的特性
    1)暫態(tài)響應(yīng)范圍寬,諧波測量能力強(qiáng)
    暫態(tài)特性的優(yōu)劣是判斷一種互感器能否在電力系統(tǒng)中獲得應(yīng)用的一個(gè)重要參數(shù),特別是與繼電保護(hù)動作時(shí)間的配合。傳統(tǒng)電磁式互感器由于存在鐵芯,對高頻信號的響應(yīng)特性較差,不能正確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。而光電互感器傳測量的頻率范圍主要由電子線路部分決定,沒有鐵芯飽和的問題,因此能夠準(zhǔn)確反映一次側(cè)的暫態(tài)過程。一般可設(shè)計(jì)到0.1 Hz到1 MHz,特殊的可設(shè)計(jì)到200 MHz的帶通。堡盟光電傳感器的結(jié)構(gòu)可以測量高壓電力線路上的諧波。而電磁感應(yīng)互感器是難以達(dá)到的。
    2)數(shù)字接口,通信能力強(qiáng)
    由于堡盟光電傳感器下傳的就是光數(shù)字信號,與通信網(wǎng)絡(luò)容易接口,且傳輸過程中沒有測量誤差。同時(shí)隨著微機(jī)化的保護(hù)控制設(shè)備的廣泛采用,光電互感器可以直接向二次設(shè)備提供數(shù)字量,這樣就能省去原來保護(hù)裝置中的變換器和A/D采樣部分,使二次設(shè)備得到大大的簡化,推動保護(hù)新原理的研究。
    3)體積小,重量輕、易升級
滿足變電站小型化與緊湊型的要求,由于堡盟光電傳感器是靠傳感頭和電子線路進(jìn)行信號的獲取和處理,體積小,重量一般在 1000 kg以下,便于集成在AIS或GIS中,這樣將大大減少變電站的占地面積,滿足變電站小型化和緊湊化的要求。同時(shí)光電互感器通過少量光纜與二次設(shè)備連接,可使電纜溝和電纜大為減。

 



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