光检测器及光接收机详解
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光电传感器是基于 光电效应将光电信号转换为电信号的一种传感器
光学系统的基本模型
光发射机-> 光学信道一 >光接收机
光学系统通常分为:主动式,被动式。
主动式:光发射机主要由光源和调制器构成。
被动式:光发射机为被检测物体的热辐射。
光学信道:主要由大气,空间,水下和光纤。
光接收机是用于收集入射的光信号并加以处理,恢复光载波的信息。
光接收机分为:功率(直接)检测器,外差接收机。
光电检测技术特点:
1. 高精度:是各种检测技术中精度最高的一种:激光测距法测地球与月亮的距离分辨率达
1m
2. 高速度:光是各种物质中传播速度最快的。
3. 远距离,程量:光是最便于远距离传播的介质
4. 非接触性:光照到被测物体上可以认为是没有测量力,因此无摩擦。
5. 寿命长:光波是永不磨损的。
6. 具有很强的信息处理和运算能力,可将复杂信息并行处理。
光电传感器:1•直射型2反射型3辐射型
光电检测的基本方法有:1•直接作用法.2.差动测量法3补偿测量法4•脉冲测量法 直接作用法:收被测物理控制的光通量,经光电转换后有检测机构直接得到所求被测物理量。
差动测量法:利用被测量与某一标准量相比较,所得差或数值比克反应被测量的大小。
光电检测技术的发展趋势:
1. 发展纳米,亚纳米高精度的光电测量新技术。
2. 发展小型的,快速的微型光,机,电检测系统。
3. 非接触,快速在线测量。
4. 发展闭环控制的光电检测系统。
5. 向微空间或大空间三维技术发展。
6. 向人们无法触及的领域发展。
7. 发展光电跟踪与光电扫描技术。
在物质受到辐射光的照射后,材料的电学性质发生了变化的现象称为 光电效应
光电效应分为:外光电效应和内光电效应
光电导效应是一种内光电效应。
光电导效应也分为本征型和非本征型两类
光电导效应是非平衡载流子效应,因此存在一定的 |弛豫现象|:光电导材料从光照开始到获
得稳定的光电流需要一定能的时间。弛豫现象也叫惰性。
谈光接收机工作原理及选用和故障排除
摘要:所属广播电视网络,本文通过简介光接收机的组成与工作过程,谈如何选用光接收机和怎样正确使用光接机。通过分析故障原因,讲述如何排除故障,使光接收机处于良好工作状态,保证分配网络良好运行。
关键词:光接收机 工作原理 故障排除
1、立项背景
县中心机房和乡下各广播站大量用光接收机,正确使用光接机很重要,以及光接机故障排除。
2、详细科学技术内容(总体思想、技术方案与创新成果、实施效果)
2.1 光接收机的组成及工作过程
光接收机是工作在光纤系统中的各光接收点,接收光缆传送过来的光信号,并把光信号转换为电信号(实现光电转换0/e),输出是rf信号。它主要由光接收件,电信号放大,电源三大部组成。光接收机由光电检测级,电信号放大级,电调衰减器,电调均衡器,agc电路,输出放大器,电源部分等组成。
光电检测器是光接收机的核心部件,光电检测器是从输入的光信号中取出有用的电信号(有线电视信号),完成光-电转换,光电检测器输出的射频有线电信号送入电信号放大级放大,之后送至均衡器,完成对带宽内的平坦度调整,之后送入衰减器,衰减器完成对带宽内各频道幅度的调整,保证输出级有合适的输出电平。输出放
大器输出信号送入分支器(或分配器),之后,送到接收机的各输出口。从输出放大级输出取出部分信号送至agc控制电路。完成agc控制作用和监测作用。电源部分输出稳定的24v直流电压,供给接收内的各有源器件,以保证各有源器件正常工作。
2.2 光接收机选购
(1)选择有国家入网证,质量有保证厂家生产的光接收机。
(2)应根据光缆网的实际情况,设计要求,经济实力,遵循先考虑质量后考虑价格的原则来选择光接收机。用在野外、必须选用野外型光接收机。
(3)对于波长为1310nm的二级或三级传输的光缆网,光发射机前的光接收机,应选用指标高、质量好,价格比较贵的光接收机,以保证高质量传输光信号。
第三部分 光接收机的结构及原理
在有线电视HFC网络中,光接收机通常位于光纤接点和有线电视的前端位置,它的主要功能是把光信号转变为RF信号,前面已经详细讲述了光探测器、光接收组件的原理及应用。光探测器是实现光/电转换的关键部件,其质量的优劣决定了光接收机的性能指标与档次,光接收组件是光探测器与前置放大器的组合,在光接收机中,无论是分离组件还是一体组件,该部分的成本比重都比较大,与光发射机的激光器一样,不仅决定了光接收机的性能指标,还将决定光接收机的价格。光接收的整机组成主要由光接收组件、功率放大模块及其附属功能电路组成,除光接收组件外,功率放大模块是光接收机的第二大核心元件。即使是采用相同的组件,由于采用不同档次、不同价位的放大模块组合,整机也会有显著不同。有线电视技术发展到今天,光接收机采用分离元件制作放大模块已不多见,基本上全采用集成一体化组件结构。该结构模块大多属于厚膜集成电路,它是用丝网印刷和烧结等工艺在同一陶瓷基片上制作无源网源,并在其上组装分立的半导体芯片或单片集成电路、放大三极管管芯等,另外再外加塑料密封,防止潮气、杂质的进入。
一、光接收机常用的放大模块介绍
能用于光接收机的模块有众多型号,排除品牌命名的差异,根据放大模块的增益划分有14dB、18dB、20dB、22dB、27dB等,用于单模块放大器的34dB的放大模块在光接收机中少有应用,当然也不排除低档光接收机应用的可能。根据放大模块具体放大电路结构的不同划分:有推挽放大模块、功率倍增放大模块两种,而根据放大元件工艺的不同,放大模块又分为硅放大工艺、砷化镓工艺两种,在光接收机中采用的模块的命名,一般以推挽和功率倍增为主要区分,同时附加增益的差异与器件工艺,如果不说是砷化镓工艺模块则所说的放大模块一般都是指硅工艺。
1.推挽放大模块的原理及结构。在实用的放大电路中,三极管的集电极并非总有电流流过,根据集中极电流导通时间的长短,通常把放大器分成甲类、乙类、丙类等。在输入信号的整个周期中都有电流流过集电极的放大器称为甲类放大器;只有在输入信号的半个周期内有集中极电流的放大器称为乙类放大器;在小于输入信号半个周期内有集中极电流的放大器称为丙类放大器。在许多实用的放大电路中,为了提高放大效率通常都需要把工作点移到截止区,即采用半周导通的乙类工作状态,这时若仍采用一个晶体管,输出信号中将只出现一半波形,将发生严重的截止失真。为了解决这个问题,可采用两只特性完全相同的晶体管,使其中一只晶体管在正半周导通,另一晶体管在负半周导通,最后在负载上合成完整波形,这就是推挽放大电路。下图是推挽放大电路的结构示意图:
可见光火焰检测器
使用说明书
安装、使用产品前,请阅读使用说明书
2 1、产品介绍 JNHT-5型火焰检测器适用于多种燃料、多种工况下的火焰检测,由火焰检测
探头、信号放大器及它们之间连接的屏蔽电缆组成。光学敏感元件为可见光及红外
线全光谱型,适用范围广。探头经特殊设计,坚固耐用,在有冷却风的情况下可长
期工作于燃烧器附近的恶劣环境中。探头信号预处理板具有自检功能,并且可以在
线更换。
JNHT-5型火焰检测器可以用来检燃油火焰及煤粉火焰,检测光谱范围从600纳米到3000纳米。信号处理部分采用了单片机,增加了人工智能控制,对目标火
焰的强度、包络脉动和特征频率进行实时检测,可有效地避免偷看和漏看现象。 功能特点: u 具有上电自检功能;
u 检测器的电源完全独立;
u 所有信号数字化处理,抗干扰能力强;
u 适用性广,可以检测各种油、煤火焰。
2、工作原理框图
光敏元件A/D转换
火焰探头显示
单片机光耦火焰
光耦
强度设定频率设定火焰开关量输出故障开关量输出强度模拟量输出故障强度频率
3、主要技术指标
灵敏度 ≥100Lx (λ0= 2000nm) 着 火 ≤1 s 响应时间 熄 火 ≤3 s(可调) 检测对象 燃油、燃煤火焰 方 式 两组常开/常闭触点 信号输 出 容 量 AC220V 50Hz 2A ,DC24V 2A 模拟量输出 4~20 mA ,1~5V DC 工作方式 长期连续工作 探头 ≤80℃(风冷) 工作环境要求 信号处理箱 ≤50℃
3 环境湿度 ≤85%RH
冷却方式 风冷:探头冷却风量≥ 100 m3/h,风温≤50℃,探头冷却风入口与炉膛压差≥ 2000 pa 供电电源 AC220V 50Hz 功耗 15 W 检测距离 400~6000 mm 4 、外形尺寸图
探头外形及尺寸图
火检处理器外形尺寸图 5 、安装要求 5.1 探头安装位置的要求: 5.1.1视野要合适。 A 探头视角内应尽可能充满目标火焰; B 探头视角范围内的目标火焰应比较稳定,改变风量及调节燃烧时不致造成目标火焰脱离视角范围; C 任何在视角范围内妨碍检测的物体,如:炉墙、水管、筋板等都应修改,但所有修改应尽可能减小对风量的影响; D 视角应尽量避免与其它火焰相交叉;