第七章 光电转换器件

光电转换原理及电光转换原理

二、光电转换原理及电光转换原理 1．光电转换原理 光电转换是靠摄像管来完成的，其结构如图1-4所示： 图1-4 光电导摄像管 ⑴组成 ①电子枪灯丝用来加热阴极 阴极发射电子 栅极控制电子流的大小 （第一阳极）加速极（A1），加有300V电压 （第二阳极）聚焦极（A2）加有0-300V 的电压 网电极与A2 连在一起，在靶前形成均匀减速电场， 从而使电子束在靶面能均匀垂直上靶。 ②光敏靶 光敏靶是由几层不同的半导体材料构成的，其厚度只有10-20μm。 朝向景物的一侧是信号板也叫信号电极，它是喷涂在玻璃上的一层透明 金属导电层，在信号板的另一侧，则蒸镀了一层具有内光电效应的光敏半 导体材料。该材料在光的照射下电导率增加（即电阻减少），被摄景物各部 分亮度不同，靶面上各部分的电导率相应变化，与较亮像素对应的靶单元 电阻较小，而且各靶单元相互绝缘。于是图像上的不同亮度就变成了靶面 上各单元的不同电导率（即电阻）。 ⑵工作过程 当摄像管加上正常的工作电压时，阴极便向外发射电子，并在加速极和 聚焦电场的作用下，形成很细的一束电子流射向靶面，如图1-5 所示。 当电子束射向靶面某点时，便把该点对应的等效电阻R接入信号检，并 与负载电阻RL、电源 E 构成一个回路。如下图，于是回路便有电流产生，即I=E/（RL +R1）） 当对应的像素发生变化时，R 便发生变化，于是I 也发生变化。I 流过 负载RL 时，在RL 两端形成变化的电压VRL，由于这个电压反应了对应像素亮度随时间的变化，因而便为图像信号。 当在偏转磁场的作用下，电子束按照从左到右，从上到下的规律扫描靶 面上各像素点时，便把按平面分布的各个像素的亮度依次转换成按时间顺 序传送的电信号，实现了图像的分解与光电转换。 图1-5 光电转换原理示意图 ⑶图像信号的极性 ①正极性。被摄景物上的像素越亮，对应的信号电平越高，称正极性。 ②负极性。被摄景物上的像素越亮，对应的信号电平越低，称负极性。2．电光转换原理 电光转换是靠显像管来完成的。其结构如下图1-6所示。 图1-6显像管结构示意图 ⑴结构 ①电子枪 灯丝阴极栅极加速极（第一阳极）二、四阳极（高 压阳极）聚焦极（第三阳极） ②玻璃外壳

电液转换器原理与调试

1 电液转换器原理与调试 电液转换器工作原理：（见图） 当信号电流I 为零时, 芯棒M 与滑阀O 处于左端极限位置, 压力油腔P 与控制油压A 之间节流口关闭。A 腔经阀芯中的内孔与回油腔相通,所以A 腔处于卸压状态。 当信号电流（I=4~20mA ）增加时，芯棒M 在磁场作用力下，或比例地产生一个向右作用力F ，推动滑阀O 向右移动，使控制油腔A 与回油腔T 的流通面积减小，与压力油腔P 的流通面积增大，根据流量平衡原理，控制油压A 升高，随着油压A 的升高，与A 油腔相通的N 腔压力也升高。当产生的油压力f 与F 相抵消时，滑阀O 达到平衡，控制油压A 稳定。A 腔油压值即是成比例地对应输入信号的相应值。 当信号电流减小时，芯棒M 在磁场作用力下，产生一个向左作用力F 。这时，由于与A 油腔相通的N 腔油压力大于芯棒作用力，滑阀O 向左移动，使得控制油腔A 与回油腔T 的流通面积增大，与压力油腔P 的流通面积减小，控制油压A 降低。同时，N 腔油压亦降低，芯棒上的磁场力与油压力相等，滑阀达到平衡，控制油压A 稳定。 在手动工作状态，旋动手轮，经传动杆K 推动芯棒M 移动，即能调到所要求的控制油压A 。 一般对应4－20MA 控制电流输出的二次脉冲油压A 为0.15-0.45Mpa ,在这一段范围内控制特性的线形度较高。 电液转换器调试过程： 开 始 期 (允许范围20~30VDC) 电液转换器油温 和油压达到要求 带手轮形式的,将手轮转到最左面 根据设计检查电 和油压的连接 将空气从电磁阀 和液压件中排出 提供和测量进油压力(最大40bar) 供 电 源

2 否在最小和最大信号变化 时,输出电压是否改变 增加信号输出压力是否增加 是 否 是 提供系统最低的 模拟信号 测量输出压力 提 供 电 源 提供系统最高的模拟信号 利用电液转换器上电位器X1调整所需要的最高压力 提供系统最低 的模拟信号 利用电液转换器上电位器 X0调整所需要的最低压力 结 束

图解光缆终端盒、光纤收发器、尾纤、跳线等

图解：光缆、终端盒、尾纤的作用和接法 在网络布线中，通常室外（楼宇之间连接）使用的是光缆，室内（楼宇内部）使用的是以太双绞线，那么，楼外的光缆传输媒介与楼内以太网传输媒介之间如何转换？其中，又用到了什么设备？它们的作用是什么？之间的关系又如何呢？ 如图所示： 连接关系： 步骤1：室外光缆光缆接入终端盒，目的是将光缆中的光纤与尾纤进行熔接，通过跳线，将其引出。 步骤2：将光纤跳线接入光纤收发器，目的是将光信号转换成电信号。 步骤3：光纤收发器引出的便是电信号，使用的传输介质便是双绞

线。此时双绞线可接入网络设备的RJ-45口。到此为止，便完成了光电信号的转换。 说明：现在网络设备有很多也有光口（光纤接口），但如果没有配光模块（类似光纤收发器功能），该口也不能使用。 图解：光缆终端盒、尾纤的作用和接法 光缆终端盒作用：终接光缆，连接光缆中的纤芯和尾纤。 光缆终端盒内部结构，如图所示。 如图所示，接入的光缆可以有多芯， 例如：一根4芯的光缆（光缆中有4根纤芯），那么，这根光缆经过终端盒，便可熔接出最多4根尾纤，即往外引出4根跳线。上图，只熔接了2根，也就往外引出了2根跳线。

如图所示，这是一根ST接头的单模（外皮是黄色）尾纤。 尾纤：一端有连接头，另一端是一根光缆纤芯的断头。通过熔接，与其他光缆纤芯相连。 尾纤作用：主要是用于连接光纤两端的接头。尾纤一端跟光纤接头熔接，另一端通过特殊的接头跟光纤收发器或光纤模块相连，构成光数据传输通路。

一般我们购买不到纯粹的尾纤，而是如图所示的跳线，中间一剪开，便成了尾纤。 尾纤：用在终端盒里，连接光缆中的光纤，通过终端盒耦合器（适配器），连接尾纤和跳线。 跳线：跳纤两头都是活动接头。起连接尾纤和设备作用。 光缆终端盒是在光缆敷设的终端保护光缆和尾纤熔接的盒子。 光纤耦合器是用于两条光纤或尾纤的活动连接通俗称为法兰盘。 光纤终端盒是一条光缆的终接头,他的一头是光缆,另一头是尾纤,相当于是把一条光缆拆分成单条光纤的设备。

光电转换原理

光纤系统光接收部分光电转换原理 光接收机是光纤通信系统的重要组成部分，其作用是将来自光纤的光信号转换成电信号，恢复光载波所携带的原信号。图4.3.1-8给出了数字光接收机的组成框图。 1.光检测器 光电检测器是光接收机的第一个关键部件，其作用是将由光纤传送来的光信号转换成电信号。光电检测器主要有PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD两种。PIN管使用简单，只需10~20V 的反向偏压，但PIN管没有增益。APD管具有10~200倍的增益，可以提高光接收机的灵敏度，但需要几十伏以上的偏压，增益特性受温度的影响较严重 2、前臵放大器 经光电检测器检测到的微弱的信号电流，流经负载电阻建立起信号电压后，由前臵放大器进行预放大。除光电检测器性能优劣影响光接收机的灵敏度之外，前臵放大器对光接收机的灵敏度有十分重要的影响。为此，前臵放大器必须是低噪声、宽频带的放大器。 3.主放大器 主放大器用来提供高的增益，将前臵放大器的输出信号放大到适合判决电路所需的电平。前臵放大器的输出信号电平一般为mV量级，而主放大器的输出信号电平一般为1~3V。 4、均衡器 光在光纤中传输时，由于将受到色散的影响，信号将发生畸变与展宽，使码元间相互影响，出现误码。均衡器的作用是对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使之成为最有利于判决、码间干扰最小的波形，通常为升余弦波 5、判决再生与定时提取 判决即是用一判决电平与均衡器输出信号进行比较，当在判决时刻输出的电压信号比判决电平高，则判断为“1”码，否则判断为“0”码。这样，可在判决再生电路的输出端得到一个和发送端发出的数字脉冲信号基本是一致由矩形脉冲组成的数字脉冲序列。为了精确地确定“判决时刻”，就需要从信号码流中提取准确的定时信息用来标定，以保证和发送端一致。这个工作由“定时提取”电路来完成。 6、峰值检波器与AGC放大器

光伏系统以及提高光伏系统光电转化效率的方法与相关技术

本技术公开了光伏系统以及提高光伏系统光电转化效率的方法。其中，光伏系统包括安装场地、光伏组件以及辐射制冷层，辐射制冷层至少部分地覆盖安装场地的表面，光伏组件设于安装场地内，辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线，并能够以红外辐射的方式将安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。本技术的辐射制冷层一方面反射太阳辐射以减少安装场地对热量的吸收，另一方面通过红外辐射的方式将安装场地的热量发射出，从而使安装场地形成相对于周围环境独立的“冷岛”，利用冷岛效应降低光伏组件周围环境的温度，使得设置在安装场地内的光伏组件可以在相对较低的环境温度下工作，有利于提高炎热天气下光伏组件的光电转化效率以及使用寿命。 权利要求书 1.一种光伏系统，其特征在于，包括安装场地、光伏组件以及辐射制冷层，所述辐射制冷层至少部分地覆盖所述安装场地的表面，使所述安装场地形成相对于周围环境独立的冷岛，所述光伏组件设于所述安装场地内，所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线，并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射，所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的75%。 2.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述安装场地内所述光伏组件的安装面积不超过所述辐射制冷层表面积的50%。 3.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述安装场地的表面包括混凝土地面、混凝土屋面、沥青地面、沥青屋面、混砖地面、混砖屋面、岩石地面、岩石屋面、琉璃瓦、彩钢瓦、粘土瓦中的一种或多种。 4.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏系统还包括安装支架，所述安装

支架用于安装、支撑所述光伏组件，所述安装支架包括固定底座，所述辐射制冷层还覆盖所述固定底座；所述光伏系统还包括逆变器，所述辐射制冷层还覆盖所述逆变器。 5.根据权利要求1所述的光伏系统，其特征在于，所述光伏组件选自单面发电组件、双面发电组件中的一种或多种。 6.根据权利要求1-5任一所述的光伏系统，其特征在于，所述安装场地在所述辐射制冷 层的下方具有储冷空间，所述储冷空间为密闭腔体。 7.根据权利要求1-5任一所述的光伏系统，其特征在于，所述辐射制冷层为辐射制冷涂料形成的涂层，所述辐射制冷涂料包括颗粒填料以及辐射制冷功能树脂，所述颗粒填料分散于所述辐射制冷功能树脂中，所述辐射制冷层在7μm~14μm波段的红外发射率大于80%，所述辐射制冷层对太阳光的反射率大于80%。 8.一种提高光伏系统光电转化效率的方法，其特征在于，包括步骤：在用于安装光伏组 件的场地表面设置辐射制冷层，所述辐射制冷层适于反射太阳光中的至少部分光线，并能够以红外辐射的方式将所述安装场地内的热量通过大气窗口向太空发射。 9.根据权利要求8所述的提高光伏系统光电转化效率的方法，其特征在于，还包括步骤：在用于支撑所述光伏组件的安装支架表面和/或光伏系统的功能部件表面设置所述辐射制冷层，所述功能部件包括储能系统、控制系统、逆变器中的一种或多种。 10.根据权利要求8或9所述的提高光伏系统光电转化效率的方法，其特征在于，所述辐射制冷层由辐射制冷涂料干燥或固化形成。 技术说明书

光电转换

光电转换 概述 光纤收发器是一种将10M/100M以太网电信号转换成光信号或光信号转换成10M/100M以太网信号的光电转换设备，通过将电信号转换成光信号在单模光纤上传输，突破了电缆距离短的限制，使得以太网在保证高带宽传输的前提下，利用光纤介质实现几公里到几百公里的远距离传输。 具有2个特殊的优点： 1.为工业级应用设计。电源接入可以为插头或者两线接线端子，输入电压为宽电压可以实现9～24V的宽电压输入。 2.采用单模单纤的光纤连接。这样和双纤的转换器相比，可以节约长距离传输时的光纤的费用。 可应用于：各种需要通过光纤延长工业以太网传输的距离的应用领域；也可以应用于一些需要将以太网设备和光交换机设备连接的地方。 *注意：ZLAN9100分为2个子型号：ZLAN9100-3（A端机）和 ZLAN9100-5（B端机），这2款必须成对使用。即：A端机接B端机；B 端机接A端机；端口相同不可连接。当ZLAN9100和光交换机连接时，请先问好光交换机的光口是A端还是B端，如果A端请选择ZLAN9100-5否则选择ZLAN9100-3。 特点

?工业级设计：9～24V供电，端子接电方式，工业级温度，可配备导轨安装配件。 ?单模单纤光纤：只需配备一根传输光纤，节约成本。 ?1个网口RJ45和1个单纤SC光口，实现双绞线和光纤之间的光电信号转换； ?符合IEEE802.3 10Base-T 和IEEE802.3u 100Base-TX ，100Base-FX 标准可与其他产品互联； ?具有10M/100M 自适应能力； ?电口能自适应直通线/ 交叉线连接方式； ?支持全双工/ 半双工工作模式； ?支持IEEE802.3X 全双工流量控制和半双工背压流量控制； ?内置高效交换内核，抑制广播风暴，实现流量控制，CRC差错校验；?双绞线最长100 米；单模光纤最长20 公里； ?可将单模单纤光信号转化为10/100M以太网电信号 ?可以9～24V宽电压供电，可由工业机柜24V电压供电 ?提供2线端子方式电源接入，符合工业电源规范 ?工业级温度范围 ?可提供导轨安装配件W

voith电液转换器使用说明书

VOITH 电液转换器使用说明书型号：DSG-BXX113 翻译：研发中心孙云超

目录 1.技术数据 (1) 2.安全指示 (3) 2.1 提示和标志的定义 2.2 正确使用 2.3 重要提示 2.4 担保 3.功能描述 (6) 3.1 设计 3.2 操作特点 4.包装、储存、运输 (7) 5.安装 (8) 5.1 组装 5.2 液压连接 5.3 电器连接 6. 试运行 (10) 6.1 运行检测 6.2 参数设定 7.操作 (11) 7.1 用手动旋钮操作 7.2 用设定信号操作 7.3 故障检修和排除 8. 维护和检修 (13) 9. 停机 (13) 10. 具有接线图的外部管线图 (14) 11. 附件 (15)

1.技术数据： 周围环境： 储存温度－40 (90) 工作环境温度－20 (85) 保护IP65 to EN 60529 适合于在工业空间内部安装 电气数据： 电压：24 VCD ±15% 电流：大约0.7A（对DSG-B05…DSG-B10型） 大约1A（对DSG-B30型） 最大3A 时间t ? 1 Sec 输入设置：0/4…20mA 输入阻抗大约25欧姆，具有抑制电路。 液压参数： 最小进口油压P in min： 1.5bar＋最大输出P A max (对B05…B10型) 5bar＋最大输出油压P A max (对B30型) 最大进口油压P in max ：见表 压力流体：不易燃烧的原油或压力油油粘度：根据DIN51519，ISO VG32…ISO VG48 油温：＋10℃ (70) 油纯度：根据NAS1638为7级 根据ISO4406为-/16/13级 泄漏量：当进口油压P in=10bar 时≤3 l/min (对DSG-B05… DSG-B10 ) 当进口油压P in=40bar 时≤5 l/min（对DSG-B30）

光纤收发器使用说明

二、二手旧光纤模块的性能分析： 1.光路污染：在光路上如果内外腔体中附有尘埃，就会影响光路，使光信号的传输质量 下降光功率减小，如：灵敏度降低。那么要完成传输过程势必使其它元器件超负荷工作，形成工作电流过大。正常模块的工作电流一般在130mA以下，而旧模块很多工作电流都会在200mA附近，所以这种模块在工作状态下会很烫。而温度过高的环境会显著降低收发器里的所有元器件的寿命。通常情况下收发器里的所有元器件的寿命会因此降低为正常情况下的十分之一甚至会更加危险，这些模块中的激光器一部门是国外公司测试的阀值电流大，量子效率低而被打下来的。正常阀值电流会达到20mA-30mA。电流大会使得激光器的寿命急剧衰减，形成恶性循环。 2.接收灵敏度低：很多旧模块的接受灵敏度达不到ITUT.G.957和IEEE802.3U国际标准。 虽然有时候进行测试时也不会丢包，但在稍微恶劣的环境下，比如光纤质量稍微差一点，距离稍微远一点，就会导致丢包，影响网络质量。 3.二手旧光纤模块的外腔体损伤：光模块的外腔体的材质多为塑胶材料或金属材料，而 这接头的多次插拔会造成外腔内壁产生一定程度的磨损，以致光器件传输同轴度无法保证，从而使光器件的光路发生一定的变化，如：光功率小，误码率大，消光比不正常等等，反映到设备上就是丢包率增加，网络超时，系统不稳定，严重时甚至导致网络长时间不能接通。 4.使用寿命：新光纤模块的使用寿命一般在五年以上，二手旧光纤模块已经使用了很多 年，里面的激光器及相关期间已经接近失效，随时都有可能完全失效不发光。 5.一般发光器的光模块可经受0-70℃的环境温度，而旧模块很多是达不到的，因而不能 满足一些高低温的工作环境。 二手旧光纤的识别方法： 1.外观识别：同一批设备上光模块的外观是否一致，新模块的外观、一致性都很好，而 旧模块多为不同厂家的产品，且经过长时间的使用，外壳很旧，没有光泽，有一些磨损划痕，光纤口有灰尘。 2.拨开防尘套，可以看见套管，一般多模有塑料套管和金属套管两种，二手旧套管光泽 度差，毛糙，直观感觉差，单模一般都是金属套管，二手旧套管的内管壁有划痕，金属色较差，几个套管比较是的一致性差，而新模块的套管色泽光亮，光滑，一致性好。 3.将旧模块在50-60℃状态在看他是否正常工作。 本公司售后服务： 本公司郑重承诺所出产的产品出厂前经过严格质量把关，一个月内包退，三个月内包换，一年内免费保修，终身有偿维护（只收取更换元器件成本费用）如发现本公司售出的产品使用二手旧光模块，旧一罚百，欢迎用户监督，并给予宝贵建议和意见。 〈二〉10/100/1000M光纤收发器使用说明 一、概述 光纤收发器是一种将以太网电信号转换成光信号或反之的光电转换设备，通过将电信号转换为光信号在多模或单模光纤上传输，突破了电缆传输距离短的限制，使得以太网在保证高带宽传输的前提下，利用光纤介质实现几公里甚

光电转换器说明

光电转换器说明(光纤收发器) 1、光电转换器与光纤收发器是同一个概念。它分为①单纤收发器②双纤收发器。 单纤收发器只有一种型号就是单纤单模收发器； 双纤收发器又分为双纤单模收发器（两个光口不一样）和双纤多模收发器（两个光口一样）。 2、维修设备时首先判断电源未带负载和带负载时的电压是否为（5±0.25）V。若不是在这个范围时，则表明电源坏。所有光转的电源工作电压都是在这个范围内，否则光转都不能正常工作。 3、TX端表示发射端，RX端表示接收端。两光转设备的TX端只能与另一端设备的RX端对接。 4、SM表示单模，连接线只能采用黄色的光纤； MM表示多模，连接线只能采用桔红色的光纤。 5、单纤收发器测试使用时一边用的是1310nm，则另一边必须是用1550nm测试使用，即：单纤收发器必须是1310nm与1550nm配对使用。 6、双纤收发器使用时，单模收发器只能与单模收发器配对使用，且使用的光纤线只能用SM（黄色）的光纤线；多模收发器只能与多模收发器配对使用，且使用时只能采用MM(桔红色)的光纤线。 7、双纤单模收发器不能与双纤多模收发器配对使用。 8、双纤多模收发器有1310nm和850nm两种，两种一定要型号相同才能配对使用；双纤单模收发器有1310nm和1550nm两种，两种可

以相互交叉使用或成双使用。 9、单模收发器有分传输距离，上下传输距离的设备均可配对使用，但必须连接两设备的光纤线长度应小于两设备的最小传输距离。 例如：传输距离为25km的设备可以跟传输距离为40km的设备配对使用，但连接两设备的光纤线长度应小于25km。 10、双纤多模收发器只有一种传输距离2km。 11、光转通电时，眼睛不能对准光头模块，原因是光头有激光射出，容易伤害眼睛。 12 说明如下： （1）PWR：电源指示灯，通电时灯亮，断电时灯灭。 （2）MON：多功能状态指示；光端口联接正常时长亮，其他的绿灯慢闪或快闪均表示RX或TX的一端没有接好。 （3）TSP：RJ45口链接速率指示；100M灯亮，10M灯灭。 （4）FXL：光端口连通亮，数据传输时闪烁；①绿灯慢闪，表示接收端断路②绿灯快闪，表示发射端断路。 （5）TDP：RJ45口通讯方式指示；全双工灯亮，半双工灯灭。（6）TXL：RJ45口连通亮，数据传输时闪烁。

光电转换器特性的研究

实验简介 传感器技术中很重要的一类称为光传感器。光传感器通常是指紫外到红外波长范围的传感器，其类型可分为量子探测器和热探测器两类。本实验将介绍常用的量子探测器或称光子探测器，它是利用材料的光电效应制作成的探测器，故也称为光电转换器。其主要参数有响应度（灵敏度）、光谱响应范围、响应时间和可探测的最小辐射功率等。 光电转换器件主要是利用光电效应将光信号转换成电信号。自光电效应发现至今，光电转换器件获得了突飞猛进的发展，目前各种光电转换器件已广泛地应用在各行各业。常用的光电效应转换器件有光敏电阻、光电倍增器、光电池、PIN 管、CCD等。 光电倍增器是把微弱的输入转换为电子，并使电子获得倍增的电真空器件。当光信号强度发生变化时，阴极发射的光电子数目相应变化，由于各倍增极的倍增因子基本上保持常数，所以阳极电流亦随光信号的变化而变化，此即光电倍增管的简单工作过程。由此可见，光电倍增管的性能主要由光阴极、倍增极及极间电压决定。光电阴极受强光照射后，由于发射电子的速率很高，光电阴极内部来不及重新补充电子，因此使光电倍增管的灵敏度下降。如果入射光强度太高，导致器件内电流太大，以至于电阴极和倍增极因发射二分解，就会造成光电倍增管的永久性波坏。因此，使用光电倍增管时，应避免强光直接入射。光电倍增管一般用来测弱光信号。 光电池是把光能直接变成电能的器件，可作为能源器件使用，如卫星上使用的太阳能电池。它也可作为光电子探测器件。 光电二极管有耗尽层光电二极管和雪崩光电二极管两种。半导体pn结区附近成为耗尽层，该层的两侧是相对高的空间电荷区，而耗尽层内通常情况下并不存在电子和空穴。只有当光照射pn结时才能使耗尽层内产生载流子（电子－空穴对），载流子被结内电场加速形成光电流。利用该原理制成的光电二极管称为耗尽层光电二极管。耗尽层光电二极管有pin层、pn层、金属－半导体型、异质型等

第七章 光电转换器件

第七章 光电转换器件 1、什么是光电探测器件的光谱响应特性？了解它有何重要性？ 2、为什么结型光电器件在正向偏置时没有明显的光电效应？结型光电器件必须 工作在哪种偏置状态？ 3、如何理解“热释电探测器是一种交流或瞬时响应的器件”? 4、光敏电阻和热敏电阻其阻值随光照强度的变化规律分别是什么？ 5、光电探测器的“电压响应度”和“电流响应度”如何定义？ 6、光电导探测器的“截止频率”如何定义？ 7、 光敏电阻的“亮电阻”、“暗电阻”的含义是？实际应用中，选择光敏电阻时， 其暗电阻阻值越大越好还是越小越好？为什么？ 8、光电导探测器的工作电路如左图所示， 试推导光敏电阻的最佳负载电阻阻值。 9、一块半导体样品，有光照时电阻为50Ω，无光照时为5000Ω，求该样品的 光电导。 10、 已知CdS 光敏电阻的最大功耗为40mW ，光电导灵敏度 lx s S g /105.06-?=，暗电导00=g ，若给CdS 光敏电阻加偏压20V ，此时入射到CdS 光敏电阻上的极限照度为多少勒克斯？ 11、敏电阻R 与Ωk R L 2=的负载电阻串联后接于V U b 12=的直流电源上，无光照时负载上的输出电压为mW U 201=，有光照时负载上的输出电压为V U 22=。求：（1）光敏电阻的亮电阻和暗电阻阻值； （2）若光敏电阻的光电导灵敏度lx s S g /1066-?=，求光敏电阻所受的照度。 12、已知CdS 光敏电阻的暗电阻ΩM R D 10=，在照度为 100lx 时亮电阻Ωk R 5=，用此光敏电阻控制继电器，如

右图所示。如果继电器的线圈电阻为4Ωk ，继电器的吸合电流为2mA ，问需要多少光照度时才能使继电器吸合？ 13、太阳能电池的“开路电压”、“短路电流”、“转换效率”、“最佳负载电阻”如 何定义？ 14、（1）硅光电池的的开路电压为oc U ，当光照度增加到一定值后， oc U 为何不 随光照度的增加而增加，只是接近0.6V ？（给出开路电压饱和的物理解释） （2） 随着光照度的增加，光电池的短路电流是否会出现饱和现象？为什么？ 15、在太阳能电池的伏安特性曲线中， （1） “光电压区域”和“光电流区域”如何定义？ （2） 用光电池探测缓变光信号时，应工作在哪个区域？ 16、（1）PIN 管和普通PN 结光电二极管相比在结构上有何区别？ （2）简述PIN 管、雪崩光电二极管的工作原理。 （3）它们和普通的PN 结光电二极管相比，性能有哪些改善？ （4）PIN 管的频率特性为什么比普通光电二极管好？ 17、2CU 型和2DU 型光电二极管在结构上由何区别？2DU 型引入环极的作用是 什么？ 18、（1）简述光电倍增管的工作原理。 （2）光电倍增管的“阳极灵敏度”、“阴极灵敏度”、“放大倍数”如何定义？ 19、现有GDB-433型光电倍增管，其光电阴极的面积为2cm 2，阴极灵敏度lm A S K /25μ=，倍增系统的放大倍数为105，阳极额定电流为20A μ，求允许的最大光照。 20、用波长为0.633m μ的单色辐射照射2CU 硅光电二极管，入射光功率为2mW ，输出光电流为0.6mA ，求光电二极管的响应度和量子效率。 21、（1）已知硅PIN 光电二极管的量子效率7.0=η，波长m μλ85.0=，求其响 应度。 （2）已知锗PIN 光电二极管的量子效率4.0=η，波长m μλ6.1=，求其响应 度。 22、光电倍增光的光阴极灵敏度为lm A /50μ，每一个倍增极的二次电子收集率为 80%，二次电子发射系数6=σ，共有11级，求阳极灵敏度。（令1≈f ） 23、制作探测波长为0.9m μ的光电二极管，相应的半导体材料的禁带宽度是多少 电子伏特？

光电转换常识

光电转换器的小知识 【网友提问】：经常听到有人提起光猫，这个是什么样的设备，他起到什么作用。一般情况下光猫都是和哪些设备进行连接的，连接线缆使用的是什么呢？ 【IT168解答】：光猫是目前中小公司包括大型公司经常使用到的一种网络设备。光猫即光Modem，是光电收发器或者光电转换器的俗称，两者之间没有太大的区别，都是为了将光纤介质转换成铜线接入。 如果说得更加专业的话，光猫是一种类似于基带MODEM（数字调制解调器）的设备，和基带MODEM不同的是接入的是光纤专线，是光信号。用光电信号的转换和接口协议的转换后接入路由器，他属于是广域网接入的一种，也就是常常说到的光纤接入，只要存在光纤的地方都需要光猫对光信号进行转换。 光电收发器是用局域网中光电信号的转换，而仅仅是信号转换，没有接口协议的转换。一般用在园区网内较长距离，不适于布双绞线的环境。不过随着网络技术的发展，光电转换器和光猫的概念越来越模糊，近期两者基本可以统一为同一种设备了，光电转换器也成为光猫的学名。 既然我们知道了凡是公司使用光纤都需要使用光猫对输入来的光纤中光信号进行转换，通过光猫转换后的信号已经是电信号了。我们通过光猫后头的RJ45以太网接口连接路由交换设备即可，当然直接连接计算机也是没有任何问题的。在接入光纤连到光猫的同时，还需要ISP也使用一个光猫连接到同一条光纤上，这也是为什么光猫都是成对卖的原因。一个用于发送信号，另一个用于接收信号。 那么光猫连接计算机，路由器和交换机使用什么线缆呢？其实选择常用的超五类双绞线即可。不过在连接时候要注意一点的是，虽然大多数光猫都具备自适应的功能，也就是说支持对所连接的线缆自动翻转的功能，这样不管我们使用正线还是反线连接光猫和网络设备都是可以的。然而少数厂家的光猫还是不具备该自动翻转功能的。遇到这种情况我们可以查看光猫前面板是否存在一个DIP开关，通过设置该开关修改连接光猫所需线缆的类型，例如是正线还是反线。 当然制作光猫的厂商比较多，目前规范还没有统一，所以遇到没有见过品牌的光猫的时候可以准备一条正线和一条反线，反别尝试下。毕竟实践是检验真理的唯一标准。就笔者经验来说大多数厂商是具备自动翻转功能的，可以自动调节连接线的种类；剩下的厂商默认设置的使用正线连接PC机和光猫或者路由器和光猫，使用反线连接交换机和光猫。

3、电液转换器

与505/505E配套使用的电液转换器为两种：VOITH和CPC 1、VOITH 1 - 控制磁性调节阀体P in －进口油压 2 –动力传输杆P A －输出信号油压 3 - ×0和×1电位计 4 - 手动操作旋钮T1－回油 5 - 电气接线T2 －回油 6 - 控制壳体F Mag －磁力 7 - 带阻尼活塞的控制活塞F Hyd－液压力 8 –端盖F Fed－弹簧力 9 –控制弹簧

手动操作旋钮的功能： 通过手动操作旋钮来控制电液转换器的磁铁，依靠这个旋钮，能设定一个可调的弹簧力以替代磁力F Mag。弹簧力通过电枢和传输杆控制活塞，液压力F Hyd与输出信号压力P A成正比，但作用力方向与弹簧力相反，这样输出压力的调节不需要电气就可实现。 用手动旋钮操作时，由电液转换器控制的液压元件的行程位移不受控制，其输出发生变化是由于输出信号压力的增加。 只有把弹性挡圈从手动操作旋钮上移开时才能手动操作。 完成手动操作以后，顺时针转动计数器，使手动操作旋钮回到原来位置，再把弹性档圈推到原来位置。 作用方向：顺时针旋转输出压力增加。 电位计的作用： ×0－在电位计×0 的帮助下，可以调节最小的输出压力P A min ,当设定值为4mA时。电位计顺时针旋转，压力增加。 ×1－在电位计×1 的帮助下，可以调节最大的输出压力P A max ,当设定值为20mA时。电位计顺时针旋转，压力增加。 电位计×1先于×0 调整。电位计×1的调节将影响×0的调整。4~20mA对应油压为0.15MPa~0.45MPa VOITH接线

CPC 压力输出大小(LEVEL) 此调整量改变压力的输出大小，调整它对各个点都起作用，顺时针调整将增大压力输出。 压力范围(RANGE) 此调整量改变压力输出的范围，即压力曲线的斜率，顺时针调整将增大压力输出曲线的斜率。

2电口光纤收发器使用说明书

2电口光纤收发器使用说明书

一、产品概述 光纤收发器是一种将以太网电信号转换成光信号或光信号转换成以太网电信号的光电转换设备，通过将电信号转换为光信号在多模或单模光纤上传输，突破了电缆传输距离短的限制，使得以太网在保证高带宽传输的前提下，利用光线收发器构造网络能够节省网络投资。使用光纤收发器是目前在网络设备价格昂贵的情况下，一种符合网络现状的良好的远距离传输解决方案。 二、产品特性 1、内置高效交换内核，抑制广播风暴，实现流量控制，CRC差错校验； 2、支持100Base-FX光纤传输标准，可与其他产品互连； 3、支持SPANNING TREE构造容错网络； 4、 10/100/1000Mbps、全双工/半双工自动协商，可平滑升级； 5、最远传输距离可达到120公里； 6、高速缓存容量：1M Bits； 7、内置MAC地址缓存空间：1K； 三、产品协议 ·IEEE802.3以太网标准 ·IEEE802.3u快速以太网标准 ·IEEE802.3d Spanning Tree标准 ·IEEE802.3ab 千兆以太网 ·IEEE802.3x全双工流量控制 四、产品分类 1、本类产品按外形结构可分为：桌面型内、外置电源独立式光纤收发器、插卡式光纤收发器、机架式光纤收发器； 2、本类产品按使用光纤数量可分为：单纤收发器和双纤收发器； 3、产品按使用光纤类型可分为：多模和单模收发器； 4、本类别产品传输速率为：10/100/1000M自适应。 光纤收发器的前面板结构图（仅供参考，产品真实外观以实物为准）如下：

指示灯POWR:电源指示灯，接通电源灯亮，否则灯灭。 指示灯FXL/A:光纤指示灯，接光纤灯亮，否则灯灭。 指示灯L/A、指示灯SPD:不插网线不亮，插网线灯亮，数据传输时灯闪。光纤收发器的后面板结构图（仅供参考，产品真实外观以实物为准）如下： 五、接口: RX:光信号接收口，接光纤。 TX:光信号发送口，接光纤。 1：网口1，接网线。 2：网口2，接网线。 六、安装与连接 1.光纤收发器一般成对使用，典型的连接如下图所示：

Profibus总线光纤转换器使用说明书

Profibus DP总线光纤转换器 概述 Profibus现场总线光纤转换器，符合Profibus-DP协议，通信速率6Mbps（可选12Mpbs），单/双光口链网支持。Ci-PF110支持一路光纤接口，一路总线数据接口，Ci-PF120支持两路可级联上下行光纤接口，一路总线数据接口。工业设计，IP40防护等级，波浪纹铝制加强机壳，35mm导轨安装，DC（18~36V）宽电源输入（可定制9~18VDC电源型号），具备继电器告警输出，电源冗余和隔离保护等优点。-40~75℃工作温度范围，能够满足各种工业现场的要求，提供便捷的光纤通讯解决方案。 性能特点 提供1路Profibus现场总线，通信速率6Mbps（可选12Mbps） 提供1~2路光纤链路，默认ST接口，可选SC、FC 提供光纤链路故障输出告警LED状态指示灯 隔离冗余18~36V DC电源（可定制9~18VDC电源型号），隔离电压1500V，支持反接保护功能 IP40防护等级，波浪纹铝制加强机壳，采用标准工业35mm导轨安装方式 工作温度范围：-40~75℃，满足各种工业现场要求 规格 总线数据接口 DB9F接口形式 总线数据接口完全兼容Profibus-DP总线电缆接口，通信速率：6Mbps（可选12Mbps） 隔离电压1000V 终端电阻：本机内部不带终端电阻，请按需要决定是否外接 光纤接口 光纤波长：多模850nm、1310nm；单模1310nm、1550nm 传输光纤：多模50/125um、62.5/125um、100/140um，单模8.3/125um、9/125um、10/125um 传输距离：多模2km，单模20km，更远距离可选 光纤接口类型：ST、SC、FC可选，标配ST光接口 单纤波长：A型机发送波长为单模1310nm，接收波长为1550nm；B型机发送波长为单模1550nm，接收波长为1310nm 电源 隔离冗余18~36V DC电源（可定制9~18VDC电源型号），典型工业标准电压DC24V，功耗小于1.5W，隔离电压1500V， 具有反接保护功能，采用5芯5.08mm工业端子接口（请使用工业标准电源，否则会引起通信故障或设备损坏） 继电器 继电器告警输出：光纤链路故障告警输出 触点容量：1A @24V DC，工业端子接口 机械特性 尺寸（长×宽×高）：136mm×104.8mm×52.8mm 净重：800g 外壳：IP40防护等级，波浪纹铝制加强机壳 安装：35mm导轨安装 工作环境 工作温度：-40℃~75℃，可选宽温（-40~85℃） 存储温度：-40℃~85℃ 相对湿度：5%~95%（无凝露） 保修期 保修期：5年 符合标准 IEC61000-4-2(ESD)：电源端：±8KV接触放电，±15KV空气放电；继电器：±8KV接触放电，±15KV空气放电；信号端： ±15KV空气放电 IEC61000-4-4(EFT)：电源端：±4KV，继电器：±4KV IEC61000-4-5(Surge)：电源端：±1KV DM/±2KV CM，继电器：±1KV DM/±2KV CM IEC60068-2-27（冲击） IEC60068-2-32（自由跌落） IEC61000-6-2（通用工业标准），IEC61850-3（变电站），IEEE1613（电力分站） EN50121-4（轨道交通）

光电转换电路的设计与优化

光电检测技术与应用课程设计 成绩评定表 设计课题：光电转换电路的设计与优化 学院名称：电气工程学院 专业班级：测控1002班 学生姓名：张春雨 学号：201048770221 指导教师：张晓辉 设计地点：31-518、E01-S304 设计时间：2013-06-24～2013-06-30 指导教师意见： 成绩: 签名：年月日

光电检测技术与应用课程设计 课程设计名称：光电转换电路的设计与优化 专业班级：测控1002班 学生姓名：张春雨 学号：201048770221 指导教师：张晓辉 课程设计地点：31-518 课程设计时间：2013-06-24～2013-06-30

光电转换电路的设计与优化 摘要： 通过对光电转换电路的前置放大及主放大电路设计的详细分析研究，给出了电路放大、滤波、降噪等优化处理方法．实现了将有用信号从噪声中分离并输出的目的．对光电转换电路从原理设计到最终制板过程中影响其性能参数及稳定性的因素进行了深入的探讨，提出了对电路器件选择、排列、布线以及降噪等方法的选择标准和依据．关键词：光电转换、前置放大、光电二极管 正文： 光电技术是将传统的光学技术与现代电子技术与计算机技术相结合的一种高新技术．以光电转换电路为核心的光电检测技术已经被广泛地应用到军事、工业、农业、环境科学、医疗和航天等诸多领域．所谓的光电转换是以光电二极管为基础器件，通过将照射于二极管上光通量的改变量转化为相应的光电流，再经过前置放大、主放大等后续电路进一步优化有用信号，最后实现与上位机与相应算法的连接．由此可见，任何光电检测系统中，光电转换电路的设计与优化都是重中之重，它性能的稳定以及相关参数的合理性将决定着整个检测系统的设计成败． 一、光电转换一前置放大电路的设计 光电二极管在受到光照时，会产生一个与照度成正比的小电流，因此是很好的光一电传感器．光电二极管可以在2种模式下工作，一是零

铁路半自动闭塞信号光电转换设备

铁路半自动闭塞信号光电转换设备 z多微处理器并行工作，国内同类产品中唯一采用二乘二取二的信号安全算法（动态组合），保证了输出信号的严谨、安全、可靠。 z硬件冗余的安全型继电器驱动电路（安全输出）及条件输入电路（安全输入）。 闭塞信号全部采用动态驱动技术，完美实现故障导向安全，充分保证了系统的可靠性。 z配合中国铁路现行64D半自动闭塞信号设备，或微机联锁的半自动闭塞信号设备，实现闭塞信号的多通道传输（光缆 和/或 电缆）。 z最多可同时配置2个光缆通道、1个电缆通道，并可人工切换通道，或在某一通道中断时自动切换通道。 z切换通道时，具有无缝转接功能（即：正在办理闭塞期间切换通道，不会影响闭塞信号的完整性）。 z多个通道之间互为主备用，大幅提高传输通道的可靠性和平均无故障时间（降低故障恢复时间），降低线路的维护成本和维护工作量。 z采集闭塞信号时采用光电隔离技术，对现行的闭塞设备没有任何影响。 z输出闭塞信号和光缆信号之前，均经过自我监测，以保证信号的准确性。 z输出的闭塞信号具有完善的保护措施，即使短路也不会对本设备和闭塞设备造成影响（包括过流跳闸）。 z当使用电缆通道时，本设备可对外输出指示信号。 z停电或本设备关机时，自动使用电缆通道。 z可适应宽范围的闭塞信号电压，对持续时间极短或电压不稳定的闭塞信号具有修正功能。 z具备完善、大容量的闭塞信息、告警信息、系统信息的实时记录、查询功能，并采用汉字液晶显示，也可将所有记录的信息转储到电脑以便进一步分析、打印。 z所有电源均采用大容量高可靠的电源模块，并进行热备份，方便更换。 z具有完善的自检和故障恢复功能。 z每台设备可同时独立连接、转换两个方向的闭塞信号。 z整机功耗低，外部输入电源可选用交流220V或直流－48V。 z采用19英寸4U的标准机箱，可提供相应的机柜。 z已在国家铁路和地方铁路上使用，性能稳定、效果良好。 联系电话/短信：136.8110.5897（北京）

数码相机技术光电转化部分的原理

数码相机技术光电转化部分的原理 1）CCD 影像传感技术 CCD 器件通过光电效应收集电荷，每行像素的电荷随时钟信号被送到模拟移位寄存器上，然后串行转换为电压。大多数硅片面积用于光子收集。高的填充系数给了良好的光电效率。在设计中，CCD器件有极高的信噪比和高电荷转换效率。要实现这一目标，需要专门处理器、高电压、多重电源和偏置。CCD 器件高的光电效果可使阵列紧密排列，并在适当大额面积上，构成高分辨率的阵列。当代CCD 的典型技术水平是，在160 mm2上使用4~5 μm技术。但是CCD 最小面积由收集光的要求和光学系统决定，而不是由电路特性决定。CCD 结构同当代技术CMOS 不兼容。CCD 生产过程复杂、产量低，导致了高成本。它不像CMOS 具有大规模生产的长处，所以CCD 器件的价格仍很昂贵。 1 ）CCD 的物理基础——MIS 结构 CCD（Charge Coupled De vice）是按照一定规律紧密排列起来的金属—绝缘体—半导体（MIS）电容阵列组成的。MIS电容结构是CCD的基本组成部分，CCD的工作原理是建立在MIS电容理论知识上，依靠在MIS电容器上贮存荷电载流子和转运荷电载流子。因此，MIS电容结构，它十分类似于金属—绝缘体—金属（MIM）平行板电容器，但有许多不同之处。例如，在MIM电容器的两个金属极板上施加电压时，充电电荷分布在紧靠绝缘体的金属极板的原子层厚度内，其电压全部降落在绝缘体内。而对MIS电容器施加电压时，因半导体中的电荷密度远小于金属的电荷密度，所以在半导体一侧，其电荷分布在半导体表面一定厚度的层内，所加的电压一部分降落在绝缘层内，另一部分则降落在半导体表面的空间电荷层中。同时在半导体中有两种极性不同的载流子——电子和空穴，而且其浓度相差很大（如在硅中，多子和少子浓度往往相差1010倍），因此，在MIS电容器上施加极性相反的电压时，半导体表面电荷层各处的电荷极性、分布和厚度大不相同。通常可见光的CCD是以硅为基体材料的，绝缘体就是硅的氧化物，所以常为MOS 电容结构。 2 ）CCD 的组成及其工作原理 CCD 主要由3 个部分组成，即信号输入部分、信号电荷转移部分和信号输出部分。 a、输入部分

光电脉搏信号检测电路设计

光电脉搏信号检测电路设计 生物医学工程１班－唐维－3004202327 摘要：系统采用硅光电池做为光电效应手指脉搏传感器识取脉搏信号。信号经放大后采用低通放大器克服干扰。 关键词：脉搏测量放大器二阶低通 一、前言 脉诊在我国已具有2600多年临床实践，是我国传统中医的精髓，但祖国传统医学采用“望、闻、问、切”的手段进行病情诊断，受人为的影响因素较大，测量精度不高。随着科学技术的发展，脉搏测试不再局限于传统的人工测试法或听诊器测试法。利用血液是高度不透明的液体,光照在一般组织中的穿透性要比在血液中大几十倍的特点, 可通过传感器对脉搏信号进行检测,这种技术具有先进性、实用性和稳定性,同时也是生物医学工程领域的发展方向。本文将详细介绍一种光传导式的脉搏信号检测电路，并说明所涉及到的问题和方法。 二、系统设计 1 系统目标设计及意义 设计制作一个光电脉搏测试仪，通过光电式脉搏传感器对手指末端透光度的监测，间接检测出脉搏信号，并在显示器上显示所测的脉搏跳动波形，要求测量稳定、准确、性能良好。 2 设计思想 （1）传感器：利用指套式光电传感器，指套式光电传感器的换能元件用硅光电池,由于心脏的跳动,引起手指尖的微血管的体积发生相应的变化（当心脏收缩时，微血管容积增大；当心脏舒张时,微血管容积减少），当光通过手指尖射到硅光电池时,产生光电效应,两极之间产生电压由于指尖的微血管内的血液随着心脏的跳动发生相应于脉搏的容积变化,因而使光透过指尖射到硅光电池时也发生相应的强度变化, 而非血液组织(皮肤、肌肉、骨格等)的光吸收量是恒定不变

的, 这样就把人体的脉搏(非电学量) 转换为相应于脉博的电信号, 方便检测。 （2）按正常人脉搏数为60~80次/min ，老人为100~150次/min ，在运动后最高跳动次数为240次/ min 设计低通放大器。5Hz 以上是病人与正常人脉搏波体现差异的地方，应注意保留。 （3）测量中考虑到并要消除的干扰有：环境光对脉搏传感器测量的影响、电磁干扰对脉搏传感器的影响、测量过程中运动的噪声还有50Hz 干扰。 （4）由于透过指尖射到硅光电池的光强很小，输出短路电流约为0.1uA ～3 uA ，所以总共放大106倍以便于观察。传感器得到的脉搏信号极为微弱，很容易淹没在噪声及干扰信号之中，所以对取得的微弱信号先进行放大后再滤波。设计两极放大，因为三级放大个别电路板的零点漂移大得足以达到满幅，测量不准确。每个单级放大器的放大倍数不大于30，以免自激振荡。 （5）所选的电阻参数要尽量精确， IC 选用偏置电流小、输入失调电压小的运算放大器，考虑到性价比，使用LM324。由于硅光电池的输出短路电流受光照变化较大，使得输出变化大，所以采用12V 双电源供电。 3 整体框图 本系统共分为三个模块： 方框图中各部分的作用是： （1）传感器：将脉搏的跳动转换为电压信号，放大104倍。 （2）一级放大电路：对微弱信号进行放大，放大约20倍 （3）二阶低通滤波电路： 滤除干扰信号并进一步放大，再放大约20倍。 4 单元电路的设计