光電池范文

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關(guān)鍵詞：光電池 光柵 脈沖計數(shù) 分辨率

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（b）-0132-02

在貼片機伺服控制系統(tǒng)中，常用長光柵來測量直線位移，實現(xiàn)閉環(huán)控制，保證定位精度。光柵尺制造過程中，可運用激光測長技術(shù)制造出高精度的光柵尺，從而提高光柵測量的分辨率，但仍未必能夠滿足伺服控制系統(tǒng)所需的控制精度和定位要求。本文基于光電池的輸出特性的研究，提出了一種將光電池單體串聯(lián)或并聯(lián)成陣列結(jié)構(gòu)，形成光電池組，通過位移—— 脈沖細分轉(zhuǎn)換電路，提高光柵檢測裝置讀數(shù)分辨率，從而實現(xiàn)高精度的加工控制及定位的方法。

1 光電池的工作原理及其特性

1.1 光電池的工作原理

光照改變半導體PN結(jié)電場，從而引起PN結(jié)電勢的變化效應(yīng)，稱PN結(jié)光電效應(yīng)。光電池的核心部分是一個PN結(jié)，它是一種根據(jù)光生伏特效應(yīng)制成的直接把光能轉(zhuǎn)變成電能的光電器件。（圖1）

當光照射到PN結(jié)上時，如果光子能量足夠大（光子能量大于硅的禁帶寬度），就將在PN結(jié)附近激發(fā)出大量的光生電子—空穴對。在PN結(jié)內(nèi)電場作用下，N區(qū)的光生空穴被拉向P區(qū)，P區(qū)的光生電子被拉向N區(qū)；其結(jié)果在P區(qū)聚積正電荷，帶正電，為光電池的正極，在N區(qū)聚積負電荷，帶負電，為光電池的負極，即在P區(qū)和N區(qū)間形成一定伏特數(shù)的電位差，稱為光生電動勢。

1.2 光電池伏安特性

一個光電池單元可以等效于一個電流源（光生電流）和一個普通二極管的并聯(lián)。普通二極管包括擴散電流（正向電流）、結(jié)電阻、結(jié)電容及串聯(lián)電阻。一般，很大且極小，忽略二者的影響，光電池的等效電路可簡化為圖2所示。

2 光柵檢測裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理

光柵尺是利用光的透射現(xiàn)象制成的光電檢測元件，可將機械位移轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字脈沖，由于檢測精度比較高，常用作位置檢測反饋元件。本文以增量式光柵尺在動臂式貼片機X-Y平面運動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用為例，介紹光柵位移檢測的原理。光柵檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4所示。

光柵檢測裝置大致由六個部分組成，其中光源、透鏡、指示光柵、光電池和驅(qū)動電路都安裝在同一支架（即貼片頭支架）上構(gòu)成光柵讀數(shù)頭，標尺光柵則固定安裝在貼片機機架上，并且指示光柵與標尺光柵尺面應(yīng)相互平行，保持適當?shù)拈g隙。其工作原理為：當貼片頭移動時，裝載于貼片頭上的指示光柵相對標尺光柵移動，通過光柵讀數(shù)頭的光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送出與位移量相對應(yīng)的數(shù)字脈沖作為實際位移信息，反饋給運動控制器，形成閉環(huán)控制回路，從而實現(xiàn)高精度的定位。

3 位移——脈沖變換電路

雖然在光柵尺制造過程中，可利用激光測長等技術(shù)來縮小柵距，制造出高精度的光柵，但仍未必能夠滿足系統(tǒng)的伺服控制要求。因而，希望通過電子細分電路來提高光柵檢測的分辨率。具體實現(xiàn)方式如在圖4所示，在與標尺光柵刻線平行的方向上安裝有四塊光電池，分別標記為P1～P4，它們彼此間隔四分之一個柵距。當指示光柵與標尺光柵相對移動時，四塊光電池接受近似正弦規(guī)律變化的光強，產(chǎn)生出四路頻率、幅值相同，但相位互差的電壓信號。將這些信號送至光柵讀頭中的細分變換電路，經(jīng)差動放大后，形成兩路方波信號（A和B）。為了能夠在方波信號的一個周期內(nèi)獲得4個等間隔分布的脈沖信號，需要對方波A和B進行處理。首先將方波A和B反相，得到方波C和D，再將這四路方波經(jīng)微分電路處理（在方波的上升沿或下降沿產(chǎn)生脈沖信號），然后再經(jīng)過邏輯組合電路便可得到滿足上述要求的脈沖信號。

為了辨別貼片頭的移動方向（即正向或方向），可將4路方波（A、B、C、D）和4個脈沖（、、、）經(jīng)邏輯組合電路進行方向判別。當貼片頭帶動指示光柵正向移動時，通過與門G1～G4和或門Y1得到正向運行脈沖（）輸出。同樣，當其反向移動時，通過與門G5～G8和或門Y2得到反向運行脈沖（）輸出。這樣指示光柵與標尺光柵每相對移動一個柵距W，經(jīng)細分轉(zhuǎn)換裝置便可發(fā)出四個脈沖信號，每個脈沖表示貼片頭移動四分之一個柵距位移。這樣，采用如圖5所示的細分轉(zhuǎn)換電路，光柵檢測裝置的實際分辨率較柵距的分辨率提高了4倍。依次類推，采用多塊光電池串聯(lián)或并聯(lián)，并設(shè)置好合適的間隔，便可進一步提高光柵檢測裝置的讀數(shù)分辨率。圖6為光柵檢測轉(zhuǎn)置的輸出脈沖波形圖，清晰地表示出了貼片頭帶動指示光柵相對于標尺光柵正反向移動時細分轉(zhuǎn)換電路的輸出波形。

4 結(jié)語

根據(jù)光電池的輸出特性，可將光電池單體在與標尺光柵刻線平行的方向上間隔合適的柵距，串聯(lián)或并聯(lián)成陣列結(jié)構(gòu)，形成光電池組，通過位移—— 脈沖細分轉(zhuǎn)換電路，可提高光柵檢測裝置的讀數(shù)分辨率，從而能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的加工控制及定位。這在數(shù)控機床、貼片機等精度要求很高的伺服系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用價值。

參考文獻

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被告：中信寧波進出口公司（以下簡稱寧波公司），住所地在寧波市江東北路29號。

被告：揚州榮光電池總廠（以下簡稱榮光廠），住所地在揚州市南通東路140號。

原中國輕工業(yè)品進出口公司上海市分公司于1988年11月26日更名為上海市輕工業(yè)品進出口公司，繼又于1995年11月24日更名為上海輕工國際（集團）有限公司。1989年5月3日，經(jīng)國家工商行政管理局商標局核準，中國輕工業(yè)品進出口公司上海市分公司將“IDEAL”（理想）注冊商標（注冊號為303422）轉(zhuǎn)讓給上海市輕工業(yè)品進出口公司。上海市輕工業(yè)品進出口公司又于1996年3月28日經(jīng)國家工商行政管理局商標局核準轉(zhuǎn)讓給原告上海輕工國際（集團）有限公司，有效期限至2007年11月19日止。1996年3月14日，上海輕工公司就該“IDEAL”注冊商標的使用權(quán)、生產(chǎn)權(quán)、銷售權(quán)與榮光廠簽訂了一份商標借用協(xié)議書。該協(xié)議約定：上海輕工公司同意將“IDEAL”商標已注冊的15類干電池商品的生產(chǎn)權(quán)無償借給榮光廠；借用期限從1996年1月1日始至1996年12月31日止，為期一年；榮光廠在任何時候無權(quán)將該商標有償或無償轉(zhuǎn)借給任何第三者；凡是使用上海輕工公司商標的商品，只能供上海輕工公司出口，不能供任何第三者出口，等等。同日，上海輕工公司就“IDEAL”注冊商標許可榮光廠在指定的干電池商品范圍內(nèi)使用，與榮光廠又簽訂了一份商標借用協(xié)議書補充條款。該條款約定：榮光廠被許可生產(chǎn)標有“IDEAL”商標的出口產(chǎn)品，除上海輕工公司可收購出口外，不能以任何方式或理由向第三方供貨；該補充條款的有效期與商標借用協(xié)議書等同。協(xié)議簽訂后，上海輕工公司與榮光廠就該兩份協(xié)議書向國家工商行政管理局商標局申請備案和向當?shù)毓ど叹謧洳椤Ｔ搮f(xié)議到期后，上海輕工公司口頭許可該協(xié)議自動延期。榮光廠生產(chǎn)的“IDEAL”牌電池上未注明榮光廠的廠名和其產(chǎn)地，產(chǎn)地只注明中國上海。

1996年10月至1997年6月，寧波公司與榮光廠在未經(jīng)商標權(quán)人上海輕工公司的許可情況下，就購買“IDEAL”電池多次簽訂產(chǎn)品購銷合同，寧波公司在榮光廠處所購買“IDEAL”外銷電池共計3400箱（每箱為24打，每打為12節(jié)）。寧波公司購買后共出口“IDEAL”電池2600箱，獲利共計人民幣47903.61元。1997年7月16日，南京海關(guān)根據(jù)寧波公司的報關(guān)資料進行現(xiàn)場查驗時，發(fā)現(xiàn)寧波公司以一般貿(mào)易方式申報出口800箱，即19200打，總價值為16512美元的電池配件實際為“IDEAL”牌電池，經(jīng)南京海關(guān)查閱知識產(chǎn)權(quán)海關(guān)保護備案資料，發(fā)現(xiàn)“IDEAL”牌電池商標是上海輕工公司的注冊商標，已申請知識產(chǎn)權(quán)海關(guān)保護備案，寧波公司的行為已構(gòu)成侵犯上海輕工公司的商標專用權(quán)。1997年10月5日，南京海關(guān)根據(jù)《中華人民共和國知識產(chǎn)權(quán)海關(guān)保護條例》第二十三條之規(guī)定，決定沒收寧波公司的該批侵權(quán)貨物19200打電池。1997年10月20日，上海輕工公司以寧波公司、榮光廠共同侵犯其商標權(quán)為由，訴至南京市中級人民法院。

原告上海輕工公司訴稱：“IDEAL”牌電池在南美地區(qū)聲譽甚佳。被告寧波公司指名求購被告榮光廠只供我公司的“IDEAL”牌電池，并以低價銷售到南美，嚴重沖擊了我公司正常的銷售市場，造成我公司巨大損失。兩被告的行為明顯地觸犯了《中華人民共和國商標法》第三十八條的規(guī)定。由于被告寧波公司的行為，致使我公司1996年12月11日簽訂的96LH？？6812合同無法執(zhí)行，時隔數(shù)月后不得不削價出售該合同項下電池。被告榮光廠是我公司“IDEAL”牌電池的定點生產(chǎn)廠，我公司與其簽有“IDEAL”注冊商標使用許可合同，對該廠有多方面的約束。榮光廠的行為是顯然違約。請求法院依法判令被告立即停止侵權(quán)、消除影響、公開在浙江日報等報刊上賠禮道歉；判令寧波公司賠償我公司經(jīng)濟損失人民幣45萬元，榮光廠賠償損失96000元。

被告寧波公司答辯稱：本公司在1997年7月被南京海關(guān)告知“IDEAL”牌電池商標是上海輕工公司的注冊商標之前，根本不知道南美客戶求購的榮光廠生產(chǎn)的外銷電池系原告注冊商標，更不清楚榮光廠只是原告的定點生產(chǎn)廠，且他們雙方還有商標使用許可合同。榮光廠從未向我公司介紹過其生產(chǎn)的外銷電池用的是原告的注冊商標。因此，對于初涉電池外銷業(yè)務(wù)的我公司不可能從主觀上去應(yīng)知榮光廠專業(yè)生產(chǎn)的電池是使用了他人的注冊商標。鑒于此，我公司經(jīng)銷榮光廠產(chǎn)品的行為，并不存在明知或應(yīng)知是侵犯了他人注冊商標專用權(quán)的事實。我公司因南美客戶的求購，一共陸續(xù)銷售了三個20尺集裝箱的榮光廠外銷電池產(chǎn)品，其中涉及1996年的只有11月份一個集裝箱。但這個1996年11月份的外銷集裝箱與原告提到的1996年12月11日簽訂的96LH？6812合同無法執(zhí)行并無任何因果關(guān)系。綜上所述，原告對我公司的指控和索賠缺乏事實根據(jù)及法律依據(jù)，請求法院依法駁回原告對我公司的訴訟請求。

被告榮光廠答辯稱：我廠系原告定點生產(chǎn)“理想”牌電池廠家，在雙方的共同努力下，使得“理想”牌電池在外銷市場有一定聲譽，且較暢銷。1996年底，由于市場的變化原因，原告方要貨量下降，加之內(nèi)銷啟動緩慢，使我廠庫存的內(nèi)銷“理想”牌電池積壓有所增加，我廠為了啟動銷售，采取盡可能拓寬內(nèi)銷市場方式，減少庫存量。1996年11月，因?qū)幉ü鞠蛭覐S求購“理想”牌電池，我廠當即回復：“理想”牌電池是上海輕工公司的注冊商標，我廠無權(quán)作外銷，如果堅持購買該品牌電池，我廠只能賣內(nèi)銷“理想”牌電池給寧波公司。但寧波公司提出只要我廠提供貨源以內(nèi)銷形式供貨，賣到什么地方與我廠無關(guān)，無需我廠提供商檢，并表示出了問題由其負責。在這種情況下，我廠才同意與寧波公司成交。在該批電池被南京海關(guān)扣押后，寧波公司在承認自己有一定責任的同時，要求我廠能夠賠償其被扣押電池一半的損失，我廠當然不能接受。我廠認為對由此引發(fā)的商標侵權(quán)糾紛主要責任不在我方。但從對原告負責這一點出發(fā)，我廠由于未能堅持審慎的態(tài)度和與原告事前達成的有關(guān)約定，忽略了對方這樣做可能形成的后果，特此向原告表示深深的歉意并將吸取這一教訓。為了珍惜和鞏固我廠和原告業(yè)已存在的友好合作關(guān)系，我廠特向原告方提出和解，懇請原告應(yīng)允我方的請求。

「審判

南京市中級人民法院經(jīng)審理認為：根據(jù)《中華人民共和國商標法》第三條關(guān)于“經(jīng)商標局核準注冊的商標為注冊商標，商標注冊人享有商標專用權(quán)，受法律保護”的規(guī)定，原告上海輕工公司所享有的“IDEAL”牌商標的注冊手續(xù)完備并符合法律規(guī)定，應(yīng)予保護。根據(jù)《中華人民共和國商標法》第三十八條第一款第三項關(guān)于“給他人的注冊商標專用權(quán)造成其他損害的，屬侵犯注冊商標專用權(quán)”，及《中華人民共和國商標法實施細則》第四十一條第一款第一項“經(jīng)銷明知或者應(yīng)知是侵犯他人注冊商標專用權(quán)商品的，屬侵犯注冊商標專用權(quán)的行為”的規(guī)定，被告榮光廠系上海輕工公司生產(chǎn)“IDEAL”牌電池的定點生產(chǎn)廠家，雙方簽有“IDEAL”牌電池的商標使用權(quán)、生產(chǎn)權(quán)、銷售權(quán)商標借用協(xié)議書及補充條款，榮光廠明知自己僅有生產(chǎn)權(quán)，無權(quán)將上海輕工公司許可其生產(chǎn)標有“IDEAL”牌電池的外銷產(chǎn)品向第三方供貨，卻擅自向?qū)幉ü竟癐DEAL”牌外銷電池共計3400箱，榮光廠的銷售行為構(gòu)成了對上海輕工公司所享有的“IDEAL”注冊商標的侵權(quán)。1993年10月5日對外貿(mào)易經(jīng)濟合作部公布的《關(guān)于在收購出口產(chǎn)品中加強商標管理的通知》規(guī)定，“（1）外貿(mào)公司為出口而收購（或銷售等）生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品時，要嚴格檢查產(chǎn)品所用商標是否屬該企業(yè)所有，以注冊證為依據(jù)。對濫用他人商標的企業(yè)產(chǎn)品不得收購（或）出口。（2）生產(chǎn)企業(yè)用于產(chǎn)品上的商標屬商標注冊人許可使用的，但在使用許可合同未規(guī)定生產(chǎn)企業(yè)有銷售權(quán)或只規(guī)定有內(nèi)銷權(quán)的，外貿(mào)公司不得收購（或）出口其產(chǎn)品”。寧波公司理應(yīng)根據(jù)電池上印有的“中國上海”字樣查明商標權(quán)利人，并征得其同意出口使用，然卻私下從榮光廠購買“IDEAL”牌電池，并采用規(guī)避法律行為以電池配件的名義向南京海關(guān)申報出口，其行為亦明顯構(gòu)成了對上海輕工公司的商標侵權(quán)。據(jù)此，該院于1998年8月11日判決如下：

一、被告寧波公司、榮光廠立即停止對原告上海輕工公司所享有的“IDEAL”注冊商標的侵權(quán)。

二、被告寧波公司賠償原告上海輕工公司經(jīng)濟損失人民幣47903.61元，被告榮光廠賠償原告上海輕工公司經(jīng)濟損失人民幣19584元。

三、被告寧波公司、榮光廠在本判決生效之日起30日內(nèi)在浙江日報上向上海輕工公司登報賠禮道歉。

一審判決后，原、被告均未上訴。

「評析

本案是一起商標侵權(quán)糾紛。正確處理本案在于審查如下四個問題：

一、審查本案所涉及的商標是否屬于受法律保護我國對商標權(quán)取得采用注冊原則和申請在先原則。企業(yè)應(yīng)當及時辦理商標注冊申請，以取得商標專用權(quán)，求得國家法律保護。不注冊就不能受到保護，甚至喪失取得商標專用權(quán)的機會，失掉已經(jīng)開拓的商品銷售市場。商標注冊標志著商標專用權(quán)的產(chǎn)生。商標一經(jīng)注冊，即為注冊商標，注冊人便享有商標專用權(quán)，受國家法律保護。經(jīng)查，本案原告所享有的“IDEAL”牌商標是注冊商標，該商標應(yīng)受國家法律保護。

二、審查本案被告榮光廠是否有權(quán)將標有“IDEAL”注冊商標的電池產(chǎn)品銷售給被告寧波公司經(jīng)查，被告榮光廠系上海輕工公司生產(chǎn)“IDEAL”牌電池的定點生產(chǎn)廠家，雙方協(xié)議約定：上海輕工公司同意將“IDEAL”商標已注冊的15類干電池商品的生產(chǎn)權(quán)無償借給榮光廠；借用期限從1996年1月1日始至1996年12月31日止，為期一年；榮光廠在任何時候無權(quán)將該商標有償或無償轉(zhuǎn)借給任何第三者；凡是使用上海輕工公司商標的商品，只能供上海輕工公司出口，不能供任何第三者出口，等等。補充條款約定：榮光廠被許可生產(chǎn)標有“IDEAL”商標的出口產(chǎn)品，除上海輕工公司可收購出口外，不能以任何方式或理由向第三方供貨，等等。該協(xié)議及補充條款符合我國有關(guān)法律規(guī)定，屬有效協(xié)議，應(yīng)受法律保護，上述協(xié)議及補充條款行為對雙方均有約束力。根據(jù)上述約定，榮光廠顯然不具有將標有“IDEAL”注冊商標的電池產(chǎn)品銷售給被告寧波公司的權(quán)利。

三、榮光廠將標有“IDEAL”注冊商標的電池產(chǎn)品銷售給被告寧波公司的行為，侵犯了原告何種權(quán)利？是違約還是侵權(quán)？

篇3

2、將電池放入專用充電盒中。注意：放入電池時必須將電池正負極對正電池盒正負極，否則不充電。

3、取出充電器將兩只插腳插入取電接口，將插孔端插入電池盒插孔。充電時充電器上面的燈顯紅色，當指示燈從紅色變?yōu)榫G色，表示充電完成，這時即可取出電池進行使用。

強光手電筒使用方法:

1、電池安裝擰開尾蓋，注意電池的正負極，將電池放入，擰上尾蓋。

2、打開手電筒處于關(guān)閉狀態(tài)時，按動中部橡皮帽，手電筒打開，重復上述步驟即關(guān)閉。

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關(guān)鍵詞：電子式電流互感器 高壓側(cè)電源 供能電路

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（b）-0138-01

在目前研究的重點和熱點一般是電子式電流互感器的設(shè)計方面，電子式電流互感器具有廣闊的發(fā)展前景.本文所設(shè)計的是一種新型的電子式電流互感器，它具有明顯的優(yōu)點，其絕緣結(jié)構(gòu)非常簡單，重量較輕，體積較小，靈敏度高，可靠性高，測量范圍相對較大大，頻帶較寬。

在高頻開關(guān)的電源中，不僅需要檢測出開關(guān)管和電感等元器件。還要用電流檢測方法對互感器、霍爾元件進行檢測。電子式電流互感器有頻帶較寬、能耗較小、價格較便宜、信號還原性較好等許多的優(yōu)點。在雙端變換器中，電子式電流互感器的功率變壓器，原為流過的正負對稱雙極性電流脈沖，它沒有直流分量的影響，這然電流互感器可以很好的應(yīng)用。

1 常用供電方案的分析比較

1.1 激光供能

激光供電系統(tǒng)主要是采用其它光源或者是激光，在低電位側(cè)利用光纖把光能量傳到高電位的一側(cè)，再利用光電轉(zhuǎn)換器件把光能量轉(zhuǎn)換成電能量，經(jīng)過DC-DC再次變換以后提供穩(wěn)定的電源進行輸出。

激光供能是一種新的供電方式，激光供能的優(yōu)點把能量以光形式通過光纖傳到高壓側(cè)，讓高壓和低壓電實現(xiàn)了完全隔離，不讓其再受電磁場干擾的影響，其穩(wěn)定可靠，并且安全。但激光供電也有設(shè)計難點，如下：第一，受激光輸出功率的大小限制，尤其是光電轉(zhuǎn)換效率影響，該方法提供的能量是非常有限的，制作成本也相對較高。第二，激光供電的輸出功率和發(fā)光波長都會受到溫度的影響，一定要采取相應(yīng)的措施實現(xiàn)對溫度的自動控制。

1.2 母線電流取能供電

在母線電流取能供電中為了平衡負載的電阻。供電的都是能量來自高壓母線的電流，電能的獲取是利用一個套在母線上磁感應(yīng)線圈來實現(xiàn)的，母線環(huán)的周圍有大量的磁場，并通過磁場來獲取所需的能量，再經(jīng)過處理，提供給高壓的電子線路。

此供能方式有結(jié)構(gòu)較緊湊、體積微小、使用可靠安全、絕緣封裝相對簡單、供電可靠、成本低的優(yōu)點，但是這種功能方式的設(shè)計難點是母線電流不是一個穩(wěn)定值，并且變化的范圍比較大，所以，磁感應(yīng)高電壓技術(shù)線圈必須要有兼顧最大、最小的兩種極限條件，后續(xù)處理的電路必須要有保護功能，來保障電壓的穩(wěn)定輸出。

1.3 電容電流的取能供電

電容電流的取能供電利用的是電容分壓器在高壓母線環(huán)的周圍，存在電場中取能供電，供電方式和母線電流供電有相同點。因為，一次電壓的相對電流一般是比較穩(wěn)定的，所以，這種方案的電源輸出也是比較穩(wěn)定的，但是設(shè)計該方法與母線電流供電相比困難更大。第一，怎樣來保證取能電路與后續(xù)工作電路間的電氣隔離的問題，這就要求有嚴格的電磁兼容設(shè)計和過電壓防護；第二，這種方法的誤差來源更多，比如溫度及雜散電容等等多種因素都可能影響該方法的使用和安全性能；第三，在采用本方法時得到的功率是非常有限的，雖然可以通過改變電容的大小，來進行調(diào)整功率輸出，可是過大電容也必將要帶來更多問題。

有上述三種供電方案可知，每種方案各有優(yōu)缺點，從產(chǎn)品的可靠性、結(jié)構(gòu)安全、成本效益出發(fā)，用母線取能供電的方法是比較理想的，這個方案是母線取能與儲能電池供能相互結(jié)合供電方案。

2 無源電子式電流互感器的設(shè)計方案

無源電子式互感器和有源電子式互感器的一次電流檢測原理都是一樣的，都是采用原理進行測量，但是在設(shè)計上也做了稍微的改進，其改進內(nèi)容如下所述。

2.1 線路設(shè)計

一般采用的是專門設(shè)計的傳輸模擬小信號屏蔽電纜的有電子回路的連接、傳感頭的連接這兩個方面。而這兩個方面的必須要進行在安裝上要分離才可以，在傳輸精度上還可以保證在長距離范圍內(nèi)傳輸?shù)囊螅瑫r還要在電磁方面上要做到兼容的狀態(tài)才可行。

2.2 位置設(shè)計

原有的采集器供電可靠性相對較差，高壓供能元件特別復雜。在進行了采集器的位置設(shè)計后，這使采集器在受干擾時錯誤輸出的概率減小。把原來放在高壓側(cè)電子采集單元下放到互感器底座低壓二次側(cè)。讓電子回路運行的環(huán)境得到了極大的優(yōu)化，電源的可靠性得到很好的保證，使工作環(huán)境相對優(yōu)化，EMC的運行維護變得更加方便，更換檢修電子單元的時間更短，進而提高了效率。

2.3 電路與元器件的設(shè)計

在電子回路本身提高了可靠性。采取像電子采集回路自檢測技術(shù)，電子采集回路自檢測技術(shù)包括心跳自檢、精度自檢等技術(shù)，還采用電子采集回路冗余互檢技術(shù)。另外，還采用了現(xiàn)場安裝技術(shù)、運行維護和現(xiàn)場試驗等各方面都對電子互感器的可靠性產(chǎn)生了很大的影響的。

3 電子式電流互感器光電池的選擇

激光器供電發(fā)出的能量用光的形式來進行傳送，可是要得到所需電能，還必須要用光電轉(zhuǎn)換器件來進行，光電轉(zhuǎn)換器件也就是光電池。它能把入射光能轉(zhuǎn)換為電能。光電池的種類繁多，比如像硒光電池，硅光電池，砷化鎵光電池，氧化亞銅光電池等等。但在實際中最常用的是硅光電池，硅光電池的主要技術(shù)參數(shù)如下。

第一，實際的轉(zhuǎn)換效率可達8%，在相同價位的光電池中轉(zhuǎn)換效率是最高的，所以，可實現(xiàn)產(chǎn)品化和商業(yè)化；第二，硅光電池的峰值波長在700～ 900nm之間，正好激光器輸出波長為808nm，正好在它的峰值波長中間，這也就是說在激光器輸出的波長下光電池基本工作是處于最佳轉(zhuǎn)換狀態(tài)的；第三，硅光電池的光照強度應(yīng)用于高壓設(shè)備測量，這往往要器件對周圍環(huán)境變化不敏感；第四，硅光電池的輸出電壓為4.9V，電流為45mA，峰值的功率是250mA；因此，它有很高寬廣光譜響應(yīng)、光照靈敏度和良好線性。第五，硅光電池是非常穩(wěn)定的，電子式電流互感器的硅光電池實際采光面積一般都是60mm×60mm。

4 電子式電流互感器電源的性能參數(shù)

電子式電流互感器電源由光電轉(zhuǎn)換模塊和激光輸出共同組成，激光輸出模塊是主要有電流驅(qū)動，驅(qū)動電流為2.2A電流，可達到驅(qū)動電流要求。光纖的出口處光功率是1.6W，在利用光電進行轉(zhuǎn)換后的電功率可達125mW左右。

5 結(jié)語

在信息化時代的今天，必須要不斷提高電子式電流互感器的質(zhì)量和可靠性，電子式電流互感器在我們的生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，不管在任何地方它都有應(yīng)用，所以我們要不斷地對電子式電流互感器進行深入的研究。

參考文獻

[1] 王繼元，等.GB1208-2006，電流互感器[S].北京：中國標準出版社，2007.

[2] 高祖綿.互感器原理與設(shè)計基礎(chǔ)[M].沈陽：遼寧科學技術(shù)出版社，2003.

篇5

在國外攝影師中,特別是攝影記者,使用外置電池盒的人非常多,這樣可以使攝影師在拍攝很多一現(xiàn)即逝的精彩畫面時不會貽誤戰(zhàn)機。近幾年,國內(nèi)使用外置電池盒的記者及報道攝影師也日益增多,但在國內(nèi),攝影師最多使用的還是各個品牌的原廠型號的外置電池盒。比如尼康的SD8ASD9等,這些電池盒的優(yōu)點是體積小,缺點是使用的電池是通用的5號電池。所以,這些原廠的電池組一般提升回電速度在最好狀態(tài)下為0.8-1.6秒,一次滿電后使用的次數(shù)在400-800次,測試環(huán)境為30秒全光閃光一次,一般只適合拍攝量不大和對回電速度要求不高的場合。在國外,很多攝影師使用的外接電池盒大都不是原廠的,例如在國際上十分出名的昆騰公司的產(chǎn)品,一般都是使用電力更耐用和持久的鋰電池或鎳氫電池作為電源,這樣可以將閃光燈的全光回電時間提高到1秒以內(nèi),拍攝次數(shù)可以達到1000次以上。

使用整塊的鎳氫電池或鋰電池的好處就是,在拍攝一天后,為閃燈充電時,僅需要充一節(jié)電池即可,而不必一次充8節(jié)5號電池,這對于外出拍攝的攝影師來說特別重要,可以少帶很多5號電池充電器,因為,所有機頂閃光燈即使使用外置電池盒,也還需要在閃光燈內(nèi)使用4節(jié)5號電池來維持閃光燈的操作系統(tǒng)供電,由外接電池盒來提供閃光燈發(fā)光的供電,所以一天拍攝后,如果使用充電電池,也會產(chǎn)生很多待充電池,如果使用原廠外接電池盒的話,一下至少要增加8節(jié)電池,加上待充的,也至少還會有8節(jié),這樣就會產(chǎn)生16節(jié)需要充電的電池,會使充電的壓力成倍增加,所以我在日常的拍攝中從未使用過5號電池的外接電池盒,特別是去外地拍攝。

現(xiàn)在國內(nèi)可以買到的外置電池盒,除了原廠的外,還有國產(chǎn)永諾等廠家的產(chǎn)品,但這些產(chǎn)品也是模仿原廠的產(chǎn)品,均使用5號電池。使用鎳氫電池的現(xiàn)在也只有美姿和日清兩個廠家,美姿P76在市場上幾乎是難覓蹤影,并且只能支持自己的產(chǎn)品。由于我在拍攝中機頂閃光燈使用量非常大,所以,就選用了日清的外接電池盒。

日清電池盒的特點是有兩個可換的外接閃光燈接口,通過更換接線就可以更換用不同品牌的閃光燈,這對于擁有多套不同系統(tǒng)器材的攝影師來說十分重要,因為一般原廠外接電池盒的接線都是不可更換的。現(xiàn)在日清外接電池盒的接線可以更換尼康和佳能兩種品牌,據(jù)悉,未來還會增加索尼和美姿接口。這使得攝影師即使更換不同品牌的系統(tǒng),電池盒也無需更換。另外,雖然日清電池盒采用兩個接口對于一般的新聞類攝影來說并不重要,但是對于使用無線群閃的攝影師來說卻意義非常。因為一個電池盒可以同時為兩只閃光燈同時供電,在外景拍攝中,特別是在晴朗的白天,自然光十分強烈的時候,通常一只閃光燈無法滿足需要,這就要使用兩只或三只閃光燈并為一組使用,這時,一般也都會使用全功率輸出來平衡自然光,也就必須依靠外接電池盒來提高閃光回電速度,所以能夠使用一個電池盒再增加一根接線為兩只閃光燈供電尤為重要。

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【關(guān)鍵詞】設(shè)計構(gòu)思 無源式 有源式 電子式電流互感器

前言：在當前電力系統(tǒng)傳輸容量不斷加大，電壓等級不斷提升的情況下，傳統(tǒng)電流互感器的適用性越來越差，使電力系統(tǒng)的發(fā)展帶來了一定的制約作用。在這種情況下，開發(fā)電子式電流互器則具有必然性，由于其通過利用光通信及微電子技術(shù)，并采用新型的傳感原理，有效的規(guī)避了傳統(tǒng)電力互感器所存在的不足之處，利用數(shù)字信號進行輸出，確保了電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行，不僅實現(xiàn)了成本的節(jié)約，而且也實現(xiàn)了對二次設(shè)備的優(yōu)化。目前，數(shù)字化變電站的建設(shè)也更需要以電子式互感器和光纖通訊網(wǎng)作為其基礎(chǔ)。

一 電子式電流互感器的分類

按照是否需要向其高壓部分供電，電子式電流互感器可分為有源式電子式電流互感器與無源式電子式電流互感器兩大類。其中有源式電子式電流互感器在其高壓部分采用新型高飽和電流精密電流互感器或空心線圈（羅氏線圈）作為一次電流傳感元件，將電流信息經(jīng)過數(shù)字處理器（DSP）或單片機及相關(guān)電子線路處理并轉(zhuǎn)換成光信號后，經(jīng)光纖傳到低壓部分（多數(shù)在控制室內(nèi)），再經(jīng)后續(xù)處理形成二次輸出的模似或數(shù)字信號；無源式ECT在其高壓部分采用光學元件（光纖或光學玻璃元件）對一次電流傳感后，直接將帶有一次電流信息的光信號經(jīng)光纖傳到低壓部分，再經(jīng)后續(xù)處理形成二次輸出的模似或數(shù)字信號。

這兩類電子式電流互感器在工作原理上有根本性的區(qū)別：有源型電子式電流互感器仍采用電磁感應(yīng)作為其一次傳感原理；無源型電子式電流互感器則對傳統(tǒng)電流互感器進行了根本性的變革，采用磁光效應(yīng)作為其一次傳感原理。由于這種本質(zhì)上的差別，使得無源型電子式電流互感器具有一系列有源型電子式電流互感器不具備的優(yōu)點，包括其高壓部分因不需要電子線路而具有更加簡潔的結(jié)構(gòu)與更可靠耐沖擊或浪涌電流的能力與絕緣能力；因其一次傳感元件為光學器件，因此不存在鐵心的影響而具有更快的響應(yīng)速度與更寬的響應(yīng)帶寬（有文獻報道某無源型電子式電流互感器具有500MHz帶寬及納秒級時延），使其有可能被用做故障錄波等其他用途。

二 電子式電流互感器的設(shè)計構(gòu)思

1 基本原理。電子式電流互感器共分四個模塊：傳感頭、光纖傳輸、信號接收、單元電子式互感器校驗儀，而傳感頭又是由Rogowski線圈、小信號鐵芯CT、A/D采樣及溫度補償、電能供應(yīng)四個部分組成。

小信號鐵芯CT根據(jù)國家標準GB1208―1997對電流互感器的規(guī)定，對于測量通道，應(yīng)保證在小于1.2倍額定電流的情況下能夠?qū)崿F(xiàn)正常測量，誤差在規(guī)定的范圍之內(nèi)；鐵芯采用硅鋼片或超微晶合金材料，環(huán)形穿心結(jié)構(gòu)，沒有氣隙、漏磁少。

A/D轉(zhuǎn)換電路是整個傳感頭的核心部分，它的要求是A/D轉(zhuǎn)換器件功耗小、采樣率足夠高；線圈輸出的電流為正弦波，因此A/D轉(zhuǎn)換器件要具有雙極性輸入，串行輸出；采用時分復用方式傳送下行信號。

高電位側(cè)的電源供應(yīng)問題現(xiàn)階段共有四種供電方式：特制CT線圈從母線采電的供能方式；激光供能方式；蓄電池或太陽能電池供能方式；超聲電源供能方式。

基于Rogowski線圈的電子式電流互感器主體是一個空心線圈，待測的母線電流從線圈中心流過，在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。由于線圈中沒有鐵芯，其輸出的電壓值很小，可以直接輸入微機系統(tǒng)，這樣就形成了集數(shù)據(jù)采集、實時處理系統(tǒng)于一體，經(jīng)由光纖輸出數(shù)字信號的電子式電流互感器。

2 Rogowski線圈。Rogowski線圈（羅氏線圈）又叫電流測量線圈、微分電流傳感器，其利用非鐵磁性材料進行環(huán)形纏繞，通過電流對時間的微分來對信號進行輸出，而且可以對輸出的電壓信號進行積分，從而實現(xiàn)輸入電流的真實還原。而且該線圈可以實時進行電流的測量，能夠快速的進行響應(yīng)，不會有飽和和相位誤差的產(chǎn)生。所以可以用于繼電保護及一些大電流的場合。

3 其他模塊。首先，在進行光纖傳輸與光纖絕緣子設(shè)計時，對于傳光光纖需要通過絕緣結(jié)構(gòu)時是允許的，而且要對各種過電壓具有較好的耐受性，抗震能力要相當好。同時在進行絕緣設(shè)計時需要確保絕緣結(jié)構(gòu)具有小巧、靈活的特點，而且傳輸上需要采取無線傳輸。但這種設(shè)計也避免不了會存在一定的缺陷，即會存在傳輸?shù)拿^(qū)，而且容易發(fā)生故障，不具有獨立性。

其次，信號接收機的組成分為四個部分：O/E變換部分（光電轉(zhuǎn)換）；邏輯控制電路部分 ― 提供控制信號；信號接收機的模擬通道 ― 數(shù)字還原成模擬信號；信號接收機的數(shù)字通道 ― 將數(shù)據(jù)采集進計算機。O/E變換部分（光電轉(zhuǎn)換）將傳感頭傳下來的兩組信號：一組是數(shù)據(jù)信號，另一組是時鐘信號，轉(zhuǎn)換成電脈沖信號，器件采用PIN光電二極管，同時放大整形電路將微弱的電信號還原成標準的TTL電平信號。器件采用高精度的比較器。邏輯控制電路將系統(tǒng)的四路時鐘信號和數(shù)據(jù)信號分離開來，并產(chǎn)生器件要求的時序；送入D/A轉(zhuǎn)換器和PC機接口卡，分別進行處理。

最后一個模塊是電子式互感器校驗儀，它的原理是信號調(diào)理箱將基準信號和待測信號變換成高精度數(shù)據(jù)采集卡能承受的電壓信號，經(jīng)采集卡進入計算機，得到兩個離散數(shù)據(jù)序列；通過對這兩個離散序列的軟件分析得到兩個信號各自的特征和它們之間的比差和角差；軟件分析的主要算法是基于離散信號的傅立葉變換。

三 電子式電流互感器光電池的選擇

光電轉(zhuǎn)換器件即光電池，其能夠?qū)⑷肷涔饽苻D(zhuǎn)化為電能，從而實現(xiàn)激光器供電發(fā)出的能量以光的形式來進行傳送。目前可以選用的光電池具有較多的種類，但在實際工作中最為經(jīng)常采用的還是硅光電池。由于其具有較高的轉(zhuǎn)換效率，所以更易于實現(xiàn)產(chǎn)品化和商業(yè)化的發(fā)展。而且電子式電流互感器的激光器輸出波長正好處于硅光電池的峰值波長之間，所以在光電池的最佳轉(zhuǎn)換工作狀態(tài)正好處于激光器輸出的波長之下。而且在高壓設(shè)備測量時，利用硅光電池的光照強度不會對器件及周圍環(huán)境的變化帶來敏感性。同時硅光電池的輸出電壓電流及峰值功率都決定了其具有較好的寬廣光譜響應(yīng)。光照靈敏度和良好線性，而且硅光電池自身也具有較好的穩(wěn)定性，這就決定了在電子式電流互感器內(nèi)選擇硅光電池是較為適宜的。

四 電子式電流互感器電源的性能參數(shù)

電子式電流互感器電源由光電轉(zhuǎn)換模塊和激光輸出共同組成，激光輸出模塊是主要有電流驅(qū)動，驅(qū)動電流為2.2A電流，可達到驅(qū)動電流要求。光纖的出口處光功率是1.6W，在利用光電進行轉(zhuǎn)換后的電功率可達125mW左右。

五 結(jié)束語

在信息化時代的今天，必須要不斷提高電子式電流互感器的質(zhì)量和可靠性，電子式電流互感器在我們的生活中的應(yīng)用也越來越廣泛，所以需要確保電子式電流互感器的質(zhì)量和可靠性，確保其在應(yīng)用過程中能夠發(fā)揮更好的作用。

參考文獻：

[1]王濤，鄭薇，潘晨.電子互感器在智能變電站中的應(yīng)用研究[J].華章，2011.

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燃料電池和太陽能電池的區(qū)別：

燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學裝置，又稱電化學發(fā)電器。它是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電之后的第四種發(fā)電技術(shù)。由于燃料電池是通過電化學反應(yīng)把燃料的化學能中的吉布斯自由能部分轉(zhuǎn)換成電能，不受卡諾循環(huán)效應(yīng)的限制，因此效率高；另外，燃料電池用燃料和氧氣作為同時沒有機械傳動部件，故沒有噪原料，排放出的有害氣體極少。太陽能電池又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，是一種利用太陽光直接發(fā)電的光電半導體薄片。它只要被滿足一定照度條件的光照到，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學上稱為太陽能光伏，簡稱光伏。太陽能電池是通過光電效應(yīng)或者光化學效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光電效應(yīng)工作的晶硅太陽能電池為主流，而以光化學效應(yīng)工作的薄膜電池實施太陽能電池則還處于萌芽階段。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

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關(guān)鍵詞： 激光； 語音監(jiān)聽； 硅光電池

中圖分類號： TN 249文獻標識碼： Adoi： 10.3969/j.issn.10055630.2013.01.008

引言竊聽技術(shù)由于其重要的應(yīng)用意義，一直沒有停止過發(fā)展。如今監(jiān)聽技術(shù)已經(jīng)廣泛使用在戰(zhàn)爭情報獲取、偵破案件等重要領(lǐng)域。 如戰(zhàn)爭中，為得知敵方相互之間聯(lián)絡(luò)的內(nèi)容，常把電線接在敵方通訊線路上進行竊聽，以掌握戰(zhàn)爭之主動權(quán)。現(xiàn)在的案件偵破中，安全人員把微型無線話筒放在嫌疑人經(jīng)常出沒的地方，監(jiān)聽他們談話內(nèi)容，掌握確鑿的證據(jù)。監(jiān)聽要求相當隱蔽，不易被發(fā)現(xiàn)，所以需要采用各種巧妙的方法與技術(shù)。其中激光監(jiān)聽由于其不易被發(fā)現(xiàn)，不用安裝等優(yōu)點，發(fā)展逐步成熟，并走向應(yīng)用。采用激光技術(shù)進行監(jiān)聽，可以聽到戒備森嚴，人無法接近的房間內(nèi)的聲音信息。激光竊聽具有監(jiān)聽距離長，不易被發(fā)現(xiàn)，無需提前安裝設(shè)備等優(yōu)點。目前普遍的激光監(jiān)聽實驗是采用一個有玻璃（鏡子）窗的木箱（模擬房屋），在箱內(nèi)放一部收錄機，當收錄機放音時，聲波使木箱上的玻璃產(chǎn)生振動，經(jīng)玻璃反射的激光束光斑也隨之發(fā)生振動，即反射的激光光束就帶有了收錄機的聲波信息。當振動的光斑照射在硅光電池上時，光點面積也就發(fā)生了相應(yīng)變化，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換可以得到聲音信號[1]。但這僅僅停留在實驗階段，尚未得到真正的應(yīng)用。文中通過分析激光監(jiān)聽技術(shù)的基本原理，提出實地進行長距離監(jiān)聽的方法和對聲源進行定位的算法，并探索如何獲得更好的監(jiān)聽效果的方法。1基本原理與實驗裝置

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關(guān)鍵詞：磁控濺射 TiO2 薄膜 橢偏技術(shù) 光學性能

薄膜材料是一種物質(zhì)形態(tài)，其膜材十分廣泛，單質(zhì)元素、化合物或復合物、無機材料或有機材料均可制作成薄膜。薄膜材料與塊狀物質(zhì)一樣，可以是非晶態(tài)、多晶態(tài)或單晶態(tài)。從薄膜的厚度看，已有厚度僅為幾納米到一微米的超薄膜制品。 納米薄膜在許多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用歸功于其特異于普通薄膜的光學、電學等性質(zhì)。 自 70 年代以來，薄膜技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，無論在學術(shù)上還是在實際應(yīng) 用中都取得了豐碩的成果。薄膜技術(shù)和薄膜材料的發(fā)展涉及到幾乎所有的前沿學 科，它的應(yīng)用與推廣又反滲透到各個學科以及應(yīng)用技術(shù)中，如電子、計算機、磁 記錄[1]、信息、傳感器[2]、能源、機械[3]、光學[4]、航空航天、核工業(yè)、化工、 生物[5]、醫(yī)學等，現(xiàn)己成為當代真空技術(shù)和材料科學中最活躍的研究領(lǐng)域，所制 備的各種類型的新材料，新結(jié)構(gòu)、新功能的薄膜，對材料的研究和使用都起到了巨大的推動作用。

納米 Ti02 薄膜是一種常見的功能薄膜，具有如下特殊的性質(zhì)：

（1）光學特性

氧化鈦（Ti02）薄膜具有優(yōu)良的透光性、高折射率和良好的化學穩(wěn)定性，并且折射率可隨制備工藝變化，是非常重要的光學膜，已被廣泛地應(yīng)用于抗反射涂層、干涉濾波片、電致變色窗和薄膜光波導等。而且因為半導體納米粒子的尺寸與物理的特征量相差不多，如納米粒子的粒徑與波爾半徑或德布羅意波長相當時，納米粒子的量子尺寸效應(yīng)就十分顯著。另外，納米粒子擁有很大的比表面積，又相當一部分的原子處于顆粒表面，處于表面態(tài)的原子、電子與處于內(nèi)部的原子、電子有很大的區(qū)別。量子尺寸效應(yīng)和表面效應(yīng)對納米半導體粒子的光學特性有很大的影響，并使之產(chǎn)生一些新的光學性質(zhì)，如寬頻帶吸收。納米 Ti02 對紫外光有 強吸收作用，而微米級的 Ti02 對紫外光幾乎不吸收，這主要是因為納米二氧化鈦的半導體性質(zhì)，即在紫外光的照射下，電子被激發(fā)，由價帶向?qū)кS遷引起的。

（2）光催化特性

Ueda 等人較早對半導體的微多相光催化進行了系統(tǒng)的研究。研究表明，Ti02 納米半導體復合粒子的量子尺寸效應(yīng)強烈地影響其光催化甲醇脫氫活性。此外， 納米 Ti02 半導體粒子能夠催化體相半導體所不能進行的反應(yīng)。

（3）光電轉(zhuǎn)換特性

近年來，由納米半導體粒子構(gòu)成的多孔大比表面積太陽能電池具有優(yōu)越的光電轉(zhuǎn)換特性而備受矚目。Gratzei 等人在 1991 年報道了經(jīng)三雙吡啶合釕染料敏 化的納米太陽能電池的卓越性能，在模擬太陽光源的照射下，其光電轉(zhuǎn)換性能可 達 12%。由于納米 Ti02 多孔電極表面吸附的染料分子數(shù)是普通電極的 50倍，而且?guī)缀趺總€染料分子都與 Ti02 分子直接作用，光生載流子的界面電子轉(zhuǎn)移速度 快，因而具有優(yōu)異的光吸收和光電轉(zhuǎn)換特性[9]。

（4）電學特性

介電和壓電是材料的基本特征之一。納米半導體的介電行為和壓電性能與常

規(guī)的半導體材料有很大不同，歸納起來是:介電常數(shù)隨測量頻率的減少呈明顯的 上升趨勢;在低頻范圍內(nèi)，納米半導體材料的介電常數(shù)呈現(xiàn)尺寸效應(yīng);納米半導體 可以產(chǎn)生強的壓電效應(yīng)。

二氧化鈦薄膜的應(yīng)用：二氧化鈦是一種重要的氧化物陶瓷，也是一種重要的 寬帶隙半導體氧化物材料，它有著獨特的光學、電學等物理性能及優(yōu)良的化學穩(wěn) 定性。在可見光和近紅外波段透光性好等許多優(yōu)良的光學性質(zhì)，具有高介電常數(shù)、 高折射率及良好的電光學效果，還具有優(yōu)良的介電、壓電、氣敏、光催化性能， 并能夠抵抗介質(zhì)的電化學腐蝕。該材料價廉無毒和性能穩(wěn)定，在超薄電容器、紅 外窗口材料、光電轉(zhuǎn)換、光催化、非線形光學、光通訊、氣（濕）敏傳感等微電子 工業(yè)、光學器件、傳感器、太陽能利用、催化工業(yè)和環(huán)境保護等科學技術(shù)領(lǐng)域里 得到了廣泛的研究和應(yīng)用，吸引了中外廣大科技工作者的關(guān)注。Ti02 薄膜己成為 一種重要的無機功能材料，在國民經(jīng)濟建設(shè)中正發(fā)揮著越來越大的作用。

（1）TiO2 薄膜在光電領(lǐng)域的應(yīng)用有:

作為用于太陽能電池的減反膜，可使光學反射降低 50%左右，相應(yīng)地使 太陽能電池的輸出提高 10%，還用在電致變色顯示器、電致變色開關(guān)、大型天文 望遠鏡等;作為紫外線過濾層;可作為高反射膜的膜層使光纖端面的反射性能大大

提高；用于波分復用濾波膜[12]等;在光纖尖上鍍 Ti02 膜以提高光纖尖的工作壽命，實驗表明這種方法能夠有效的提高光纖尖的抗污染能力。

（2）光催化

1972 年，日本的 Fujishima 等人首次發(fā)現(xiàn) Ti02 具有光催化性能，從那時起半 導體光催化受到廣泛重視。現(xiàn)在普遍采用懸浮相 Ti02 作光催化劑，這種催化劑存 在易失活、易團聚、難回收等缺點，嚴重限制了光催化的應(yīng)用發(fā)展。制備負載型 光催化劑是解決這一問題的有效辦法。納米 Ti02 光催化劑的應(yīng)用主要是基于納米 氧化鈦在紫外光的激發(fā)下具有氧化一還原性的基本原理。納米氧化鈦的這一活潑 的性質(zhì)越來越廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活。

（3）太陽能電池與水分解

單晶硅太陽能光電池自 20 世紀 40 年明以來，人們?yōu)樵诠怆娹D(zhuǎn)換中得到 大量的電能而付出了巨大的努力。1991 年，Gratzel 等報道了染料敏化 Ti02 納米 薄膜太陽能光電池，光電轉(zhuǎn)換效率達 10%以上。由于這種光電池使用了液相電解 質(zhì)，使得制造極不方便，而且整個裝置的穩(wěn)定性也不好，因而轉(zhuǎn)向固相電解質(zhì)光 電池的研究。將 Ti02 用于光催化分解水，產(chǎn)生氫氣和氧氣，可提供無污染的、高效的、無害的清潔能源。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：太陽能技術(shù)、光伏發(fā)電、供熱、制冷

在石油、天然氣、煤炭能源日益緊缺的背景下，各國均大力發(fā)展和利用太陽能。其中，日本、歐美等經(jīng)濟發(fā)達、能源消耗嚴重的國家對太陽能的利用起步較早，在技術(shù)和應(yīng)用上已處于世界領(lǐng)先地位。由于增設(shè)太陽能系統(tǒng)會造成建筑一次性投資的增加，制約了太陽能的利用和太陽能技術(shù)的推廣，為了充分利用這種潔凈的可再生能源，政府應(yīng)在政策上給予扶持和優(yōu)惠。使太陽能技術(shù)在建筑中的應(yīng)用更加具有廣泛性和可實施性，從而減少常規(guī)能源對環(huán)境的破壞和污染。

1.太陽能技術(shù)在新疆建筑應(yīng)用的可行性

太陽能是每年輻射到地球上的能量達1813億噸標準煤，相當于全世界年需要能量總和的5000倍，是地球上最大的能源庫。按照目前太陽質(zhì)量消耗速率計，太陽內(nèi)部的熱核反應(yīng)足以維持600億年，相對于人類發(fā)展歷史的有限年代而言，可以說是“取之不盡、用之不竭”的能源。 地球上太陽能資源的分布與各地的緯度、海拔高度、地理狀況和氣候條件有關(guān)。資源豐富度一般以全年總輻射量和全年日照總時數(shù)表示。就全球而言，美國西南部、非洲、澳大利亞、中國、中東等地區(qū)的全年總輻射量或日照總時數(shù)最大，為世界太陽能資源最豐富地區(qū)。 我國屬太陽能資源豐富的國家之一，輻射總量在3.3x103～8.4x106千焦/米2•年之間。全國總面積2/3以上地區(qū)年日照時數(shù)大于2000小時。我國、青海、新疆、甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古高原的總輻射量和日照時數(shù)均為全國最高，屬世界太陽能資源豐富地區(qū)之一。

2.太陽能技術(shù)在新疆建筑中應(yīng)用的主要形式

太陽能技術(shù)在新疆建筑中的主要包括在光熱轉(zhuǎn)換和光電轉(zhuǎn)換兩個方面的應(yīng)用，從我區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀和當今能源轉(zhuǎn)換策略的支持情況來看，光電技術(shù)及太陽能在建筑中的熱利用、采暖空調(diào)和供應(yīng)熱水等諸多方面都有廣泛的應(yīng)用。

2.1太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

（一）太陽能光伏發(fā)電的現(xiàn)狀

太陽能光伏發(fā)電技術(shù)是利用光電轉(zhuǎn)換原理，將太陽能輻射光通過半導體物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽圃焯柲茈姵氐陌雽w應(yīng)采用光電轉(zhuǎn)換率較大且技術(shù)成熟的硅太陽能光伏電池，否則即浪費投資又不經(jīng)濟。隨著市場上作為光伏發(fā)電蓄電池晶體硅的生產(chǎn)工藝的進步，商品化晶體硅光伏電池組件的光電轉(zhuǎn)換效率的進一步提高，生產(chǎn)規(guī)模和市場占有率也有了大幅提升。

（二）太陽能光伏發(fā)電在新疆建筑中的利用

1）太陽能光電屋頂。是由太陽能瓦板、空氣間隔層、屋頂保溫層、結(jié)構(gòu)層構(gòu)成的復合屋頂。太陽能光電瓦板是太陽能光電池與屋頂瓦板相結(jié)合形成一體化的產(chǎn)品，它由安全玻璃或不銹鋼薄板做基層，并用有機聚合物將太陽能電池包起來。

2）太陽能電力墻。電力墻是將太陽能光電池與建筑材料結(jié)合起來，構(gòu)成一種可用來發(fā)電的外墻在建筑工程中貼用，既具有裝飾作用，又可為建筑提供電力能源，其成本與花崗石一類的貼面材料相當。

3）太陽能光電玻璃。在建筑中，當今最先進的太陽能技術(shù)就是創(chuàng)造透明的太陽能光電池，用以取代窗戶和天窗上的玻璃。隨著科技的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，太陽能發(fā)電系統(tǒng)將在技術(shù)上取得突破，從而大大提高太陽能發(fā)電的效率，成為未來生態(tài)建筑不可或缺的組成部分。

2.2太陽能在建筑中的熱利用

（一）太陽能在建筑中熱利用的分類

1）太陽能通風結(jié)構(gòu)的主要形式包括：太陽能集熱墻體以及太陽能集熱屋面。在太陽輻射的作用下，將會誘導熱壓作用下的自然通風，從而實現(xiàn)房間的被動式采暖與降溫。太陽能通風的工作原理是利用太陽輻射能量產(chǎn)生熱壓，誘導空氣流動，將熱能轉(zhuǎn)化為空氣運動的動能。

2）太陽能熱水在建筑中應(yīng)用比較廣泛，一般包括太陽能集熱器、儲水箱、循環(huán)泵、電控柜和管道等，是目前太陽熱能應(yīng)用發(fā)展中最具經(jīng)濟價值、技術(shù)最成熟且已商業(yè)化的一項應(yīng)用產(chǎn)品。太陽能熱水系統(tǒng)的分類以加熱循環(huán)方式可分為：自然循環(huán)式太陽能熱水器、強制循環(huán)式太陽能熱水系統(tǒng)、儲置式太陽能熱水器等三種。

3）在建筑能耗中，生活熱水、供暖能耗占了相當?shù)谋壤锰柲軄頋M足生活熱水、供暖這些低品位能耗的要求具有巨大的節(jié)能效益，因此，太陽能采暖技術(shù)越來越受到人們的重視。因為新疆在全國的氣候分區(qū)屬于嚴寒地區(qū)，冬季的采暖能耗占整個建筑能耗的比例相當大，利用太陽能采暖在新疆建筑行業(yè)的應(yīng)用還處在研發(fā)階段，并未大面積應(yīng)用于工程實例當中。有些試點工程在冬季的運行工況不是很好，太陽能采暖在白天還可滿足采暖要求，晚上隨著氣溫降低，耗熱量加大，就必須采用輔助電加熱采暖，能耗相當嚴重，且成本并未減少，太陽能采暖在建筑密度較高的城市采用效果不好，有較多遮擋，運行效果不佳。

4）當前的太陽能空調(diào)技術(shù)多種多樣，主要是吸收式制冷和光電轉(zhuǎn)化電能驅(qū)動制冷。比較成熟的技術(shù)是是將太陽能集熱裝置與溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)的進行有機結(jié)合，同時將先進的超導傳熱技術(shù)應(yīng)用于太陽能集熱系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)，實現(xiàn)夏季可控制冷，目前已經(jīng)在一些示范工程中有所應(yīng)用，但由于太陽能空調(diào)的技術(shù)種類繁多，成熟度也各有不同，因而在新疆的建筑中采用要更加慎重。

3.結(jié)語

太陽能技術(shù)在新疆的發(fā)展前景廣闊，但是，由于新疆地處偏遠，經(jīng)濟比沿海發(fā)達地區(qū)落后，在工程中缺乏對先進技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)濟支撐能力。所以，國家應(yīng)出臺相關(guān)的優(yōu)惠政策，重點扶持新疆在太陽能技術(shù)應(yīng)用方面的示范工程，并逐步總結(jié)經(jīng)驗，并在條件成熟后，出臺推廣太陽能技術(shù)應(yīng)用的地方性政策法規(guī)。使太陽能技術(shù)在新疆得到更加廣泛的應(yīng)用。

參考文獻：

【1】《綠色建筑》 中國計劃出版社 2008