感应式测量

关键词： 感应式 监控 煤矿 系统

感应式测量（精选九篇）

感应式测量 篇1

近年来,随着电力变频器、无线电通信系统在煤矿井下的广泛应用和煤矿机电设备功率的不断提高,煤矿井下电磁干扰强度不断升级,煤矿监控系统和通信系统受干扰的情况日益严重,煤矿井下的电磁兼容环境和煤矿监控设备的抗干扰设计成为研究热点[1,2,3,4,5]。

为了确定煤矿监控设备的抗干扰等级,首先要研究煤矿监控设备使用环境中的干扰种类和强度。根据干扰耦合通道划分,电磁干扰可以分为空间电磁场辐射耦合、通过设备电缆的传导耦合两大类[6]。其中通过设备电缆的传导耦合又分为电磁场电缆感应、电缆间电磁感应、电缆的直接传导3种。电磁场电缆感应耦合方式是先辐射后感应的耦合方式,所以可以归为辐射耦合[6],也可以归为传导耦合。

测量工业环境中的干扰强度一般采用干扰测量仪或频谱分析仪[1,2,3,4,6,7]。这种方法只考虑干扰源而不考虑干扰的耦合方式,测量的是干扰源的辐射干扰强度,难以对瞬变脉冲群干扰和浪涌干扰强度建立数量上的等效关系。目前,虽然有针对传导干扰的测量方法的研究,但都是针对直接传导类型(主要又是电源线上的干扰)的研究[8,9,10,11],不适用于通过电缆感应的传导干扰的测量。

工业环境中使用的测控系统,尤其是煤矿监控系统,电缆覆盖范围很大,通过电缆感应的传导干扰是主要干扰。笔者在一些煤矿井下实测干扰时发现,在一些井下巷道中,设备及电缆都很少,使用谱频分析仪几乎发现不了干扰,但该处的瓦斯传感器仍然发生受干扰冒大数的情况,说明使用频谱分析仪进行干扰测量有其局限性。鉴此,本文提出一种测量工业环境感应传导干扰的方法,该方法适用于对工业环境的感应传导干扰(包括瞬变脉冲群干扰和浪涌干扰)强度进行测量。

1 感应传导干扰对设备的作用机理及衡量干扰信号强度的指标选择

根据感应传导干扰的原理,可知感应传导干扰影响被干扰设备的过程:干扰源发出的干扰在被干扰设备的外部电缆中感应出一串干扰脉冲信号,当被干扰设备的内部电路对干扰脉冲信号产生反应时即发生干扰。

干扰脉冲信号可用2个指标来衡量其大小:干扰信号幅值和单个脉冲强度(电压-时间积分)。对于受干扰设备来说,只有干扰信号的幅度和强度均达到一定的阈值才会对干扰产生反应。一般来说,高速电路具有较低的强度阈值,而低速电路具有较高的强度阈值。所以可以把在设备外边电缆上感应的干扰脉冲信号的最大幅值和脉冲的最大强度作为表示干扰强度的指标。一般来说,幅度没有达到阈值的干扰信号即使有较大的强度也不会产生实质性的干扰,所以这2个指标中,干扰信号的幅度指标应该是主要指标,干扰信号的脉冲强度指标可以作为辅助性的指标对主要指标进行一定的修正,因为低幅值高强度的干扰脉冲是较难滤除的,而高幅值低强度的干扰脉冲用一个低通滤波器就能有效抑制其幅度。

2 瞬变脉冲群干扰强度的测量方法

瞬变脉冲群干扰是一种因电压快速变化而引起的干扰,主要通过线间电容耦合。图1为干扰源和被干扰体之间的耦合示意图。显然,接收干扰的电缆和发出干扰的电缆距离越近,并行距离越长,接收干扰的强度越大。

瞬变脉冲群干扰对同一电缆中2芯线间的干扰既有共模干扰,也有差模干扰。由于安全监控系统中常用的本质安全电路是不接地的,与对地干扰相比,线间干扰对安全监控系统的影响较大。所以,笔者采用测量线间干扰信号的方法来测量井下环境瞬变脉冲群干扰强度。

为便于现场作业,采用HBYV非双绞2芯线作为干扰接收体。首先在实验室采用标准干扰发生器通过电容耦合夹方式注入瞬变脉冲群作为干扰源,2芯线间接2 kΩ电阻(该值接近大多数煤矿监控设备的输入等效电阻),记录2芯线间电阻上的感应信号并作为基准数据。现场测量时,将2芯线铺设在干扰源电缆附近,2芯线间也接2 kΩ电阻,通过数字示波器捕捉电阻上的最大干扰信号,如图2所示。

最后通过井下和实验室2种环境下2芯线间干扰电压值和单脉冲强度值的对比确定井下干扰源相当于标准干扰源的强度。

3 浪涌干扰强度的测量方法

电缆间传导产生的浪涌干扰是因电流快速变化而引起的干扰,主要通过线间电感(磁场)耦合。图3为干扰源和被干扰体之间的耦合示意图。

煤矿井下本质安全设备虽然不接地,但本质安全设备的外壳是等效接地的(比如通过铁丝固定在巷道壁上),而本质安全电路和设备外壳之间一般有几十到几百皮法的电容,所以井下并行电缆电感耦合通路是存在的。显然,电缆并行距离越长、接收干扰的电缆和地之间所围面积越大,接收干扰的强度也就越大。

同样采用HBYV非双绞2芯线作为干扰接收体,现场测量时铺设在干扰源电缆附近,2芯线一端可直接接地,另一端通过1 000 pF电容接地,通过数字示波器捕捉电容两端的最大干扰信号,如图4所示。

实验室标准信号采用标准浪涌干扰发生器作为干扰源,施加到通过1 000 pF电容接地的电线上,测量电容两端的电压。最后通过井下和实验室2种环境下电容两端干扰电压幅值和单脉冲强度值的对比确定井下干扰源相当于标准干扰源的强度。

这种浪涌干扰对不接地的煤矿本质安全设备产生干扰的作用机理:本质安全的内部电路会造成不同芯线对地的阻抗不同,对地浪涌产生的共模干扰会通过不同芯线对地的不同阻抗转变为芯线间的差模干扰。

4 测量结果

4.1 瞬变脉冲群干扰强度的测量

采用第2节所述方法在实验室使用SANKI公司的SKS-0404GB瞬变脉冲群干扰发生器产生干扰,并用安捷伦U1602B手持示波器测量,结果如表1所示。从表1可看出,测量值和干扰源强度基本成线性关系。

采用该方法对平顶山瑞平煤电公司庇山矿-50绞车电控装置的250 kW/660 V变频器进行了干扰测量。该绞车房变频器主输出电缆已经使用了屏蔽电缆。靠近变频器输出至电动机约30 m长电缆,HBYV电线中感应的干扰信号如图5所示,其中电压(单向峰值)达15.2 V。

由于脉冲幅值、脉冲强度和干扰源强度基本成线性关系,因此,所测干扰相当于实验室标准干扰的等级=实验室产生的标准干扰强度等级/标准干扰强度等级下实验室产生的所测干扰脉冲幅度×现场所测干扰脉冲幅值,即变频器实际发出的脉冲群干扰幅值为1 000/90×15.2≈170 V。单脉冲强度(选取图5中最大的脉冲强度)=单脉冲最大单向幅值×脉冲宽度/2,即9×7/2=31 500 V·ns(见图5(a)中的黑色面积),远远大于170 V标准干扰。这说明用170 V标准干扰等级来模拟该变频器干扰是不够的,但具体相当于多大的标准干扰,这和受干扰设备的具体电路有关,很难确定。但大于170 V标准干扰等级可以肯定,即一般来说,用抗170 V标准干扰等级的措施并不能抗该变频器产生的干扰。

图6为笔者在吉林辽源矿业(集团)有限责任公司龙家堡矿井下变频器启动瞬间捕捉到的一个干扰,其中电压(单向峰值)达45.6 V,相当于500 V标准干扰等级;但单脉冲强度约为34×50/2=850 V·ns,也和500 V标准干扰等级相当。所以可以确定该处的变频器干扰和500 V等级的标准脉冲群干扰相当。

4.2 浪涌干扰强度的测量

采用第3节所述方法在实验室使用SANKI公司的NS61000-5E浪涌干扰发生器测量的浪涌干扰波形如图7所示。从图7可看出,干扰脉冲幅值和干扰源幅值基本一致(表示与浪涌干扰发生器发生的浪涌电压值一致,也是200 V)。

笔者对皖北煤电集团有限责任公司钱营孜矿井下3213工作面回风巷沿线进行了干扰测量。巷道内有一根660 V电缆给沿线多台潜水泵和钻机供电。实地测量到的水泵(钻机)启动时在100 m并行电线上感应的浪涌干扰波形如图8所示。若考虑并行距离为1 km,可以确定为相当于1 400 V等级的标准浪涌干扰,但脉冲强度要明显小于标准浪涌干扰。

5 影响测量结果的因素

(1) 测量电线和干扰源电缆并行距离越长,接收的干扰能量就越多。但对于瞬变脉冲群干扰,实验室测量数据证明,干扰强度和并行距离并不是正比关系,其原理是高频下的分布参数造成叠加情形复杂化。对于用电设备开停造成的电缆间耦合浪涌干扰,现场测量结果表明,干扰强度和并行距离基本成正比关系。为了便于现场测试并使测量结果具有可比性,可以将100 m的长度作为标准长度,但用较短长度的测量数据来估计较长长度情况下的干扰时,误差会增加,所以有条件的情况下应该尽量用较长长度的电线进行测量。

(2) 实际测量中,首先要对干扰源进行定位,然后根据干扰源的性质沿干扰源电缆敷设。比如对于变频器发出的干扰,测量电线应该沿“电力变压器-变频器-电动机”的电力电缆和“变频器-控制台”的控制电缆敷设。

(3) 测量电线的类型也会对测量结果产生影响。比如双绞线本身具有一定的抗干扰性,会使测量结果不够客观;传输频带窄的电缆会滤掉干扰的高频成分。对于煤矿安全监控系统的应用要求来说,采用非双绞普通电话线做干扰接收电缆是合适的。因为煤矿安全监控系统对于干扰的响应属于低频系统,所以测量干扰的频段可以限制在20 MHz以下的低频范围。由于测量仪器本身具有误差和分散性,不同示波器的测量结果会有较大误差,所以现场测量的数据和实验室测量的数据应该使用同一仪器测量的数据进行比对。用于测量的示波器应该是经过全频段比对或校准的。

(4) 另外对干扰的捕捉技巧也很重要。现场测量时,首先应该以较大的时标和幅值记录干扰的“概貌”,然后再捕捉干扰的最大幅值和最大强度。一般现场测量到的干扰不会是现场的最大干扰。6 结语

针对煤矿井下电缆间感应传导干扰,提出了瞬变脉冲群干扰和浪涌干扰强度的测量方法,并在实验室和煤矿现场进行了实际测量。该方法是对所处环境中由电缆感应的电磁干扰水平的测量,可用于评估该环境下设备承受的感应传导干扰的强度等级,是对应用频谱分析仪进行干扰测量的补充。

摘要：针对采用干扰测量仪或频谱分析仪只能测量工业环境中干扰源的辐射干扰强度的问题,提出了一种测量工业环境感应传导干扰的方法。该方法采用HBYV非双绞2芯线作为干扰接收体,采用数字示波器记录干扰波形的最大幅值和单个脉冲的最大强度,通过与标准干扰发生器感应到HBYV非双绞2芯线上的干扰信号大小进行比较,确定干扰强度。以瞬变脉冲群干扰强度和浪涌干扰强度的测量为例,详细介绍了该方法的具体实现。

关键词：工业环境,干扰源,感应干扰,传导干扰,干扰测量,测量方法

参考文献

[1]孙继平,冯德旺,郑召文,等.电快速瞬变脉冲群对矿井大巷电磁辐射环境的影响[J].北京理工大学学报,2009(4):58-60,77.

[2]孙继平,郑召文,冯德旺,等.浪涌对矿井水泵房电磁环境的影响[J].煤炭学报,2010(2):175-178.

[3]孙继平,王福增.煤矿井下中央变电所内电磁干扰测试及分析[J].工矿自动化,2010(4):4-6.

[4]孙继平,任锦彪,冯德旺,等.煤矿井下变电所电气设备电磁辐射特性的测试[J].煤炭学报,2010(5):160-163.

[5]王华平.单片机电磁干扰噪声抑制及优化方案[J].工矿自动化,2011(5):26-30.

[6]王定华,赵家升.电磁兼容原理与设计[M].成都:电子科技大学出版社,1995:34-113.

[7]BS DD CLC/TS50217—2005Guide for in Situ Measurements-In Situ Measurement of Disturbance Emission[S].

[8]李敬怡.传导干扰测试系统的研究与设计[D].北京:北京交通大学,2008.

[9]颜伟,赵阳,陆婋泉,等.传导电磁干扰综合测量与分析系统[J].东南大学学报:自然科学版,2009(增刊2):36-41.

[10]魏克新,张海梅,梁斌.电源线传导电磁干扰测试方法的研究[J].华东电力,2010(9):54-58.

感应式测量 篇2

【拼音】tiān rén gǎn yìng

【简拼】trgy

【感情色彩】褒义词

【成语结构】主谓式

【成语解释】感应：交感相应。指有意志的天与世间的人能够交感相应

【成语出处】唐・陈子昂《谏政理书》：“天人感应，阴阳相和。”

【成语用法】作宾语、定语；用于书面语

【例子】茅盾《白居易及其同时代的诗人》：“白居易这段议论，因袭汉儒天人感应之说。”

【英文翻译】correspondence between man and universe

【产生年代】古代

感应式测量 篇3

关键词:法拉第电磁感应定律;定量测量;实验装置

中图分类号:G633.7 文献标识码:A文章编号:1003-6148(2009)11(S)-0058-3

1 原理

笔者在《“感应电动势探究仪”的研制》中说:“当磁铁穿过线圈的速度成倍变化时,线圈中磁通量的变化率不也是成倍变化吗?”[1]这个结论当时没有能证明,上网查、上图书馆查也找不到这个结论及其证明,因此,只能算是一个猜想。现在证明如下:

在实验中,假设磁铁在线圈中发生位移s (图1),所用时间Δt,平均速度为,则Δt=s,磁通量的变化率ΔφΔt=Δφs。s一定,磁通量的变化量Δφ=φ2-φ1一定,则ΔφΔt∝v,两边同取极限值,limΔt0ΔφΔt∝limΔt0v=v,磁通量的瞬时变化率就与对应的瞬时速度成正比。

用光电门测磁极每一次通过线圈中某一确定位置时的速度,同时用电压传感器记录磁极在该位置时线圈产生的感应电动势,然后将速度和对应的电动势在直角坐标系中描图象(可以在坐标纸上描,也可以用计算机上的“工作表”中的图表功能自动绘制),如果在误差范围内图象是通过坐标原点的直线,就证明法拉第电磁感应定律是正确的。

在实施的过程中,技术上遇到的最大困难是:磁铁相对线圈的准确“位置”很难确定。为解决这一难题,我认真细致地分析磁铁的运动与电动势变化的关系发现:磁极每次通过线圈时感应电动势都有一个最大值(图2),每次出现最大值时磁极应该在同一确定位置。尽管我仍然不能确定这一位置,但这已经不重要了,我只需要求出磁极每次通过线圈时的最大值和与之对应的速度,然后验证他们是否真的成正比即可。

2 制作与使用

2.1 整体装置(图3)

2.2 制作材料

塑料管一段,长:80cm,内径:1.7cm;弹簧2条,长:20cm,直径:1.5cm;园柱形强磁铁一块:高:1.6cm,直径:1.6cm;线圈:5个50匝的线圈

串联;比磁铁略细的塑料固定块2个,长约2cm;直径大于2cm的圆木棒一段,制作木塞用。

2.3 制作方法

(1)将塑料固定块用胶粘在磁铁两端。

(2)用圆木棒在车床上制作2个木塞,并在上面钻孔。

(3)将弹簧的一端与固定块相连,另一端连木塞,做成一个弹簧振子。

(4)塑料管上开口。

(5)将弹簧振子装入塑料管中,两端通过木塞固定在塑料块两端(图4)。

(6)在塑料固定块上安装遮光板。

(7)在塑料管上固定线圈(图5)。

(8)塑料管的两端固定在支架上,使其成竖直状态(图3)。

2.4 使用方法

(1)将朗威DIS实验室中的数据采集器与电脑相连;将电压传感器、光电门与数据采集器相连;将电压传感器与线圈相连;光电门与遮光板耦合。

(2)启动电脑,打开朗威DIS实验室专用软件,并调整、设置好,线圈匝数n=50。

(3)用鼠标点击“开始”命令,开始采集数据。

(4)手拿遮光板上提到适当位置释放,弹簧振子上下自由振动。

(5)几秒后振动结束,同时用鼠标点击“停止”命令,停止采集数据。

(6)读出电动势的数值与速度的数值,以电动势为纵轴,速度为横轴作图像。

(7)改变线圈的匝数n=100匝、150匝、200匝、250匝,重复3、4、5、6。

2.5 注意事项

在组装之后调试的过程是漫长和艰辛的,在长达半年时间内数据点的线性关系时好时坏,大部分时间内线性关系是很差的。在长时间大量的反复实验中发现,光电门与线圈的相对位置十分敏感,光电门只有在某一很小的范围内,实验点才成比较好的线性关系。调整方法:在遮光板遮光的时间内,磁铁上面的磁极恰好从线圈的一边运动到另一边。还有,磁铁无论是从上向下,还是从下向上,传感器都会采集对应的速度和电动势。为了减少误差,最好取磁铁从下向上时的数据,将1、3、5……行删去,使用2、4、6……行的实验数据绘图象。

3 试验数据与结论

当匝数n=50匝、100匝、150匝、200匝、250匝时,实验数据如图6。

结论1 感应电动势与速度成正比,E∝v,既感应电动势与磁通量的变化率成正比,E∝ΔφΔt。

图6中五个图象的斜率与匝数的关系图象,是过原点的直线(图7)。

结论2 图象的斜率与线圈的匝数成正比,Ev∝n。

总结论 由于电动势E∝v∝ΔφΔt,则Ev∝EΔφ/Δt∝n,得到E∝nΔφΔt。到此圆满完成法拉第电感应定律的定量探究。

参考文献:

[1]吴祥志.《“感应电动势探究仪”的研制》.《物理教学》,2006年第11期

感应式测量 篇4

1. 常用测量方法与接线

(1) 电流电压法。

先将线路始端接地, 然后对侧配合站用专用接地线将三相末端短路接地。待始端测量接线接好后, 拆除始端的接地进行测量。现场用的直流电阻测量仪, 大多原理也是电流电压法。如:保定精艺电力仪器厂“3381”直阻仪等。

(2) 电桥法。

可根据估算值选用单臂或双臂电桥, 一般使用上海电表厂QJ-23 (单臂) , QJ-44 (双臂) 电桥。

2. 测量回路的等值电路计算分析

(1) 等值电路图。

用电流电压法测量线路直流电阻的等值电路图、在电源端及电压表两端并联电容器后测量直流电阻的等值电路图分别如图1、图2所示。

(2) 计算分析。

(1) 计算。

为了计算简便, 同时又要符合实际情况, 先将各参数取以下一组较为理想化的数据进行计算。

取L=0.015 (H) , R=0.5 (Ω) , C=0.05 (F) , Rx=5 (Ω) , ω=314 (rad) , U1=220 (V) , U2=Umsintωt (V) , 其中Um=1000 (V) , ω=314 (rad) 。

当未并联电容器时, 电流表和电压表的读数如下:

当并联电容器后, 电流表和电压表的读数如下:

图2在电源端及电压表两端并联电容器后测量直流电阻的等值电路图

(2) 分析。

从上述两组数据来看, 当未并联电容器时, 在t=0s时, 电流表和电压表的瞬时值分别为:0.003A和219.3V, 当暂态部分衰减完毕后, 电流和电压将分别在-98.1~178.1A和-634.11~674.11V范围内震荡。而并联了电容器后, 在t=0s时, 电流表和电压表的瞬时值分别为:80.71A和0.004V, 当暂态部分衰减完毕后, 电流和电压将分别在-160~240A和7.1~32.9V的范围内震荡。未并联电容器时, 时间常数较小, 所以暂态部分会较快衰减完。而并联电容器对于总电流的影响不是很大, 但对于线路两端电压起到非常好的稳定作用, 防止了感应电的产生使线路两端电压突变后引起仪器的损坏。

3. 结论

用测量回路串联滑线电阻和在电压表、电源两端并联电容器的方法在测量线路参数的现场运用中应该说是比较简单实用的, 通过计算可以看出这种方法的有效性。由此扩展, 更可使用电路仿真, 省去计算环节。

参考文献

[1]陈化钢.电气设备预防性试验方法[M].北京:水利电力出版社, 1994.

[2]吴均, 董华亭.电气试验[M].北京:中国电力出版社, 2008.

感应式测量 篇5

感应开关的介绍

感应开关是指人体红外智能感应开关，是一种当有人从红外感应探测区域经过而自动启动的开关。人体红外感应开关的主要器件为人体热释电红外传感器。人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，被动式红外探头就是探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的。人体发射的10UM左右的红外线通过菲泥尔滤光片增强后聚集到红外感应源上。

红外感应源通常采用热释电元件，这种元件在接收到人体红外辐射温度发生变化时就会失去电荷平衡，向外释放电荷，后续电路经检测处理后就能触发开关动作。人不离开感应范围，开关将持续接通；人离开后或在感应区域内长时间无动作，开关将自动延时关闭负载。

感应开关的安装调试

1、感应开关从外形上可分为86型感应开关和吸顶式感应开关。

2、86型感应开关与传统机械式墙壁开关大小一致，可直接替换原有的墙壁开关。

3、因开关左右两侧比上下两侧的感应范围大，所以安装开关时，应使其正轴线与人的行走通道方向尽量相垂直，这样可以达到最佳感应效果。

4、吸顶式感应开关的安装方式大同小异，以BR-306C为例。在天花上开个直径为60mm圆孔。L，N，LOUT，NOUT四个接线柱上分别接入火线进线，零线进线，火线出线和零线出线。接好线后，将开关扣入天花上即可；若安装环境中无吊顶，可先用镙丝将开关顶盒锁在顶上，再将开关旋入底盒中。

5、安装好开关后加电，当环境光线不足时，开关直接进入监控状态，人不离开且在活动，开关将持续工作。

6、安装好开关后加电，当环境光线充足时，灯泡将会闪三次，一分钟后初始化结束，开关进入监控状态，用物体遮住环境光线使开关感应工作，人不离开且在活动，开关将持续工作；人离开后，开关自动延时关闭负载。

7、若对延时时间或光感值不满意，可通过86型墙壁开关的背面“TIMER”及“DIMMER”进行调者，其中前者调延时关时间，后者调光感值。调节时用一字镙丝刀轻扭，切不可用力过猛。对于吸顶式感应开关，打开面盖即可看到调节电位器。

感应开关的主要参数

绝缘电阻：

指感应开关的导体部分与绝缘部分的电阻值，绝缘电阻值应在100MΩ以上。

耐压：

指感应开关对导体及地之间所能承受的最高电压。

寿命：

是指感应开关在正常工作条件下，能操作的次数.一般要求在5000-35000次左右。

接触电阻：

是指感应开关在开通状态下，每对触点之间的电阻值，一般要求在0.1-0.5Ω以下，此值越小越好。

额定电流：

指感应开关接通时所允许通过的最大安全电流，当超过此值时，感应开关的触点会因电流过大而烧毁。

额定电压：

剩余感应测量仪ион-5 篇6

产品用途：

用于检测磁场源和磁化件的感应系数和感应成分。

产品介绍：

本仪器可以通过霍尔(Xoлл)元素对磁场感应进行测量，既可以测量垂直的磁，又可测量磁感应系数。检测结果显示在液晶表盘上。

技术性能：

技术优势：

该仪器可以通过同一转换器中的三种相互垂直的霍尔(Xoлл)元素对不变和可变的中力和强力磁场感应系数及三种感应成分进行测量。

应用领域：

测量磁源和磁化件的感应。应用于监测磁探伤后的磁产品磁化程度、能源企业涡轮机组的磁化部件的磁化情况;发电机定子线圈坏点的查找，工业、医学、仪器制造业的磁场源的监测等。

实际经验：已应用。

感应式测量 篇7

关键词：磁感应,相位差,电导率,梯度线圈,SYPD-1

0 引言

磁感应测量是一种新型非接触、无创测量方法,它是基于涡流电磁检测原理,适用于生物组织内部信息的检测以及工业应用场合。磁感应法测量生物组织采用一种频率的交变电流作用于激励线圈,激励线圈产生的磁场通过生物组织,并在其内产生涡流,此涡流又会产生一个扰动磁场,扰动磁场和原来的主磁场都被检测线圈接收产生电压信号输出。接收线圈接收到的总磁场由于扰动磁场相对于原来的主磁场产生了相位偏移[1,2]。根据Konjenversky[3]和Griffth等[4]的研究理论,此相位偏移θ满足:

式中:k为与被测物体几何尺寸相关的系数;σ为被测目标的电导率;ω为交变电流的角频率[3]。

由于生物组织中细胞构成的种类、细胞排列的方式、细胞间质中电解质浓度以及细胞膜穿透性强弱等的不同,使得不同的生物组织以及不同条件状态下的同一生物组织都呈现出不同的电导率特性。因此,只要能够精确测量出磁场穿过生物组织后的相位变化,就能够获取组织内部的电导率分布情况,进而可以反映其内部生理病理状态以及含水量变化,在脑功能病变,如脑水肿、出血等方面有着重要的研究价值和潜在的应用前景[5]。

在磁感应检测中,主磁场信号比扰动磁场信号大很多。根据激励信号的频率以及线圈的几何结构,主磁场信号的幅度是扰动磁场信号的102~106倍[6]。在工作频率为21.4 MHz时,扰动磁场仅有主磁场产生信号的1%,因此给相位检测带来了很大困难,限制了检测精度。通过调整线圈结构和位置,可以有效抵消主磁场。目前,国内外研究抵消主磁场的方法主要有抵消线圈法、梯度线圈法、线圈垂直排列法等,各有优缺点。本文介绍的测量装置采用梯度线圈法抵消主磁场的影响,梯度线圈法具有结构简单、调整灵活、抵消效果好等优点。

磁感应检测生物组织电导率需要高精度的相位测量。由于生物组织的电导率非常小,通常在0.02~2 S/m的范围内,生物组织受到磁场激励后产生的涡流信号非常微弱,所以该磁场引起的主磁场相位变化也非常微小,这对相位测量提出了较高的要求。有研究表明,如果激励信号频率在10 MHz左右,整个测量系统至少需要0.01°的测量精度[7]。

目前,相位检测方法有硬件电路直接鉴相法、降频锁相放大器法、基于虚拟仪器的软件鉴相以及集成鉴相芯片[8]。硬件电路直接鉴相法测量精度低,存在着相位偏移和相位噪声的问题。降频锁相放大器法采用混频器对测量信号降频,内部频繁的锁定和同步过程使电路结构复杂,系统庞大,调整不灵活,工作在较高频率时相位漂移往往较大。此外,锁相放大器内部合成的参考信号如果与外部参考信号之间不能完全同步则影响测量精度。在磁感应测量中,国内外研究小组经常使用市场上的锁相放大器成品,如美国斯坦福研究室研制的SRS系列高精度锁相放大器,这种锁相放大器在实验室研究中不失为一种好方法,但是不利于小型化。当前随着虚拟仪器的兴起,采用高速采集卡以及Labview软件可以方便地实现数据采集和处理。在Labview中采用FFT变换等鉴相算法是当前数字鉴相的主流,此种方法同样存在系统庞大、成本高昂的缺点。集成鉴相芯片是一种简单经济的相位检测方法,当前集成鉴相芯片种类很少,主要有AD公司生产的AD8302等。AD8302应用于磁感应测量中例子屡见不鲜,但AD8302分辨率只有0.5°,精度较低[9]。

本测量装置采用美国Mini-circuit公司最新推出的无源鉴相芯片SYPD-1,该芯片鉴相精度达到0.03°,且为无源器件,使用简单方便。因此,整个测量装置具有小型化和高精度的特点。

1 测量原理

图1为测量装置原理框图。信号发生器输出2路频率为21.4 MHz的正弦波信号,一路输入激励线圈产生主磁场。2个梯度检测线圈分别放在激励线圈的上下侧,3个线圈同轴,被测物靠近其中一个线圈。2个线圈同名端连接在一起,2个梯度线圈的检测信号输入后方的差动放大器,主磁场被抵消,被测物产生的扰动磁场信号被放大。放大器的输出信号经过滤波以后,送入鉴相器的一个输入端,信号发生器输出的另外一路参考信号送入鉴相器的另外一个输入端。鉴相器可以检测出2路输入信号的相位差(与被测物电导率有关),并转换成与相位差成比例的模拟直流电压信号。此信号经过AD转换以后送入单片机。单片机将数字信号校准处理以后换算成相位差,送给显示模块显示。

2 系统设计

2.1 线圈设计

线圈结构如图2所示。激励线圈和2个梯度线圈都和有机玻璃套筒通过螺纹连接在一起,3个线圈之间的距离可以任意调节。有机玻璃套筒又固定在塑料平台上(如图中白色部分所示),另外一个梯度线圈在塑料平台下(图2中未显示)。线圈采用0.8 mm铜漆包线绕制,激励线圈30匝,梯度检测线圈21匝,所有线圈直径Φ=79 mm。激励信号输入到中间的激励线圈,被测物放在其中一个梯度线圈的上端。2个线圈同名端相连,2个梯度线圈的信号输入到后面的差动放大器。

2.2 差动放大电路

本系统工作频率为21.4 MHz,必须采用高带宽的运算放大器。由于线圈受到的干扰因素很多,必须采用高共模抑制比的放大器,因此选用AD公司生产的高性能运放AD8130。AD8130在增益为1时,带宽为270 MHz,转换率为1 090 V/μs,CMRR为94 d B(最小值),1 MΩ高输入阻抗,差分。AD8130只需要外接2个电阻就可以调节增益,连接电路如图3所示。

2.3 鉴相器

鉴相器是本系统的关键元件,其线性度和灵敏度直接关系到测量精度。本系统选用了美国Mini-circuit公司的SYPD-1型鉴相器(如图4所示)。SYPD-1是一款无源鉴相芯片,可以将2路输入的同频率正弦信号的相位差转换成与之成比例的直流电压输出。SYPD-1的鉴相频段范围为1~100 MHz,2个输入信号的隔离度在40 d B以上,灵敏度为8 m V/(°),直流电压输出范围为-1 000~1 000 m V,直流输出偏差典型值为0.2 m V。SYPD-1要求输入信号功率为7 d Bm(约为1.64 VPP)左右,输入阻抗50Ω。经实验发现,输入信号幅度超过1.64 VPP,输入信号失真,过小导致输出电压范围缩小,分辨率降低。在实验过程中发现,2路输入信号的幅度必须一致,否则会造成误差。

2.4 模数转换电路和单片机连接电路

SYPD-1鉴相电路中AD转换器的选择也很重要,如果AD分辨率低于SYPD-1的分辨率,那么整个电路的分辨率反而降低。SYPD-1的输出偏差典型值为0.2 m V,输出范围为-1 000~1 000 m V,由此可计算出分辨率为2 000/0.2=10 000,所以必须选择大于12位的AD。本测量电路使用的AD公司生产的AD7705。AD7705是16位分辨率的A/D转换器,2通道全差分模拟输入,使用+5 V单电源,主要应用于低频测量。它利用了∑-Δ转换技术实现了16位无G失代码性能,三线数字接口,可以通过串行输入接口由软件配置芯片的增益值、输入信号极性和数据更新速率,非常灵活方便,具有自校准和系统校准功能,能够消除器件本身和系统的增益以及偏移误差[10,11]。

单片机使用了宏晶单片机STC89C51RC+,兼容传统51系列单片机。AD与单片机连接电路如图5所示。单片机通过DIN、DOUT、SCLK 3条线与AD7705串行通信,用于设置AD7705内部寄存器等,并读取其转换的16位数据。RE-SET7705用于上电复位AD7705,DRDY连接到AD7705输出的转换完成信号,AD7705每转换完成1次,就会输出1个触发信号,此触发信号会触发单片机中断,单片机在中断服务程序中读取转换数据。DINLED、LOADLED、CLKLED分别连接到显示模块的数据线,控制显示模块显示相位差数据。

3 实验结果

3.1 线性度测试

为了测量系统的线性度,在系统处于无待测物状态下,将信号发生器输出的相位差为40°(抵消系统相位偏差)、频率为21.4 MHz的2路正弦信号输入到测量装置。每次将信号源的相位差调整增加1°,直到50°。对于每一个信号源相位差,使用本测量装置测量10次,并计算平均值。最后得到的线性度曲线如图6所示。

3.2 电导率分辨能力测试

分别配置3种200 m L Na Cl溶液,电导率分别为0.5、1.3、7.8 S/m,分别模拟不同的生物组织。使用本测量装置测量3种Na Cl溶液产生的相位差。测量时,将装有待测溶液的烧杯放置于某一梯度线圈的上部,并同轴,每次保持位置不变。对于每种溶液测量10次相位差,并计算平均值,测量结果如图7所示。按照电导率从小到大,3种Na Cl溶液产生的相位差依次为0.768 81°、0.869 03°、0.886 61°。

4 讨论

从实验结果来看,本文建立的磁感应测量系统的线性度非常好,对不同溶液的电导率有一定的分辨能力。但是在实验中也存在一些问题:(1)电导率分辨率不高,对于生物组织的较小电导率范围为0.02~2 S/m,分辨能力不足;(2)系统整体漂移较大,在实验中经过测试,系统在1 h内的相位差漂移为0.047°。

造成这些问题的原因主要是:(1)线圈没有找到主磁场抵消最大的相互距离,主磁场没有完全抵消,以后还要继续调整;(2)差动电路与线圈之间较远,之间的连线较长,信号衰减较大,受到的干扰较大。下一步工作将优化鉴相器与AD的电路设计,采用4层板,使AD7705受到的干扰最小,这样才能达到较高的精度,经过改造后磁感应测量装置性能将会得到很大提升。

参考文献

[1]秦明新,李世俊,董秀珍,等.非接触磁感应脑电导率断层成像系统实验系统研究[C]//中国科协2003年学术年会文集.北京:中国科学技术出版社,2003:314.

[2]金贵,秦明新,王超,等.基于PSSMI方法的脑水肿模拟检测实验研究[J].中国医学物理学杂志,2011,28(4):2771-2775.

[3]Korjenevsky A,Cherepenin V,Sapetsky S.Magnetic induction to-mography:experimental realisation[J].Physiol Meas,2000,21(1):89-94.

[4]Griffith H.Magnetic induction tomography[J].Meas Sci Technol,2001,12:1 126-1 131.

[5]吕华.MIT单通道测量电路的优化设计与实现[D].西安:第四军医大学,2005.

[6]Igney C H,Watson S,Williams R J,et al.Design and performance ofa planar-array MIT system with normal sensor alignment[J].PhysiolMeas,2005,26(S2):63-78.

[7]Watson S,Morris A,Williams R J,et al.A primary field compensa-tion scheme for planar array magnetic induction tomography[J].Physiol Meas,2004,25:271-279.

[8]金贵,王超,郭万友,等.磁感应法测量脑水肿中鉴相器的设计[J].医疗卫生装备,2011,32(10):180-182.

[9]胡晓彦,秦明新,焦明克,等.磁感应成像系统中相位检测方法研究[J].医疗卫生装备,2007,28(4):11-13.

[10]敖振浪,李源鸿,谭鉴荣.十六位模数转换器AD7705及其应用[J].成都信息工程学院学报,2003,18(3):281-286.

感应式测量 篇8

关键词：静电感应技术,在线测量技术,应用

1 引言

煤粉在气力输送管道内的输送速度、浓度以及各粉管间的均衡分配对火力发电厂的安全生产和节能减排具有首要的关键作用。首先, 以适当的速度输送煤粉不但可以达到最佳输送效率, 还可以避免速度过高导致不必要的能源消耗和管道磨损, 或者速度过低时一部分煤粉颗粒沉积在管道的底部造成堵塞管道导致严重的管道爆炸事故。其次, 通过测量各个粉管中煤粉的浓度信息可以实现煤粉的均衡分配, 保证锅炉燃烧指标与设计值相符, 避免火焰强度的不稳定、低效率燃烧以及其他安全问题。此外, 可以通过综合考虑煤粉速度和浓度来调配各次风和煤粉的配比来保证煤粉燃烧的稳定度, 并最终实现更高的燃烧效率和减少温室气体排放。因此, 开发一种可以在工业环境下对煤粉进行准确可靠长期在线监测的系统具有非常重要的环保和经济意义。

2 风粉测量技术现状及分析

电厂气力输送管道中的一次风粉流属于稀相气固两相流的范畴, 由于其动力学特征异常复杂, 相应的精确测量技术被公认为十分具有挑战性的科研领域[2]。现有的气固两相流检测技术主要包括光学、数字成像、热传导、电容、超声、静电、放射以及各类电磁波技术等。

光学式传感器在实验室条件下对稀相流体参数的测量精度可达0.5%。但是, 光学传感器容易受到观测窗口错位和光学元件污染的影响, 并导致得到错误的测量结果。数字成像技术从测量原理上可以测量煤粉流动参数的绝对值, 但是却很难实现对整个管道截面的测量, 而且煤粉会吸附在观测窗口而造成窗口起雾问题。热传导技术通过测量流体温度的变化推算固体的质量流量, 由于热传导的效率的问题, 此类技术更适用于浓相流体。电容式气固两相流检测仪器具有低成本和结构简单等优点, 但是它仅适用于小型管道, 因为其传感区域敏感度非线性严重。超声波气固两相流仪表在工业应用上存在可行性, 但是当颗粒粒径分布范围很宽的时候就可能出现很大的测量误差。基于电磁场技术的仪器通过向流体注入电磁波实现对流体参数的测量, 通常体积较大, 对现场安装具有较高的要求, 有些还对煤粉粒径分布和水分含量的变化十分敏感。基于放射技术的气固两相流仪器拥有优于所有“软场”测量技术 (比如电容法) 的特点。然而, 基于放射技术的仪表所含有的放射源和其它组成部件通常非常昂贵和复杂, 工业现场的安全要求和非常准确地安装信号源和探测器。综上所述, 以上各种检测技术在工业应用上存在各种各样的问题。

静电感应技术利用气力输送管道中固体颗粒物的起电现象来流体的动态参数。静电类仪表仅对运动的带电煤粉产生感应, 不会向被测流体中注入任何形式的能量, 属于安全可靠的被动式测量。由于其具有低成本、结构简单和工作性能稳定等优势, 在进入二十一世纪后, 随着高性能模拟信号处理芯片和高性能微处理器的出现, 使用静电技术在工业条件下测量一次风粉流动态参数已经非常成熟。

3 风粉测量主要产品对比分析

在众多的风粉在线测量产品中, 目前进入工业应用的技术主要包括基于静电法、微波法、超声波法。静电法主要代表性产品为Enlandar、ABB等基于阵列式静电感应非接触式煤粉速度浓度在线监测系统;德国Promecon微波风粉在线测量系统, 澳洲产超声波测量系统。对比证明静电法更具有技术优势, 以下是技术参数对比。

4 基于阵列式静电感应技术的风粉测量原理和系统设计

4.1 多通道互相关静电测量原理

由于煤粉颗粒与输送空气之间的摩擦、颗粒与管道壁之间的撞击, 煤粉会携带一定数量的静电电荷。当大量煤粉颗粒经过金属电极时, 一定数量的感应电荷将出现在电极表面, 并通过特殊设计的电路检测出静电信号。静电感应电极感应到的随机电流信号首先通过前置路进行放大和滤波等环节进行调理, 然后采样得到的数字信号在数字信号处理器中经过相关运算等一系列处理便可以得到流体的特征参数。相关测速技术是一种被广泛采用的测速方法, 它通过一对与流体运动方向垂直的平行电极用来确定颗粒的速度vc:

式中, L是上游电极和下游电极的间距, τ是煤粉从上游电极运动到下游电极所需的时间, 可以由上下游电极测量得到信号的相关函数的峰值位置来确定。由于在线检测系统采集数据样本长度的限制和固体颗粒运动的复杂性等因素的影响, 测量出的流体参数往往在其真实值附近摆动, 在这种情况下, 提高检测系统的稳定性的方法之一就是使用传感器阵列和数据融合技术。静电式煤粉速度和浓度在线监测系统采用多传感器空间滤波技术和特有的在线数据融合算法来提高系统的可靠性。图1是煤粉速度浓度监测系统静电检测原理框图。

电厂所关注的一大重要参数是煤粉浓度。在所有气固两相流检测技术中, 静电技术是实现固相浓度测量最经济、最简单的方法。使用静电技术测量煤粉浓度的主要在于将测量到的静电强度与浓度相关联。在煤粉的物理性质和输送条件一定时, 煤粉浓度βs可以由下式计算:

式中, Arms是静电信号强度信号, Kc是矫正系数。

通过比较各分管中煤粉浓度的大小得到煤粉在粉管之间的分配比例, 即相对浓度值, 这可以有效地测量煤粉分配的均匀性。

4.2 监测系统的设计

静电式煤粉速度和浓度在线监测系统包括硬件和软件两部分。硬件部分由阵列式静电传感器、信号处理电子装置、信号分析机柜三大部件以及各类电缆组成;软件部分主要包括静电信号调理/处理软件和系统操作软件。

该系统测量探头采用非侵入式结构设计, 内壁光滑呈环状或弧状, 可完美代替煤粉管道内壁的一部分, 最大可能地减少煤粉冲击的磨损和探头对煤粉流动的影响。在系统安装方面, 只需要在煤粉管道上开一个较小尺寸的孔或者截取一小段管道安装感应探头。探头内置的传感器阵列获得的多个测量结果通过快速在线数据融合的算法得到进一步的处理, 提高了系统的可靠性和准确性, 使测量系统即使在恶劣的工业环境中也可以对煤粉的流动速度、浓度、质量流量和不同粉管中的平衡分配情况进行准确实时的监测。

如图2所示, 安装在测点上的传感器探头分别测量各煤粉管中煤粉流动的参数并通过通讯电缆传输到中心分析机柜, 测点传感探头同时接收中心机柜的配置指令。煤粉流动参数在中心机柜显示屏上实时显示, 同时以4~20m A模拟信号形式传输到电厂DCS监控室并显示在主控屏幕上。电厂操作人员可以在机柜上的彩色触摸显示屏上查看各煤粉管道中煤粉速度和各分管中煤粉的分配数据, 同时也可以在DCS中进行实时监测, 为电厂运行调节提供参考数据。

5 系统应用实例和典型监测数据分析

5.1 系统应用实例 (600MW机组为例)

静电式煤粉浓度在线监测系统已经在我国的许多电厂得到了实际应用。图3是大唐盘山电厂磨煤机出口弧状静电探头煤粉速度与浓度在线监测系统。

图4:是国电蚌埠600MW机组安装的带有盘管式 (环形) 静电探头的煤粉速度与浓度图1:煤粉浓度流速静电检测原理在线监测系统。

5.2 典型监测数据分析

以某电厂在3#600MW锅炉C磨上的四根煤粉管道的Enlandar系统监测数据为例, 西安热工院对该系统进行了对比测试实验。粉管内一次风速利用高精度电子微压计和靠背管, 按照等截面网格法逐点测试磨煤机出口粉管内的一次动压。由于磨出口粉管的截面呈圆形, 故测试在两个互呈90度的方向上进行。最终取各测量值对煤粉实际运动速度进行推算。煤粉取样是在磨煤机出口每根一次风管上开孔, 并用平头式煤粉等速取样枪按等截面网格原则逐点抽取煤粉样品, 每次每根管样品收集应不少于收集罐体积的80%。现场采样孔位于煤粉速度和浓度在线监测与控制系统测量探头安装位置的下游2米处, 本次试验只进行C1、C2、C4管的测试工作。

保持磨煤机一次风量不变, 在高、中、低三个不同的磨煤机出力下, 手动测量磨出口粉管内的一次风速和煤粉浓度, 与系统监测结果进行对比, 结果如表2所示。

从流速测试数据可以看出, 不同工况下系统的煤粉速度监测系统表盘结果与实测煤粉速度偏差1m/s左右, 相对偏差低于5%。由于两种方法两者理论上应存在一定偏差, 试验结果与理论分析结果基本一致。当磨煤机入口一次风量保持不变, 仅磨煤机出力改变时, 管道内的煤粉浓度随着磨煤机出力的增加而相应增加。系统煤粉颗粒流动速度监测结果与实测风速的偏差并未发生显著变化, 说明该系统可在不同磨煤机出力下实现煤粉颗粒流动速度的准确监测。

利用静电煤粉流量传感器, 实现了同一台磨煤机出口不同煤粉管道中煤粉质量分布的在线监测功能。为了观察系统在磨煤机处于动态运行时相应跟随速度又进行了动态试验。试验时保持磨煤机出力不变, 一次风量控制投自动, 从低到高逐渐增加一次风量, 稳定一段时间后再从高到低降低一次风量, 观察变工况期间, 煤粉速度与浓度在线监测系统显示的煤粉速度与浓度变化。图5 (a) 给出了给煤量和风量变化曲线。图5 (b) , 红、绿、紫、蓝曲线分别为C1~C4管道内的煤粉颗粒流速变化曲线。从图7中可以看出, 系统流速监测结果能够实时、准确地反应煤粉管道中一次风量和一次风速的变化, 其变化规律与理论分析相符。图5 (c) 中, 红、绿、紫、蓝曲线分别为C1~C4管道内的煤粉分配曲线。观察曲线可以发现, 在保持磨煤机出力不变, 由于风量的增大使得煤粉流速明显增加, 从监测结果看, C3管在风速较小时与其他管道煤粉分配偏差大, 在风量增大后偏差进一步加剧。该系统的煤粉分配监测结果很好地反映了动态过程中风量变化对管道煤粉分配特性的改变这一现象。表明其具有很好的工况适应能力。

6 结语

煤粉速度浓度在线监测系统采用目前世界上领先的静电感应检测技术, 可对管道中煤粉的流速、浓度及流量分配进行准确实时测量。基于精确的煤粉参数监测, 运行人员可精准地调整每个燃烧器出口的煤粉速度和流量, 保证进入各燃烧器的煤粉量及风量均匀, 从而建立良好的炉内空气动力场和温度场;优化燃烧配风, 保证各燃烧器出口适当的风煤比, 从而有效提高煤粉输送效率、优化燃烧工况、提高煤粉燃烧效率。同时, 加强煤粉速度浓度的在线监测, 还可防止炉内结渣、热负荷偏斜、高温腐蚀、磨损、炉膛出口烟温烟速偏差大等影响锅炉安全运行的问题。

参考文献

[1]岑可法.大型电站锅炉安全及优化运行技术[M], 北京:中国电力出版社, ISBN:7508310063, 2003.

[2]Department of Trade and Industry (DTI) .Multiphase flow technologies in coal-firedpower plants, TRS022.DTI Technical report, 2004.

[3]蔡小舒, 潘咏志, 吴伟亮.电厂煤粉粒径、浓度和速度的在线测量技术研究[J].动力工程, 1999, 6:456-470.

[4]宋鼎, 彭黎辉, 陆耿, 等.采用去模糊图像处理的气固两相流固体颗粒速度测量方法[J], 仪器仪表学报, 2007, 28 (11) :1937-1941.

[5]刘磊, 王燕, 周芳德.煤粉浓度与风量的热探头测量方法研究[J], 西安交通大学学报, 2008, 1:23-26.

[6]孙猛, 刘石, 雷兢.利用电容层析成像法测量气力输送中的煤粉流量[J], 动力工程, 2008, 3:411-415.

[7]侯怀书, 段广彬, 苏明旭, 张锁怀.煤粉气-固两相流的超声衰减特性[J], 中国粉体技术, 2012, 18:39-41.

[8]X.Qian, Y.Yan, J.Shao, L.Wang, H.Zhou and C.Wang.Quantitative characterization of pulverised coal and biomass-coal blends in pneumatic conveying pipelines using electrostatic sensor arrays and data fusion techniques[J], Meas.Sci.Technol, 2012, 23 (8) :085307.

感应式红外无线耳机 篇9

由于感应式无线耳机的发射电路必须固定安装在房间的墙壁或天花板上, 故无法在室外使用, 这是感应式无线耳机的主要缺点。而红外无线耳机则不然, 由于它的信号发射采用小巧的红外发射电路, 既可在室内用于电化教学、家庭电视和音响设备的音频信号无线接收, 也能在户外使用便携式录音机、CD、VCD及MP3时, 方便地往掉耳机线, 实现名副实在的无线“随身听”。

红外无线耳机在使用时将插头XP插进电视机、收录机的耳机插座内, 音频信号通过XP经电容Cl耦合、三极管VTl放大, 再由红外发射二极管VDl和VD2向外发射载有音频电波的红外线。电路装成后适当调节偏置电阻R2, 使流过VDl和VD2的静态电流为l0m A即可。在无线耳机的接收电路中, 红外接收管VD3~VD5接收到发射电路发出的红外线信号后, 将其转换为音频信号, 再由三极管VT2放大送进集成运放ICl作功率放大, 最后由耳机BE输出。电路中使用3只红外接收管是为了能全方位接收信号。调试时, 先用手触摸红外接收管的正极, 调节电阻R4、R5使耳机BE输出的交流声最响, 然后再接通发射电路, 适当调节电视机或收录机的音量大小, 直到耳机传出的声音大且清楚为止。

将红外 (IR) 光作为无线通信媒介也非常流行。我们经常可以在手机、PDA及其它消费类 (CE) 设备看到IR端口。据悉, 目前带有IR端口的设备基数已达近10亿, 同时, 红外遥控是室内无线控制的通信标准。尽管如此, 传统的IR解决方案对发射器和接收设备之间的视距和方向性有要求, 这大大限制了其应用领域和对市场的吸引力。IR端口的数据传输率可以相当高, 但作用距离非常短, 对于Ir DA设备为仅为10cm-100cm;或者距离可以长些, 但数据传输率却非常低 (例如遥控器应用) 。

为了克服现有IR解决方案的这些问题, 同时避免RF通信问题, 基于漫射红外 (DIR) 利用红外光信号遇表面弹回的能力来避免传统IR解决方案的对视距和方向性的要求。采用DIR发射器产生的加载红外信号辐射的信息在整个封闭空间 (如房间、办公室、实验室) “弹跳”, 然后被专门设计的高度灵敏的接收器收集。DIR技术扩大了红外产品的作用距离, 从而拓宽了其应用范围。

摘要：随着计算机与通信技术的飞速发展, 计算机通信得到广泛应用, 硬件技术可谓是日新月异, 其总体趋势向着高集成度、高稳定性、高速和高性价比方向发展。而红外无线耳机通信系统装置则是目前应用较为广泛的通信形式。

关键词：红外,无线,耳机

参考文献

[1]国家标准, GB/T13584-2011红外探测器参数测试方法[S].北京:中国标准出版社, 2012.

[2]邸旭.微光与红外成像技术[M].北京:机械工业出版社, 2012.