(1)暫態(tài)響應范圍寬,諧波測量能力強
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)中獲得應用的一個重要參數,特別是與繼電保護動作時間的配合。傳統(tǒng)電磁式互感器由于存在鐵芯,對高頻信號的響應特性較差,不能正確反映一次側的暫態(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,因此能夠準確反映一次側的暫態(tài)過程。一般可設計到0.1 Hz到1 MHz,特殊的可設計到200 MHz的帶通。光電傳感器的結構可以測量高壓電力線路上的諧波。而電磁感應互感器是難以達到的。
光電傳感器是通過將光強變化轉換為電信號的變化來實現其控制功能的。首先,發(fā)送器對準目標不間斷地發(fā)射光束;其次,接收器接收發(fā)送器發(fā)出光束并將其轉換為電信號;后,檢測電路對接收器輸出電信號進行檢測,僅保留有效信號。
光電檢測具有精度高、反應快、非接觸等諸多優(yōu)點,因此光電傳感器在檢測和控制中都有著廣泛的應用。光電傳感器的工作原理是通過對紅外發(fā)射光的阻斷和導通,在紅外接收管感應出的電流變化來實現開和關的判斷。槽型光耦通常也稱作槽式光電開關通常是U型結構,其發(fā)射器和接收器分別位于U型槽的兩邊,并形成一光軸,當被檢測物體經過U型槽且阻斷光軸時,光電開關就產生了檢測到的開關量信號。槽式光電開關比較可靠的適合檢測高速變化,分辨透明與半透明物體。
光電傳感器在檢測與控制中應用非常廣泛,它基本上分為模擬傳感器和脈沖傳感器兩類。
(1)模擬傳感器:利用光電器件的光電流隨光通量的變化而變化。例如光電比色高溫計。
(2)脈沖傳感器:光電器件的輸出僅有兩個穩(wěn)定狀態(tài),就是“通”與“斷”的開關狀態(tài),即光電器件受光照時有電信號輸出,沒有光照時,無電信號輸出。例如光學碼盤傳感器。
現在還有利用電荷耦合器件(CCD)的光電轉移和電荷轉移制造的CCD圖像傳感器。
光電傳感器一般由處理通路和處理元件2 部分組成。其基本原理是以光電效應為基礎,把被測量的變化轉換成光信號的變化,然后借助光電元件進一步將非電信號轉換成電信號。光電效應是指用光照射某一物體,可以看作是一連串帶有一定能量為的光子轟擊在這個物體上,此時光子能量就傳遞給電子,并且是一個光子的全部能量一次性地被一個電子所吸收,電子得到光子傳遞的能量后其狀態(tài)就會發(fā)生變化,從而使受光照射的物體產生相應的電效應。通常把光電效應分為3 類:(1 )在光線作用下能使電子逸出物體表面的現象稱為外光電效應,如光電管、光電倍增管等;(2 )在光線作用下能使物體的電阻率改變的現象稱為內光電效應,如光敏電阻、光敏晶體管等;(3 )在光線作用下,物體產生一定方向電動勢的現象稱為光生伏應,如光電池等。
光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點,而且可測參數多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。
光電傳感器是各種光電檢測系統(tǒng)中實現光電轉換的關鍵元件,它是把光信號(可見及紫外鐳射光)轉變成為電信號的器件。