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ICR滤光片切换原理

ICR滤光片切换原理
ICR滤光片切换原理

影像传感器对成像效果起着至关重要的作用,像素越高,影像传感器内部集成的感光电极也越多,同时我们也应该想到提升像素势必要涉及到制造成本,每提高一个等级,数码相机的价格都要高出一截,而且提升到一定程度后,CCD传感器由于制造工艺的限制,短时间内很难再有所突破。

目前主流的DSLR机型使用的CCD最多为600万像素左右,即使现在索尼生产出了700万、800万像素的CCD,但想要将其安置在DSLR机身内的话,最终效果只能是与预期效果背道而驰不合实际。而CMOS传感器却高达1600万像素以上。

CMOS的成像原理

CMOS可细分为被动式像素传感器(PassivePixelSensorCMOS)与主动式像素传感器(ActivePixelSensorCMOS)。它原本是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导最基本的资料。可是有人偶然间发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的影像传感器,紧跟着就由XirLink公司于1999年首次推向市场,2000年5月,美国Omnivision 公司又推出了新一代的CMOS芯片。

CMOS最初曾被尝试使用在数码相机上,但与当时如日中天的CCD相比信噪比差,敏感度不够,所以没能占居主流位置。当然它也具备多种优点,普通CCD必须使用3

个以上的电源电压,可是CMOS在单一电源下就可以运作,与CCD产品相比同像素级耗电量小。另外CMOS是标准工艺制程,可利用现有的半导体制造流水线,不需额外投资生产设备,并且品质可随半导体技术的进步而提升,这点正是今年索尼IRCUT双滤光片对视频成像技术的影响文/彭中能够在很短时间内开发制造出CMOS芯片的原因。

从技术角度分析成像原理,核心结构上每单位像素点由一个感光电极、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管,以及一个信号放大器所组成。理论上CMOS感受到的光线经光电转换后使电极带上负电和正电,这两个互补效应所产生的电信号(电流或者

电势差)被CMOS从一个一个像素当中顺次提取至外部的A/D(模/数)转换器上再被处理芯片记录解读成影像。

具体工作时先由水平传输部采集信号,再由垂直传输部送出全部信号,故CMOS传感器可以在每个像素基础上进行信号放大,采用这种方法可进行快速的数据扫描,能够胜任千万像素级别的信息处理速率,单凭这点CCD就是望尘莫及的。

虽然CMOS当时有许多缺点,但是这些年来已找到了切实可行的解决办法,佳能算是CMOS领域中造诣最深的厂商,它在2001年对CMOS技术作出了革命性的变更设计,目前其他几家技术都有佳能的技术影子。

a.偏面消除噪点技术。为了消除每个像素的漂移和噪点,原传感器控制部分经过重新的排线设计包含了一个增幅回路,它只吸收噪点信号而不处理光学信号,可以从光学信号中去除噪点部分令传感器以很高的信噪比读取信号。

b.全像素电荷转移技术。由于每次读取信号时,初始值都会变化,只依靠传感器控制回路上的消除噪点技术无法完美地解决这个问题,通过引进全像素电荷转移技术,即可维持光学信号和实现高信噪比处理。

c.传感器模拟处理技术。传感器控制电气回路上集成一个PGA可编程增益转换器,有效地降低了噪点,并加速了信号输出能力,让每秒约3张的高速连续拍摄成为可能。

CMOS发展的未来

从两种类型的传感器类型来看,CMOS在不改造制造流水线的情况下就能克服高像素制造工艺的困难,而且像素的提升也要比CCD来得稍微容易些。生产流水线正是CCD 制造的软肋,随着CCD尺寸的增加,其生产线也往往要做相应的调整,因此这也是高像素CCD国际市场千颗售价高居不下的原因。基本上在CMOS方面像素数的提升与影响传感器尺寸的增加是相辅相成的,不至于出现此时CCD中出现的一幕——800万像素还在使用500万像素的2/3英寸框架这种啃老本的情况,故宽容度、信噪比等各方面都比小尺寸的CCD来的优越,这也正是800万像素CCD至今无法运用到DSLR机身中的原因之一。

开发使用CMOS当初只是佳能公司为了不受制于人的一个缓解之计,现在看来CMOS 真的演绎了丑小鸭变白天鹅的神话。纵观目前安防市场上网络摄像机特别是高清网络摄

像机,绝大部分都是采用CMOS的机型,像素数基本分为30万、130万、200万及500万象素。

由于CMOS品质的不断提升,生产成本的大幅度下降,CMOS已经占了半壁江山,更有取代CCD之势。

滤光片的作用

镀膜和蓝玻璃的作用

红外发射二级管——红外灯是由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓)制成PN结,外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。光谱功率分布为中心波长830~950nm,半峰带宽约40nm左右,它是窄带分布于近红外光谱波段范围内,为普通CCD和CMOS可感受的范围。这样,不论在白天还是在夜晚,都能进行实时监控。由于任何在绝对零度(-273℃)以上的物体都对外发射红外线,也就是说在白天,CCD或CMOS同时感应到可见光和红外光,根据光的折射原理和定律可得出:波长越长,折射率越小;波长越短,折射率越大。因此,当这些光线同时进入摄像机镜头,被镜头透镜折射后,可见光和红外光就会在不同的靶面成象,而可见光的成像为彩色图像、红外光的成像为灰度图像,当我们将可见光所成图像调试好,也就是所谓镜头后焦调整和聚焦,这时红外光就会在这个靶面形成虚像,从而影响图象的颜色和质量。对此,我们可以用镀膜的方法或蓝玻璃来滤除红外光,还原物体的真实颜色,从而解决图像色彩失真的问题。

镀膜分真空镀膜和化学镀膜两种,化学镀膜是将石英片侵入溶剂中加以电镀,成本低但镀膜厚度不均匀且容易脱落,真空镀膜是用真空蒸镀法,镀膜厚度均匀且不容易脱落,但成本较高。这两种我们都称之为IRCoating。IRCoating能滤除特定波长(如650nm 以上)的光,能够满足一般要求不高的CCD摄像机的要求;而对于不同品牌、规格、型号的CMOS,由于存在红外半峰带宽的问题,它们感应红外光的条件是不一样的,因此必须针对每一款产品,镀与之相适应、截止不同波长波段的膜,以达到最佳效果。蓝玻璃是用“吸收”的方式过滤红外光,可过滤630nm波长以上的光,并且过滤比较彻底;而IRCoating镀膜是用“反射”的方式滤掉红外光,而反射光容易造成干扰,因此,蓝玻璃是比较好的选择,但蓝玻璃不能单独长时间保存和使用,因为在切割、打磨抛光加工过程中,蓝玻璃表面物理层被破坏,就会产生析晶(俗称发霉),因此,我们一般常用两片水晶夹一片蓝玻璃,这样,既解决了蓝玻璃析晶,又提高了图像的清晰度。有时,在实际应用中遇到需滤除强光照射的情况,例如汽车大灯(远光灯)灯光的强光对摄像机CCD具有强烈影响,必须滤除这部分光,才能使强光周围物体清晰成像。我们可以改变膜系或材料,使强光所在波长范围的光全部滤除以达到目的,这就是黑玻璃。黑玻璃有透红外的,也有透紫外的。

另外,滤光片并不是完全透光的,还需要加上所谓的ARCoating的镀膜,目的是增加透光率,因为光线在透过不同介质(比如从空气进入石英片)时,会产生部分的折射和反射,ARCoating具有抗反射之功能,当加上单面ARCoating后,滤光片会提升3-5%的透光率,如果加上双面ARCoating镀膜,滤光片可达到98%以上的透光率,否则只有不到90%的透光率,这对CCD或CMOS的感光度就有很大的影响,也就是说,不用ARCoating就会降低摄像机的感光度,而使用双面ARCoating,就会使图像更清晰。同

时,ARCoating具有抗氧化之功能和有增加保护膜之功能,滤光片有ARCoating的保护也就不容易起雾了。

水晶的作用与选择

众所周知,CCD和CMOS两者都是利用矽感光二极管进行光与电转换的图像传感器,由一颗颗的感光体(CELL)构成,它要求光线最好是直射进来,斜射进来的光会干扰到

邻近感光体,而产生色漂(伪彩),这就需要对光线加以修整。我们利用水晶的物理偏光特性,把射进来的光线,保留直射部分,反射和折射斜射部分,避免斜射光去影响旁边的感光点。但是,斜射光存在不同的角度,一片水晶只能处理一个方向的斜射光,从理论上来说,不同方向的水晶片叠加的层数越多,解决色漂(伪彩)的效果就越好。但考虑到实际需求和成本,一般都只用1到3片水晶片来解决水平、垂直和45°角的色漂(伪彩)问题。也就有所谓“两片式”、“三片式”滤光片,其中IRCoating膜或蓝玻璃用来滤除红外光,而水晶用来修整光线,在水晶片上还需ARCoating镀膜,用来增加透光率。

水晶修整光线是物理方式的,而不同CCD的品牌、规格、型号及不同像素还有N 制、P制的不同,水晶的厚度都要配合CCD上感光点而变化,不能错误搭配使用。例如8.8×8.2×2.85mm的三层滤光片是专为SONY405CCD设计的,大家还常常将1.08mm的水晶错误地用在SONY405CCD上等。

单滤光片的应用和不足

滤光片在修整光线和还原图像真实色彩的同时,将红外线也滤除了。因此,在夜晚无可见光的情况下,就无法成像,也就没有了夜视功能。为了解决这一问题,便开发出双峰值高的单滤光片并加以运用,这种摄像机就有了夜视功能。但这种单滤光片,虽然成本低廉,又能兼顾白天与晚上的使用,由于开放了波长频率,从而在白天,由于自然界的光线中含有较多的红外光,其中一部分也能进入CCD或CMOS并干扰图像色彩还原,例如绿色植物变得灰白,红色图画变成浅红色,黑色变成紫色等等(有阳光的室外环境尤其明显),而且为了综合考虑白天和晚上的效果都不至于难以接受,滤光片的曲线图

就很难完全适应,在白天任然有一些红外光干扰图像色彩还原;在晚上由于双峰玻璃片的过滤作用,使CCD或CMOS不能充分利用所有光线从而产生雪花点现象,并降低红外摄像机的图像清晰度和低照性能。

IRCUT双滤光片技术

双滤光片技术,在不同的地方,有不同的名称,欧美称之为IRCUT;中国台湾地区称之为ICR;中国大陆称之为双滤光片切换器。

IRCUT双滤光片切换器能让普通日夜型摄像机在晚上和白天分别使用不同的滤光片工作,因而能有效解决双峰单滤光片日夜不能兼顾而产生的问题。

IRCUT双滤光片切换器由一个红外截止低通滤光片、一个全光谱光学玻璃、动力机构以及外壳组成,它通过一块电路控制板来进行切换、定位。当白天的光线充分时,电路控制板驱使切换器切换并定位到红外截止滤光片工作,CCD或CMOS还原出真实色彩;当夜间可见光不足时,红外截止滤光片自动移开,全光谱光学玻璃开始工作,这时,它能感应红外灯的红外光,使CCD或CMOS充分利用到所有光线,从而大大提高了红外摄像机的夜视性能,整个画面也就清晰自然了。

IRCUT双滤光片技术的应用,不论对于晚上还是白天的效果,都有极大的改善,但IRCUT双滤光片切换器过去由于技术、认识等多种因素,存在着各种各样的问题,并非所有工厂的IRCUT双滤光片切换器的产品都成熟而有效。IRCUT双滤光片切换器的好与坏取决于滤光片和结构两大方面。

滤光片的红外线截止程度,透光率,和光整形效果均直接影响CCD、CMOS的图像清晰度或色彩。全金属外壳的IRCUT双滤光片切换器,不但耐高温,不变形,并能承载更大更重的镜头,还能更好地传递热量,降低温度对成像芯片的影响,确保图像品质稳定。白天和夜晚要用不同的滤光片,那么,它的机械性能就非常重要。

IRCUT双滤光片切换器的驱动方式和机构多种多样,主要分电感线圈式和电机式两种,它们各有千秋。

电感线圈式又分线圈运动或磁铁运动,以及直线运动或钟摆运动等。线圈驱动方式的体积小,造价低,但驱动力小,自锁能力差,线圈运动的寿命很短,而磁铁运动的寿命很长,钟摆运动方式的相对自锁能力较好,但不能驱动大尺寸滤光片的。

电机式又分齿轮齿条式、蜗轮蜗杆式和螺旋副式等。螺旋副式的结构紧凑,动力大,自锁力强,是一种较好的选择。

结束语

很多人感觉滤光片是无足轻重的东西,大部分的工厂一提到红外效果的提升,都只往CCD或CMOS的硬件和软件方面进行优化改进,或将镜头加以改善,或进行红外灯及电路板方面的优化改进,而滤光片的作用,自然会在轻视之列。通过以上对光的特性的系统分析,以及滤光片的作用特别是IRCUT双滤光片技术的介绍,相信大家一定会重新认识并重视它。由于双滤光片技术为新兴技术,笔者接触它的时间也不长,希望能与各

方同行朋友共同分享,意在抛砖引玉,不正确的地方,期待各位同行的批评、指正,希望行家多多指教。

作者单位:深圳市圣普豪威科技有限公司

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液晶知识扫盲系列彩色滤光片colorfilter

液晶知识扫盲系列彩色滤光片c o l o r f i l t e r The following text is amended on 12 November 2020.

液晶知识扫盲系列4:彩色滤光片(color filter) 一,什么是color filter 彩色滤光片(Color filter)是一种表现颜色的光学滤光片,它可以精确选择欲通过的小范围波段光波,而反射掉其他不希望通过的波段。彩色滤光片通常安装在光源的前方,使人眼可以接收到饱和的某个颜色光线。有红外滤光片,绿色,蓝色等。与UV滤光片,VD滤光片相比,凡是带色的滤光片之总称。如反差滤光片、分色用滤光片、LB滤光片等。 LCD上的color filter一般采用R(red 红),G(green 绿),B(blue蓝) 彩色滤光片来控制色彩的显示。要了解他控制颜色的原理,先要了解TFT-color filter的结 构及组成,才能明白它是如何可以在LCD上显示出我们需要的图像的。 二,color filter的结构 彩色滤光片基本结构是由玻璃基板(Glass Substrate),黑色矩阵(Black Matrix),彩色层(Color Layer),保护层(Over Coat),ITO导电膜组成。一般穿透式TFT用彩色光片结构如下图。 首先,如果我们使用高倍的放大镜观察color filter, 可以看到如下所示,是由每一个很少的RGB小点构成,我们把每一个绿色的,红色或蓝色的小点称之为sub-pixel. 每一个RGB的组合称之为pixel. 而旁边黑色的部分,我们就称之为black matrix(黑色矩阵)。为什么我们要使用RGB颜色这是利用三基色混色原理,自然界中的任何颜色可由RGB三种色彩通过不同的比例混合而成。 Color filter 平面图 理解了它们能够显示任何我们想要的颜色之外,我们再看看他是如何显示的。如下图,是液晶面板的结构图。大致可以分为两部:(1)提供光源的Back light unit(背光源,详细介绍请参考上期介绍)。(2)液晶面板(液晶面板可以简单的看 是color filter 和TFT中间夹着液晶而成)。 详细的结构剖面图如下 Color filter 剖面图 Panel 结构图 三,color filter的显示原理 我们顺着光的路线走,就能明白液晶的显示原理及color filter在LCD显示中的作 用了。 首先,背光源发出我们要的特定色域的光(色坐标的知识后续再讲),光通过下偏光片,把光处理成统一方向的偏向光(与上偏光片偏向相差90度)。光透过ITO (Indium Tin Oxide 氧化铟锡,是一种用在LCD制程上的透明电极,主要利用其可 以导电又能透光的特性),光透过下玻璃基板(用来固定TFT用,也就是TFT是生成在下玻璃基板上的),再透过TFT,TFT是具有开关作用的,类似于每个小窗子。每 个小窗子对应每个color filter的sub-pixel,这里TFT开关的作用,就是用来显示我们需要的图像的,根据电路控制,需要显示的,窗子打开,不需显示的,窗子关闭。光再通过液晶(重点理解,实际上窗子的打开与半闭,实际是控制液晶分子是否发生偏转)偏转传递的方式,光再透过ITO(上下两层ITO就是为了制控TFT的并关用的)传到color filter并透过它,有光透过的地方,就显示该种颜色,光再透过 上玻璃基板(同TFT的基板一样,上琉璃基板是用来固定color filter用的)。然

断路器、隔离开关、接触器、继电器、万能转换开关原理

断路器、隔离开关、接触器、继电器、万能转换开关原理 低压断路器 低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。 结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后,自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联,欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时,过电流脱扣器的衔铁吸合,使自由脱扣机构动作,主触点断开主电路。当电路过载时,热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲,推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时,欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用,在正常工作时,其线圈是断电的,在需要距离控制时,按下起动按钮,使线圈通电,衔铁带动自由脱扣机构动作,使主触点断开。 隔离开关

隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器,它本身的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是: 1)分闸后,建立可靠的绝缘间隙,将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全。 2)根据运行需要,换接线路。 3)可用来分、合线路中的小电流,如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流,开关均压电容的电容电流,双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。 4)根据不同结构类型的具体情况,可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。 户外刀闸按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式,双柱式和三柱式。其中单柱式刀闸在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘,因此,具有的明显优点,就是节约占地面积,减少引接导线,同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下,变电所采用单柱式刀闸后,节约占地面积的效果更为显著。 在低压设备中主要适用于民宅、建筑等低压终端配电系统。主要功能:带负荷分断和接通线路隔离功能。 接触器 直流接触器的工作原理如下:当接触器线圈通电后,线圈电流产

固态继电器Solid State Relay

固态继电器 固态继电器(Solid State Relay,缩写SSR),是由微电子电路,分立电子器件,电力电子功率器件组成的无触点开关。用隔离器件实现了控制端与负载端的隔离。固态继电器的输入端用微小的控制信号,达到直接驱动大电流负载。 目录 1简介 2组成 3工作原理 4选型方法 5技术参数

6优缺点 7注意事项 8应用实例 9术语解释10保养方法

护,过载保护和过热保护功能,与组合逻辑固化封装就可以实现用户需要的智能模块,直接用于控制系统中。固态继电器目前已广泛应用于计算机外围接口设备、恒温系统、调温、电炉加温控制、电机控制、数控机械,遥控系统、工业自动化装置;信号灯、调光、闪烁器、照明舞台灯光控制系统;仪器仪表、医疗器械、复印机、自动洗衣机;自动消防,保安系统,以及作为电网功率因素补偿的电力电容的切换开关等等,另外在化工、煤矿等需防爆、防潮、防腐蚀场合中都有大量使用。 1、如何选择SSR的型号规格 主要是选取适当的额定电流的固态继电器(SSR)除特别说明以外,整流、可控等功率模块亦然。 根据不同的负载类型来选用SSR的额定电流。阻性负载、感性负载和容性负载在刚起动时瞬时电流较大。即使是纯阻性,由于具有正温度系数,冷态时电阻值较小,因而有较大的起动电流。电炉刚接通时电流为稳定时的1.3—1.4倍。白炽灯接通时电流为稳态10倍。有些金属卤化物灯不但开启时间长达10分钟,而且有高达100倍稳态时的脉冲电流。 异步电动机起动电流为额定值的5—7倍,直流电机起动电流还要大。不但如此,感性负载还具有较高的反电势。这是一个不定值,随L和di/dt的不同而不同。通常为电源电压的1—2倍,这样和电源电压叠加。有高达三倍的电源电压。 容性负载具有更大的危险性,因为起动时,由于电容器两端的电压不能突变,电容器(负载)相当于短路。这种负载在选型时更要特别注意。 需要特别指出的是用户不要将SSR的浪涌电流值作为选择负载起动电流的依据。SSR的浪涌电流值是以晶闸管浪涌电流为标准的。它的前提条件是半个(或一个)电源周波。即10或20ms。而前述启动过程,少则几百毫秒、几分钟,多则高达10分钟。这点务必敬请高度注意。 2组成 固态继电器由三部分组成:输入电路,隔离(耦合)和输出电路。 输入电路 按输入电压的不同类别,输入电路可分为直流输入电路,交流输入电路和交直流输入电路三种。有些输入控制电路还具有与TTL/CMOS兼容,正负逻辑控制和反相等功能,可以方便的与TTL,MOS逻辑电路连接。 对于控制电压固定的控制信号,采用阻性输入电路。控制电流保证在大于5mA。对于大的变化范围的控制信号(如3~32V)则采用恒流电路,保证在整个电压变化范围内电流在大于5mA可靠工作。 隔离(耦合)

酶标仪的工作原理及基本结构

酶标仪的工作原理及基 本结构 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

酶免测试的工作原理 吸光度测试的准确性对于酶免测试结果的重要性 酶标仪的组成部分和工作原理 第一节比色分析的基本理论 许多化学物质具有颜色,有些无色的化合物也可以和显色剂作用而生成有色物质。事实证明,当有色溶液的浓度改变时,颜色的深浅也随着改变。浓度越大,颜色越深;浓度越小,颜色越浅。因此,可以通过比较溶液颜色深浅的方法来确定有色溶液的浓度,对溶液中所含的物质进行定量分析。如纳氏管比色法,它是按浓度由高到低,配好一系列标准浓度管,然后拿待测样品和标准管逐个比较,看和哪一个标准管的颜色最相近,便读取该标准管的浓度值为待测样品的浓度值,这就是(目视)比色法。这种方法虽然比较简便,但是系列标准管不易保存,误差较大。后来改用光电检测元件代替目视来测量被测溶液中物质的含量,这种方法叫光电比色法。利用这种方法制成的仪器叫光电比色计。 光电比色计属于吸收光谱仪器范围。 一、光的性质 从物理学中我们知道,光具有波动和微粒两种性质,通称光的波粒两象性。在一些场合,光的波动性比较明显;在另一些场合,光则主要表现为微粒性。 首先,光是一种电磁波。可以用描述电磁波的术语,如振动频率(υ)、波长(λ)、速度(c )、周期(T )来描述它。我们日常所见到的白光,便是波

长在400~760nm之间的电磁波,它是由红橙黄绿青蓝紫等色,按照一定比例混合而成的复合光。不同波长的光被人眼所感受到的颜色是不同的。在可见光之外是红外线和紫外线。各种色光及红外线、紫外线的近似波长范围如表1所示。 表1 各种色光及红外线、紫外线的近似近波范围单位:nm 除了波动性外,光还具有微粒性。在辐射能量时,光是以单个的、一份一份的能量(E=hυ)的形式辐射的。式中υ是光的频率,h为普朗克常量。同样,光被吸收时,其能量一份一份地被吸收的。因此,我们可以说,光是由具有能量(hυ)的微粒所组成的,这种微粒被称为光子。由式中可知,不同波长的光子具有不同的能量。波长越短,即频率越高,能量越大。反之亦然。光子的存在可以从光电效应中得到充分的证明。 二、光的互补及有色物质的显色原理 若把某两种颜色的光按照一定的比例混合,能够得到白色光的话,则这两种颜色的光就叫做互补色。图1中处于直线关系的两种光为互补色。如绿光和紫光为互补色,黄光和蓝光为互补色等等。

彩色滤光片简介

彩色濾光片簡介 彩色化之關鍵零組件 彩色濾光片(Color filter)為液晶平面顯示器(Liquid Crystal Display)彩色化之關鍵零組件。液晶平面顯示器為非主動發光之元件,其色彩之顯示必需透過內部的背光模組(穿透型LCD)或外部的環境入射光(反射型或半穿透型LCD)提供光源,再搭配驅動IC(Drive IC)與液晶(Liquid Crystal)控制形成灰階顯示(Gray Scale),而後透過彩色濾光片的R,G,B彩色層提供色相(Chromacity),形成彩色顯示畫面。 基本結構 彩色濾光片基本結構是由玻璃基板(Glass Substrate),黑色矩陣(Black Matrix),彩色層(Color Layer),保護層(Over Coat),ITO導電膜組成。一般穿透式TFT用彩色光片結構如下圖。 圖一TFT彩色濾光片之結構 顏料分散法 彩色濾光片生產歷史中曾出現印刷法、染色法、染料分散法、電著法、乾膜法等等,但目前最主流的量產方式為顏料分散法(Pigment Dispersed Method),其中顏料分散型彩色光阻(Pigment Dispersed Color Resist,PDCR)為形成彩色層之原材料。 彩色濾光片之製造流程 顏料分散法之彩色層形成類似半導體的黃光微影製程,首先將顏料分散型彩

色光阻塗佈於已形成黑色矩陣的玻璃基板上,經軟烤(Pre-bake),曝光對準(Aligned),顯影(Developed),光阻剝離(Stripping),硬烤(Post-bake)重覆此流程三次形成R,G,B 之三色圖形(Pattern)。 顏料分散法之彩色濾光片之製造流程如下。 圖二顏料分散型彩色濾光片製造流程 畫素設計排列 Pattern圖形是由曝光對準製程中之光罩(Photo Mask)而來,一般皆是由面板廠(Panel)指定,提供設計圖樣。Pattern上之紅、綠、藍(R,G,B)畫素(Pixel)排列方式並不一定,可為馬賽克式、直條式、三角形式、四畫素等方式排列,主要是依顯示器之用途及視訊電極(Pixel Electrode)之形狀和大小而定。一般而言如要顯示AV動態畫面需採用如馬賽克式之不規則設計,如較常顯示文字畫面,如Note book,則採用直條式之設計。 (一)馬賽克式(二)直條式(三)三角形式(四)四畫素

固态切换开关现场验收试验技术规范

ICS号01.040.29 中国标准文献分类号K46 团体标准 T/CPSS XXXX-XXXX 固态切换开关现场验收试验技术规范 Technical Specification for Solid State Transfer Switch Acceptance Test (征求意见稿) XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施 中国电源学会发布

T/CPSS XXXX-XXXX 目次 前言............................................................................... III 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 试验电路及要求 (3) 5 试验内容及方法 (4) 附录A(规范性附录)固态切换开关拓扑结构 (8) 附录B(规范性附录)试验记录 (11) 图1 切换时间定义 (2) 图2 试验电路 (3) 图A.1 主备式混合型固态切换开关拓扑结构 (9) 图A.2 分裂母线式混合型固态切换开关拓扑结构 (10) 表1 试验项目 (4) 表2 装置额定电压1kV及以下的电气间隙与爬电距离 (4) 表3 装置工频耐受电压 (7) 表B.1 外观和结构检查试验记录表 (11) 表B.2 电气间隙和爬电距离试验记录表 (11) 表B.3 核相试验记录表 (11) 表B.4 显示功能试验记录 (11) 表B.5 传动试验记录表 (12) 表B.6 最小切换时间试验记录表 (12) 表B.7 切换时间间隔试验记录表 (14) 表B.8 旁路试验记录表 (15) 表B.9 冲击性负荷试验记录表 (15) 表B.10 通讯试验记录表 (15) I

双电源自动切换开关工作原理

双电源自动切换开关工作原理 双电源自动切换开关工作原理是怎样的呢?很多人对于这个都不理解,因为觉得工作原理这些都是很复杂的,不会过多去了解。一般家庭里也不会应用到这种开关,所以我们都是相对有一点陌生的。不过我们唯有对开关工作原理理解了,我们才能更好地利用好它哦。 双电源自动切换开关指的就是一种由微处理器控制,适用于电网系统内部,网电与网电、网电与发电机电源之间的切换装置,当遭遇到常用电突然故障或停电情况时可以通过双电源自动转换开关使其自动转换到备用电源状态下继续运行,是一种使用范围广、性能完善、自动化程度高、安全可靠的双电源自动转换开关。 双电源自动转换开关在设计制作上采用双列复合式触头、微电机预储能、横接式机构、微电子控制技术、电气联锁技术、可靠的机械联锁、过零位技术等先进技术基本实现零飞弧,同时实现了电源与负载间的隔离可靠性极高,使用寿命在8000次以上,全自动型不需外接任何控制元器件,具有体积小、外形美观、重量轻等优势。 在了解双电源自动转换开关工作原理之前,我们先来认识一下双电源自动转换开关的结构部分,在市面上比较常见的双电源自动转换开关一般是由:开关本体和控制器组成,开关本体由整体式和断路器之分,是双电源自动转换开关质量好坏关键决定因数,控制器主要用于检测电源工作状况,当被检测电源发生故障时,控制器发出指令,开关本体则从一个电源转换至另一电源。 切除常用电源供电各断路器拉开双投防倒送开关到自备电源一侧,保持双电源自动转换开关箱内自备电供电断路器处于断开状态,然后启动备用电源,待机组运转到正常情况下时,闭合发电机空气开关、自备电源控制柜中各断路器,最后逐个闭合电源切换箱内各备用电源断路器,向各需要的负载送电,以满足用电需要。 当常用电源处于正常情况下时,对电源进行恢复正常供电,其顺序为:首先断开双电源切换箱自备电源断路器,其次断开自备电源配电柜各断路器,然后断开发电机总开关,最后将双投开关拨至市电供电一侧。从常用供电总开关逐个闭合各断路器,将双电源自动转换开关箱内自市电供电断路器置于闭合位置,一定要检查各仪表及指示灯指示是否正常。 在双电源自动转换开关使用上用具备一些条件,要保持周围空气温度上限为40℃以下,空气温度下限-5℃,周围空气温度在24小时内平均值不能超过35℃以上,在使用地点上海拔不能超过2000m以上,大气相对湿度在周围空气温度为40℃时不能超过50%,在较底温度下可以有较高的相对湿度,最大相对湿度为90%,同时平均最低温度为25℃以上。 原来双电源自动切换开关的工作原理也不是很复杂,我们看了上文以后都应该有些了解了。以后要是再遇到这种开关,自己也懂得了一点,再加上专业人士的指导,就很快会使用了。

继电器的操作术语-冷切换详解

继电器的操作术语-冷切换详解 冷切换是用于描述开关(继电器)操作的术语,其中在继电器触点断开或闭合时,不存在显着的用户信号。热切换是继电器携带用户信号时,在触点闭合的瞬间有电流流过,当开关开路时,该电流将被中断。 机械继电器的冷切换比热切换显着减少,可以使继电器的使用寿命达到最大。对于固态继电器,冷热切换额定值通常没有区别。 冷切换也可以具有与热切换额定值不同(更高)的电压和电流额定值,因为不会在继电器触点引起电弧、金属迁移以及电弧引起射频干扰(RFI)。而热切换通过机械继电器切换高功率的应用中,可以产生电弧(等离子体),这增加了可能发生接触侵蚀的时间。如果负载或电源包含重要的电感元件,则电弧将会产生特别严重的影响,因为触点断开时可能会在一段时间内产生更多的电弧。 但是当必须严格控制从施加电压到进行测量之间的时间间隔时,就需要采用热切换。冷切换在一些设计中,如果施加的电压具有耦合到继电器控制系统的高电压上升率,则存在大的和快速的电压变化可能会干扰继电器控制系统。例如,在冷切换额定开关系统之外使用继电器可以产生非常高的电压变化率(1000W/s),其通过信号路径传播并耦合到控制系统。当使用冷切换额定值时,建议对电压上升时间进行管理以避免这些电压瞬变。所以,当涉及到数字逻辑时,由于即使瞬间中断信号,器件的状态也可能会发生变化,则通常就需要采用热切换。 对于相对较大的继电器,为了确保良好闭合,也可能必须采用热切换。如果没有电流通过触点的湿润作用,连接就可能是不可靠的。 冷切换可以延长触点寿命,最大时可将触点寿命提高10~100倍。冷切换避免了意外的先合后断问题(器件之间的瞬间短路)。在切换灵敏度负载(DUT或仪器)以及电容性负载时,它还能够减小瞬态。 机械继电器 冷切换比热切换显着减少,可以使继电器的使用寿命达到最大。不会在继电器触点引起电

ICR滤光片切换原理

影像传感器对成像效果起着至关重要的作用,像素越高,影像传感器内部集成的感光电极也越多,同时我们也应该想到提升像素势必要涉及到制造成本,每提高一个等级,数码相机的价格都要高出一截,而且提升到一定程度后,CCD传感器由于制造工艺的限制,短时间内很难再有所突破。 目前主流的DSLR机型使用的CCD最多为600万像素左右,即使现在索尼生产出了700万、800万像素的CCD,但想要将其安置在DSLR机身内的话,最终效果只能是与预期效果背道而驰不合实际。而CMOS传感器却高达1600万像素以上。 CMOS的成像原理 CMOS可细分为被动式像素传感器(PassivePixelSensorCMOS)与主动式像素传感器(ActivePixelSensorCMOS)。它原本是计算机系统内一种重要的芯片,保存了系统引导最基本的资料。可是有人偶然间发现,将CMOS加工也可以作为数码相机中的影像传感器,紧跟着就由XirLink公司于1999年首次推向市场,2000年5月,美国Omnivision 公司又推出了新一代的CMOS芯片。 CMOS最初曾被尝试使用在数码相机上,但与当时如日中天的CCD相比信噪比差,敏感度不够,所以没能占居主流位置。当然它也具备多种优点,普通CCD必须使用3 个以上的电源电压,可是CMOS在单一电源下就可以运作,与CCD产品相比同像素级耗电量小。另外CMOS是标准工艺制程,可利用现有的半导体制造流水线,不需额外投资生产设备,并且品质可随半导体技术的进步而提升,这点正是今年索尼IRCUT双滤光片对视频成像技术的影响文/彭中能够在很短时间内开发制造出CMOS芯片的原因。 从技术角度分析成像原理,核心结构上每单位像素点由一个感光电极、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管,以及一个信号放大器所组成。理论上CMOS感受到的光线经光电转换后使电极带上负电和正电,这两个互补效应所产生的电信号(电流或者

万能转换开关的工作原理及符号表示

万能转换开关的工作原理及符号表示 一种可供两路或两路以上电源或负载转换用的开关电器。转换开关由接触系统、定位机构、手柄等主要部件组成。这些部件通过螺栓紧固为一个整体。 转换开关又称组合开关,与刀开关的操作不同,它是左右旋转的平面操作。转换开关具有多触点、多 位置、体积小、性能可靠、操作方便、安装灵活等优点,多用于机床电气控制线路中电源的引入开关,起着隔离电源作用,还可作为直接控制小容量异步电动机不频繁起动和停止的控制开关。转换开关同样也有单极、双极和三极。 万能转换开关是一种多档式、控制多回路的主令电器。万能转换开关主要用于各种控制线路的转换、电压表、电流表的换相测量控制、配电装置线路的转换和遥控等。万能转换开关还可以用于直接控制小容量电动机的起动、调速和换向。 如图1所示为万能转换开关单层的结构示意图。 常用产品有LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以下的小容量电动机;LW6系列只能控制2.2kW 及以下的小容量电动机。用于可逆运行控制时,只有在电动机停车后才允许反向起动。LW5系列万能转换开关按手柄的操作方式可分为自复式和自定位式两种。所谓自复式是指用手拨动手柄于某一档位时,手松开后,手柄自动返回原位;定位式则是指手柄被置于某档位时,不能自动返回原位而停在该档位。 万能转换开关的手柄操作位置是以角度表示的。不同型号的万能转换开关的手柄有不同万能转换开关的触点,电路图中的图形符号如图2所示。但由于其触点的分合状态与操作手柄的位置有关,所以,除在电路图中画出触点图形符号外,还应画出操作手柄与触点分合状态的关系。图中当万能转换开关打向左45°时,触点1-2、3-4、5-6闭合,触点7-8打开;打向0°时,只有触点5-6闭合,右45°时,触点7-8闭合,其余打开。

光学显微镜的工作原理

光学显微镜的工作原理 显微镜是一种精密的光学仪器,已有300多年的发展史。自从有了显微镜,人们看到了过去看不到的许多微小生物和构成生物的基本单元——细胞。目前,不仅有能放大千余倍的光学显微镜,而且有放大几十万倍的电子显微镜,使我们对生物体的生命活动规律有了更进一步的认识。在普通中学生物教学大纲中规定的实验中,大部分要通过显微镜来完成,因此,显微镜性能的好坏是做好观察实验的关键。 一、显微镜的光学系统 显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。 (一)、物镜 物镜是决定显微镜性能的最重要部件,安装在物镜转换器上,接近被观察的物体,故叫做物镜或接物镜。 1、物镜的分类 物镜根据使用条件的不同可分为干燥物镜和浸液物镜;其中浸液物镜又可分为水浸物镜和油浸物镜(常用放大倍数为90—100倍)。 根据放大倍数的不同可分为低倍物镜(10倍以下)、中倍物镜(20倍左右)高倍物镜(40—65倍)。 根据像差矫正情况,分为消色差物镜(常用,能矫正光谱中两种色光的色差的物镜)和复色差物镜(能矫正光谱中三种色光的色差的物镜,价格贵,使用少)。 2、物镜的主要参数: 物镜主要参数包括:放大倍数、数值孔径和工作距离。 ①、放大倍数是指眼睛看到像的大小与对应标本大小的比值。它指的是长度的比值而不是面积的比值。例:放大倍数为100×,指的是长度是1μm的标本,放大后像的长度是100μm,要是以面积计算,则放大了10,000倍。 显微镜的总放大倍数等于物镜和目镜放大倍数的乘积。 ②、数值孔径也叫镜口率,简写NA 或A,是物镜和聚光器的主要参数,与显微镜的分辨力成正比。干燥物镜的数值孔径为0.05-0.95,油浸物镜(香柏油)的数值孔径为1.25。

ATS转换开关工作原理

ATS转换开关工作原理 1.工作原理的概述 自动转换开关电器简称为ATS,是Automatic transfer switching equipment的缩写。ATS主要用在紧急供电系统,将负载电路从一个电源自动换接至另一个(备用)电源的开关电器,以确保重要负荷连续、可靠运行。因此,ATS常常应用在重要用电场所,其产品可靠性尤为重要。转换一旦失败将会造成以下二种危害之一,其电源间的短路或重要负荷断电(甚至短暂停电),其后果都是严重的,这不仅仅会带来经济损失(使生产停顿、金融瘫痪),也可能造成社会问题(使生命及安全处于危险之中)。因此,工业发达国家都把自动转换开关电器的生产、使用列为重点产品加以限制与规范。 ATS一般由两部分组成:开关本体+控制器。而开关本体又有PC级(整体式)与CB 级(断路器)之分。 1. PC级:一体式结构(三点式)。它是双电源切换的专用开关,具有结构简单、体积小、自身连锁、转换速度快(0.2s内)、安全、可靠等优点,但需要配备短路保护电器。 2. CB级:配备过电流脱扣器的ATS,它的主触头能够接通并用于分断短路电流。它是由两台断路器加机械连锁组成,具有短路保护功能; 控制器主要用来检测被监测电源(两路)工作状况,当被监测的电源发生故障(如任意一相断相、欠压、失压或频率出现偏差)时,控制器发出动作指令,开关本体则带着负载从一个电源自动转换至另一个电源,备用电源其容量一般仅是常用电源容量的20%~30%。图1是典型ATS应用电路。控制器与开关本体进线端相连。 ATS的控制器一般应有非重要负荷选择功能。控制器也有两种形式:一种由传统的电磁式继电器构成;另一种是数字电子型智能化产品。它具有性能好,参数可调及精度高,可靠性高,使用方便等优点。 2.CB级和PC级ATS性能比较 2.1两者机械设计理念不同 CB级是由断路器组成,而断路器是以分断电弧为已任,要求它的机械应快速脱扣。因而断路器的机构存在滑扣、再扣问题;而PC级产品不存在该方面问题。PC级产品的可靠性远高于CB级产品。 2.2断路器不承载短路耐受电流,触头压力小

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