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按3·1节要求,系统的工作波长越短,则测量的上限温度就越高;而按3·2节要求,系统的工作波长越长,则测量较低的高温时其温度分辨率就越高,因此二者之间必然有一个折衷。一般情况下,进入光路中的粉尘、水蒸汽以及其它一些选择性吸收气体如二氧化碳等,都会成为外界干扰而影响到仪器的测温精度。图5给出了在0·6~3·0μm内海平面300 m长度的路径上大气的透射光谱曲线[11]。结合图5,考虑到前面得出的结论和PIN硅光电二极管的小可探测光功率及后面关于测温精度的分析与讨论,本文取系统的工作波长λ1=0·8μm。
顺便提及,λ1=0·8μm既符合本仪器的测温下限T=600 K处的PIN硅光电二极管的小可探测光功率要求,又满足采用16位A/D转换器件时的二次仪表测温灵敏度的要求。进一步的研究还表明,它还能使发射率的测量精度达到优。
3·4 基于系统抗反射辐射能力的考虑与波长带宽的优化选择
探测器接收到的来自待测目标方向的红外辐射,由待测表面自身的辐射和待测表面对周围环境辐射的反射这两部分组成。为讨论上的方便,将待测表面的温度记为T0。其辐射出射度可写成
使用前面给出的参数值,利用式(1)及式(21),在T0=900 K、Ts=800 K的情况下作出的测温不确定度随波长带宽的变化曲线,如图6所示。
由图6显见,当Δλ≤20 nm时,Ts=800 K的背景辐射对测温精度几乎不产生什么影响(由背景辐射带来的测温不确定度仅为0·01%)。但当Δλ>20nm时,影响渐增。研究还表明,在更高温度的背景辐射下,产生可观测影响的波长带宽的起点值变小,且随着波长带宽的增加,这种影响变得更明显。结合本节的分析结果和探测器件的小可探测光功率要求,本文选择Δλ=20 nm作为系统的波长带宽。
3·5 测量精度
ελ的标准差极大地影响系统的测温标准差。由误差传递公式[10],容易导出ελ的标准差
显见,波长越短,系统的测温标准差就越小,这是本仪器采用近红外波长作为工作波长的重要原因之一。使用3·2节中给出的技术参数,以45#钢作为测量对象,并取γ1=0·75、β=0·60。在测量距离约1 m的情况下,所得P1、P2的相对测量不确定度的典型值为|ΔP1/P1|≈|ΔP2/P2|≈0·5%。由式(19)、式(20)容易算出σελ≈1·7×10-2;对900 K的待测表面而言,计算可得σT≈1·19 K;σTT≈1·32%,这是比较的。
4 结 论
本文在研究探头的温度分辨率和仪器的相对温度灵敏度的基础上,结合光路中选择性吸收气体吸收影响的抑制以及考虑探测器的小可探测光功率,研究了仪器工作波长与波长带宽的选取。得出实际测温系统的波长及波长带宽分别为λ1=0·8μm、Δλ=20 nm时,系统的测温精度优于0·3%,其测温灵敏度也满足实际需要,实验结果见表1。
直流号隔离器 [1] 首先将变送器或仪表的号，通过半导体器件调制变换，然后通过光感或磁感器件进行隔离转换，然后再进行解调变换回隔离前原号，同时对隔离后号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的号、电源、地之间独立。
中文名 直流号隔离器 外文名 Dc signal isolator 类 别 隔离器 功 能 号、电源、地之间独立 中介设备 光感或磁感器 领 域 工程技术 学 科 电力工程
号隔离器又名隔离器、号转换器、号调理器，是工业控制系统中重要组成部分， 号隔离器是一种采用光电隔离原理或者磁电隔离原理，将输入号进行隔离和转换后输出的电子设备。号隔离器采用了先进的数字化技术，在对高、低频干扰号的抑制方面均有着优异表现，即使在大功率变频控制系统中依然能够可靠应用，内部采用数字化调校、无零点及满度电位器、自动动态校准零点、温度漂移自动补偿等诸多先进技术，这一系列技术的应用使产品的稳定性及可靠性得到科学的保证。
什么是号隔离器
有源号隔离器
有源号隔离器是一种将（传感器输出）模拟电压或电流号经隔离转换成精度、线性度相匹配的混合集成电路。产品主要用于工业控制系统中模拟号输入输出控制，系统内部通过DSP、PLC的DA转换输出号来显示和控制其它装置的可调输出，现场工作电压、电流和各种运行参数的监测及系统外部增加4-20毫安（0-20毫安）/0-5V标准号接口等。该IC为标准Sip12 Pin符合UL-94的阻燃封装，占用PCB板面积少。装入仪器内部可以并联安装实现多路号的监测、隔离和转换。与光电隔离的产品相比具有更好的精度、线性度和温漂特性，并可实现零点、增益、满度免调节，方波用户现场使用及增强可靠性和稳定性。
无源号隔离器
无源号隔离器无需外供电源，从输入号上获取少许能量，实现号隔离。可以与各种工业传感器、现场仪表配合，取回参数号，隔离变送传输，满足用户本地远程数据的需求。
为了解决各种仪表设备之间因接地而引起的相互干扰，通常采用隔离器来解决。隔离器的作用就是使仪表设备之间的连接在电气上完全隔离，换句话说，就是使输入与输出之间没有共同的“地”，因此就不会影响号的正常传输。
国电中自新型号隔离器和栅简介
作为工业现场与控制室仪表之间的号隔离变送器设备，号隔离器和栅一直发挥着重要的作用，是工业控制系统中重要的组成部分。随着技术的进步，无论是现场的一次仪表，还是控制系统，都发生了变化，号隔离器和栅也需要进一步发展适应更高的要求。北京国电中自电气有限公司总结多年来的实践经验，对产品进行了改进，对隔离器和栅的性能进行了，以满足市场的需求。新型的隔离器和栅在性能和技术指标上都较过去有了更大的进步。
一、模块化的设计保证对市场的快速响应
隔离器和栅一般由输入号处理单元、隔离单元、输出号处理单元、电源等4部份构成。根据号的流向在输入或输出单元增加本质设计，从而构成隔离器和栅。
虽然实际应用中的隔离器和栅基本上都是由上述四个单元构成，但输入、输出的类型和数量的不同，组成了种类繁多的型号，为了满足市场的需求，越来越多的型号使得企业的生产负担加重，数量少品种多使得交货周期越来越长，也使得调试检验的成本增加。这些情况已经严重的阻碍了产品的市场推广。针对这种情况，宇通公司通过仔细的分析，采用模块化的设计方法，将隔离器和栅划分为七种功能模块，从而比较好的解决了上述问题。模块化的设计方法极大的解决了产品加工、调试、老化、库存的压力，产品的一致性好，质量得到提高。从根本上解决了品种多数量少给生产环节带来的压力，极大的缩短了交货周期。
二、低功耗设计
低功耗是电子产品设计永无止境的追求，伴随技术的发展，目前隔离器和栅的功耗与过去相比，已经减小许多，性能和技术指标也得到提高。
产品的功耗是各个功能单元功耗的总和，只有降低各个功能单元的功耗才能使得总得功耗降低，增加产品的热稳定性和寿命。隔离器和栅由输入、输出、隔离、电源、等单元构成，其中单元是无源的限压限流网络，技术上进行低功耗改进的可能性非常小。主要在输入、输出、电源、隔离四个单元进行技术改进。
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