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光电探测技术范文1
关键词 光电检测技术 教学方法 教学质量
中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdkx.2015.09.049
Discussion on Teaching Methods of Photoelectric Detection Technology
WU Ying
（Jiangsu Normal University， Xuzhou， Jiangsu 221116）
Abstract Photoelectric detection technology is widely used in daily production and life. In order to mobilize students learning enthusiasm， improve the quality of teaching fully， the presentation method， heuristic method， method of theory combined with experiment， and task driven method in teaching process are adopted， a good teaching effect is obtained.
Key words photoelectric detection technology; teaching method; teaching quality
目前，“光电检测技术”课程的教学方法主要采用讲授法，结合多媒体课件及板书，把教学内容灌输给学生，由于这种方法忽视了学生的主动性和创造性，学生常会感觉教学内容过于抽象和杂乱，最终失去学习兴趣。①因“光电检测技术”应用性较强，在培养学生过程中应不仅要求学生掌握理论知识，还应培养学生的综合应用能力，使学生做到学以致用。为了提高教学质量、提升教学效果，笔者根据自身教学实践，对“光电检测技术”课程教学方法进行了探讨。
1 呈现法
在授课过程中，可通过多媒体课件，列举大量光电检测技术在生产、生活领域的应用实例，如工业生产过程中的光电自动检测，校园里路灯的自动控制，检测技术在汽车、家电、医疗卫生中的应用等，这将有利于学生了解光电检测技术的应用，激发学生对这门课的兴趣。
在讲解光电检测器件时，除了介绍器件的工作原理、特点，还可以通过多媒体课件展示器件的应用，如空调、冰箱、电饭煲等，可利用热敏电阻、热电偶等检测器件实现温度检测，电视机遥控器可利用光敏二极管、光敏三极管实现红外检测;办公用品中的扫描仪可利用线阵CCD实现文档扫描;医疗方面使用的电子血压计可利用压力传感器实现血压检测等。此外，还可以利用课件呈现部分检测电路，使学生了解怎样使用这些器件，以及使用过程中需要注意哪些问题，这样，学生才会对器件有更深刻的认识，而且学生也将明白根据自己所学的知识可以实现实际的检测目标。
2 启发法
采用启发式教学能充分调动学生的主观能动性。②在授课过程中要引导学生自主思考，如在讲解光生伏特器件比光电导器件有更快的响应速度时，可从半导体理论出发，引导学生理解光电导器件与光照有关的是多数载流子的行为，而光生伏特器件与光照相联系的是少数载流子的行为，且少数载流子的寿命通常很短。在分析光子检测器件与热电检测器件的响应时间时，可以引导学生从光与物质相互作用的过程出发，光热效应中物质吸收了光能导致自身温度变化，需要时间较长，因此导致热电检测器件的响应时间比光子检测器件的响应时间长。
在介绍检测器件的特性时，应从器件的工作原理出发，引导学生理解器件的特性。如在介绍光敏电阻时，其伏安特性表现为过原点的直线。这是因光敏电阻是基于光电导效应做成的器件，在一定的光照度条件下，光生载流子的数量一定，此时光敏电阻相当于一个纯电阻，因此符合欧姆定律。
在介绍检测器件的特性时，还可以引导学生对各种器件进行横向比较，以巩固以前的知识。因光敏二极管和光敏三极管同是基于光生伏特效应做成的器件，在介绍特性时可引导学生进行对比。如在介绍光敏三极管的特性时，可以引导学生回顾光敏二极管的特性。光敏二极管在正向电压条件下与普通二极管一样，只有单向导电性，仅在反向偏压条件下表现出光电效应。其伏安特性表现出一定的入射光功率条件下，在较低反向电压作用时光电流随反向偏压的变化较明显，当反向偏压进一步增加时，光生载流子的收集接近极限，光电流趋于饱和，此时可视作恒流源。光敏三极管因为有光电流放大的功能，所以光敏三极管的伏安特性曲线向上偏斜，间距增大。③与光敏二极管伏安特性的不同还表现在偏置电压很低时，无论光照有多强，光敏三极管的集电极因偏压太低，导致收集能力低，造成三极管饱和，伏安特性表现出此时电流都趋于零，而光敏二极管则因光照原因有反向电流流过。
3 理论和实验相结合法
“光电检测技术”所涉及到的检测器件比较多，且每个器件的特性不同，单靠课堂讲解，学生很容易混淆。因学院在开设理论课的同时还开设了“光电技术综合实验”课，因此，在进行理论教学的过程中结合实验平台，能使学生更好地理解光电检测器件的特性。我们采用的是CSY-10G型和CSY-10E型光电特性综合实验系统，涉及到光敏二极管、光敏三极管、光敏电阻、光电池、光纤传感器、PSD光电位置传感器、CCD电荷耦合图像传感器、热释电红外传感器、光栅传感器、光电耦合器、发光二极管、激光二极管、光电倍增管、雪崩光电二极管等器件的特性实验。在课堂讲授器件特性之前，可先进行检测器件特性测量的实验，授课过程中结合器件的工作原理，分析实验中器件所表现出的特性，有利于学生更好地理解并掌握器件的特性。
光电特性综合实验系统还提供了光电检测器件的应用系统，如光敏电阻的应用-暗灯控制，使发光二极管在实验时光照环境下不亮，改变光照条件，实现光照变暗到一定程度时发光管变亮。这些应用系统可以使学生了解检测器件的使用，使学生做到学以致用，从而激发学生学习这门课的兴趣。
在完成课堂教学的同时，还可以结合实验室条件，鼓励学生对现有实验进行改进，改被动接收为主动学习，强化学生对所学知识的理解。如在利用光电耦合器测电机转速的实验中，除了要求学生观察实验装置，了解实验原理，学会测量电机的转速，还可以鼓励学生改变发光器件与接光器件的夹角，从而实现不同距离的探测。在光敏电阻的应用实验时，学生可根据暗通电路原理，试设计一个亮通控制电路，这样可以提高学生学习的热情，激发他们对某些事物变革的思路。
4 任务驱动法
因为“光电检测技术”具有较强的实用性，而且课程一般安排在电学相关课程学完之后进行，因此，学生在学完本门课之后，应该能独立解决一些生活中的实际问题。在整个课程学习过程中，教师可下达两次任务：（1）经过光电检测器件的学习，在遇到实际问题时，学生应该能够选择合适的检测器件，此时，教师可对学生提出任务，即根据实际生活中的某一个问题，选择合适的检测器件，实现检测目标。目的是使学生了解检测器件在实际生活中的应用。（2）在完成光电检测电路及光电检测系统的学习后，学生应该可以根据所学知识解决一些简单的实际问题，此时，教师可对学生提出自己设计并实现实际检测的要求。在设计完成时，每组可由一名同学主讲，其他同学补充的方式，将设计成果展现给全班同学，所做成果可计分在最终的考察成绩里。
在学生学习的过程中，还应积极鼓励学生参加各种科技创新活动，④培养学生的创新意识、协作精神。因为“光电检测技术”在日常生产、生活中应用极其广泛，通过科技创新活动寻找生活中存在的问题，积极主动地解决，可提高学生的综合分析与设计能力。
以上是笔者在教学过程中采用的一些方法，综上所述，笔者认为在光电检测技术教学中，教师应充分发挥自己的才智，吸引学生的注意力，提高教学效果，培养学生的综合应用能力。
基金项目：江苏省高等教育教改研究课题（2013JSJG 155）;十二五重点专业支持项目;江苏高校优势学科建设工程资助项目
注释
① 李刚，曹浪舟.光电检测技术课程教学改革的探讨[J].高等函授学报（自然科学版），2010.23（4）：43-45.
② 陈元枝.“光电检测技术”课程的教学体会[J].桂林电子科技大学学，2007.27（5）：426-428.
光电探测技术范文2
【关键词】电力光缆；在线监测；双向测试算法
1.现状
光缆在线监测技术是伴随着光缆的迅速普及而发展起来的。由于光缆铺设长度大，且网络复杂，因此光缆出现故障后的检测问题就显得非常突出。随着而光缆通信的特点又决定光缆的在线监测技术的必须适应光缆发展的需要。从国外的光缆在线监测手段来看，主要是通过光功率计来实施对光缆的实时监控，辅之以诸如OTDR一类的测试技术。我国的光缆建设起步相对晚一些，但同样也存在着光缆在线监测的问题。随着时间推移，早期铺设光缆出现故障的频率也会越来越高，因此对光缆的在线监测和故障检测就显得越来越重要。
在生产实践中，电力系统光缆的检测具有长距离甚至超长距离的要求。传统的检测方法无法适应长距离的光缆检测，或者即便能够检测，也会以牺牲精度为代价。在当前的光缆检测中的常用设备是OTDR，这类检测设备存在的缺点是对测试距离有局限，设备价格也会随着检测距离的增大而大幅攀升。因此就研究的主要方向来看，对超长距离光缆的在线监测是研究重点之一。本文将以聚类分析方法为基础，探讨基于OTDR的双向测试算法。
2.在线监测原理
光缆在线监测利用大量采集数据的光器件将反映光纤性能所需数据传送到监测站及各级监测中心，并对数据进行分析处理，对故障进行预测或迅速进行故障定位。光缆监测系统的光缆线路测试方式根据被测试纤芯是否承载业务分为光缆线路在线测试方式与光缆线路备纤测试方式，本文所讨论的是在线测试方式。在线测试方式的原理如图1所示。如果需要检测的光缆距离过长，超过了OTDR的所能覆盖的范围，应当采用双向检测的方式。其原理是从待检测的光缆的两端监测站分别对该段光缆进行测试，并将检测数据传输至监测中心，由检测中心依据测站返回的数据来进行分析，分别以各监测站所提供数据为基础，绘制测试曲线并进行拟合，从而实现被测段光缆的性能评定。
3.基于聚类分析的双向测试算法研究
如前文所述，采用双向测试的电力光缆主要属于超长距离的光缆，其测试需要结合两端测站的数据来进行综合评定。在本节中将探讨在OTDR基础上的背向散射曲线，利用聚类分析原理来实现电力光缆的双向测试，并研究具体的算法，重点解决两端测站背向散射曲线的匹配问题。
3.1 超长光缆的双向测试模型
在光缆测试中硬件上的局限主要体现在OTDR的动态测试范围，为了提高测试能力，常用的方法是在OTDR的测试参数设定时加大脉冲宽度。但这样也会带来问题，即会降低测试精度。采用双向测试时不用修改这些测试参数，而是由位于待检测光缆两端的测站分别独立的对该段光缆进行检测，分别获取背向散射曲线，在此基础上通过测试算法来匹配这两条背向散射曲线，从而实现对整段光缆的检测任务。这种双向检测模型不通过扩大脉冲宽度的方式，从而可以最大限度的保证测试的精度。从工作原理上看，待检测光缆两端的测站检测任务都是常规的OTDR检测，因此双向检测的关键是研究出整合两端测站背向散射曲线的算法。由于两端测站所监测的是同一条待测光缆，因此在检测结果上很多节点处的信息是类似的，可以通过对比这些检测结果的相似程度来辅助评定光缆的运行状况。在现有的数学模型中，聚类分析方法是处理具有相似特性事件的有力工具。因此本文将以聚类分析为基础展看探讨。
3.2 聚类分析方法的基本原理
聚类分析方法的基本原理是将若干组数据按相似度进行分类，将相似的对象或事件归入同一个集合当中。常用的分类方法有层次方法、密度方法、网格法等。不论采用哪种方法，都需要计算事件之间的相似度，相似度是以不同事件各维度之间的距离来表征的。距离的计算方法有Euclidean法、Manhattan法以及Minkowski法等，各类计算方法可参考相关文献。为节约篇幅，相似度的计算也可以参照相关文献，本文所采用的相似度计算方法为余弦测量法。
3.3 算法设计
在聚类分析的基础上，将开始光缆双向测试的算法设计。其基本步骤为：①数据表示。数据表示是对各单向测站的测试数据进行属性上的赋值，具体到光缆测试而言，为提高测试精度和降低工作量，选取背向散射曲线事件作为基本数据。数据中包括以下属性：事件类型、反射、路熔接点损耗、衰减、接头衰耗、事件点位置等。②确定数据的相似度衡量方法。采用不同的相似度衡量方法会得到不同的聚类分析结果，本文从实际问题背景出发，选择了以数据间的距离作为相似度的定义方式，即通过对比双向测试时背向散射曲线事件所包含的各类属性时间的距离来作为相似度的衡量指标，计算式为Euclidean距离。与之对应的，数据间的相似度采用1/(d+1)来计算，d为数据间的Euclidean距离。
在完成上述两个基本步骤后，进行第三步，即双向测试的算法设计。采用将背向散射曲线上相邻两个事件组合的形式，由这两个时间构成一个事件组，并计算各个事件组之间的相似度并进行聚类。这种聚类分析分析方式可以提高精确度同时降低误配误差。其步骤为：①定义单个测站的测试曲线为正向曲线，并将位于光缆另一端的测站数据所提供的测试曲线定于为负向曲线，以光缆测试间距作为选取事件的节点；②计算正向曲线上的时间点与负向曲线上事件点之间的距离。③以两测站上的时间点之间的距离计算为基础，计算时间点之间的相似度。④以事件之间的相似度为基础，对事件进行聚类。聚类按以下方法进行：对正向曲线和负向曲线上相邻事件进行聚类，仍然按照先计算距离再计算相似度的方式进行聚类，重点是选择合适的聚类阈值。⑤事件间的组合和匹配。根据某一条正向曲线和对应的负向曲线上事件点，计算相邻事件点之间的物理距离，直到对有所的事件点都进行组合和匹配。
4.双向测试的实施步骤
在对超长光缆进行测试时，为配合使用双向测试的聚类分析算法，需要按照以下步骤进行实施：①对待测光缆进行标记，有测试路由表来完成；②根据测试路由的标记结果来判别是否需要启用双向测试模式；③如果满足超长距离的条件，则由监测中心来负责组织和协调各测站间的测试控制；④根据测试路由确定位于待测光缆两端的测站，并有监测中心安排测试时机和汇总各测站的正向曲线和负向曲线；⑤实施双向测试的聚类分析和曲线拟合。
5.算法的适用范围
任何算法都有一定的适用范围。当采用光缆的双向测定时，由于位于超长光缆一端的测站仍然是使用OTDR进行测试，因此如果待测光缆长度过长，也会造成单向测试的精度降低，因此笔者认为在待测光缆长度上的累计损耗以不超过OTDR卡的动态范围2倍为宜。如果待测光缆的累计损耗低于OTDR卡的动态范围，则双向测试方式大材小用，因此从待测光缆的长度上看，以累计损耗在OTDR卡动态范围的1-2倍之间为最佳。
参考文献
光电探测技术范文3
关键词：无线电技术 无线技术 广播电视 信道质量
中图分类号：TN9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0042-01
随着广播电视业务的不断推广，广播电视的无线频带越来越拥挤，对于广播电视无线通信系统的频带利用率和抗干扰能力要求不断提高，需要利用具有通用、标准、模块化无线电技术来提高广播电视无线信号质量和通信性能。
1 广播电视信号监控技术
广播电视检测与监控技术包括实时检测管理、监测数据管理、检测任务管理、信号检测管理、检测设备控制管理、检测数据存储[1]，其中在信号检测管理中包含了电视信号内容检测与广播信号实时监控。由于电视节目信号中场强值和视频载波、音频载波也在一定固定范围，可以利用电视信号载波分析方法对电视广播信号进行质量分析，而对于电视广播干扰信号监控可以根据干扰信号来源和信号传输中损耗情况建立扛干扰系统和构建广播电视安全检测。
随着无线通信技术的发展与广播电视业务的推广，无线频带变的越来越拥挤，为了保障用户广播电视节目高质量体验，对无线通信系统频带利用率和扛干扰能力变的越来越高，但传统基于硬件的无线通信设计方法已经无法满足复杂多变的信号空间环境，需要构建以通用、标准、模块化硬件平台为依托，利用软件编程方法实现无线电台各种检测功能的管理平台，因此利用软件无线电技术中的信道估计原理进行广播电视信号检测已经成为了广播电视信号质量检测的重要内容[2]。
2 软件无线电检测技术
2.1 软件无线电结构
软件无线电具有开放和全面可编程体系结构，通过软件设置方法改变广播电视硬件配置结构实现新功能，有利于广播电视硬件模块的升级与功能扩展。软件无线电系统一般由智能化天线、接收机、记录设备、控制系统单元组成，其组件包括A/D-D/A转换器、数字信号处理器与各种接口组件[3]。为了满足广播电视未来业务发展需求，软件无线电支持特征均匀的1MHz-2000MHz频段，在信号发射时软件无线电RF模块负责信号滤波、功率放大等任务，接收机模块主要利用A/D采样和数字信号处理技术完成射频直接带通采样与A/D信号转换。
2.2 软件无线电信道估计原理
软件无线电信道估计是指根据智能天线和接收机接收的信号的幅度、频率、相位变化特点实时估计出信道对传输信号的影响，然后根据实际情况采取相应的信号补偿和消除信号干扰因素措施，从而减少接收端信号畸变分量，提高信号接收端接收信号的真实性和系统整体性能。
在本论文中主要利用基于最小均方误差准则的马元同步算法进行信道估计，通过将同步和解调结合实现信号同步与信号解调的同步，并根据计算出的解调误差实现信号同步的调整和估计信道参数，然后利用信道估计值对接收信号做补偿操作。
2.3 MMSE准则应用
广播电视无线信号接收与输出其实质是将通信信号从接收信号空间到解调信号空间映射过程，其处理过程如图1所示。
（图1）中调制信号空间和发送信号空间由有限个元素构成，其中发送信号元素包括了调制信号结果调制处理后的所有信号元素，接收信号是发送信号在通过信道后的信号的总和。信号接收端进行信号检测的同时还需要选择错误概率最小的信号解调，即在判决空间中选择判决变量与标准型象点最小距离。广播电视无线信号码元同步问题就是调制空间到解调空间的映射过程，在映射过程中在信号判决空间中找出理想判决时间点，然后计算出该理想判决时刻接收信号的判决参量与发送信号标准星象点所在的判决空间点的最短距离，并根据实际选用的判决规则定义该距离定义。
基于最小均方误差（MMSE）准则就是在判决空间内计算接收信号与标准型象点间最小距离过程，将均方误差值最小点作为最近判决时刻，利用相邻采样点方法估计出大致最佳判决时刻，然后利用内插处理方法得到最佳平均值，从而完成广播电视无线信号的码元同步[4]。MMSE通过信号调制与信号解调结合和解调误差确定的最佳判决点在信号调制和信号解调可以共享的原因，大大缩减了其运算量，具有很强的通用性，码元同步为定时误差和信道估计算法提供了基础，利用解调误差和定时误差进行对信道特征的准确估计，其方法适用于软件无线电高数数据处理环境中。
3 结语
在广播电视实际通信系统过程中，噪声、衰落、频偏都会造成无线信号通信的性能的降低，利用信道估计方法可以对这些因素进行定量估计，然后通过向接收端和发送端采取信号补偿策略提高广播电视无线信号接收性能。
参考文献
[1]杜志勇.软件无线电技术在移动通信中的应用[J].河南机电高等专科学校学报，2011，11（04）：12-32.
[2]王珂.软件无线电的关键技术及其应用[J].通信与信息技术，2011，9（01）：45-34.
光电探测技术范文4
关键词：机械抛光；电解抛光；电流密度；抛光温度；最佳抛光度
中图法分类号：O6-339 文献标志码：B
1 概述
传统的机械抛光工艺会在抛光工件表面留下一层冷却硬化的变形层和明显的划痕，严重影响抛光的效果。最重要的是传统的机械抛光只能抛光表面形状规则的工件，无法满足工程中对复杂工件的抛光要求。
电解抛光技术起源于二十世纪初R.Winertia等人在镍电化学抛光方面的第一个专利。随后，法国人P.A.Jacquet在铜和镍方面的研究将电解抛光技术推广到工业化应用。
目前，有关电解抛光的理论主要是薄膜理论：电解抛光时试件表面上会形成一层厚薄不均匀的粘性薄膜，此薄膜具有很大的电阻，会在很大程度上影响抛光电流的大小。人们针对电解抛光技术的作用机理已展开了大规模的研究工作，并在逐渐探索电解抛光技术在现代工业技术中的应用。目前，电解抛光技术已在金属精加工、金相样品制备以及装饰行业、生物医学、尤其在航空、航天领域得到不同程度的应用。
随着现代工业技术的发展，传统的机械抛光工艺显然已经无法满足一些高精密仪器对零件表面抛光精度的要求。然而，电解抛光不仅可以消除残余应力，还可以优化金属的表面组织（电解抛光后工件表面的铁和碳分布更加均匀），更重要的是它可以加工传统的机械抛光所不能加工的曲面、锥面以及孔等工程复杂结构。
在实验室条件下，传统的机械抛光工艺和电解抛光工艺的效果图分别如图1和图2所示。由图1可以看出，经机械抛光后的工件表面，有纵横错乱的划痕；而且，由于受力不均匀，导致划痕深浅不一，很难靠机械打磨抛光消除划痕，这样抛光的质量就无法保障。由图2可以看出，经电解抛光后的工件表面，金相组织分布均匀、规则，并且没有明显的划痕。相比之下，电解抛光的优越性也就不言而喻。
当然电解抛光工艺也会带来一些问题，比如抛光后废液的处理问题，过度抛光造成对金属表面的过度腐蚀问题等等，这些问题需要进一步的研究处理。
电解抛光工艺的抛光效果与工件材质、电流密度大小以及电解液的温度等参数密切相关，合理的控制这些工艺参数才能得到令人满意的理想表面。为了改善工件表面的粗糙度，以便更好的检测其金相组织，本文着重研究电流密度、电解液的温度以及阴阳极间的距离对电解抛光效果的影响。
2 研究内容及原理
2.1 实验原理
电解抛光是一种电化学溶解过程，以待抛光工件做阳极，不溶性金属为阴极，把两极同时浸入到电解槽中，当两者相距适当的距离，并在适当的电流密度和温度的条件下，通以直流电流，阳极会产生有选择性的溶解，从而达到降低工件表面粗糙度的目的。
具体抛光过程如下：抛光前试样的微观不平整性如图1、图2所示，其抛光原理图如图3所示：
利用图3所示的装置对图3所示表面凸凹不平的试样进行电解抛光。根据薄膜理论，图3中A点的薄膜厚度比B点较薄，这样凸出部分的薄膜对电解液的扩散作用就较剧烈，加之该处的电解液厚度相对B点较薄，使得该处电阻值相对较小，故电流密度相对较大，这样，A点就会被电解作用迅速溶解。而相对A点较低凹的B点，薄膜厚度较厚，其对电解液的扩散作用较弱，加之其对应的电解液厚度较厚，使得相应的电阻较大，故电解时的电流较小，导致其溶解速率相对A点较慢。经过一定时间的电解抛光，就会使凸起部分逐渐变得相对平坦，待抛光工件表面就可以达到理想的抛光效果。
2.2 实验主要内容
根据电解抛光的原理，用表1所示材质型号的工件做阳极，不溶性金属为阴极（本实验用耐腐蚀性较强的316LSST型号的不锈钢作为阴极材料），采用国产通用金属电解液，探索不同材质的阳极材料在以下因素的作用下的电解抛光效果：
1）不同的电流密度；2）不同的阴阳极间距离；3）不同的电解液温度。
3 实验设计及相关过程
由于这三个因素之间相互影响，本实验对影响电解抛光的主要影响因素采用控制变量的思想，探究各个因素对电解抛光的影响机理。
在电解抛光过程中，为了消除由于电流的改变而引起的电解液温度的上升，本实验采用在电解液周围通以流动的0℃的冷水来维持电解液温度的相对恒定；为了消除抛光过程中电解液浓度的变化对抛光效果的影响，本实验采用如下图4所示的电解液流动装置，设置流入的新电解液和流出的旧电解液流速相等，来维持电解液浓度的相对恒定。
整个实验过程主要分为以下三个部分：
3.1 抛光前处理
由于工件在制作、搬运过程中，表面难免染上油污。为了避免油污对电解抛光时工件导电能力的影响，抛光前需要对工件进行去油处理。
由于本实验所用的阳极材料表面粗糙度过大（Ra：2.8～3.5），为了缩短电解抛光时间，在电解抛光前对阳极材料做了人工打磨处理（处理后的Ra：1.0～2.0）。
3.2 电解抛光
电解抛光过程主要分为以下三个阶段。
第一阶段：探究不同电流密度对电解抛光效果的影响。通过设定不同的电流密度（电流密度为电流强度除以抛光工件表面积，由于抛光工件表面积是确定的，因此本文通过控制电流强度间接地控制电流密度。），每组抛光30分钟，每隔5分钟测量一次，得到抛光前后工件表面的粗糙度（每个工件选抛光区域的五个不同位置测量，并取平均值）的大小作为衡量电流密度对抛光效果的影响指标，通过对比分析得到相应的最佳抛光电流密度。
第二阶段：在最佳电流密度的基础上探索工件摆放位置的不同对抛光效果的影响机理。本实验阴阳极之间总距离为97.44mm，分为10格，每格为9.744mm，本文中用位置n代表阳极表面距离阴极表面的距离n×9.744mm，如图6所示。用第一阶段得到的每种材料的最佳抛光电流，设置阳极的不同位置，通过测量抛光前后工件表面的粗糙度来确定最佳的阴阳极间距。
第三阶段：在最佳电流和最佳摆放位置的基础上探究温度对电解抛光效果影响。定义不同温度下单位时间粗糙度下降百分比：
，
其数值越大，代表抛光效果越好，出现负值表示抛光后粗糙度增大。
3.3 抛光后处理
刚抛光的工件表面温度较高，如果直接暴露在空气中，很容易被空气中的氧气及水蒸气重新腐蚀而导致生锈，所以刚抛光过的工件表面要及时的做相应处理，例如打油或者涂蜡等简单措施，以确保工件在不被二次腐蚀的条件下冷却至室温。同时，电解抛光过程中在金属表面所形成的氧化膜还可以有效防止金属表面的再次腐蚀。
4 实验数据分析及结论
4.1 实验结果讨论与分析
在电解抛光的实验过程中发现，不锈钢表面粗糙度随电流密度变化曲线如图7所示。从图中可以看出，当电流密度小于某一特定数值I1时，工件表面的粗糙度会随着电流密度的增大而减小。但当电流密度大于I1时，出现了随着电流密度的增大和抛光时间延长，反而会造成工件表面粗糙度上升的现象。本文认为这是由于电流密度过大导致电解液对工件表面的过度腐蚀造成的。而当电流密度继续增大到I2 时，工件表面的粗粗度再次下降，这是电解液对工件表面的二次抛光的结果。
在实验后期的数据分析处理过程中发现，不锈钢材料的单位时间粗糙度下降百分比呈现如图8所示的变化趋势。由图可知，在温度低于T1的抛光条件下，抛光后工件表面的粗糙度大于抛光前工件表面的粗糙度。通过观测有关试件此温度下抛光后的表面金相组织，发现其表面出现了一层分布不均匀的致密薄膜。经过查阅资料，并对相关数据进行分析，本文认为，可能是由于此温度相对较低，导致工件表面发生钝化现象。由于钝化膜在工件表面分布不均匀，导致形成钝化膜的部位不能继续被电解液腐蚀，而未形成钝化膜的部位则继续被电解液腐蚀，造成同一工件表面的不均匀腐蚀，最终导致工件表面粗糙度抛光后反而增大的现象。当温度高于T2时，由于温度过高，电解液的活性较大，工件表面出现一定程度的过度腐蚀，导致单位时间粗糙度下降百分比呈现减小趋势。
4.2 实验结果汇总
电解抛光的效果，受到各方面因素的相互影响。为了减小实验量，本实验做出了合理的假设，在忽略次要因素（如抛光前的人工处理时，工件表面粗糙度不一致，抛光过程中电解液浓度的变化以及阴极材料的不同对实验结果的影响等）的影响的基础上，对本实验所要研究的主要因素进行着重研究。通过对大量实验数据的整理和分析，根据不同条件下的粗糙度变化曲线，总结归纳出不同材料的最佳抛光工艺条件，汇总见表2所示。
参考文献
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光电探测技术范文5
关键词：广播电视；发射天线；技术维护；常见故障；解决对策
广播电视事业是我国社会主义建设事业中的重要组成部分，具有教育并引导人民群众精神文化需求的作用。尽管我国广播电视行业在发展过程中技术方式不断完善，维护制度也逐渐健全，但发射天线在技术维护上仍存在一定不足，一定程度上制约着广播电视工作质量。在此种情况下，积极探讨广播电视发射天线技术维护过程中的常见故障问题，并提出科学化的解决策略，具有一定重要性和紧迫性。
1 广播电视发射技术的维护现状
1.1 技术维护工作机制方面
广播电视发射天线技术，指的是通过相关硬件设施覆盖和接收广播电视信号过程，在实际维护中，相关工作机制存在一定缺陷，应对自然灾害、突发事件的机制仍不完善，缺乏科学合理的应急预案，或预案仅停留在理论上，未能够得到有效应用，这影响了技术维护工作的科学性、协调性。此外，在技术维护上，往往侧重于发射设备，而忽视了对附属设备和环节的维护，从而增加了事故发生的几率及严重程度。
1.2 技术维护管理方面
从目前形势上看，广播电视发射天线技术维护管理制度不健全，技术维护管理缺乏保障。同时，技术维护管理人才队伍参差不齐，人员构成较为复杂，且呈现年轻化趋势，维护工作自觉性不够，积极性不高，学习主动性不强。这给广播电视发射天线技术的维护管理工作增加了难度，影响了广播电视的正常、稳定运行。因而，须制定和完善一整套科学、合理、系统的技术维护管理制度，以提高技术维护管理的水平，为广播电视传输发射的“高质量、不间断、讲效益、重安全”提供强有力保障。
1.3 技术维护资源方面
在维护过程中，广播电视发射技术维护资源亟需整合与共享，须加强竞争与合作，谋求更好、更快发展。从目前情况上看，广播电视发射台管辖系统相对独立，缺乏相应的技术维护交流与合作，技术维护资源共享性、互补性差，这就造成了两极分化的技术维护格局，技术水平差距加大。若不采取有效措施，将会影响广播电视事业的协调、可持续发展。
2 广播电视发射天线技术维护中的常见故障
2.1 回波损耗方面
回波损耗，又称反射损耗，指天线输入端口的阻抗偏离标准阻抗的时，引起能量损失的现象。广播电视发射天线中的回波损耗大小与天线的配比成反比例关系，若计算结果越大，则天线匹配程度越强。回波损耗是无线输入装置上常见的故障，影响了天线信号的接收、传输及覆盖。
2.2 驻波比的浮动方面
广播电视发射中的驻波比，是发射天线上电流的最大值与最小值的比值，与回波损耗相反，驻波比的比值越大，则越不容易匹配，反之亦然。被反射的电波在发射台输出口也可产生相当高的电压，有可能损坏发射台。
3 广播电视发射天线技术维护中常见故障的对策
3.1 天线的检查和维护
为确保广播电视发射天线技术维护故障问题得以有效解决，应当充分做好天线的检查和维护工作，对广播电视发射天线定期进行检测和维护，结合地区环境以及温湿度条件等，合理选定检测和维护周期，并在实际检测与维护的过程中掌握好广播电视发射天线的检测量，实现人力、物力、财力资源的优化配置，在保证广播电视发射天线整体检测质量的基础上，节约检测和维护成本，进一步提高检测的有效性。在广播电视发射天线检测与维护的过程中，相关工作人员应当选取具有代表性的检测区域，针对具有奠定特征的发射天线常见故障问题进行妥善处理，定期更换广播电视发射天线中天线调片设备以及桅杆等重要装置，从而保证整个系统的安全稳定运行。
3.2 铁塔的维护
在广播电视发射天线技术维护工作中，广播电视铁塔的维护也是一项重要内容，科学且高效的铁塔维护能够对广播电视发射天线进行妥善安置，因此相关工作人员应当积极采取有效措施对铁塔进行技术维护，促进常见故障问题的有效解决。广播电视铁塔大多建立于电视大楼的边上或顶部位置，其所处环境特殊，导致其长期受到外界自然条件的影响，极易出现多种故障问题。在日常检测与维护工作中，应当密切关注铁塔表面是否出现腐蚀或变形等情况，一旦发现立即采取相应措施进行处理，保证技术维护的有效性。在广播电视发射天线技术维护工作中，通常以半年作为铁塔的检测与维护周期，若实际环境条件特殊，则应适当调整检测与维护周期。一旦遇到地震或台风等自然灾害，或气候条件恶劣，出现冰冻或暴雨等天气，应当做铁塔进行加固处理，以免影响广播电视发射天线内部系统的正常运转。
3.3 馈管的检查和维护
在广播电视发射天线技术维护工作中，馈管的检查与维护是一个重要环节，其技术维护的有效性直接影响着广播电视发射信号的稳定性和可靠性。馈线外面是铜线，将铜线转换成铜管后，馈管得以形成，在广播电视信号发射过程中，馈管与馈线同时作用，实现高频信号的传播，芯线与馈线之间形成一个区域范围，以供电磁波来回发射运动，馈线外部屏蔽层能够为信号的稳定传输提供可靠的保证，减少外界信号干扰，并减少信号中途损耗，保证广播电视信号发射的稳定性和有效性。因此在广播电视发射天线技术维护过程中开展馈管的检查与维护时，应当及时检查发射机与馈管的接口部位是否良好，避免接口处出现打火现象，确保接口处性能稳定且满足广播电视信号发射的实际需求。相关工作人员应当对变阻器与馈管接口处进行严格检查，争取在第一时间发现其松动情况，并进行妥善处理，提高接口部位的牢固性，最大程度上避免由于接口松动而出现漏水现象，降低对整个馈管系统的影响。除此之外，应当及时检查电缆的接触性能并做好技术维护，保证馈管系统的安全稳定运行。
结束语
总而言之，现代社会经济和科学技术飞速发展，广播电视事业也面临着新的发展形势，但当前我国广播电视发射天线在技术维护上仍存在诸多故障问题，一定程度上制约着整个广播电视工作质量和效率，因此在实际工作中应当充分做好广播电视发射天线的技术维护工作，保证广播电视设备的安全稳定运行，提高信号传输质量和可靠性，从而推进整个广播电视行业的现代化发展。
参考文献
[1]俸琼.广播电视发射天线技术维护的常见故障及对策研究[J].电子技术与软件工程，2014（01）：59-60.
[2]吴智义.广播电视发射天线技术维护常见故障与对策[J].信息与电脑（理论版），2014（08）：200.
光电探测技术范文6
关键词：雷达探测技术 对抗分析 未来发展
中图分类号：TN974 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）06-0219-01
随着雷达技术日趋完善，其作用及功能也变得更加丰富，在军事中发挥着日益重要的作用。因此有必要了解雷达技术概况及其工作原理，本文中主要阐述雷达探测技术的对抗内容，并对技术发展进行展望。
1 雷达技术工作原理分析
雷达技术的本质就是检测时利用无线电波的技术，随着科技发展进步，雷达技术的任务也从原先单一的测量目标方位、距离等发展成为更为精确的检测，因此现代雷达技术有着更好的稳定及抗干扰性。雷达技术作为一种技术探测手段，被广泛应用在各个领域。实际中对雷达的分类方法较多，每种分类方法都有自己的依据，详细情况如表1所示。
目前雷达技术在军队中得到广泛应用，其中利用雷达探测技术可以对地方通信设施、指挥中心等地面目标进行严密监视，确保战争天平倾向我们一方。因此接下来本文中重点探讨雷达探测技术的对抗。
2 雷达探测技术的对抗分析
雷达探测技术的对抗将是未来战争中的敌我双方的一种较量，其结果直接影响到战争的胜败。具体到战争中来说，雷达探测技术的对抗主要包含以下方面的内容。
2.1 示敌以假
现代战争中可以利用雷达探测技术向敌人施放假的军事讯息，以干扰及迟缓地方的军事行动，通常情况下示假包括两方面的内容：目标示假及行动示假。目标示假就是为了迷惑敌人采用一些虚假的目标，但这些虚假目标却有着真目标的特征，比如常见的假机场、假港口等；后者就是为有效迷惑对方采取的虚假行为。当敌方卫星通过时，为掩盖敏感地区的真实情况，采用遮盖物或施放烟幕的方式隐蔽重要目标的相关信息。
2.2 反制探测
反制探测就是采取行动直接摧毁敌方的探测基地，包括动能及辐射摧毁两种。前者由导弹系统与控制系统组成；后者指的是一些高科技武器，比如激光武器等。通过这两种方式反制敌方的雷达探测技术。
2.3 干扰探测
干扰对方探测信号的方式也可以分为无源及有源两种。无源干扰指的是为确保目标安全采用无源干扰材料或器材改变其本身的电磁波反射特性，降低目标和背景的电磁波反射或辐射差异可以实施对光电侦察和光电精确制导武器系统的干扰；有源干扰就是阻止对方接收机接受信息采用噪声或类似干扰信号淹没或遮盖有用信号。实际中有缘干扰设备主要包括激光干扰机、红外干扰机等。
2.4 藏匿行踪
为确保战场目标的安全采用一些诸如迷彩、隐形等技术措施防止地方探测设备发现或识别就称为隐真，有效的隐真手段可以大幅度降低对方卫星的成像概率。比如在使用迷彩伪装时要根据目标地点背景进行选择。在一些背景单调诸如沙漠、草地等可以使用与背景相同的保护色彩。而在斑驳背景下则使用一些多色斑点图案的仿造迷彩。
3 以雷达技术发展规律分析探测技术对抗的发展趋势
通过实践分析发现雷达技术发展过程中具备一定的规律性，这些规律在雷达技术发展过程中发挥着重要作用。
3.1 雷达技术发展规律特点
（1）广泛占用频谱资源。雷达技术发展中有着较高的纵向定位分辨力，除此之外为让雷达横向定位有着更高的分辨精度，就需要占用大量的空间谱。从而确保雷达可以通过多种方式测量目标。
（2）由低到高维度特点。雷达系统的维度包括观测角度覆盖、探测器构型与信号空间维度。雷达设备的监测维度存在由少到多的纬度特点，在雷达装备系统发展的过程中按照相应的规律进行。因此目前这种规律是划分雷达发展阶段的一种比较重要的依据。
（3）受到众多因素影响。雷达技术发展过程中并不是一帆风顺的，会受到各种因素的影响，这些因素可以简单概括为三个方面：环境、目标以及任务因素。
3.2 雷达探测技术的对抗的发展
结合雷达技术的发展规律特点可以判断出探测技术的对抗将向着多元化、综合化等方面发展。现如今随着光电干扰技术的发展完善，很容易干扰单一波段的光电设备。比如现如今军队中的光电复合告警装备，就可以根据实际战术需要，在受到不同波段光电威胁时可以根据需要自主进行复合探测和数据融合处理；未来战争中，采用单一波段的光电对抗设备来对抗多波段光电探测和光电精确制导武器是难以奏效的，必须采用可探测干扰各主要波段光电威胁的光电探测干扰一体化、软硬杀伤一体化的综合光电对抗系统，来对抗多类型、多目标、多批次的光电精确制导武器；随着新能源、新材料和新技术的研究和应用，光电对抗手段更加丰富全面。新型光电探测技术使得光电侦察告警的精度和作用距离明显改善。各种抗干扰措施综合使用，将进一步提高武器装备的抗光电干扰效能；就现如今的情况来看，光电对抗设备的作战平台已经朝着多元化方向发展，从原先的陆海基向着空基与天基发展。世界各个国家都在争夺制空权，其中美俄等国家在发展卫星技术的基础上，正利用激光技术研发反导与反激光武器。
4 结语
总而言之，雷达探测技术在我国国民经济发展中发挥着重要作用，经过一段时间的技术沉淀其技术水平已达国际先进行列。因此我们有必要了解雷达探测技术的对抗内容及其未来发展趋势，确保国防安全。不管怎么说，相信在未来很长一段时间内雷达探测技术的对抗将是国与国战争的主要手段。
参考文献
