金多1 李川2 褚达3
重庆川仪自动化股份有限公司技术中心 重庆 401121
摘要：计算机技术与微电子技术的快速发展，为自动化仪表测量工作效率的提高带来了巨大的推动力，光电技术为自动化仪表智能化技术的主要内容，通过对其应用的研究，对传统自动化仪表测量质量与效率的提升均具有重要意义。本文对光电技术在自动化仪表测量中的应用原理进行了分析，并结合以往实施经验，确定了技术应用要点，并从不同方面进行了详细分析，采取有效的措施来进一步提高其应用效果。
关键词：光电技术；自动化仪表测量；光电传输
引言
就社会生产现状来看，自动化水平不断提高，自动化控制技术在各个领域中所占据的比重也在不断增加。而光电技术在自动化仪表测量中的应用，可以实施的范围更为广泛，实现了对各项参数的自动化测量，能够降低工作人员工作程度，同时也可以降低测量误差，对提高测量结果具有重要意义。
1光电技术在自动化仪表测量中应用原理分析
光电技术[1]在自动化仪表测量过程中的应用，主要是作用于测量检测仪器，即利用光纤、光信号等将测量信号传送到接收电路，利用光电转换装置将光线传来的光信号还原为电信号，然后在利用信号调节器预处理装置恢复成最初要测量的电信号。其中，光电传输系统最后利用光电二极管与发光二极管组合成的光电转换装置。
2 光电传输系统组成原理分析
光电传输系统一般由光源、发射电路、光纤以及光检测器接受电路组成，如图1所示。其中，发射电路包括信号处理、E/O以及调制结构，主要作用是将测量信号转换成便于调制的信号，然后利用被调制好的信号来促进发光二极管工作，最终将电信号转换为光信号[2]。而接收电路主要分为光电转换、信号调解以及处理三部分组成，主要起到将光纤传进来光信号转换为电信号的作用，然后利用信号调解以及处理装置将其恢复为最初被测量的电信号。对于光电传输系统来说，一般是选择用光电二极管或者发光二极管来组成光电与光电转化装置，并且一般传输系统会选择用光纤或者多模光纤。
图1 光电传输系统组成
3光电技术在自动化仪表测量中应用分析
3.1 软件控制系统
以下从VC语言和数字图像两部分对系统软件的控制系统进行探讨。第一部分，将VC语言作为操作平台，并与数据库的管理系统相互结合，形成完整控制系统的软件。该软件控制方式主要为利用计算机，对指针表测试点进行设置，一般来说，测试点数量为5个。设置后，分别将5点与5安点一一对应，借助计算机具备的网络功能，发射信号，经电流运动，待指针和表盘20°刻度相互重合后，计算机可重新发出信息，读取数据，并对测量结果进行储存，依据此方法分别测量5点，测量后打印证书[3]。第二部分，先对系统软件指针和表盘刻度的信号进行处理，后经制定滤波器对噪声信号予以处理，提取图像，对噪声干燥起到抵抗作用，使数据提取准确性大大增加。除此之外，还可在拟合工序中运用最小二乘法，提高拟合度的精密性。据研究，采用该方式，精确度至少可提高5倍。
3.2 光电技术成像系统
现在所应用的光电系统主要是利用远心光学系统将被测仪表表盘与指针图像摄入到CCD表面，然后受到驱动器影响，将载有表盘与指针信息的视频信号传送给A/D数据采集系统来完成模数转换。转换成功后数据将会以矩阵的形式被保存与存储器中，利于计算机完成成像数据的识别。一般情况下会选择用10m×10m作为单位尺寸，而元数面阵CCD则是1024~1024，此种同轴照明方式可以通过自动可调节光源亮度来实现[4]。
4光电技术在自动化仪表测量中应用注意要点
自动化仪表测量在实施工作中，均需要配置相应的有源设备，这样就决定了高压端口供电电压的稳定性会对最终的测试结果精确性造成影响。目前我国光电系统高压侧供电方式主要包括三种，即利用高压母线进行传输供电、利用高压电池供电以及低压侧电能转换为光能并利用光线传送到高压端口，在面对不同的供电方式时，必须要采取相应的措施进行维护，确保供电效果不会对最终测量精确性造成影响。对于高压母线传输供电方式来说，如果流经母线内部的电流过小，则会对传输电流的供电效果造成影响，而如果供电电流过大，则会对整个电路的运行稳定性造成影响，出现电路损坏的问题[5]。针对此类问题，在对系统进行设计时，即需要在母线端口与光电系统前端部位设置变压器，来完成供电线路中电流强度的控制，提高系统供电的稳定性，降低其对自动化仪表测量结果的影响。
5 结束语：
光电技术[6]在自动化仪表测量中的应用，对提高测量结果的精确性具有重要意义，但是在应用工程中也会受到各项因素的影响，想要提高其应用效果，就必须要了解其所具有的特点，以及光电传输系统运行的原理，然后在此基础上来对各方面的应用进行分析。从不同的控制系统着手，采取合理的措施进行研究，同时还应做好源供电电流的控制，提高其运行稳定性，以免对测量结果的精确性造成影响。
参考文献：
[1]邵明礼.自动化仪表测量中光电技术及其应用[J].电子世界，2013，05：61-63.
[2]王洪亮.自动化仪表测量中光电技术及其应用[J].科技传播，2011，21：110.
[3]赵宏泽.自动化仪表测量中的光电技术及其应用[J].科技创新与应用，2014，27：127.
[3]韦贵兵.光电技术在自动化仪表测量中应用的价值分析[J].电子世界，2014，18：140.
[4]董莉梅.浅谈自动化仪表测量中光电技术的应用[J].四川水泥，2014，09：168.
[5]邵明礼.自动化仪表测量中光电技术及其应用[J].电子世界，2013，05：61-63.
[6]揭峰.光电技术在传感测量中的应用[J].科技视界，2013，04：39+100.
论文作者:金多1,李川2,褚达3
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/7
标签：光电论文; 测量论文; 自动化仪表论文; 技术论文; 信号论文; 系统论文; 电信号论文; 《防护工程》2018年第9期论文;