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红外通信技术

红外通信技术
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红外通信技术

摘要红外通信技术作为技术成熟、应用广泛的无线短距离通信技术,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,本文介绍了红外通信技术的概念、特点及通信协议,指出了红外通信技术的优势和重要性,并讲述了红外通信技术在实际生活中的应用和特点。

关键词红外通信技术通信协议

前言

1800年,英国的William Herschel利用棱镜折射太阳光,发现了红外谱线和红外辐射,从此,一种完全新颖的学科诞生了。红外技术经过两百多年的发展已经日臻成熟,并且已有众多学科分支,红外通信技术就是其中的重要一门,红外线通信是一种便宜、近距离、无线、低功耗、保密性强的通信方案,重要利用于近距离的无线数据传输,也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),红外线接口的速度不断进步,应用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。

1.红外通信技术的概念

红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。吸收端将吸收到的光脉转换成电

信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。

简而言之,红外通信的本质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以方便用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2.红外通信技术的特点

红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统。其主要应用:设备互联、信息网关。设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持其特点主要有:

1.通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。

2. 主要是用来取代点对点的线缆连接。

3. 新的通信标准兼容早期的通信标准。

4.小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强。

5. 传输速率较高,4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经发布。

6.不透光材料的阻隔性,可分隔性,限定物理使用性,方便集群使用:红外线技术是限定使用空间的。在红外不传输的过程中,遇到不透光的材料,如墙面。它就会反射,这一特点,确定了每套设备之间,可以在不同的物理空间里使用。

7.无频道资源占用性,安全特性高:红外线利用光传输数据的这一特点确定了它不存在无线频道资源的占用性,且安全性特别高。在限定的空间内使用进行窃听数据可不是一件容易的事。

8.优秀的互换性,通用性。因为采用了光传输,且限定物理使用空间。红外线发射和接收设备在同一频率的条件下,可以相互使用。

9.无有害辐射,绿色产品特性:科学实验证明,红外线是一种对人体有益的光谱,所以红外线产品是一种真正的绿色产品。

此外,红外线通信还有抗干扰性强,系统安装简单,易于管理等优点。

3.红外通信协议

红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波,其频率高于微波而低于可见光,是一种人的眼眼看不到的光线。目前无线电波和微波已被广泛应用在长距离的无线通信中,但由于红外线的波长较短,对障碍物的衍射能力差,所以更适合应用在需要短距离无线通信场合点对点的直接线数据传输。为了使各种设备能够通过一个红外接口进行通信,红外数据协议(InfraredDataAssociation,简称IRDA)发布了一个关于红外的统一的软硬件规范,也就是红外数据通讯标准。

红外数据通讯标准包括基本协议和特定应用领域的协议两类。类似于TCP-IP协议,它是一个层式结构,其结构形成一个栈,如图1所示。

其中基本的协议有三个:①物理层协议(IrPHY),制定了红外通信硬件设计上的目标和要求,包括红外的光特性、数据编码、各种波特率下帧的包括格式等。为达到兼容,硬件平台以及硬件接口设计必须符合红外协议制定的规范。②连接建立协议(IrLAP)层制定了底层连接建立的过程规范,描述了建立一个基本可靠连接的过程和要求。

③连接管理协议(IrLMP)层制定了在单位个IrLAP连接的基础上复用多个服务和应用的规范。在IrLMP协议上层的协议都属于特定应用领域的规范和协议。④流传输协议(TingTP)在传输数据时进行流控制。制定把数据进行拆分、重组、重传等的机制。⑤对象交换协议(IrOBEX)制定了文件和其他数据对象传输时的数据格式。⑥模拟串口层协议(IrCOMM)允许已存在的使用串口通信的应用象使用串口那样使用红外进行通信。⑦局域网访问协议(IrLAN)允许通过红外局域网络唤醒笔记本电脑等移动设备,实际远程摇控等功能。

4.红外通信技术的应用

传统的红外通讯应用主要在与家电和汽车防盗遥控器方面,由于调制技术、相关收发器技术的快速发展,红外传输应用也发生了质的飞跃。1993年国际红外线协会在美国成立,积极整合建立红外传输的标准,极大地推动了红外产品的发展。

2000年全球已有1.7亿台配有国际红外线协会模组的电子产品进入市场,尤其在电子游戏机市场有极大的潜力。2001年,在信息收发模组方面,由于国际红外线协会模组的价格已从早期的5美元降至2美元,国际大厂纷纷在亚太地区一些劳动力相对低廉的地方寻求加工场所,估计年产值将有1亿多美元的规模,当时一些IC设计公司、系统与应用软件厂商已积极投入应用产品的研究与生产,目前已经形成一定规模。

个人笔记本、PDA、数码相机等产品的普及带动了红外传输的发展。国际红外线协会1994年推出了1.0版红外线资料交换标准,传输速度为115.2Kbps,目前的最大传输速度最大速率已达4Mbps以上。2006年,红外无线技术已经有了庞大的用户群。当时红外数据通讯技术(IRDA)已拥有每年一亿五千万套的设备安装量,并且它保持着每年40%的高速增长。强劲的增长数字表现在全球范围内厂商对于红外通讯仍持有的乐观态度,红外通讯技术已被全球范围内的众多软硬件厂商所支持和采用,目前主流的软件和硬件平台均提供对它的支持。手机市场上,各大主流厂商也早已在其产品中配套支持了红外通

讯技术。从当前的情况来看,红外技术无论是从应用覆盖度,技术成熟度和用户接受度来说,都在各类无线通讯技术中处于领先地位。

在遥控器市场方面,市场研究机构Instat公司预测,2005年,全球应用于IrDA领域的8位控制器的单位出货量将达到2.06亿个,到2009年将达到3.73亿个。据介绍,Zilog公司自1993年进入远程控制市场以来,产品销量以超过2.75亿,2004年公司交付了大约4,000万片的IrDA相关芯片。目前,公司的IrDA芯片的解决方案型号已超过12,000种,所服务的遥控器品牌也超过1,300种,客户包括飞利浦、三星、索尼、Yamaha,东芝,微软等。目前全球万能红外遥控器市场占到了70、80%的市场份额,特别是在欧美市场等。

4.红外通信技术的发展

目前,符合红外通信标准请求的个人数字数据助理设备、笔记本计算机和打印机已推向市场,然而红外通信技巧的潜力将通过个人通信系统(PCS)和全球移动通信系统(GSM)网络的建立而充分显示出来。由于红外连接本身是数字式的,所以在笔记本计算机中不需要调制解调器。预计在不久的将来,红外技巧将在通信领域得到广泛利用,数字蜂窝电话、付费电话等都将采用红外通信技术。红外通信技术的推广意味着膝上计算机用户不用电缆连接的新潮即将到来。由于红外通信具有隐蔽性,保密性强,故国外军事通信机构历来器重这一技巧的开发和利用。这一技巧在军事隐蔽通信,特别是军事机密机构、边海防的端对端通信中将施展出重要的作用。正如前面所述,它还将对计

算机行业产生冲击,对未来数据通信产生重大影响。

结束语

红外线自1800年被发现以来,人们对它的研究从来没有停止过,目前已经开发出了众多的应用产品,从医疗、检测、航空到军事等领域,几乎处处都能看到红外的身影。但人们对她的研究仍然延续,时不时出现的新发明新应用,带给我们惊讶与感叹,人类对这座宝藏的开发还远远不够,红外产业还有广阔的扩张空间,红外通信定将愈走愈远!

参考文献

1.蒋俊峰. 基于单片机的红外通信设计[J]. 电子设计利用,2003. 11

2.罗兆虹等红外通信技巧在电能表数据交换中的利用[J]. 电测与仪表,2002.

12

3.郭迪忠红外电子技术国防工业出版社1986

红外光谱技术及其应用进展

红外光谱技术及其应用进展 苏雄200910835319 集宁师范学院化学系09级化学3班内蒙古乌兰察布市 012000 摘要 波数13000~10cm-1或波长0.75~1000μm之间称为红外区,在此范围内的物质吸收红外辐射后,因分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱技术的发展进程和红外光谱技术分析速度快,分析效率高,分析成本低,测试重现性好等特点。红外光谱技术在制浆造纸工业中木素的定性和结构分析、木素的定量分析、研究纤维素的结晶结构、测定纸浆Kappa 值等,以及在临床医学和药学方面,农业方面,以及食品方面在食品中农药残留检测、环境科学中水环境监测、固体环境监测、气体环境监测,石油工业中对于油品成分,含量等方面的分析有广泛应用。 关键词 红外光谱;特点;应用 引言 分子振动、转动、或晶格等运动产生偶极矩变化,形成可观测的红外光谱。红外光谱广泛应用于分子结构的基础研究和化学组成的分析领域, 对有机化合 物的定性分析具有鲜明的特征性。因此,红外光谱有化合物“指纹”之称,是鉴定有机化合物和结构分析的重要工具。由于其专属性强各种基因吸收带信息多,固可用于固体、液体和气体定性和定量分析[1]。由于用红外光谱作样品分析时基本不需要处理,且不破坏和消耗样品,自身又无环境污染,因而被广泛运用,目前红外光谱广泛已应用于制浆造纸工业、临床医学和药学方面、农业方面、食品方面、环境科学、石油工业等学科领域,并随着技术和研究的深入越来越受到重视。 1、红外光谱法的基本原理 红外吸收光谱是由分子振动能级的跃迁同时伴随转动能级跃迁而产生的,因此,红外光谱的吸收峰是有一定宽度的吸收带。物质吸收红外光应满足两个条件,即辐射应具有刚好能满足物质振动能级跃迁时所需的能量;辐射与物质之间有偶合作用。因此当一定频率的红外光照射分子时如果分子中某个基团的振动频率与其一致,同时分子在振动中伴随有偶极矩变化,这时物质的分子就产生红外吸收。

红外热成像技术应用与发展

红外热成像摄象机在智能视频监控中的应用与发展 一、引言 1672年,牛顿使用分光棱镜把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光,证实了太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成。1800年,英国物理学家 F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,偶然发现放在光带红光外的一支温度计,比其他色光温度的指示数值高。经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。于是他宣布:太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。这种红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000μm的电磁波。其中波长为0.78 ~1.5μm 的部分称为近红外,波长为1.5 ~10μm的部分称为中红外,波长为10~1000μm的部分称为远红外线。而波长为2.0 ~1000μm的部分,也称为热红外线。 红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。这种红外线辐射是,基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动,并不停地辐射出热红外能量。分子和原子的运动愈剧烈,辐射的能量愈大;反之,辐射的能量愈小。 在自然界中,一切物体都会辐射红外线,因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差,可以得到不同的红外图像,称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是目标表面温度分布的图像。或者可以说,它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布,而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。运用这一方法,便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温,并可进行智能分析判断。 众所周知,海湾战争已成为展示高科技武器使用先进技术的平台。在这些新科技中,红外热成像技术就是其中最为闪亮的高科技技术之一。红外热成像技术(Infrared thermal imaging technology)是利用各种探测器来接收物体发出的红外辐射,再进行光电信息处理,最后以数字、信号、图像等方式显示出来,并加以利用的探知、观察和研究各种物体的一门综合性技术。它涉及光学系统设计、器件物理、材料制备、微机械加工、信号处理与显示、封装与组装等一系列专门技术。该技术除主要应用在黑夜或浓厚幕云雾中探测对方的目标,探测伪装

红外通信电路

红外通信基本原理 红外通信是利用950nm近红外波段红外线作为传递信息媒体,即通信信道。发送端采用脉时调制(PPM)方式,将二进制数字信号调制成某一频率脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲形式发送出去;接收端将接收到光脉转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。 简而言之,红外通信实质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以便利用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道调制解调器。 https://www.wendangku.net/doc/1816205639.html,提示请看下 图: 2 红外通信接口硬件电路设计 单片机本身并不具备红外通信接口,但可以利用单片机串行接口与片外红外发射和接收电路,组成一个应用于单片机系统红外串行通信接口,如图1所示。 2.1 红外发送器

红外发送器电路包括脉冲振荡器、驱动管T1和T2、红外发射管D1和D2等部分。其中脉冲振荡器由NE555定时器、电阻(R1、R2)和电容(C1、C2)组成,用以产生38kHz脉冲序列作为载波信号;红外发射管D1和D2选用Vishay公司生产TSAL6238,用来向外发射950nm红外光束。 2.2 硬件电路 接口电路如图4所示,J1为红外发射/接收电路的发射信号和接收信号接口,可以用1 0Pi ns排线直接和SPCE061A的10B高8位相连,通过SPCE061A的IOB8输出38kHz的调制波,IOB8输出TimerA PW M脉宽调制输出。载波图如图3所示。 红外信号的调制主要有两种,一种是脉宽调制(PWM),一种是通过脉冲串的时间间隔实现信号调制的脉时调制(PPM),本文采用的方法是PPM。 61板是这个系统的控制核心,红外发射管选用的是由Visay公司生产的TSAL6238,用来发射940nm的红外光束,发射电路主要由电阻电容三极管和红外发射管组成,串行码的发送主要由TimerA定时器,IOB8编程为第二功能是由TimerA控制输出占空比可调的脉宽调制信号APWM0,产生38kHz的载波信号,如图5是38kHz的调制波。串行数据由单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管,利用两个红外发射管将38kHz的载波信号以光脉冲的形式向外发送。串行码为1时,打开输出,为0时,关闭APWM0输出(输出低电平)。用TimerB控制脉冲宽度。 红外发送器工作原理为:串行数据由单片机串行输出端TXD送出并驱动T1管,数位“0”使T1管导通,通过T2管调制成38kHz载波信号,并利用两个红外发射管D1和D2以光脉冲形式向外发送。数位“1”使T1管截止,红外发射管D1和D2不发射红外光。若传送波特率设为1200bps,则每个数位“0”对应32个载波脉冲调制信号时序,如图2所示。 https://www.wendangku.net/doc/1816205639.html,提示请看下 图:

红外通信技术

红外通信技术 摘要红外通信技术作为技术成熟、应用广泛的无线短距离通信技术,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,本文介绍了红外通信技术的概念、特点及通信协议,指出了红外通信技术的优势和重要性,并讲述了红外通信技术在实际生活中的应用和特点。 关键词红外通信技术通信协议 前言 1800年,英国的William Herschel利用棱镜折射太阳光,发现了红外谱线和红外辐射,从此,一种完全新颖的学科诞生了。红外技术经过两百多年的发展已经日臻成熟,并且已有众多学科分支,红外通信技术就是其中的重要一门,红外线通信是一种便宜、近距离、无线、低功耗、保密性强的通信方案,重要利用于近距离的无线数据传输,也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),红外线接口的速度不断进步,应用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。 1.红外通信技术的概念 红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号,通过红外发射管发射红外信号。吸收端将吸收到的光脉转换成电

信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。 简而言之,红外通信的本质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以方便用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。 2.红外通信技术的特点 红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统。其主要应用:设备互联、信息网关。设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持其特点主要有: 1.通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。 2. 主要是用来取代点对点的线缆连接。 3. 新的通信标准兼容早期的通信标准。 4.小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强。 5. 传输速率较高,4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经发布。

红外无线通信装置(非常详细的原理)

西南科技大学 自动化专业方向设计报告 设计名称:红外光通信装置 姓名:杨 * * 学号: 2 0 1 0 5 7 8 9 班级:自动 1 0 0 4 班 指导教师:武丽 起止日期: 2013年10月15日--11月9日 西南科技大学信息工程学院制

方向设计任务书 学生班级:自动1004 学生姓名:杨* * 学号:20105789 设计名称:红外光通信装置 起止日期:2013年10月15日---11月9日指导教师:武丽 方向设计学生日志

红外光通信装置 摘要:基于2013年电子设计大赛红外光通信装置题目的要求,设计了具有实际运用价值的红 外光无线扩音装置。该装置由音频放大滤波电路,SPWM音频信号比较调制器,红外载波信号发生器,红外接收器,功率放大电路,LC低通滤波等模块构成。由模拟电路搭建的红外光通信信道传送经过处理的连续的音频信号,并由后级电路还原传送出来的音频信号,让喇叭发出原始音频信号。该系统能够完整的将频率范围为300Hz-8KHz的音频信号通过红外光传送4m以 外并接收还原。 关键词:红外光通信;音频传送;SPWM载波 Design of Infrared Communication Device Abstract:The infrared communication device is based on the National Undergraduate Electronic Design Contest of 2013 , but it has more practical application value . This appliance contains an amplifier , SPWM modulator audio signal comparator , an infrared carrier signal generator , IR receiver , Power amplifier circuit , LC low-pass filter . The analog circuit structures of the infrared light transmitted through the communication channel continuous audio signal processed by the post-stage circuit to restore the audio signal sent out , so that the original audio signal horn . The system can be a complete frequency range of 300Hz-8KHz audio signals transmitted by infrared light and receive reduction up to 4m , temperature detection and transmission display . Keyword: Infrared light transmission ; Audio transmission ; SPWM 0 引言 现在市面上使用较为广泛的无线技术有红外光无线以及无线电技术。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术,无线电波是在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波,频率为300MHz-300GHz的电磁波称为微波,也称为“超高频电磁波”。其特点是:只能进行可视范围内的通信;大气对微波信号的吸收与散射影响较大;主要用于几公里范围内,不适合铺设有线传输介质的情况,而且只能用于点到点的通信,速率也不高,一般为几百Kbps。红外是一种无线通讯方式,可以进行无线数据的传输。自1974年发明以来,得到很普遍的应用,如红外线鼠标,红外线打印机,红外线键盘等等。

远程网络通信研究意义及发展现状

远程网络通信研究意义及发展现状 1远程网络通信的简介及意义 (1) 1.1 远程网络通信的背景 (1) 1.2 远程网络通信的概念 (1) 1.3 远程网络通信的意义 (2) 2远程网络通信的发展现状 (3) 1远程网络通信的简介及意义 1.1 远程网络通信的背景 计算机技术和网络技术带给现代社会的改变是划时代的。超容量的信息共享和快速的数字计算方式使得许多传统的社会服务工作改变了原有的模式,大大提高了社会的工作效率和学习效率。 二十世纪九十年代,随着信息技术和互联网的飞速发展,信息与网络技术被广泛应用到现代通信中,远程网络通信开始诞生。电脑中的远程控制技术,始于DOS时代,只不过当时由于技术上没有什么大的变化,网络不发达,市场没有更高的要求,所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是,随着网络的高度发展,电脑的管理及技术支持的需要,远程操作及控制技术越来越引起人们的关注。在世界各国,远程网络通信引起了广泛关注。美国作为信息技术高度发达的国家,在远程网络通信方面进行了大量的研究和努力。在中国,远程网络通信事业也处于蓬勃发展的阶段。 1.2 远程网络通信的概念 远程网络通信[1]技术是在网络上由一台电脑(主控端Remote/客户端)远距离去控制另一台电脑(被控端Host/服务器端)的技术,这里的远程不是字面意思的远距离,一般指通过网络控制远端电脑,不过,大多数时候我们所说的远程控制往往指在局域网中的远程控制而言,远程控制必须通过网络才能进行。主控

端和被控端可以是位于同一局域网的同一房间中,也可以是连入Internet的处在任何位置的两台或多台计算机。简单远程控制具有和木马相同的原理,远程控制一旦被居心不良者钻了空子,它的危害甚至比木马还要严重。远程控制具有很多功能,例如远程培训与教学、远程办公、远程管理与维护、远程监控。电脑中的远程控制技术,始于DOS时代,只不过当时由于技术上没有什么大的变化,网络不发达,市场没有更高的要求,所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是,随着网络的高度发展,电脑的管理及技术支持的需要,远程操作及控制技术越来越引起人们的关注。 1.3 远程网络通信的意义 随着社会、科技、经济的不断发展,远程网络通信的应用范围也在不断扩展。小到个人的使用,大到整个行业的应用。远程网络通信技术应用到了我们生活中的各行各业中,从银行、军事、机要部门等特殊行业领域到电业部门、邮政电信部门、商业部门、普通工矿企业、道路交通领域、卫生医疗部门以及宾馆酒店行业等等,其卓越的功能也日益受到各个应用行业的重视和青睐。远程网络通信是当前信息技术领域的热点,使用远程网络通信控制技术,我们可以克服因地域差异而造成的操作不便,让网络的效率得到更大的发挥。随着技术的发展与网络的普及,目前远程网络通信技术的应用领域已经相当广泛。我们不仅可以通过远程控制技术管理远端电脑,解决远端电脑的故障,与其他同事通过网络实现远程协作,一起编辑一份文档或者与其他团队成员交流信息,还可以在家里或旅途中使用公司内部网络的数据与办公设备,实现远程办公。此外,您还能让学员远程连接到您的电脑,实时学习软件的操作,或者与多位远程连接用户进行多点会话。对于个人用户而言,远程网络通信技术最具吸引力的莫过于可以遥控远端的电脑。用户可以在家中操作办公室里的电脑,或者在办公室里调用存储在家中的文档,同时还可以当一回专家,通过远程控制计算机为朋友的电脑排忧解难。

红外隐身原理及其应用技术

课程(论文)题目:红外隐身原理及其应用技术 内容: 1 背景 光电隐身技术可分为可见光隐身、红外隐身和激光隐身三大类。光电隐身起源于可见光隐身,成熟于红外隐身,发展于激光隐身。而现代红外隐身技术经历了探索时期(2 0世纪60年代以前)、技术全面发展时期(20世纪60~70 年代)和应用时期(20世纪80年代至今)。红外隐身技术于20世纪70年代末基本完成了基础研究和先期开发工作,并取得了突破性进展,已由基础理论研究阶段进入实用阶段。从20世纪80年代开始,国外陆海空三军研制的新式武器已经广泛采用了红外隐身技术。 红外隐身技术通过降低或改变目标的红外辐射特征,实现对目标的低可探测性。这可通过改进结构设计和应用红外物理原理来衰减、吸收目标的红外辐射能量,使红外探测设备难以探测到目标。 2 红外隐身原理 概述 从红外物理学可知, 物体红外辐射能量由斯蒂芬-玻耳兹曼定律决定: 式中W——物体的总辐射出射度; σ——玻耳兹曼常数; ε——物体的发射率; T——物体的绝对温度。 温度相同的物体,由于发射率的不同,在红外探测器上会显示出不同的红外图像。鉴于一般军事目标的辐射都强于背景,所以采用低发射率的涂料可显著降低目标的红外辐射能量。另一方面,为降低目标表面的温度,红外伪装涂料在可见光和近红外还具有较低的太阳能吸收率和一定的隔热能力,以使目标表面的温度尽可能接近背景的温度,从而降低目标和背景的辐射对比度,减小目标的被探测概率。 红外侦察系统能探测目标的最大距离R为: 式中J——目标的辐射强度; ——大气透过率; N A——光学系统的数值孔径; ——探测器的探测率; ω——瞬时视场; ——系统带宽; ——信号电平; ——噪声电平。 红外隐身的主要目的是减少公式中第一项的各项取值,也就是说,目标的红外隐身应包括三方面内容,一是改变目标的红外辐射特性,即改变目标表面的发射率;二是降低目标的红外辐射强度,即通常所说的热抑制技术;三是调节红外辐射的传播途径(包括光谱转换技术)。 改变目标红外辐射特性采用的技术 (1) 改变红外辐射波段改变红外辐射波段,一是使目标的红外辐射波段处于红外探测器的响

基于移动通信技术的远程监控通信系统 孙向楠

基于移动通信技术的远程监控通信系统孙向楠 发表时间:2018-12-17T16:08:03.383Z 来源:《基层建设》2018年第29期作者:孙向楠辛艳君[导读] 摘要:随着移动通信业务的迅速发展,远程监控系统已经可以实现大量数据的采集、传输与分析,在特殊工作环境之中,如地下煤矿采集、大洋船只运输、大型流水线生产等发挥重要作用,保障生产作业安全,提供稳定的工作因素,创造了显著的社会效益与经济效益。 天津三星通信技术研究有限公司天津 300385摘要:随着移动通信业务的迅速发展,远程监控系统已经可以实现大量数据的采集、传输与分析,在特殊工作环境之中,如地下煤矿采集、大洋船只运输、大型流水线生产等发挥重要作用,保障生产作业安全,提供稳定的工作因素,创造了显著的社会效益与经济效益。但是,由于先前技术的不成熟导致远程数据传输费用昂贵,限制了远程监控系统的健康发展。目前的监测方法主要还是连线方法和人工方法:有线连接方法信息传递稳定性虽然好,但是难以挑战困难恶劣的工作环境;人工方法则低效率、消费资源。由此可见,为了减少维护成本,保证通信质量,适应各种复杂工作环境,远程通讯监控系统势在必行。关键词:计算机网络;远程通讯;监控一、远程监控通信的概念远程监控通信的概念其实并不难理解,从字面意义上来理解其实主要说得就是监控的理念。监控,也就是对从网络中获取的信息进行安全的过滤,对网络的信息技术进行控制。对于远程监控来说,它在计算机领域的应用比较广泛。计算机在当下的应用也是比较普遍的,但是它的安全性能较低,不能够让人们在一个较为安全的环境下畅游网络,而此时的远程监控系统就可以发挥很大的作用,既使经济得到了发展,又使网络得到了安全。 二、远程监控通讯系统发展的意义远程网络监控系统逐步的在进行着自我的完善,由于其存在着大量的合理之处,为此它也正在被更多的人所普遍的接受监控设施的不断更新,也使得监控所耗费的成本在慢慢的降低、监控可使用的范围也越来越广等这一系列的优势所在,都使网络通讯监控得以在当前这个被人们持续关注了许久的环境中逐渐的发展壮大。但是,这项监控系统同样的也存在着大量的缺陷,虽然说远程监控的范围很广,可是当真正的推入到使用的时候,它的清晰度会严重的影响到监控的范围,并且在使用的过程中需要运用大量的数据设备,从数据的计算、录入到推入使用,要经过一系列的很繁琐的过程,这就给远程监控带去了很多不必要的麻烦,同时这样对扩大网络监控的覆盖率也起到了反面教材的作用。但是,从另一个方面来说,在近些年的技术研究中,得到了一个可以有效地解决上述问题的方法,也就是使用无线网络技术,无线网络的权限设置提高了网络的安全性能。并且无线网络的装备的成本较低,省去了大量的购买路由器等设备的花费,因此无线网络的发展前景是十分乐观的。但是从另一方面来说,无线网络需要有距离的控制并且信号对其的影响很大。例如在森林等信号覆盖范围较弱的地方,无线网络发挥的作用就非常低了。因此,我们要将远程监控与无线网络紧密的联系在一起,将二者合二为一,优势互补,取长补短,不断的完善各个方面,使之在健康的环境氛围内壮大发展。 三、远程监控通信的功能 1)在网络的安全受到了威胁的时候,远程监控可以发出警报,及时的提醒人们进行安全维护。2)可以储备大量的信息,并且能够使用户的个人信息通过设置权限的方法,有效的进行个人资料的保护。3)远程监控可以在一定意义上制止人们的不法行为,同时也会规范人们的行为方式。4)远程监控也可以实现远程的教育方式,老师和同学们可以通过远程通信进行交流,方便快捷的使教学问题得到很好的互动和解决。 四、远程监控通信的应用远程监控试用于各个领域的各个方面。例如,在教育领域方面可以就使用远程监控。班主任老师并不能时时刻刻的留在班级中进行班级管理,学生即使热爱学习也并不想时时刻刻面对班主任老师,这个时候远程监控就可以充分的发挥作用了。老师可以在办公室或者是其他地方,利用远程监控的信息设备来实现对班级同学的管理。每一个学生的学习情况都可以从中反应。这样就既避免了学生的反感,又可以充分的了解情况。另外,远程监控还可以利用在商场等高危人群存在的地方。随着社会的发展,贫富差距越来越大,而一些资金不足的人们就开始动用歪脑筋,想要从富人或其他人群中不劳而获,这时偷盗的行为就开始发生了。在一些商场、超市等人多、物多的地方,这种想要不劳而获的现象是十分严重的。若是此时远程监控可以发挥作用,那么对于偷盗者的行为、相貌都可以从远程监控中一览无余,抓捕这样的犯人也就会轻松、方便不少,那么从一定意义上说,由于人们的行为都在受着远程监控的监视,对偷盗行为就是有一定的限制,偷盗者对于受到监控的限制,那么他的行为也就会从中受到一定的影响,要是不想受到法律的制裁,那么就要规范自己的行为。从这些意义的角度看来,远程监控通讯所发挥的作用有着十分的积极意义。 五、监控结构总体设计整个远程监控系统结构,主要由GSM移动网络服务平台、监控中心计算机以及监控终端等组成。其中,监控终端用来采集监控对象的运行参数,GSM平台实现数据的无线传输,监控中心用来接收、存储以及分析数据,并反馈结果给终端。 六、监控终端结构设计监控终端由监控控制器、GSM模块、RS232电路以及传感器等组成。系统监控控制器采用ARM处理器AT91SAM7S64,具有64kB的FLASH和16kB的SRAM;GSM模块用来接收、传输GSM制式;RS232电路实现信息转移;传感器用来采集监控对象实时数据。 七、总结利用时下性价比理想的GSM短信网络服务平台,可以打破目前监控系统远程传输技术瓶颈,充分利用GSM广大的网络覆盖区域进行特殊环境条件下系统远程控,不断扩大监控范围和影响力,构筑基于GSM的远程监控系统。GSM通讯平台的远程监控系统可以适合不同场合、不同应用、不同要求的全方位远程监控,大大提高目前监控系统的应用范围和运行效率,促进远程监控系统的快速健康发展,具有重要的工程实用价值。参考文献

空间光通信技术简介

空间光通信技术简介 空间光通信又称为激光无线通信或无线光通信。根据用途又可分为卫星光通信和大气光通信两大类。自从60年代激光器问世开始,人们就开研究激光通信,这时的研究也主要集中在地面大气的传输中,但因各种困难未能进入实际应用。低损耗光纤波导和实用化半导体激光器的诞生为激光通信的实际应用打开了大门,目前光纤通信已经遍布世界各国的各个城市。由于对无线通信的需求的增长,再有卫星激光通信的快速发展,自从90年代开始,人们又开始重新对地面无线光通信感兴趣,进行了大量的研究,并且开发出可以实用的商业化产品。 一、开展空间光通信研究的意义及应用前景 1.作为卫星光通信链路地面模拟系统的技术组成部分 卫星光通信链路系统在上卫星前必须有地面模拟演示系统,以保障电子系统、光学系统、机械自动化控制系统等各子系统的良好工作。在链路捕捉完成以后,与以太网相连的无线光通信系统借助于光链路的桥梁,源源不断地输送以太网上的信息,这是考验光链路稳定性能的重要指标。 2.为低轨道卫星与地面站间的卫星光通信打下良好的技术基础 低轨道卫星与地面站的通信会受到天气的影响,选择干旱少雨地区建立地面站在相当程度上缓解了这一矛盾,再通过地面站之间的光纤网可以把卫星上信息送到所需地点,这从技术上牵涉到空间光通信网与光纤网连接问题,这方面问题已经基本得到解决。 3.空间光通信具有巨大的潜在市场和商业价值 ●可以克服一些通常容易碰到的自然因素障碍 当河流、湖泊、港湾、马路、立交桥和其它自然因素阻碍铺设光纤时,无线光通信系统可跨越宽阔的河谷,繁华的街道,将两岸或者岛屿与陆地连接起来。 ●提供大容量多媒体宽带网接入 用无线光通信系统作为接入解决方案,不需耗资、耗时地铺设光纤就能满足对办公大楼或商业集中区大容量接入的需要。 ●可为大企业、大机关提供内部大容量宽带网 无线光通信系统能在企业、机关范围内为建筑物与建筑物之间的大容量连接提供一种开放空间传送的解决方案。 ●为公安、军队等重要部门提供高速宽带保密通信。 ●支持灾难抢救的应急系统 无线光通信系统可为灾难抢救提供一种大容量的临时通信解决方案 ●为一时性大规模的重要活动提供临时的大规模通信系统 例如,奥运会和其他体育运动会、音乐会、大型会议以及贸易展览会等专门活动往往需要大容量宽带媒体覆盖。无线光通信系统能提供一种迅速、经济而有效的解决方案,不受原有通信系统的带宽限制,也不用再去办理光纤铺设许可证。 二、空间光通信的优势 1.组网机动灵活 无线光通信设备将来可广泛适用于数据网(Ethernet,Token Ring,Fast Ethernet,FDDI,ATM,STM-x等)、电话网、微蜂窝及微微蜂窝(E1/T1—E3/T3,OC-3等)、多媒体(图像)通信等领域。可以把这些网上信息加载在光波上,在空气中直接传输出去,这种简便的通信方式对于频率拥挤的环境是非常理想的,例如:城市、大型公司、大学、政府机构、办公楼群等。 2.克服天气对激光传输的影响,实现全天候通信

RS232串口转红外通讯电路原理剖析

RS232串口转红外通讯电路原理剖析 红外通讯作为一种数据传输手段,可以在很多场合应用,如家电产品、娱乐设施的红外遥控,水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。特别是在电子电 力行业,使用红外技术进行通讯的产品越来越多,人们可以利用红外技术对产 品进行短距离抄控,非常简洁方便。串口是计算机上一种非常通用设备通信的 协议,大多数计算机包含一个基于RS232 的串口。串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。本文所讲的通信使用3 根线完成:地线;发送;接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一 根线上接收数据。电平转化由于RS 232 信号的电平和单片机串口信号的电平不一致,必须进行二者之间的电平转换,常用MAX232 来实现 RS232/TTL 电平转化。MAX232 内部结构有三个部分:(1)电荷泵电路。由1~6 引脚和4 个电容搭建组成。(2)数据转换通道。由7~14 管脚组成两个数据通道。RS 232 数据从R1in,R2in 输入转换成TTL/COMS 数据后从R1out,R2out 输出;TTL/COMS 数据从T1in,T2in 输入转换成RS 232 数据从T1out,T2out 送到电脑DB9 口。(3)外部供电电路。外部供电是利用电 脑USB 输出+5 V 电源有效电源,不但节约该电路设计篇幅,并且在实际制作时节约体积,其电路原理如红外发射部分红外发射端发送数据时,是将待 发送的二进制数据调制成一系列的脉冲串信号后发射出去,红外载波为频率38 kHz 的方波。红外载波可以使用单片机内部的定时器的PWM 功能实现,也可 以通过外围硬件电路实现,这里采用38 kHz 晶振产生稳定的振荡信号,采用CD4069 非门电路通过一系列转化实现方波振荡信号,与经过电平转换后的COMS 数据信号叠加来实现驱动三极管导通,从而实现TSAL6200 红外发射二极管将周期的电信号转变成一定频率的红外光信号发出,见红外接收采用

通信工程介绍概况

通信工程介绍概况 通信工程(也作电信工程,旧称远距离通信工程、弱电工程)是电子工程的一个重要分支,电子信息类子专业,同时也是其中一个基础学科。该学科关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。 该学科是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。通信工程具有极广阔的发展前景,也是人才严重短缺的专业之一。本专业学习通信技术、通信系统和通信网等方面的知识,能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备。通信工程研究的是以电磁波、声波或光波的形式把信息通过电脉冲,从发送端(信源)传输到一个或多个接受端(信宿)。接受端能否正确辨认信息,取决于传输中的损耗高低。信号处理是通信工程中一个重要环节,其包括过滤,编码和解码等。毕业后可从事无线通信、电视、大规模集成电路、智能仪器及应用电子技术领域的研究,设计和通信工程的研究、设计、技术引进和技术开发工作。 研究内容 通信工程专业主要为研究信号的产生、信息的传输、交换和处理,以及在计算机通信、数字通信、卫星通信、光纤通信、蜂窝通信、个人通信、平流层通信、多媒体技术、信息高速公路、数字程控交换等方面的理论和工程应用问题。随着19世纪美国人发明电报之日起,现代通信技术就已经产生。为了适应日益发展的技术需要,通信工程专业成为了美国大学教育中的一门学科,并随着现代技术水平的不断提高而得到迅速发展。 专业发展 通信工程专业代码:0810,分为两个学科,一个是偏向于传输的“通信与信息系统(081001)”,另一个是偏向于编解码的“信号与信息处理(081002)”。其中“通信与信息系统(081001)”的前身是电机系,北京交通大学是中国通信与信息系统研究的发祥地;“信号与信息处理(081002)”的前身是信息论系,西安电子科技大学是中国信号与信息处理的发源地。 未来展望

红外成像技术在军事上的应用

红外成像技术的发展及应用 阅读人数:13人页数:7页yangfamingsg 红外成像技术的发展及应用 热成像仪是从对红外线敏感的光敏元件上发展而来,但是光敏元件只能判断有没有红外线,无法呈现出图像。在第二次世界大战中交战各国对热成像仪的军事用途表现出了兴趣,对其进行了零星的研究和小规模应用,1943年美国就与RNO合作生产了一款代号M12的机型,其功能和外观已经能看出热成像仪的雏形,这应该算是最找的一款热成像仪,算是热成像仪的鼻祖。 1952年,一款非常重要的材料研-锑化铟被开发出来,这种新的半导体材料促进了红外线热成像仪的进一步发展。不久之后,德州仪器和RNO公司联合开发出了具有实用价值的前视红外线(Forward looking infrared)热成像仪。这一系统采用的是单原件感光,利用机械装置控制镜片转动,将光线反射到感光元件上。 随着碲镉汞材料制造工艺的成熟,在军事领域大规模采用热成像仪成为了可能。60年代之后出现了由60或更多的感光元件组成的线性整列,美国的RNO公司将热成像仪的应用拓展至民用领域发展。然而由于最初采用的是非制冷感光元件,制冷部件加上机械扫描机构使得整个系统非常庞大。 等到CCD技术成熟之后,焦平面阵列式热成像仪取代了机械扫描式热成像仪。至80年代半导体制冷技术取代了液氮、压缩机制冷之后开始出现了便携、手持的热成像仪。90年代之后,RNO公司又开发 1/7 出了基于非晶硅的非制冷红外焦平面阵列,进一步降低了热成像仪的生产成本。 红外线,又称红外辐射,是指波长为0.78~1000微米的电磁波。其中波长为2~1000微米的部分称为热红外线。 目标的热图像和目标的可见光图像不同,它不是人眼所能看到的可见光图像,而是表面温度分布图像。红外热成像使人眼不能直接看到表面温度分布,变成可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。所有温度在绝对零度(-273)℃以上的物体,都会不停地发出热红外线。红外线(或热辐射)是自然界中存在最为广泛的辐射,它还具有两个重要的特性:(1)物体的热辐射能量的大小,直接和物体表面的温度相关。热辐射的这个特点使人们可以利用它来对物体进行无需接触的温度测量和热状态分析,从而为工业生产,节约能源,保护环境等方面提供了一个重要的检测手段和诊断工具。(2) 大气、烟云等吸收可见光和近红外线,但是对3~5微米和8~14微米的热红外线却是透明的。因此,这两个波段被称为热红外线的“大气窗口” 。利用这两个窗口,使人们在完全无光的夜晚,或是在烟云密布的战场,清晰地观察到前方的情况。由于这个特点,热红外成像技术在军事上提供了先进的夜视装备,并为飞机、舰艇和坦克装上了全天候前视系统。这些系统在现代战争中发挥了非常重要的作用。 全球红外热像仪市场发展具有广阔的前景并呈现良好的发展趋势。红外热像仪是一种用来探测目标物体的红外辐射,并通过光电转换、电信号处理等手段,将目标物体的温度分布图像转换成视频图像 2/7 的高科技产品。红外热像仪具有很高的军事应用价值和民用价值。 在军事上,红外热像仪可应用于军事夜视侦查、武器瞄具、夜视导引、红外搜索和跟踪、卫星遥感等多个领域;在民用方面,红外热像仪可以用于材料缺陷的检测与评价、建筑节能评价、设备状态热诊断、生产过程监控、自动测试、减灾防灾等诸多方面。红外热像仪行业是一个发展前景非常广阔的新兴高科技产业,红外热像仪广泛应用于军民两个领域。在现代战争条件下,红外热像仪已在卫星、导弹、飞机等军事武器上获得了广泛的应用;同时,随着

红外技术的发展现状与发展趋势

红外技术的发展现状与发展趋势 第一部分红外技术的发展及主要应用领域 红外技术的发展 1800年,英国天文学家F.W.赫歇耳利用水银温度计来研究太阳光的能量分布发现了红外辐射,从那时起,人们就致力于研究各种红外探测器以便更好地研究和探测红外辐射。在红外探测器发展中,以下事件具有重要意义: 上世纪70年代,热成像系统和电荷耦合器件被成功地应用。 上世纪末以焦面阵列(FPA)为代表的红外器件被成功地应用。 红外技术的核心是红外探测器。 红外探测器 单元红外探测器:如InSb(锑化铟)、HgCdTe(碲镉汞)、非本征硅,以及热电等探测器。 线列:以60元、120元、180元和256元等,可以拼接到1024元甚至更多元。 4N系列扫描型焦平面阵列:如211所的研制生产的4x288。 凝视型焦平面阵列(IRFPA): 致冷型256x256、320x240、384x288,更大规模的如640x512,1024×1024和1280×720 元阵列也已有了; 非致冷型160×120、320x240已广泛应用于各个行业中,384x288、640x480也已开始应用。 红外探测器按其特点可分为四代: 第一代(1970s-80s):主要是以单元、多元器件进行光机串/并扫描成像; 第二代(1990s-2000s):是以4x288为代表的扫描型焦平面; 第三代:凝视型焦平面; 第四代:目前正在发展的以大面阵、高分辨率、多波段、智能灵巧型为主要特点的系统芯片,具有高性能数字信号处理功能,甚至具备单片多波段探测与识别能力。 目前非制冷焦平面探测器的主流技术为热敏电阻式微辐射热计,根据使用的热敏电阻材料的不同可以分为氧化钒探测器和非晶硅探测器两种。 非制冷焦平面阵列探测器的发展,其性能可以满足部分的军事用途和几乎所有的民用领域,真正实现了小型化、低价格和高可靠性,成为红外探测成像领域中极具前途和市场潜力的发展方向。 氧化钒技术由美国的Honeywell公司在九十年代初研发成功,目前其专利授权BAE、L-3/IR、 FLIR-INDIGO、DRS、以及日本NEC、以色列SCD等几家公司生产。非晶硅技术主要由法国的 CEA/LETI/LIR实验室在九十年代末研发成功,目前主要由法国的SOFRADIR和ULIS公司生产。 目前世界上只有美国、法国、日本、以色列四个国家拥有非制冷焦平面探测器产业化生产的能力,其核心技术仅有美国和法国两个国家掌握,日本和以色列则由美国取得技术许可,在其国内生产和有限制地使用。对我国的出口则设置了更多严格的限制,如大家遇到的帧频限制。

红外技术应用及发展前景

红外技术应用及发展前景

目录 一、摘要 (2) 二、红外技术的起源与发展 (3) 三、红外技术的应用 (4) 1、红外热像仪 (4) 2、红外光谱仪 (4) 3、红外传感器 (5) 四、红外技术的发展前景 (5) 1.红外技术的发展及主要应用领域 (5) 2.红外技术产业的主要领域方向 (6) 五、对红外技术课堂的意见及建议 (7)

摘要 红外技术的英文名称是:Infrared Technique。红外技术的内容包含四个主要部分,红外辐射的性质,红外元件、部件的研制、把各种红外元、部件构成系统的光学、电子学和精密机械、红外技术在军事上和国民经济中的应用。 红外技术发展的先导是红外探测器的发展。60年代激光的出现极大地影响了红外技术的发展,促使出现新的探测器件和新的辐射传输方式,推动红外技术向更先进的方向发展。 红外应用产品种类繁多,应用广泛。红外线自1800年被发现以来,人们对她的研究从来没有停止过,目前已经开发出了众多的应用产品,从医疗、检测、航空到军事等领域,几乎处处都能看到红外的身影。本文选择了红外热像、红外通讯、红外光谱仪、红外传感器等几个比较大的产品领域做介绍。红外技术的发展前景十分的广阔,在军用和民用领域都有着极其广阔的应用。按应用领域可分为:安防领域、消防领域、电力领域、企业制程控制领域、医疗领域、建筑领域、遥感领域等。 最后,提出对这门课程的意见及建议。我认为每节课都应有具体的任务,明确的目的和要求,每节课都给学生留有思考的空间。课堂教学的形式是多样的,教学形式是实现教学目的一种手段,是为课堂教学服务的。 关键字:红外辐射外探测器红外线

红外基本原理介绍

自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线。红外线是一种电磁波,它的波长范围为0.78 ~ 1000um,不为人眼所见。红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为人眼所见的红外线的设备。它反映物体表面的红外辐射场,即温度场。 注意:红外成像设备只能反映物体表面的温度场。 对于电力设备,红外检测与故障诊断的基本原理就是通过探测被诊断设备表面的红外辐射信号,从而获得设备的热状态特征,并根据这种热状态及适当的判据,作出设备有无故障及故障属性、出现位置和严重程度的诊断判别。 为了深入理解电力设备故障的红外诊断原理,更好的检测设备故障,下面将初步讨论一下电力设备热状态与其产生的红外辐射信号之间的关系和规律、影响因素和DL500E的工作原理。 一.红外辐射的发射及其规律 (一)黑体的红外辐射规律 所谓黑体,简单讲就是在任何情况下对一切波长的入射辐射吸收率都等于1的物体,也就是说全吸收。显然,因为自然界中实际存在的任何物体对不同波长的入射辐射都有一定的反射(吸收率不等于1),所以,黑体只是人们抽象出来的一种理想化的物体模型。但黑体热辐射的基本规律是红外研究及应用的基础,它揭示了黑体发射的红外热辐射随温度及波长变化的定量关系。 下面,我着重介绍其中的三个基本定律。 1.辐射的光谱分布规律-普朗克辐射定律 一个绝对温度为T(K)的黑体,单位表面积在波长λ附近单位波长间隔内向整个半球空间发射的辐射功率(简称为光谱辐射度)Mλb (T)与波长λ、温度T满足下列关系: Mλb (T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1 式中C1-第一辐射常数,C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4 C2-第二辐射常数,C2=hc/k=1.43879×104um·k 普朗克辐射定律是所有定量计算红外辐射的基础,介绍起来比较抽象,这里就不仔细讲了。2.辐射功率随温度的变化规律-斯蒂芬-玻耳兹曼定律 斯蒂芬-玻耳兹曼定律描述的是黑体单位表面积向整个半球空间发射的所有波长的总辐射功率Mb(T)(简称为全辐射度)随其温度的变化规律。因此,该定律为普朗克辐射定律对波长积分得到: Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4 式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4),称为斯蒂芬-玻耳兹曼常数。 斯蒂芬-玻耳兹曼定律表明,凡是温度高于开氏零度的物体都会自发地向外发射红外热辐射,而且,黑体单位表面积发射的总辐射功率与开氏温度的四次方成正比。而且,只要当温度有较小变化时,就将会引起物体发射的辐射功率很大变化。 那么,我们可以想象一下,如果能探测到黑体的单位表面积发射的总辐射功率,不是就能确定黑体的温度了吗?因此,斯蒂芬-玻耳兹曼定律是所有红外测温的基础。

通信技术专业简介

通信技术专业简介 专业代码610301 专业名称通信技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有良好职业道德和人文素养,具有遵守规范、安全生产、勇于创新等素质,掌握电路技术、通信原理、交换技术、传输理论、接入技术和项目管理知识,具备通信设备安装和调测、通信网络的组建与开通、通信系统的运行与维护、通信工程实施与项目管理能力,从事设备调试、技术服务、网络运营、系统维护、工程实施与管理工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向通信行业,在通信设备安装与测试、通信网络组建与维护、通信系统运行与管理、通信产品技术服务、通信工程施工与管理等岗位群,从事电信服务、通信设备安装、通信产品检修、通信系统运维、通信系统技术支持、通信项目实施、通信工程管理等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力; 2.具备通信设备安装与测试能力; 3.具备传输、交换网络运行与维护能力; 4.具备数据局域网、移动接入网的组建与管理能力; 5.具备通信系统分析与测试能力; 6.具备通信工程项目实施与管理能力; 7.掌握电子线路、数字通信和信号系统的基本原理;

8.了解互联网、移动接入网、光传输网、数据交换网等现代通信网络。 核心课程与实习实训 1.核心课程 电子技术、现代通信技术及应用通信原理、接入网设备安装与维护、数据网组建与维护、交换设备运行与维护、移动通信系统分析与测试、光传输网络组建与维护、通信工程项目管理等。 2.实习实训 在校内进行数据网组建、通信工程项目实务、光传输网络组建等实训。 在通信网络运营企业、通信技术服务企业、通信工程施工企业、通信工程监理企业进行实习。 职业资格证书举例 电信机务员(三级、四级)通信网络管理员(三级、四级)有线通信传输设备调试工(三级、四级)电子设备装接工(三级、四级)电源调试工(三级、四级) 衔接中职专业举例 通信技术 接续本科专业举例 通信工程

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