广告灯自动控制新版专业系统设计.doc

目录1 前言 51.1 PLC开发背景.51.2 选题意义及PLC型号选取及简介 .51.2.1 选题意义.61.2.2 PLC型号选取.71.2.3 PLC功能.81.2.4 PLC特点.91.3 系统所需硬件及注意事项.62 总体设计 .92.1控制规定 .92.2重要内容.102.3 硬件设计.12 2.3.1 PLC型号及I/0分派口.13 2.3.2 PLC控制接线图.13 2.4 PLC控制梯形图.15 2.5 PLC控制指令表.16 2.6调试与完善.173 结 论 .56致 谢.23 参 考 文 献.56第一章 前言1.1 PLC开发背景随着微解决器，计算机和数字通信技术飞速发展，计算机控制已经广泛应用在所有工业领域。当前社会规定制造业对市场需求作出迅速反映，生产出小批量、多品种、多规格、低成本、和高质量产品。为了满足这一规定，生产设备和自动生产线控制系统必要具备高可靠性和灵活性。可编程控制器(PLC)正是顺应这一规定浮现，它是以微解决器为基本通用工业指控装置。国际电工委员会（IEC）在1985年PLC原则草案第3稿中，对PLC作出如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序存储器，用来在其每部存储执行逻辑运算、顺许控制、定期、计数和算术运算等操作指令，并通过数字式、模仿式输入和输出，控制各种类型机械或生产过程。可编程序控制器及其设备，都应按照易于使工业控制系统形成一种整体，易于扩充其功能原则设计。”可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术应用必将形成世界潮流。PLC程序既有生产厂家系统程序，又有顾客自己开发应用程序，系统程序提供应用平台，同步还为PLC可靠运营及信息与信息转换进行必要公共解决，顾客程序由顾客自己设计，这样可以满足大多数顾客需要。第二章 电路图第一节 广告灯自动控制电路都市广告灯大多数只在夜晚12点钟此前起到较好宣传作用，子夜一过，行人稀少，也就失去了广告意义。该广告灯自动控制电路能在傍晚天渐黑时自动接通广告灯牌电源，同步开始计时，待46小时后于子夜自动切断电源，从而实现全自动控制和节电目。如图所示为广告灯自动控制电路，它由电源变换、光控及定期等某些构成。 第二节 变色广告灯自动控制电路这是一例变色广告灯自动控制电路，它采用了两种控制方式:光控方式，白天自动关闭，夜晚自动启动;时间控制方式，夜晚自动启动后，通过定期控制使其在预定期间自动关闭，以节约电能。在广告灯启动后，通过控制电路使两种彩色广告灯光交替循环显示，增强广告效果。电路在灯光显示同步还伴有广告语言，简介广告要阐明内容，是一种功能较完善广告灯控制器。变色广告灯控制器电路构成如图6-45 所示。电路工作原理变色广告灯控制器电路由光控电路、时间控制电路、语言电路、彩灯循环控制电路和电源电路构成。光控电路是本电路主控电路，它通过为别的控制电路接通工作电源方式控制着整个工作电路启动时间。光控电路重要由光敏电阻RG 和由VTl 、VT2 构成直接桐合式晶体管放大电路构成。白天， RG 受光照射阻值变小， VTl 基极得到较大偏置电压而导通，VT2 则因VTl导通而截止。IC21C4因无工作电源而停止工作。夜晚来暂时，光照削弱， RG 阻值升高， VTl 截止， VT2 因VTl 截止而导通， 12V电源经VT2 向IC2IC4 提供工作电源，使其进入工作状态。时间控制电路作用是：当夜晚来临后使电路投入工作，夜深人静时停止工作，以避免不必要电源消耗。时间控制电路由一只14 级二进制计数/分频电路CD4060 构成。该电路通过外接R4 、C7 构成一种RC 振荡器，其振荡周期T= 2. 2R4C7 = LIs 。经内部14 级分频（分频系数为16384） 后，控制时间约为5 小时（ 1. 1 X 16384 =18022s ，18022/36005小时）。当VT2 导通后，电源通过C6 、R3 形成复位脉冲使CD4060 复位，随后电路工作，产生脉冲并分频。在接通电源之初，由于IC2 脚输出低电平， VT3 导通，为IC3 及IC4提供工作电源。5 小时后定期结束，脚输出高电平， VT3 截止，切断了IC3 与IC4工作电源，广告灯与语言电路因失去控制电源而停止工作。广告语言电路IC3 在VT3 导通后即投入工作，发出欢迎光临广告语言。IC3 也可依照需要采用其她广告语，或者采用可录式语音电路录人所需要广告语。IC4构成广告彩灯交替循环控制电路，它是由NE555 与RIO 、Cll 及CI0 构成低频脉冲振荡器，其振荡周期：t1= 0.693（R10+R11）C10 2. 4st2= 0.693R11C102. 3s即振荡电路输出高电平时间为2.4s ，输出低电平时间为2. 3s 。SSR1 与SSR2 为固态继电器，它可以由IC4 和VT6 输出高电平来控制使其接通。当IC4输出脉冲t1时， IC4 输出高电子通过SSR2 将绿色广告灯接通，绿色广告灯开灯2.4s 后灭。当IC4输出脉冲tz 时， IC4输出低电平使VT6 导通， VT6 输出高电平通过SSR1 将红色广告灯接通，红色广告灯启动2. 3s 后灭。接着又是IC4 输出高电平，绿色广告灯亮如此不断循环，直到定期结束IC2 输出高电平使VT3 截止。第三章 元器件简介第一节 传感器 英文名称：transducer / sensor 国标GB7665-87对传感器下定义是：“能感受规定被测量并按照一定规律转换成可用信号器件或装置，普通由敏感元件和转换元件构成”。传感器是一种检测装置，能感受到被测量信息，并能将检测感受到信息，按一定规律变换成为电信号或其她所需形式信息输出，以满足信息传播、解决、存储、显示、记录和控制等规定。它是实现自动检测和自动控制首要环节。 “传感器”在新韦式大词典中定义为：“从一种系统接受功率，普通以另一种形式将功率送到第二个系统中器件”。 依照这个定义，传感器作用是将一种能量转换成另一种能量形式，因此不少学者也用“换能器Transducer”来称谓“传感器Sensor”。 传感器作用人们为了从外界获取信息，必要借助于感觉器官。而单靠人们自身感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们功能就远远不够了。为适应这种状况，就需要传感器。因而可以说，传感器是人类五官延长，又称之为电五官。 新技术革命到来，世界开始进入信息时代。在运用信息过程中，一方面要解决就是要获取精确可靠信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息重要途径与手段。 在当代工业生产特别是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最佳质量。因而可以说，没有众多优良传感器，当代化生产也就失去了基本。 在基本学科研究中，传感器更具备突出地位。当代科学技术发展，进入了许多新领域：例如在宏观上要观测上千光年茫茫宇宙，微观上要观测小到 cm粒子世界，纵向上要观测长达数十万年天体演化，短到 s瞬间反映。此外，还浮现了对深化物质结识、开拓新能源、新材料等具备重要作用各种极端技术研究，如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。显然，要获取大量人类感官无法直接获取信息，没有相适应传感器是不也许。许多基本科学研究障碍，一方面就在于对象信息获取存在困难，而某些新机理和高敏捷度检测传感器浮现，往往会导致该领域内突破。某些传感器发展，往往是某些边沿学科开发先驱。 传感器早已渗入到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环保、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛领域。可以毫不夸张地说，从茫茫太空，到浩瀚海洋，以至各种复杂工程系统，几乎每一种当代化项目，都离不开各种各样传感器。 由此可见，传感器技术在发展经济、推动社会进步方面重要作用，是十分明显。世界各国都十分注重这一领域发展。相信不久将来，传感器技术将会浮现一种奔腾，达到与其重要地位相称新水平。 敏感元件分类物理类，基于力、热、光、电、磁和声等物理效应。化学类，基于化学反映原理。生物类，基于酶、抗体、和激素等分子辨认功能。普通据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类（尚有人曾将敏感元件分46类）。 传感器分类可以用不同观点对传感器进行分类：它们转换原理(传感器工作基本物理或化学效应)；它们用途；它们输出信号类型以及制作它们材料和工艺等。 依照传感器工作原理，可分为物理传感器和化学传感器二大类 ： 传感器工作原理分类物理传感器应用是物理效应，诸如磁致伸缩压电效应，现象，离化、极化、热电、光电、磁电等效应。被测信号量微小变化都将转换成电信号。 化学传感器涉及那些以化学吸附、电化学反映等现象为因果关系传感器，被测信号量微小变化也将转换成电信号。 有些传感器既不能划分到物理类，也不能划分为化学类。大多数传感器是以物理原理为基本运作。化学传感器技术问题较多，例如可靠性问题，规模生产也许性，价格问题等，解决了此类难题，化学传感器应用将会有巨大增长。 常用传感器应用领域和工作原理列于下表。 1.按照其用途，传感器可分类为： 压力敏和力敏传感器 位置传感器 液面传感器 能耗传感器 速度传感器 加速度传感器 射线辐射传感器 热敏传感器 24GHz雷达传感器 2.按照其原理，传感器可分类为： 振动传感器 湿敏传感器 磁敏传感器 气敏传感器 真空度传感器 生物传感器等。 以其输出信号为原则可将传感器分为： 模仿传感器将被测量非电学量转换成模仿电信号。 数字传感器将被测量非电学量转换成数字输出信号(涉及直接和间接转换)。 膺数字传感器将被测量信号量转换成频率信号或短周期信号输出(涉及直接或间接转换)。 开关传感器当一种被测量信号达到某个特定阈值时，传感器相应地输出一种设定低电平或高电平信号。 在外界因素作用下，所有材料都会作出相应、具备特性性反映。它们中那些对外界作用最敏感材料，即那些具备功能特性材料，被用来制作传感器敏感元件。从所应用材料观点出发可将传感器提成下列几类： (1)按照其所用材料类别分?金属?聚合物?陶瓷?混合物?(2)按材料物理性质分?导体?绝缘体?半导体?磁性材料?(3)按材料晶体构造分?单晶?多晶?非晶材料?与采用新材料紧密有关传感器开发工作，可以归纳为下述三个方向：?(1)在已知材料中摸索新现象、效应和反映，然后使它们能在传感器技术中得到实际使用。?(2)摸索新材料，应用那些已知现象、效应和反映来改进传感器技术。?(3)在研究新型材料基本上摸索新现象、新效应和反映，并在传感器技术中加以详细实行。?当代传感器制造业进展取决于用于传感器技术新材料和敏感元件开发强度。传感器开发基本趋势是和半导体以及介质材料应用密切关联。表1.2中给出了某些可用于传感器技术、可以转换能量形式材料。?按照其制造工艺，可以将传感器区别为： 集成传感器?薄膜传感器?厚膜传感器?陶瓷传感器 集成传感器是用原则生产硅基半导体集成电路工艺技术制造。普通还将用于初步解决被测信号某些电路也集成在同一芯片上。?薄膜传感器则是通过沉积在介质衬底(基板)上，相应敏感材料薄膜形成。使用混合工艺时，同样可将某些电路制造在此基板上。?厚膜传感器是运用相应材料浆料，涂覆在陶瓷基片上制成，基片普通是Al2O3制成，然后进行热解决，使厚膜成形。 陶瓷传感器采用原则陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。?完毕恰当预备性操作之后，已成形元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性，在某些方面，可以以为厚膜工艺是陶瓷工艺一种变型。?每种工艺技术均有自己长处和局限性。由于研究、开发和生产所需资本投入较低，以及传感器参数高稳定性等因素，采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。第二节 光敏电阻传感器光敏传感器是最常用传感器之一，它种类繁多，重要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。它敏感波长在可见光波长附近，涉及红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光探测，它还可以作为探测元件构成其她传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号变化即可。光传感器是当前产量最多、应用最广传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要地位。最简朴光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。第三节 发光二极管它是半导体二极管一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管同样是由一种PN结构成，也具备单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区空穴和由N区注入到P区电子，在PN结附近数微米内分别与N区电子和P区空穴复合，产生自发辐射荧光。不同半导体材料中电子和空穴所处能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出能量多少不同，释放出能量越多，则发出光波长越短。惯用是发红光、绿光或黄光二极管。发光二极管反向击穿电压约5伏。它正向伏安特性曲线很陡，使用时必要串联限流电阻以控制通过管子电流。 公式限流电阻R可用下式计算：R（EUF）IF 式中E为电源电压，UF为LED正向压降，IF为LED普通工作电流 物理特性式中E为电源电压，UF为LED正向压降，IF为LED普通工作电流。发光二极管两根引线中较长一根为正极，应按电源正极。有发光二极管两根引线同样长，但管壳上有一凸起小舌，接近小舌引线是正极。 与小白炽灯泡和氖灯相比，发光二极管特点是：工作电压很低（有仅一点几伏）；工作电流很小（有仅零点几毫安即可发光）；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制通过电流强弱可以以便地调制发光强弱。由于有这些特点，发光二极管在某些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示屏。把它管心做成条状，用7条条状发光管构成7段式半导体数码管，每个数码管可显示09十个数目字。 发光原理50年前人们已经理解半导体材料可产生光线基本知识，第一种商用二极管产生于1960年。LED是英文light emitting diode（发光二极管）缩写， 发光二极管它基本构造是一块电致发光半导体材料，置于一种有引线架子上，然后四周用环氧树脂密封，起到保护内部芯线作用，因此LED抗震性能好。 发光二极管核心某些是由P型半导体和N型半导体构成晶片，在P型半导体和N型半导体之间有一种过渡层，称为PN结。在某些半导体材料PN结中，注入少数载流子与多数载流子复合时会把多余能量以光形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种运用注入式电致发光原理制作二极管叫发光二极管，通称LED。 当它处在正向工作状态时（即两端加上正向电压），电流从LED阳极流向阴极时，半导体晶体就发出从紫外到红外不同颜色光线，光强弱与电流关于。 分类发光二极管还可分为普通单色发光二极管、高亮度发光二极管、超高亮度发光二极管、变色发光二极管、闪烁发光二极管、电压控制型发光二极管、红外发光二极管和负阻发光二极管等。 普通单色发光二极管普通单色发光二极管具备体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等长处，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接适当限流电阻。 普通单色发光二极管发光颜色与发光波长关于，而发光波长又取决于制造发光二极管所用半导体材料。红色发光二极管波长普通为650700nm，琥珀色发光二极管波长普通为630650 nm ，橙色发光二极管波长普通为610630 nm左右，黄色发光二极管波长普通为585 nm左右，绿色发光二极管波长普通为555570 nm。惯用国产普通单色发光二极管有BT（厂标型号）系列、FG（部标型号）系列和2EF系列，见表4-26、表4-27和表4-28。 惯用进口普通单色发光二极管有SLR系列和SLC系列等。 高亮度单色发光二极管高亮度单色发光二极管和超高亮度单色发光二极管使用半导体材料与普通单色发光二极管不同，因此发光强度也不同。 普通，高亮度单色发光二极管使用砷铝化镓（GaAlAs）等材料，超高亮度单色发光二极管使用磷铟砷化镓（GaAsInP）等材料，而普通单色发光二极管使用磷化镓（GaP）或磷砷化镓（GaAsP）等材料。 惯用高亮度红色发光二极管重要参数见表4-29，惯用超高亮度单色发光二极管重要参数见表4-30。 变色发光二极管变色发光二极管是能变换发光颜色发光二极管。变色发光二极管发光颜色种类可分为双色发光二极管、三色发光二极管和多色（有红、蓝、绿、白四种颜色）发光二极管。 变色发光二极管按引脚数量可分为二端变色发光二极管、三端变色发光二极管、四端变色发光二极管和六端变色发光二极管。 惯用双色发光二极管有2EF系列和TB系列，惯用三色发光二极管有2EF302、2EF312、2EF322等型号。 闪烁发光二极管闪烁发光二极管（BTS）是一种由CMOS集成电路和发光二极管构成特殊发光器件，可用于报警批示及欠压、超压批示。 闪烁发光二极管在使用时，不必外接其他元件，只要在其引脚两端加上恰当直流工作电压（5V）即可闪烁发光。 电压控制型发光二极管普通发光二极管属于电流控制型器件，在使用时需串接恰当阻值限流电阻。电压控制型发光二极管（BTV）是将发光二极管和限流电阻集成制作为一体，使用时可直接并接在电源两端。 红外发光二极管红外发光二极管也称红外线发射二极管，它是可以将电能直接转换成红外光（不可见光）并能辐射出去发光器件，重要应用于各种光控及遥控发射电路中。 红外发光二极管构造、原理与普通发光二极管相近，只是使用半导体材料不同。红外发光二极管普通使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓（GaAlAs）等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色树脂封装。 惯用红外发光二极管有SIR系列、SIM系列、PLT系列、GL系列、HIR系列和HG系列等 LED光源特点电压LED使用低压电源，供电电压在6-24V之间，依照产品不同而异，因此它是一种比使用高压电源更安全电源，特别合用于公共场合。 效能消耗能量较同光效白炽灯减少80% 合用性很小，每个单元LED小片是3-5mm正方形，因此可以制备成各种形状器件，并且适合于易变环境 稳定性10万小时，光衰为初始50% 响应时间其白炽灯响应时间为毫秒级，LED灯响应时间为纳秒级 对环境污染无有害金属汞 颜色发光二极管以便地通过化学修饰办法，调节材料能带构造和禁带宽度，实现红黄绿蓝橙多色发光。红光管工作电压较小，颜色不同红、橙、黄、绿、蓝发光二极管工作电压依次升高。 价格LDE价格当前越来越平民化，因LED省电特性，也许不久将来，人们都会把白炽灯换成LED灯。当前，国内某些都市公路、学校、厂区等场合已换装万LED路灯、节能灯等 单色光LED种类及其发展历史 最早应用半导体P-N结发光原理制成LED光源问世于20世纪60年代初。当时所用材料是GaAsP，发红光（p=650nm），在驱动电流为20毫安时，光通量只有千分之几种流明，相应发光效率约0.1流明/瓦。 70年代中期，引入元素In和N，使LED产生绿光（p=555nm），黄光（p=590nm）和橙光（p=610nm），光效也提高到1流明/瓦。 到了80年代初，浮现了GaAlAsLED光源，使得红色LED光效达到10流明/瓦。 90年代初，发红光、黄光GaAlInP和发绿、蓝光GaInN两种新材料开发成功，使LED光效得到大幅度提高。在，前者做成LED在红、橙区（p=615nm）光效达到100流明/瓦，而后者制成LED在绿色区域（p=530nm）光效可以达到50流明/瓦。 单色光LED应用 最初LED用作仪器仪表批示光源，日后各种光色LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用，产生了较好经济效益和社会效益。以12英寸红色交通信号灯为例，在美国本来是采用长寿命，低光效140瓦白炽灯作为光源，它产生流明白光。经红色滤光片后，光损失90%，只剩余200流明红光。而在新设计灯中，Lumileds公司采用了18个红色LED光源，涉及电路损失在内，共耗电14瓦，即可产生同样光效。 汽车信号灯也是LED光源应用重要领域。1987年，国内开始在汽车上安装高位刹车灯，由于LED响应速度快（纳秒级），可以及早让尾随车辆司机懂得行驶状况，减少汽车追尾事故发生。 此外，LED灯在室外红、绿、蓝全彩显示屏，匙扣式微型电筒等领域都得到了应用。 LED光参数简介LED光学参数中重要几种方面就是：光通量、发光效率、发光强度、光强分布、波长。 发光效率和光通量发光效率就是光通量与电功率之比。发光效率表征了光源节能特性，这是衡量当代光源性能一种重要指标。 发光强度和光强分布LED发光强度是表征它在某个方向上发光强弱，由于LED在不同空间角度光强相差诸多，随之而来咱们研究了LED光强分布特性。这个参数实际意义很大，直接影响到LED显示装置最小观测角度。例如体育场馆LED大型彩色显示屏，如果选用LED单管分布范畴很窄，那么面对显示屏处在较大角度观众将看到失真图像。并且交通标志灯也规定较大范畴人能辨认。 波长对于LED光谱特性咱们重要看它单色性与否优良，并且要注意到红、黄、蓝、绿、白色LED等重要颜色与否纯正。由于在许多场合下，例如交通信号灯对颜色就规定比较严格，但是据观测当前国内某些LED信号灯中绿色发蓝，红色为深红，从这个现象来看咱们对LED光谱特性进行专门研究是非常必要并且很故意义。 LED光度测量原理光强度测量办法把光强原则灯，LED和配有V（）滤光片硅光电二极管安装和调试在光具座上，特别是严格地调灯丝位置，LED发光部位及接受面位置。 先用光强原则灯校准硅光电二极管，CE/S 式中RsIs/Ds Ds是原则灯与接受器之间距离，I s是原则灯光强度，R s是原则灯响应。 EtC R t式中E t是被测LED照度，R t是被测LED响应，则LED光强度I t为：I tE t Dt 式中Dt 是LED与接受面之距离。 对于LED来讲，其发光面是圆盖形状，光分布是很特殊，因此在不同测量距离下，光强值会变化，偏离距离平方反比定律，虽然固定了测量距离，但是由于接受器接受面积不同，其光强值也会变化。因而，为了提高测量精度，应当把测量距离和接受面积大小相对地予以固定为好。例如，测量距离按照GIE推荐采用316mm，接受器面积固定为1010。在同一测量距离下，LED转角不同，其光强也相应地有变化，因而为了获得最佳值，最佳读出最大读数R t为佳。 光通量测量办法光通量测量在变角光度计转台上进行，转台上安转了LED，该转台在其水平面上绕着垂直轴旋转90度，LED在垂直面上绕着测光轴旋转360度。在水平面上和垂直面上转角控制是通过步进马达来实现。转台在导轨上随意移动，当测量原则灯时，转台应离开导轨。 测量时大转盘在水平面上绕垂直轴旋转，步进角度为0.9，正方向90，反方向90。LED自身也在旋转，在每一种水平角度下，垂直平面上每隔18进行一次信号采集，转完360之后共采集到20个数据，按下式计算总光通量。 如果大盘旋转090时，小盘转0360即可。但是大盘旋转090时，有也许LED安装不均匀（不对称）而引起误差，因而最佳解决办法是大盘转90090，小盘依然转0360，把大盘090和900两个范畴内绝对值相等角度上照度值取平均值来作为090内值。 LED总光通量测量第二种办法是积分求法。此办法长处是简朴易行，但测量精度不高。LED总光通量计算办法如下，先计算离积分球入射窗口（入射窗口面积 A）1 距离上原则灯（光强值 I s）进入积分球内光通量，I s A I 2 读出接受器上光电流信号i s，然后把LED置于窗口上，读出相应接受器光电流信号it，则LED总光通量为： t=It/IssK 式中 K 为色修正系数。 LED光谱功率分布测量办法发光二极管光谱功率分布测量，目是掌握LED光谱特性和色度，再者是为了对已测得LED光度量值进行修正。 在测量LED光谱功率分布时，应注意如下几点，一种是在与原则光谱辐照度进行比较时由于原则灯光谱辐强度比LED强得多，为了避免这个问题，最佳在原则灯前加一种中性滤光片，使它光谱辐强度接近于LED。 LED光谱宽度很窄，为了精确地描绘LED光谱分布轮廓，最佳采用窄带波长宽度单色仪进行测量，波长间隔为1nm为好。 按下式计算LED光谱功率分布E t。 Et=EsIt/Is 式中 i 是原则灯在波长 i 处响应；E 是原则灯光谱功率分布；i 是LED在波长处响应。 LED色坐标计算公式为： x=Etxd y=Etyd z=Etyd 色坐标为： xX/(X+Y+Z) yY/(X+Y+Z) 也可计算LED主波长和色纯度。 发光二极管也与普通二极管同样由PN构导致，也具备单向导电性。它广泛应用于各种电子电路、家电、仪表等设备中、作电源批示或电平批示。 发光二极管重要特性表 l cd(坎德拉)发光强度单位第四节 稳压二极管稳压二极管(又叫齐纳二极管)它电路符号是:此二极管是一种直到临界反向击穿电压前都具备很高电阻半导体器件.在这临界击穿点上,反向电阻减少到一种很小数值,在这个低阻区中 伏安特性电流增长而电压则保持恒定,稳压二极管是依照击穿电压来分档,由于这种特性,稳压管重要被作为稳压器或电压基准元件使用.其伏安特性见图1,稳压二极管可以串联起来以便在较高电压上使用,通过串联就可获得更多稳定电压.(图一电压源方向反了。) 稳压管应用1、浪涌保护电路(如图2):稳压管在精确电压下击穿,这就使得它可作为限制或保护之元件来使用,由于各种电压稳压二极管都可以得到,故对于这种应用特别适当.图中稳压二极管D是作为过压保护器件.只要电源电压VS超过二极管稳压值D就导通,使继电器J吸合负载RL就与电源分开. 2、电视机里过压保护电路(如图3):EC是电视机主供电压,当EC电压过高时,D导通,三极管BG导通,其集电极电位将由本来高电平(5V)变为低电平,通过待机控制线控制使电视机进入待机保护状态. 3、电弧抑制电路如图4:在电感线圈上并联接入一只适当稳压二极管(也可接入一只普通二极管原理同样)话,当线圈在导通状态切断时,由于其电磁能释放所产生高压就被二极管所吸取,因此当开关断开时,开关电弧也就被消除了.这个应用电路在工业上用得比较多,如某些较大功率电磁吸控制电路就用到它. 4、串联型稳压电路(如图5):在此电路中,串联稳压管,BG基极被稳压二极管D钳定在13V,那么其发射极就输出恒定12V电压了.这个电路在诸多场合下均有应用。 稳压二极管参数（1）稳定电压 （2）电压温度系数（3）动态电阻（4）稳定电流 ，最大、最小稳定电流（5）最大容许功耗 色环稳压二极管由于小功率稳压二极管体积小，在管子上标注型号较困难，因此某些国外产品采用色环来表达它标称稳定电压值。犹如色环电阻同样，环颜色有棕、红、橙、黄、绿、蓝、紫、灰、白、黑，它们分别用来表达数值1、2、3、4、5、6、7、8、9、0。 有稳压二极管上仅有2道色环，而有却有3道。最接近负极为第1环，背面依次为第2环和第3环。 仅有2道色环。标称稳定电压为两位数，即“ V”(几十几伏)。第1环表达电压十位上数值，第2环表达个位上数值。如：第1、2环颜色依次为红、黄，则为24V。 有3道色环，且第2、3两道色环颜色相似。标称稳定电压为一位整数且带有一位小数，即“. V”(几点几伏)。第1环表达电压个位上数值。第2、3两道色环（颜色相似）共同表达十分位（小数点后第一位）数值。如：第1、2、3环颜色依次为灰、红、红，则为8.2V。 有3道色环，且第2、3两道色环颜色不同。标称稳定电压为两位整数并带有一位小数，即“. V”(几十几点几伏)。第1环表达电压十位上数值。第2环表达个位上数值。第3环表达十分位（小数点后第一位）数值。第五节 电容器电容器普通简称其为电容，用字母C表达。定义1：电容器，顾名思义，是装电容器，是一种容纳电荷器件。英文名称：capacitor。电容是电子设备中大量使用电子元件之一，广泛应用于隔直，耦合，旁路，滤波，调谐回路， 能量转换，控制电路等方面。定义2：电容器，任何两个彼此绝缘且相隔很近导体（涉及导线）间都构成一种电容器。电容器在电路中作用在直流电路中，电容器是相称于断路。 电容器是一种可以储藏电荷元件，也是最惯用电子元件之一。 这得从电容器构造上说起。最简朴电容器是由两端极板和中间绝缘电介质（涉及空气）1构成。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间绝缘物质，因此整个电容器是不导电。但是，这样状况是在没有超过电容器临界电压（击穿电压）前提条件下。咱们懂得，任何物质都是相对绝缘，当物质两端电压加大到一定限度后，物质是都可以导电，咱们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。但是在中学阶段，这样电压在电路中是见不到，因此都是在击穿电压如下工作，可以被当做绝缘体看。 但是，在交流电路中，由于电流方向是随时间成一定函数关系变化。而电容器充放电过程是有时间，这个时候，在极板间形成变化电场，而这个电场也是随时间变化函数。事实上，电流是通过场形式在电容器间通过。 在中学阶段，有句话，就叫通交流，阻直流，说就是电容这个性质。 电容作用：1）旁路 旁路电容是为本地器件提供能量储能器件，它能使稳压器输出均匀化，减少负载需求。 就像小型可充电电池同样，旁路电容可以被充电，并向器件进行放电。 为尽量减少阻抗，旁路电容要尽量接近负载器件供电电源管脚和地管脚。 这可以较好地防止输入值过大而导致地电位抬高和噪声。地弹是地连接处在通过大电流毛刺时电压降。 2）去藕 去藕，又称解藕。 从电路来说， 总是可以区别为驱动源和被驱动负载。如果负载电容比较大， 驱动电路要把电容充电、放电， 才干完毕信号跳变，在上升沿比较陡峭时候， 电流比较大， 这样驱动电流就会吸取很大电源电流，由于电路中电感，电阻（特别是芯片管脚上电感，会产生反弹），这种电流相对于正常状况来说事实上就是一种噪声，会影响前级正常工作，这就是所谓“耦合”。 去藕电容就是起到一种“电池”作用，满足驱动电路电流变化，避免互相间耦合干扰。 将旁路电容和去藕电容结合起来将更容易理解。旁路电容实际也是去藕合，只是旁路电容普通是指高频旁路，也就是给高频开关噪声提高一条低阻抗泄防途径。高频旁路电容普通比较小，依照谐振频率普通取0.1F、0.01F 等；而去耦合电容容量普通较大，也许是10F 或者更大，根据电路中分布参数、以及驱动电流变化大小来拟定。旁路是把输入信号中干扰作为滤除对象，而去耦是把输出信号干扰作为滤除对象，防止干扰信号返回电源。这应当是她们本质区别。 3）滤波 从理论上（即假设电容为纯电容）说，电容越大，阻抗越小，通过频率也越高。但事实上超过1F 电容大多为电解电容，有很大电感成分，因此频率高后反而阻抗会增大。有时会看到有一种电容量较大电解电容并联了一种小电容，这时大电容通低频，小电容通高频。电容作用就是通高阻低，通高频阻低频。电容越大低频越容易通过。详细用在滤波中,大电容（1000F）滤低频，小电容（20pF）滤高频。曾有网友形象地将滤波电容比作“水塘”。由于电容两端电压不会突变，由此可知，信号频率越高则衰减越大，可很形象说电容像个水塘，不会因几滴水加入或蒸发而引起水量变化。它把电压变动转化为电流变化，频率越高，峰值电流就越大，从而缓冲了电压。滤波就是充电，放电过程。 4）储能 储能型电容器通过整流器收集电荷，并将存储能量通过变换器引线传送至电源输出端。 电压额定值为40