日光灯的原理.doc

教学目标知识目标 1、知道普通日光灯的组成和电路图，知道日光灯管在电亮和正常发光时对电压和电流的不同要求2、知道起动器和镇流器的构造和工作原理 能力目标通过学生动手安装日光灯，培养学生的动手能力情感目标通过分析事例，培养学生全面认识和对待事物的科学态度教学建议教材分析本两节的内容可以安排学生自学为主完成由于日光灯是学生们经常接触的简单电器，容易引起学生的兴趣镇流器的作用是本节课的重点内容教法建议本节课后的思考和讨论，对深入理解所学的知识是十分有益的，建议教师引导学生思考和讨论，这样可以培养学生对实际问题的理解能力有条件的学校，建议教师可以在课外知道学生自己动手安装日光灯，但是必须要在教师的指导下进行，注意安全用电教学设计方案教学过程：一、引入部分：上节课我们已经学过自感现象，自感现象是广泛存在的，利用自感现象的一个常见的例子日光灯二、新课教学：结合日光灯工作原理的示教板，说明日光灯电路结构接通电路让学生观察日光灯的启辉过程提出问题，安排学生阅读课本共整理笔记，进行自学回答以下问题：A、灯管、起动器、镇流器的构造及它们的连接特点B、起动器中双金属片的工作原理C、激发灯管中的水银蒸汽导电的高电压是怎么获得的？D、目光灯的“白光”是哪里发出的？E、日光灯正常发光时，镇流器起什么作用教师归纳总结： 日光灯的镇流器就是利用自感现象的一个例子如下所示的电路图，日光灯主要由灯管 、起动器 、镇流器 组成灯管工作原理：灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压 为满足这些要求设置了镇流器和起动器，起动器的作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通，电路接通后经过一小段时间又使电路自动断开镇流器在起动器把电路突然中断的瞬间，由于自感现象而产生一个瞬时高压加在灯管上，满足激发水银蒸汽导电需要高压的要求，使日光灯管成为通路开始发光日光灯正常工作时，从图中可以看出交流电不断通过镇流器和灯管（不经过起动器），由于自感现象镇流器的线圈中产生自感电动势阻碍电流变化，起到降压作用，灯管两端电压比220V低很多，满足正常工作要求（讲解过程中可以配合日光灯电路原理模拟演示）讨论：课后思考题讨论日光灯的启动器是装在专用插座上的，当日光灯正常发光后，取下启动器，会影响灯管发光吗？为什么？如果启动器丢失，作为应急措施，可以用一小段带绝缘外皮的导线启动日光灯吗？怎样做？请简述道理如果电容器两端电压过高电容器的绝缘层就会变成导体将两极连在一起，这种情况叫做电容器的击穿，日光灯启动器的电容击穿是常出现的故障，为什么常出现这种故障呢？启动器击穿后，就不能使日光灯管发光了，为什么？作业：组织学生利用课外时间动手安装日光灯日光灯主要由灯管、镇流器和启动器组成。灯管的两端各有一个灯丝，管中充有稀簿的氩和微量水银蒸气，管壁上涂着荧光粉。灯管的工作原理和白炽灯不同，两个灯丝之间的气体在导电时主要发出紫外线，荧光粉受到紫外线的照射才发出可见光。荧光粉的种类不同，发光的颜色也不一样。 气体的导电有一个特点：只有当灯管两端的电压达到一定值时气体才能导电；而要在灯管中维持一定大小的电流，所需的电压却低得多。因此，如果把220V的电压加在灯管的两端并不能把它点燃。有了镇流器和启动器就能解决这个问题。 镇流器是绕在铁芯上的线圈，自感系数很大；启动器由封在玻璃泡中的静触片和U形动触片组成，玻璃泡中充有氖气。两个触片间加上一定的电压时，氖气导电，发光、发热。动触片是用粘合在一起的双层金属片制成的，受热后两层金属膨胀不同，动触片稍稍伸开一些，和静触片接触。 启动器不再发光，这时双金属片冷却，动触片形状复原，两个触点重新分开。 闭合开关后电压通过日光灯的灯丝加在启动器的两端，启动器如上所述发热触点接触冷却触点断开。在触点断开的瞬间，镇流器L中的电流急剧减小，产生很高的感应电动势。感应电动势和电源电压叠加起来加在灯管两端的灯丝上，把灯管点燃。实际使用的启动器中常有一个电容器并联在氖泡的两端，它能使两个触片在分离时不产生火花，以免烧坏触点，同时还能减轻对附近无线电设备的干扰。没有电容器时启动器也能工作。 家里照明用的电源是交流，它的大小和方向都在不停地变化。镇流器L中的自感电动势阻碍电流的变化，使得流过灯管的电流不致过大。日光灯原理三个主要部件：1、 日光灯结合碎日光灯管向学生介绍灯管的构造及发光原理。日光灯开始点燃时需要一个高电压，正常发光时为管只允许通过不大的电流，这时要求加在灯客上的电压低于电源电压。2、 镇流器镇流器是一个带铁芯的线圈，自感系数很大。（打开，让学生观察构造）3、 起动器主要是一个充有氖气的小氖泡，里面装有两个电极，一个是静触片，一个是由两个膨胀系数不同的金属制成的U型动触片。（打开起动器，让学生观察构造）结合实验向学生讲述温度升高，动触片与静触片接通的原理。日光灯的工作原理在图示的电路中，当开关闭合后电源把电压加在起动器的两极之间，使氖气放电而发出辉光，辉光产生的热量使U型动触片膨胀伸长，跟静触片接通，于是镇流器线圈和灯管中的灯丝就有电流通过。电路接通后，起动器中的氖气停止放电，U型片冷却收缩（起动器分压少、辉光放电无法进行，不工作），两个触片分离，电路自动断开。在电路突然断开的瞬间，由于镇流器电流急剧减小，会产生很高的自感电动势，方向与原来的电压方向相同喧个自感电动势与电源电压加在一起，形成一个瞬时高压，加在灯管两端，使灯管中的气体开始放电，于是日光灯成为电流的通路开始发光。日光灯开始发光时，由于交变电流通过镇流器的线圈，线圈中就会产生自感电动势，它总是阻碍电流变化的，这时镇流器起着降压限流的作用，保证日光灯正常工作。镇流器在起动时产生瞬时高压，在正常工作时起降压限流作用；起动器中电容器的作用是避免产生电火花。日光灯工作原理 (2008-08-02 21:26:47) 标签：电气日光灯启辉器镇流器节能灯教育 分类：电气知识好久没上这里了。 理想是美好的，而现实总是残酷的。毕业了，工作了。各方面都和想像中差距巨大，我最终也没能进入梦想中的IT行业，而是到这鸟不拉屎的地方当了一个鬼电气技术员，通俗地讲就是电工。 好多东西都还给老师了，这一阵子被人鄙视的不成样子了！具体情形就懒得说了，反正那叫一个郁闷！ 今天，不知道怎么说到日光灯了，师傅问我还记得它的工作原理不。汗！唉。 下班之后，赶紧百度！ 如上所示的电路图，日光灯主要由灯管 M、启辉器S、镇流器L组成 灯管工作原理：灯管内水银蒸汽导电，发出紫外线，使管壁上荧光粉发出白光，要激发水银蒸汽导电需要很高的电压，日光灯正常工作时又需要比220V低很多的电压 为满足这些要求设置了镇流器和启辉器，启辉器的作用是开关闭合后把连接灯管两端灯丝的电路接通（此时电路通路为：火线-镇流器-启辉器-零线），电路接通后经过一小段时间又使电路自动断开 启辉器：是一个小型辉光放电泡，泡内充惰性气体氖，装有两个电极，一个是固定电极，一个是倒U型可动电极是由两种膨胀系数相差较大的金属片粘合一起制成。 启辉器点燃过程：当电源接通时电源电压（220V），全部加在启辉器两极上，两极间发生辉光放电，电极加热，可动电极内层金属片膨胀系数较大，热后趋于伸直，使触点闭合。将电路接通，两个灯丝开始预热，水银蒸发变为水银蒸汽，为管子导通创造了条件，启动器触点闭合的同时，泡内两极间电压下降为零，无辉光，泡内冷却，双片收缩，触点断开。（触点断开能产生火花，烧坏触点），在触点断开瞬间，镇流器两端产生高的自感电动势加在灯管两端，水银蒸气电离，管内发生弧光放电，放射出紫外线，紫外线射在荧光粉上就产生了可见光，灯管点燃，点燃后的灯管电压只有120V左右，另一部分电压（180V左右），降在镇流器上，由于灯管电压只有120V左右，不足以使启动器再次启动。 启辉器的质量非常重要，但却得不到人们的重视。实际上，它的质量好坏，对灯管的使用寿命影响很大。比较好的启辉器，只要闪一、两下就能启辉。如果闪四五下甚至更多才能启辉，这样的启辉器趁早调换，因为日光灯管的寿命与启动的次数关系很大，闪动的次数过多，将大大缩短灯管的使用寿命。 有的地方电源电压比较低，如果室温也较低，常常发生启动困难的现象。这时你可采取以下方法：将启辉器里的元件全部拿掉，在任一端串一个二极管，然后引出两根线，接到一个绝缘较好的按钮开关上。使用时，只要用手按一下按钮，灯管就很容易启动了。同样，此项工作只能由电工去做，注意安全！按钮应放在较高处！ 另外，二十世纪七、八十年代前我们的日光灯用的是电感式镇流器（用漆包线绕制和硅钢片组合），随着电子元器件的迅速发展，我们现在工矿企业用的较多的是电子镇流器，它具有省电、网络系统能效高、重量轻、价格便宜而逐渐走进每一个家庭，也越来越受到老百姓的欢迎，由于电子镇流器具有耗电省，灯管随着制造工艺的不断更新，发光效率越来越高，结构也越来越紧凑合理，它把电子元器件都浓缩后藏在灯头的接合部，所以我们就叫它节能灯。秦晨，硕士，研究生阶段，主要从事高位态碱金属原子和双原子分子的碰撞能量转移方面的学习和研究。在读期间，参与过国家自然科学基金项目（10264004）：高位态碱分子与基态原子间的碰撞能量转移，并发表了相关的论文。近期发表论文：1秦晨 孟繁新 戴康 沈异凡，Rb+（He、N2）碰撞能量转移，原子与分子物理学报，2007，24（6）：1185-1188。2秦晨 刘静 王倩 孟繁新 戴康 沈异凡，Cs激发态的辐射及与Ne碰撞的能量转移，量子电子学报，2007，24（6）：683-687。3孟繁新 秦晨 戴康 沈异凡，Rb与He、N2的碰撞精细结构混合和猝灭，光谱学与光谱分析（SCI收录），2007，27（12）：2393。4孟繁新 秦晨 戴康 沈异凡，Cs激发态的辐射及与N2碰撞的能量转移，光谱学与光谱分析（SCI收录），2008，28（5）：974。光学图像处理技术在彩色图像加密、隐藏、提取和认证中的应用研究【成果完成人】【第一完成单位】 南开大学 【关键词】光学图像处理技术;彩色图像;加密;隐藏;提取;认证 该项目研究采用全息术、傅里叶光学、像息图编码和光学变换等光学图像处理方法,对彩色图像进行多维加密、隐藏及提取、鉴别的理论和技术,及其应用于网络图像及印刷制品证件的保密传输或防伪认证的软件和演示系统。由于基于光学图像处理技术的图像加密和隐藏过程可通过计算光的干涉、衍射、滤波、变换等过程,对涉及的波长、振幅、光强、相位、偏振、空间频率,以及光学元件的参数进行多维编码,因而与基于纯数字处理的编码过程相比,具有多维、大信息量、高设计自由度及难于破解等诸多优越性;在对加密隐藏的图像进行提取和鉴别的过程中,采用光学图像处理方法,又易于实现计算速度快,使用方便可靠的专用二维软件/硬件系统。该项目的研究成果可在网络和多媒体信息,以及在各种机密文件、证件、票据、包装等印刷制品中的的安全传递或版权保护方面,以及水印防伪认证等方面得到广泛应用,在信息安全领域内具有重要的研究价值和明显的产业化前景。实时光学图像加密方法和装置【申请号】CN200610117456.1【申请日】2006-10-24【公开号】CN1945381【公开日】2007-04-11【申请人】中国科学院上海光学精密机械研究所【地址】201800上海市800-211邮政信箱【共同申请人】【发明人】顾唯兵;何红【国际申请】【国际公布】【进入国家日期】【专利代理机构】上海新天专利代理有限公司【代理人】张泽纯【优先权】【分案原申请号】【国省代码】31【摘要】一种实时光学图像加密方法和装置,该方法的实质是利用线偏光作原始光学图像信息的载波,该载有光学图像信息的线偏光与加密体相互作用,最后与相干光干涉加密形成加密的相干光进入传输；解密过程则利用可逆的光学原理,加密的相干光被光折变晶体接收后逆序地与相干光、所述的加密体相互作用后在解密装置的图像输出面由一探测器获取解密的图像信息,所述的加密体,至少包括一个计算机可控的空间光调制器。本发明的实时光学图像加密方法和装置具有加密安全性高,可实现实时光学图像加密的优点。【主权项】1、一种实时光学图像加密方法，其特征在于该方法的实质是利用线偏光作原始光学图像信息的载波，该载有光学图像信息的线偏光与加密体相互作用，最后与相干光干涉加密形成加密的相干光进入传输；解密过程则利用可逆的光学原理，加密的相干光被光折变晶体接收后逆序地与相干光、所述的加密体相互作用后在解密装置的图像输出面由一探测器获取解密的图像信息，所述的加密体，至少包括一个计算机可控的空间光调制器。摘要：一种实时光学图像加密方法和装置,该方法的实质是利用线偏光作原始光学图像信息的载波,该载有光学图像信息的线偏光与加密体相互作用,最后与相干光干涉加密形成加密的相干光进入传输；解密过程则利用可逆的光学原理,加密的相干光被光折变晶体接收后逆序地与相干光、所述的加密体相互作用后在解密装置的图像输出面由一探测器获取解密的图像信息,所述的加密体,至少包括一个计算机可控的空间光调制器。本发明的实时光学图像加密方法和装置具有加密安全性高,可实现实时光学图像加密的优点。主权：1、一种实时光学图像加密方法，其特征在于该方法的实质是利用线偏光作原始光学图像信息的载波，该载有光学图像信息的线偏光与加密体相互作用，最后与相干光干涉加密形成加密的相干光进入传输；解密过程则利用可逆的光学原理，加密的相干光被光折变晶体接收后逆序地与相干光、所述的加密体相互作用后在解密装置的图像输出面由一探测器获取解密的图像信息，所述的加密体，至少包括一个计算机可控的空间光调制器。