專(zhuān)注福祿克測(cè)試儀銷(xiāo)售與技術(shù)

太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理及相關(guān)設(shè)備檢測(cè)方案介紹

第二十二話：太陽(yáng)能光伏發(fā)電原理及相關(guān)設(shè)備檢測(cè)方案介紹

太陽(yáng)能光伏發(fā)電是一種新興的新能源應(yīng)用形式，近年來(lái)世界各國(guó)都在積極推動(dòng)可再生能源的發(fā)展和應(yīng)用，光伏產(chǎn)業(yè)也因此迅速成長(zhǎng)發(fā)展了起來(lái)。

1.太陽(yáng)能電池板如何工作？

光子到達(dá)太陽(yáng)能電池時(shí)，光子擊打電子，使電子從原子中分離出來(lái)。如果導(dǎo)體連接到電池的正負(fù)兩極時(shí)，將會(huì)構(gòu)成電氣回路。電子從回路中流過(guò)，就產(chǎn)生了電力。多個(gè)太陽(yáng)能電池可以組成太陽(yáng)能電池板；多個(gè)太陽(yáng)能電池板（模塊）通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，就可以構(gòu)成太陽(yáng)能電池矩陣。部署的太陽(yáng)能電池板越多，預(yù)期發(fā)電量越大。

2.太陽(yáng)能電池板是采用什么制成的？

光伏太陽(yáng)能電池板由大量太陽(yáng)能電池組成。太陽(yáng)能電池由硅制成，類(lèi)似于半導(dǎo)體。其結(jié)構(gòu)有一個(gè)正極層和一個(gè)負(fù)極層。這兩個(gè)層一起形成電場(chǎng)，其情形就象電池內(nèi)部發(fā)生的情形。

逆變器：讓太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生的直流電。轉(zhuǎn)化為可使用的交流電

光伏逆變器接收來(lái)自太陽(yáng)能電池矩陣的直流電，并采用它來(lái)產(chǎn)生交流電。這些逆變器如同系統(tǒng)的大腦。除了將直流電源逆變成交流電源外，它們還可以提供接地故障保護(hù)系統(tǒng)的狀態(tài)信息，具體包括交流和直流回路的電壓和電流、發(fā)電和最大功率點(diǎn)跟蹤信息。

3.光伏應(yīng)用

光伏發(fā)電系統(tǒng)分為獨(dú)立太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)（ 離網(wǎng)系統(tǒng)）、并網(wǎng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)和分布式太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)。

光伏發(fā)電在中國(guó)的分布和趨勢(shì)：

①2018裝機(jī)累計(jì)：1.74億千瓦

• 集中式：1.238億千瓦，占比71%
• 分布式：5061萬(wàn)千瓦，占比29%

②2018發(fā)電1775億千瓦時(shí)，棄光率4%

③中國(guó)北方地區(qū)以光伏電站為主，沿海地區(qū)以分布式光伏為主

④隨著國(guó)家補(bǔ)貼的日益減少，分布式光伏的發(fā)展速度已反超電站的發(fā)展速度

⑤光伏系統(tǒng)在往1500V發(fā)展，對(duì)安全性的要求日益增高

分布式或電站一般流程和架構(gòu)

主要測(cè)試設(shè)備和相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目

福祿克針對(duì)光伏解決設(shè)備檢測(cè)方案

FLUKE熱像儀：http://www.faxy-tech.com/rexiangyi.htm

FLUKE BT508蓄電池內(nèi)阻分析儀：http://www.faxy-tech.com/Products/BT500.html

FLUKE鉗形表：http://www.faxy-tech.com/clamp.htm

FLUKE電能質(zhì)量分析儀：http://www.faxy-tech.com/PQT.htm

電為什么能跑那么快？

如今，電網(wǎng)的電壓等級(jí)越來(lái)越高，輸電線路也越修越長(zhǎng)，一條特高壓動(dòng)不動(dòng)就是上千公里。比如，目前最長(zhǎng)的輸電線路±800千伏酒泉—湖南特高壓全長(zhǎng)就有2383公里。再加上城市主網(wǎng)、配電網(wǎng)等各種線路，電線從發(fā)電廠連到你家都可能得有3000多公里了。

這電，到底能在短時(shí)間內(nèi)送過(guò)來(lái)嗎？路上會(huì)耽擱嗎？

這可真不用擔(dān)心，因?yàn)椤?span id="bdtj7pt" class='wp_keywordlink_affiliate'>電的速度”是非常非?？斓?，基本上接近目前發(fā)現(xiàn)的“最能跑”的物質(zhì)——光在真空中傳播的速度了，大約是30萬(wàn)公里/秒。

所以，電傳播10000公里也就只要花大約0.03秒。這個(gè)你連眨下眼（0.2~0.4秒）都來(lái)不及的時(shí)間，基本可以忽略不計(jì)了。

電為什么可以跑那么快呢？

1、首先說(shuō)一下電線是怎么把電從幾米、幾百米甚至是幾千公里外送過(guò)來(lái)的：

電線等導(dǎo)體之所以能夠?qū)щ姡且驗(yàn)槠渲写嬖?strong>電子，在接通電路前，他們是自由的，在導(dǎo)體中無(wú)規(guī)則地運(yùn)動(dòng)。電路一接通，這些電子就會(huì)像聽(tīng)到命令一樣開(kāi)始有序流動(dòng)，形成電流。這個(gè)電子有序流動(dòng)速度的平均值就叫做“電子漂移速度”。這可不是賽車(chē)手的漂移啊，這個(gè)速度一點(diǎn)都不快！

頭條君查閱資料發(fā)現(xiàn)，電子在導(dǎo)體中的漂移速度與導(dǎo)體質(zhì)量、長(zhǎng)度等因素有關(guān)，總體而言是非常非常慢的，很多時(shí)候都不到1毫米/秒。簡(jiǎn)直比蝸牛爬得還慢！這么算的話發(fā)電廠那端的電子要漂到我家，得多少個(gè)世紀(jì)啊……

電子的漂移速度這么慢，當(dāng)然不可能是我們平常說(shuō)的約等于光速的“電的速度”。

2、其實(shí)，電的傳輸中還存在另外一種速度：

電路接通后，導(dǎo)線的周?chē)魈帟?huì)形成電場(chǎng)推動(dòng)電子有序流動(dòng)，從而形成電流，而形成電場(chǎng)的信息會(huì)很快地以電磁波的形式，在導(dǎo)體周?chē)鷤鞑コ鋈ィ?strong>這個(gè)電磁波傳遞的速度接近光速。這才是真正的“電的速度”。

沒(méi)有看明白的同學(xué)，舉手。咱們還可以這樣理解——

小劇場(chǎng)

有一支很長(zhǎng)很長(zhǎng)的學(xué)生隊(duì)伍，準(zhǔn)備排隊(duì)進(jìn)入體育館。一開(kāi)始老師還沒(méi)來(lái)，隊(duì)伍松松散散地堵在體育館門(mén)口，大家要么三五成群地追逐打鬧，要么一個(gè)個(gè)像無(wú)頭蒼蠅一樣亂竄。突然，嚴(yán)厲的老師來(lái)了！他看見(jiàn)隊(duì)伍這么無(wú)組織無(wú)紀(jì)律特別生氣，大喝一聲：“趕緊給我集合，走起來(lái)！”大家特別怕老師，一聽(tīng)到命令就趕緊有序地開(kāi)始走進(jìn)體育館了……

上述情節(jié)，可以與電傳播的過(guò)程一一對(duì)應(yīng)。

電的速度憑什么和光速一樣呢？

從前面的分析中我們可以得出結(jié)論：我們所說(shuō)的電的速度，基本上也就是電磁波傳播的速度。

關(guān)鍵就在這了：常年占據(jù)速度排行榜第一位的光，正是一種電磁波，只不過(guò)它可以被我們看到。

現(xiàn)在是不是明白了~

所以，目前我們還不用擔(dān)心電線那么長(zhǎng)，發(fā)出的電不能及時(shí)傳輸過(guò)來(lái)的問(wèn)題。我們知道，地球赤道周長(zhǎng)也就4萬(wàn)多公里，按照電的速度，繞一圈都不要1秒……

不過(guò)，最近頭條君聽(tīng)說(shuō)許多國(guó)家的專(zhuān)家都在研究建太空太陽(yáng)能發(fā)電站，?感覺(jué)太空供電公司要成立了！計(jì)劃用微波（也是一種電磁波）輸送電能。再大膽設(shè)想一下，假如未來(lái)這個(gè)發(fā)電站建到了某顆離地球更遠(yuǎn)，能量更大的恒星附近……那電送過(guò)來(lái)要多久呢？光或者電從太陽(yáng)跑到地球需要8分鐘，從牛郎星跑到地球要16年，從銀河系的一頭跑到另一頭要10萬(wàn)年……“光年”這詞可不是白來(lái)的，于是——

頭條君腦補(bǔ)了一段未來(lái)電網(wǎng)調(diào)度中心里的對(duì)話：“注意，XX星球發(fā)電站出力XXXXX吉瓦電力，XX年后抵達(dá)…請(qǐng)XX電網(wǎng)做好接收準(zhǔn)備……?”“收到，遺書(shū)已經(jīng)寫(xiě)好……”

光的速度，電的速度在地球上是挺牛的，可在浩瀚的宇宙……算毛線啊~

第二十一話：“鉗”所未有，開(kāi)口鉗可非接觸同時(shí)測(cè)試電壓和電流

第二十一話：“鉗”所未有，開(kāi)口鉗可非接觸同時(shí)測(cè)試電壓和電流

多年來(lái)，尋求快速電流讀數(shù)的電工和技術(shù)人員一直在使用備受信賴的電流鉗，全世界的工具腰帶中都可看到這款個(gè)人日常工具。這種“非接觸”技術(shù)可節(jié)省時(shí)間且使用時(shí)更安全。但工程師仍需要使用測(cè)試導(dǎo)線來(lái)測(cè)量電壓，這導(dǎo)致測(cè)試會(huì)有短路、接觸不良的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也比較費(fèi)時(shí)。

現(xiàn)在，福祿克工程師開(kāi)發(fā)了一種名為“FieldSense”的新技術(shù)并已申請(qǐng)專(zhuān)利，該技術(shù)不僅可通過(guò)開(kāi)口鉗進(jìn)行交流電流測(cè)量，而且可進(jìn)行交流電壓和頻率測(cè)量。可同時(shí)在一個(gè)設(shè)備上實(shí)時(shí)進(jìn)行電壓和電流測(cè)量。采用“FieldSense”技術(shù)的 Fluke T6 電氣測(cè)試儀是使用這項(xiàng)新技術(shù)的第一款手持式測(cè)試工具。

“FieldSense”的工作原理

FieldSense 技術(shù)確實(shí)是電壓測(cè)量方式的一個(gè)重大突破。普通鉗形表的技術(shù)通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)來(lái)獲得交流電流測(cè)量值，而新技術(shù)通過(guò)檢測(cè)電場(chǎng)來(lái)測(cè)量。福祿克研發(fā)團(tuán)隊(duì)先開(kāi)發(fā)了開(kāi)口鉗口電壓傳感技術(shù)，該技術(shù)涉及轉(zhuǎn)換和計(jì)算已知信號(hào)，從而得出源電壓的測(cè)量值。

通過(guò)將設(shè)備設(shè)計(jì)為生成已知振幅與頻率的參考信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后，在接地時(shí)，通過(guò)測(cè)試儀中內(nèi)置的電子傳感器來(lái)檢測(cè)產(chǎn)生的復(fù)合波形。在放大、處理和數(shù)字計(jì)算之后，得出電壓和頻率測(cè)量值。

在開(kāi)發(fā)電壓傳感技術(shù)之后，接下來(lái)該團(tuán)隊(duì)設(shè)法將這兩種不同的物理現(xiàn)象（磁場(chǎng)傳感和電場(chǎng)傳感）結(jié)合到一個(gè)設(shè)備中。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的原型設(shè)計(jì)和測(cè)試之后，該團(tuán)隊(duì)確定了最優(yōu)技術(shù)，因此這兩種技術(shù)可搭配在一起。這樣的結(jié)果就是，福祿克儀表第一次可以同時(shí)測(cè)量和顯示電壓和電流。

電壓檢測(cè)儀和 FieldSense 之間有什么區(qū)別？

區(qū)分清楚新開(kāi)發(fā)的FieldSense測(cè)量技術(shù)與市場(chǎng)上的各種電壓檢測(cè)儀，這很重要。這些電壓檢測(cè)儀包括從筆式設(shè)備（存在電壓時(shí)點(diǎn)亮）到萬(wàn)用表/鉗型表（存在電壓時(shí)發(fā)出提示音或振動(dòng)）的各種設(shè)備。

兩者之間的區(qū)別是，電壓檢測(cè)儀通常只是告訴您存在電壓，而 FieldSense 技術(shù)讓您可以進(jìn)行準(zhǔn)確的電壓測(cè)量，而且不用跟帶電部位進(jìn)行接觸。

“FieldSense”技術(shù)帶來(lái)的好處：

• 更安全的電壓測(cè)量，無(wú)需并聯(lián)儀表
• 可以使用開(kāi)口鉗口直接在導(dǎo)體周?chē)鷾y(cè)量，更快排除故障
• 可以同時(shí)進(jìn)行電壓和電流測(cè)量

誰(shuí)將使用采用“FieldSense”技術(shù)的測(cè)試儀？

可測(cè)量電壓、電流和頻率的開(kāi)口鉗口測(cè)試工具對(duì)許多工作角色的電氣故障排除工作流程都很有幫助。

將會(huì)發(fā)現(xiàn)此技術(shù)很有用的其中一些人包括：

• 電氣工程師
• 電氣承包商
• HVAC 技術(shù)人員
• 現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工程師
• 維護(hù)技術(shù)人員

福祿克測(cè)試過(guò)中為什么會(huì)有負(fù)數(shù)db?令人困擾的負(fù)數(shù)

令人困擾的負(fù)數(shù)

插入損耗，或者說(shuō)沿整條光纖鏈路長(zhǎng)度發(fā)生的信號(hào)損耗，以dB表示，應(yīng)始終為正數(shù)。但是，這種損耗有可能是負(fù)數(shù)，出現(xiàn)這種情況并不是好現(xiàn)象。

回波損耗，測(cè)量反射回光源的光量，也用dB表示，并且也應(yīng)始終為正數(shù)。高回波損耗通常會(huì)伴隨低插入損耗。

反射率，同樣測(cè)量反射，也用dB表示，為負(fù)數(shù)。高反射率并不是好現(xiàn)象。

感覺(jué)困惑？別緊張，雖然我們討論的可能是四年級(jí)的數(shù)學(xué)，但即便是博士也會(huì)感到困惑。即使是業(yè)內(nèi)最有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人員對(duì)于所有這些正數(shù)、負(fù)數(shù)、較高和較低的dB結(jié)果都會(huì)感到困惑以及產(chǎn)生分歧。

1.正面影響的正數(shù)

對(duì)于光纖鏈路，最常測(cè)量的性能參數(shù)是插入損耗。這是任何類(lèi)型的傳輸電或數(shù)據(jù)都會(huì)發(fā)生的一種自然現(xiàn)象。電纜越長(zhǎng)，損耗越大。損耗還會(huì)發(fā)生在任何連接點(diǎn)上，例如連接器或熔接點(diǎn)。

插入損耗以分貝或dB表示，并且應(yīng)為正數(shù)，因?yàn)槠渫ㄟ^(guò)將輸入功率與輸出功率進(jìn)行比較來(lái)表示損失的信號(hào)量。換句話說(shuō)，輸出的信號(hào)總是小于輸入的信號(hào)。該數(shù)字越小，則插入損耗性能越佳，比如0.2dB的插入損耗優(yōu)于0.4dB的插入損耗。

然而，有時(shí)插入損耗可能表現(xiàn)為負(fù)值。但是負(fù)值不是表示信號(hào)的增益嗎？這怎么可能呢？插入損耗負(fù)值表示存在問(wèn)題，其中一個(gè)原因通常是參考設(shè)置不正確。例如，如果設(shè)置零值參考時(shí)參考光纖較臟，然后在測(cè)試前對(duì)其進(jìn)行了清潔，那么插入損耗可能會(huì)顯示為增益，并可能用負(fù)數(shù)表示。

由于所連接光纖的不同，也可能出現(xiàn)負(fù)損耗或增益現(xiàn)象。如果兩根光纖具有不同的逆向散射系數(shù)，表示光纖相對(duì)逆向散射水平的術(shù)語(yǔ)，則在連接點(diǎn)之后比連接點(diǎn)之前逆向散射更多光量。如果只在一個(gè)方向進(jìn)行測(cè)量，則可能會(huì)導(dǎo)致OTDR顯示的損耗值小于實(shí)際值，可能會(huì)顯示為負(fù)值。

但是，只要有增益就會(huì)有衰減。單方向傳輸時(shí)可能造成增益現(xiàn)象，當(dāng)在另一個(gè)方向進(jìn)行測(cè)量時(shí)，連接點(diǎn)之后的逆向散射少，則測(cè)得的損耗高于實(shí)際損耗。這正是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求在兩個(gè)方向進(jìn)行測(cè)量的原因，即雙向測(cè)試。將兩個(gè)測(cè)量值進(jìn)行平均，即得到實(shí)際損耗。福祿克網(wǎng)絡(luò)的OptiFiber? Pro具有SmartLoop功能，可自動(dòng)執(zhí)行上述操作。

2.反向的困惑

光纖連接的另一項(xiàng)常測(cè)性能參數(shù)是回波損耗，是將從光源注入的光量與反射回光源的光量進(jìn)行比較而得出的測(cè)量值。該值表示為正數(shù)，單位為dB，數(shù)字越大，則回波損耗的性能越佳——60dB的回波損耗優(yōu)于30dB的回波損耗。請(qǐng)記住，回波損耗值越高越好，如果沒(méi)有從源信號(hào)注入的光被反射回來(lái)，則會(huì)有無(wú)限大的回波損耗。

接下來(lái)就是反射率，該值測(cè)量反射事件即連接器相對(duì)于注入的光量而產(chǎn)生的反射量——實(shí)際上是回波損耗的倒數(shù)。該值同樣以dB表示，但是是負(fù)數(shù)。數(shù)字越低(請(qǐng)記住我們這里說(shuō)的是負(fù)值)，則反射率越佳，比如 -60dB的反射率優(yōu)于-30dB的反射率。OTDR通常用負(fù)值表示連接反射。

不僅僅是回波損耗的正dB值和反射率的負(fù)dB值會(huì)引起混淆。術(shù)語(yǔ)本身也存在很多混淆之處，因?yàn)檫@兩個(gè)術(shù)語(yǔ)經(jīng)常被錯(cuò)誤地互換使用。這是因?yàn)榛夭〒p耗和反射率都描述連接器對(duì)的反射現(xiàn)象。但是，這兩者的符號(hào)不同。查看其計(jì)算方法時(shí)，可以看出：

回波損耗 = 10 * log(入射功率/反射功率)，單位為+ dB

反射率 = 10 * log(反射功率/入射功率)，單位為-dB

3.更好總是更好

正數(shù)的回波損耗與負(fù)數(shù)的反射率之間混淆表現(xiàn)為您可能會(huì)看到，制造商將回波損耗規(guī)定為負(fù)值，而其實(shí)際上是想表示反射率。當(dāng)說(shuō)回波損耗值較高時(shí)，您可能會(huì)認(rèn)為這意味著連接器具有較高的反射率，尤其是當(dāng)在我們業(yè)內(nèi)聽(tīng)到某項(xiàng)數(shù)值“較高”時(shí)，我們傾向于認(rèn)為這意味著情況更糟。

這正是我們建議在采用dB為單位時(shí)避免使用“較高”或“較低”字樣的原因，尤其是因?yàn)閐B是一種用于表示比率的度量單位。我們真正應(yīng)該用“更好”或“更差”來(lái)描述上述數(shù)值。

簡(jiǎn)言之，對(duì)于插入損耗來(lái)說(shuō)，數(shù)字越接近零越好，而對(duì)于回波損耗和反射率來(lái)說(shuō)，數(shù)字的絕對(duì)值越遠(yuǎn)離零越好，您并不需要考慮實(shí)際數(shù)值，福祿克網(wǎng)絡(luò)的CertiFiber? Pro和OptiFiber? Pro會(huì)告訴您結(jié)果是好還是壞，即更好或更差。

福祿克網(wǎng)絡(luò)推出以太網(wǎng)供電（PoE）設(shè)備安裝和故障診斷測(cè)試儀MicroScanner PoE

新工具使技術(shù)人員能夠確保PoE設(shè)備獲得足夠功率

中國(guó)北京，2019?年?3?月?18?日 –日前，福祿克網(wǎng)絡(luò)推出MicroScanner PoE測(cè)試儀，以加快以太網(wǎng)供電(PoE)設(shè)備的安裝和故障診斷速度，包括支持2018年9月批準(zhǔn)的高功率新標(biāo)準(zhǔn)802.3bt。? 測(cè)試儀不但能夠驗(yàn)證和診斷以太網(wǎng)布線，還能夠按照以太網(wǎng)聯(lián)盟的規(guī)范顯示交換機(jī)可提供的功率等級(jí)，以此可以判斷相關(guān)設(shè)備是否能夠獲得足夠功率。

PoE在成本、效率和靈活性方面的優(yōu)勢(shì)，使PoE應(yīng)用，如攝影機(jī)、AP接入點(diǎn)、顯示器等用電設(shè)備，以及支持PoE供電的交換機(jī)的使用呈爆炸式增長(zhǎng)。? 遺憾的是，任何標(biāo)準(zhǔn)都沒(méi)有對(duì)術(shù)語(yǔ)“PoE”進(jìn)行定義，但卻存在各種各樣的標(biāo)準(zhǔn)化和半標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施方法。更令人困惑的是，有多種標(biāo)準(zhǔn)、多種功率等級(jí)、各式非標(biāo)準(zhǔn)化名稱(chēng)，例如“PoE+”、“PoE++”及其他符號(hào)被大家所使用。造成的結(jié)果是即使專(zhuān)家也難以確定哪些設(shè)備可以相互配合工作。

為擺脫這種混亂的局面，以太網(wǎng)聯(lián)盟發(fā)起了一項(xiàng)認(rèn)證計(jì)劃。為不同的功率等級(jí)和要求分配一個(gè)從0到8的數(shù)字，表示輸出或要求的功率總量或稱(chēng)“等級(jí)”。技術(shù)人員只需保證電源的等級(jí)編號(hào)等于或大于用電設(shè)備的等級(jí)。當(dāng)MicroScanner PoE測(cè)試儀連接到PoE交換機(jī)時(shí)，顯示交換機(jī)指示的最大功率等級(jí)，使技術(shù)人員很容易知道交換機(jī)和設(shè)備是否兼容。

MicroScanner PoE測(cè)試儀還為技術(shù)人員提供了安裝PoE和非PoE設(shè)備所需的完備工具包。接線圖、內(nèi)置音頻發(fā)生器和故障點(diǎn)距離指示器能夠快速跟蹤布線問(wèn)題。當(dāng)測(cè)試儀連接到帶電交換機(jī)端口時(shí)，將顯示最高的端口速度（最高支持10Gbps端口速率），尤其對(duì)于診斷接入點(diǎn)速度慢的故障非常有效。線纜識(shí)別器可幫助用戶理清每根電纜的走向。

“保證PoE網(wǎng)絡(luò)的安裝質(zhì)量可分為三步?！?span id="zhy48ui" class='wp_keywordlink_affiliate'>福祿克網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監(jiān)Harley Lang表示：“首先，設(shè)計(jì)師應(yīng)采用EA PoE認(rèn)證，確保所選設(shè)備能夠兼容；第二，應(yīng)對(duì)布線安裝進(jìn)行認(rèn)證，不但要滿足布線類(lèi)別要求，而且還要進(jìn)行電阻相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，這對(duì)于PoE至關(guān)重要；第三，技術(shù)人員應(yīng)配備合適的工具，例如MicroScanner PoE測(cè)試儀，使其能夠確信正確連接了能夠提供必要供電的設(shè)備。

什么是二極管？如何判斷二極管的好壞

第十五話：如何判斷二極管的好壞

二極管是一種半導(dǎo)體器件，主要用作單向電流開(kāi)關(guān)。二極管允許電流在某個(gè)方向單向流通，但在相反方向嚴(yán)格限制電流流通。

由于二極管將交流(AC)電流變?yōu)槊}沖直流(DC)電流，所以也被稱(chēng)為整流器。二極管按照其類(lèi)型、電壓和電流容量進(jìn)行分級(jí)。

二極管有極性區(qū)分，由陽(yáng)極(正極引線)和陰極(負(fù)極引線)決定。大多數(shù)二極管只有在向陽(yáng)極施加正電壓時(shí)才允許電流通過(guò)。下圖所示為各種各樣的二極管配置。

二極管擁有多種不同的配置。從左至右：金屬外殼、螺栓安裝、帶色標(biāo)塑料外殼、倒角塑料外殼、玻璃外殼

當(dāng)二極管允許電流通過(guò)時(shí)，稱(chēng)為正偏；但二極管反偏時(shí)，作為絕緣體，不允許電流通過(guò)。

有趣的是：二極管符號(hào)的箭頭背向電子電流的方向。原因：工程師構(gòu)思了這種符號(hào)，其原理圖表示電流從電壓源的正極(+)側(cè)流向負(fù)極(-)。這與包含箭頭的半導(dǎo)體符號(hào)采用的慣例相同 — 箭頭指向允許的“常規(guī)”電流方向，背向允許的電子電流方向。

數(shù)字萬(wàn)用表的二極管測(cè)試模式在測(cè)試線之間產(chǎn)生非常小、足以正偏二極管結(jié)的電壓。標(biāo)稱(chēng)電壓降為0.5 V至0.8 V。好二極管的正偏電阻應(yīng)為10Ω至1000 Ω。反偏時(shí)，數(shù)字萬(wàn)用表屏幕將顯示OL (表示極高電阻)。

二極管內(nèi)部都有電流額定值。如果超過(guò)額定值且二極管失效，則可能引發(fā)短路，表現(xiàn)為：

a)雙向均允許電流流通或

b)兩個(gè)方向均截?cái)嚯娏鳌?/p>

PoE系統(tǒng)和802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）三種標(biāo)準(zhǔn)

下面小編給大家講講PoE系統(tǒng)和802.3af（PoE）、802.3at（PoE+）、802.3bt（PoE++）三種標(biāo)準(zhǔn)。

PoE的系統(tǒng)構(gòu)成及供電特性參數(shù)一個(gè)完整的PoE系統(tǒng)包括供電端設(shè)備(PSE,PowerSourcingEquipment)和受電端設(shè)備(PD,PowerDevice)兩部分。POE交換機(jī)就是PSE設(shè)備，無(wú)線AP或者物聯(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)就是PD設(shè)備。兩者基于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)建立有關(guān)受電端設(shè)備PD的連接情況、設(shè)備類(lèi)型、功耗級(jí)別等方面的信息聯(lián)系，并以此為根據(jù)PSE通過(guò)以太網(wǎng)向PD供電。

標(biāo)準(zhǔn)的五類(lèi)網(wǎng)線有四對(duì)雙絞線，IEEE802.3af允許兩種線序供電方法：一種是在4、5、7、8線對(duì)上傳輸電流，并且規(guī)定，4、5為正極，7、8為負(fù)極。另一種供電是在1、2、3、6線上傳輸電源，極性較為任意，1、2為正極，3、6為負(fù)極或是1、2為負(fù)極，3、6為正極。POE交換機(jī)采用第二種供電線序，無(wú)線AP或者物聯(lián)網(wǎng)LoRa網(wǎng)關(guān)兩種供電線序都支持。

IEEE802.3af的工作過(guò)程：

1、檢測(cè)：一開(kāi)始PSE在為受電設(shè)備供電前，先輸出一個(gè)低電壓檢測(cè)受電設(shè)備（PD）是否符合IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)。

2、分級(jí)：當(dāng)PSE檢測(cè)到符合要求后，會(huì)將輸出電壓進(jìn)一步提高，來(lái)對(duì)受電設(shè)備進(jìn)行分級(jí)，如果受電設(shè)備此時(shí)沒(méi)有回應(yīng)分級(jí)確認(rèn)電流，PSE默認(rèn)將受電設(shè)備規(guī)為0級(jí)，為其提供15.4W的輸出功率。

3、供電：經(jīng)過(guò)確認(rèn)分級(jí)后，PSE會(huì)向受電設(shè)備輸出48V的直流電，并確認(rèn)受電設(shè)備不超過(guò)15.4W的功率要求。

4、維護(hù)：更新實(shí)時(shí)功率，進(jìn)行斷路檢測(cè)和單端口過(guò)載檢測(cè)，當(dāng)受電設(shè)備超載或短路后，PSE停止為其供電，再次進(jìn)入檢測(cè)階段。

IEEE802.3af主要供電參數(shù)：

直流電壓在44～57V之間，典型值為48V。典型工作電流為10～350mA，典型的輸出功率：15.4W。超載檢測(cè)電流為350～500mA。在空載條件下，最大需要電流為5mA。為PD設(shè)備提供3.84～12.95W四個(gè)Class等級(jí)的電功率請(qǐng)求。

IEEE802.3af的分級(jí)參數(shù)：

Class0設(shè)備需要的最高工作功率為0~12.95W；

Class1設(shè)備需要的最高工作功率為0~3.84W；

Class2設(shè)備需要的工作功率介于3.85W~6.49W；

Class3設(shè)備的功率范圍則介于6.5～12.95W。

為什么會(huì)有IEEE802.3at標(biāo)準(zhǔn)？

由于IEEE802.3af標(biāo)準(zhǔn)使受電設(shè)備(PD)上的PoE功耗被限制為12.95W，這就限制了以太網(wǎng)電纜供電的應(yīng)用范圍。為了克服PoE對(duì)功率預(yù)算的限制，推出新標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.3at（也稱(chēng)為PoE+），它將功率要求高于12.95W的設(shè)備定義為Class4,可將功率水平擴(kuò)展到25W或更高。

IEEE802.3at與802.3af相比，802.3at可輸出2倍以上的電力，每個(gè)端口的輸出功率可在30W以上。受電設(shè)備PD可以最大到29.95W，PSE將為其提供30W以上的直流電源。PD以Class4分級(jí)的電流響應(yīng)，告訴PSE是否能夠?yàn)槠涮峁?02.3at規(guī)定的較高功率。

IEEE802.3at(PoE+)主要供電參數(shù)：

直流電壓在50～57V之間，典型值為50V。典型工作電流為10～600mA，典型的輸出功率：30W。受電設(shè)備PD支持Class4的分級(jí)。

IEEE802.3bt(PoE++)：

802.3bt規(guī)范引入了四種新的高功率PD分級(jí)(Class)，從而使單特征類(lèi)別的總數(shù)達(dá)到9個(gè)。Class5~8對(duì)于PoE標(biāo)準(zhǔn)而言是新的，并轉(zhuǎn)化為40.0W至71W的PD功率水平。

802.3bt可向后兼容802.3at和802.3af。一個(gè)較低功率802.3at或802.3af的PD可連接至一個(gè)較高功率802.3bt的PSE，不會(huì)出現(xiàn)任何問(wèn)題。而當(dāng)一個(gè)較高功率802.3bt的PD連接至一個(gè)較低功率802.3at或802.3af的PSE，PD只需能夠工作在各自的較低功率狀態(tài)即可，這被稱(chēng)為“降級(jí)”。

各類(lèi)網(wǎng)線支持的PoE協(xié)議：

如何選擇一款合適的數(shù)字萬(wàn)用表

第十三話：數(shù)字萬(wàn)用表關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)介紹

數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)于所有的電子電力工程師來(lái)說(shuō)，肯定都再熟悉不過(guò)了。數(shù)字多用表（DMM）就是在電氣測(cè)量中要用到的電子儀器。它可以有很多特殊功能，但主要功能就是對(duì)電壓、電流、電阻和通斷等電氣參數(shù)進(jìn)行測(cè)量。作為現(xiàn)代化的多用途電子測(cè)量?jī)x器，主要用于電氣維護(hù)、設(shè)備檢修、研發(fā)測(cè)試等應(yīng)用領(lǐng)域。

那么在選擇一款數(shù)字萬(wàn)用表時(shí)，我們首先應(yīng)該考慮哪些關(guān)鍵指標(biāo)？

1.測(cè)試原理

數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)試的原理有兩種：平均響應(yīng)和真有效值這兩種測(cè)試方法分別對(duì)應(yīng)不同類(lèi)型的電氣信號(hào)測(cè)試。

對(duì)于直流信號(hào)或標(biāo)準(zhǔn)正弦波來(lái)講，不管是真有效值還是平均響應(yīng)的儀表都能準(zhǔn)確測(cè)量；但是對(duì)于含畸變波形的信號(hào)，或典型的非正弦波如方波、三角波、鋸齒形波，只有真有效值儀表才能準(zhǔn)確測(cè)量。

P.s:更多原理內(nèi)容介紹，各位看官可查看歷史講堂第二話——為什么真有效值測(cè)試如此重要

2.帶寬

帶寬是數(shù)字萬(wàn)用表在精度范圍內(nèi)，所能響應(yīng)的交流頻率范圍。它不是測(cè)量頻率的功能，而是反映交流頻率響應(yīng)的能力，若被測(cè)信號(hào)頻率超過(guò)了萬(wàn)用表的交流帶寬，萬(wàn)用表將不能在頻率響應(yīng)范圍內(nèi)正確測(cè)量交流值。

舉例：Fluke115C萬(wàn)用表測(cè)試頻率的量程是50KHZ，但是帶寬是500HZ。這意味著當(dāng)使用F115C測(cè)試信號(hào)的頻率參數(shù)時(shí)，最高可達(dá)50KHZ。但是當(dāng)被測(cè)信號(hào)頻率超過(guò)500HZ時(shí)，如果使用F115C測(cè)試信號(hào)的電壓/電流參數(shù)，測(cè)試結(jié)果則會(huì)有較大誤差，所以應(yīng)選擇合適帶寬的表來(lái)測(cè)試相應(yīng)的信號(hào)

3.量程

量程是指儀表在當(dāng)前檔位所能夠測(cè)試的最大值。要根據(jù)被測(cè)信號(hào)值的范圍來(lái)選擇合適的量程，福祿克萬(wàn)用表均為手動(dòng)/自動(dòng)量程一體，方便用戶自由切換。

在選擇數(shù)字萬(wàn)用表時(shí)，要根據(jù)實(shí)際測(cè)試的需求來(lái)選擇合適量程的表。

4.顯示位數(shù)及分辨率

顯示位數(shù)：萬(wàn)用表能夠顯示的字?jǐn)?shù)范圍。

通常，將能夠顯示從0-9中所有數(shù)字的位數(shù)成為整位數(shù)，其它統(tǒng)稱(chēng)為半位。

舉例：Fluke15B+的顯示位數(shù)是3999，只有三個(gè)位置上可以顯示全0-9，最高位只能顯示0-3，則稱(chēng)其為三位半的表。?而Fluke87-VC的顯示位數(shù)是19999，有四個(gè)位置上可以顯示全0-9，最高位只能顯示0-1，則稱(chēng)其為四位半的表。

分辨率：描述可被識(shí)別的物理量的最小變化。

萬(wàn)用表半位上顯示數(shù)字的高低和萬(wàn)用表顯示位數(shù)的大小決定了一些特定讀數(shù)時(shí)的分辨率。顯示位數(shù)越大，則儀表測(cè)試時(shí)的分辨率會(huì)越高。

舉例：Fluke15B+的顯示位數(shù)是3999，F(xiàn)luke115C的顯示位數(shù)為5999，F(xiàn)luke287C的顯示位數(shù)為49999。

如果當(dāng)前被測(cè)電壓的實(shí)際值為402.6V，則Fluke15B+則會(huì)顯示402V，可分辨1V級(jí)別信號(hào)的變化。Fluke115C則會(huì)顯示402.6V，可分辨0.1V級(jí)別信號(hào)的變化。而Fluke287C則會(huì)顯示402.60V，可分辨0.01V級(jí)別信號(hào)的變化。

5.其他特殊功能

其他功能如低通濾波器、雙阻抗輸入、溫度等附屬功能，應(yīng)根據(jù)實(shí)際測(cè)試需求及被測(cè)信號(hào)的類(lèi)型來(lái)合理選擇。

工欲善其事，必先利其器！

因此，在選型階段應(yīng)根據(jù)實(shí)際被測(cè)信號(hào)的類(lèi)別及對(duì)要求來(lái)選擇合適的工具應(yīng)對(duì)，一款最合適的數(shù)字萬(wàn)用表才能助您使命必達(dá)。

第十一話：紅外測(cè)溫儀原理及關(guān)鍵指標(biāo)介紹

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展革新，紅外測(cè)溫技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程中，在產(chǎn)品質(zhì)量控制和監(jiān)測(cè)，設(shè)備在線故障診斷和安全保護(hù)以及節(jié)約能源等方面發(fā)揮了著重要作用。近20年來(lái)，紅外測(cè)溫在技術(shù)上得到迅速發(fā)展，性能不斷完善，功能不斷增強(qiáng)，品種不斷增多，適用范圍也不斷擴(kuò)大。

比起接觸式測(cè)溫方法，紅外測(cè)溫有著響應(yīng)時(shí)間快、非接觸、使用安全及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

紅外測(cè)溫儀原理介紹：

紅外線的波長(zhǎng)在0.76～100μm之間，按波長(zhǎng)的范圍可分為近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、極遠(yuǎn)紅外四類(lèi)，它在電磁波連續(xù)頻譜中的位置是處于無(wú)線電波與可見(jiàn)光之間的區(qū)域。紅外線輻射是自然界存在的一種最為廣泛的電磁波輻射，它是基于任何物體在常規(guī)環(huán)境下都會(huì)產(chǎn)生自身的分子和原子無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，并不停地輻射出熱紅外能量，分子和原子的運(yùn)動(dòng)愈劇烈，輻射的能量愈大，反之，輻射的能量愈小。

紅外測(cè)溫儀響應(yīng)紅外線的波段一般是在8-14μm之間。

任何溫度在絕對(duì)零度以上的物體，都會(huì)因自身的分子運(yùn)動(dòng)而向外界輻射出紅外能量。紅外探測(cè)器通過(guò)將物體輻射的功率信號(hào)（即能量信號(hào)）轉(zhuǎn)換成電信號(hào)后，測(cè)溫裝置的輸出信號(hào)就可以完全一一對(duì)應(yīng)地模擬掃描物體表面溫度，經(jīng)電子系統(tǒng)處理，傳至顯示屏上，最終轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，得到與物體表面的溫度數(shù)值。

如何選擇一款紅外測(cè)溫儀？

1.測(cè)溫量程

根據(jù)用戶的實(shí)際測(cè)溫需求來(lái)選擇

2.測(cè)溫精度及穩(wěn)定性

根據(jù)用戶的實(shí)際測(cè)溫需求來(lái)選擇

3.發(fā)射率

根據(jù)被測(cè)目標(biāo)的材料來(lái)設(shè)定，常規(guī)非金屬材料的發(fā)射率為0.95，但金屬或表面反光的材料發(fā)射率較低，為了確保測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確，需要選擇可調(diào)發(fā)射率的儀表來(lái)根據(jù)不同的測(cè)試目標(biāo)材料設(shè)置合適的發(fā)射率。

4.距離系數(shù)比D:S

嚴(yán)格意義來(lái)講，紅外測(cè)溫儀沒(méi)有最小測(cè)試距離。如果環(huán)境無(wú)限制（高壓/高溫等），可以最大程度地接近被測(cè)目標(biāo)，確保測(cè)試結(jié)果最準(zhǔn)確。

距離系數(shù)比D:S實(shí)際上只是限定了測(cè)試時(shí)儀器距被測(cè)目標(biāo)的最遠(yuǎn)距離。

舉例如下圖：

Fluke59的D:S為8:1，當(dāng)被測(cè)目標(biāo)的尺寸（最大直徑）確定后，測(cè)試時(shí)儀表距被測(cè)目標(biāo)的最遠(yuǎn)距離也就限定了。

如：當(dāng)被測(cè)目標(biāo)尺寸為25mm時(shí)，測(cè)溫應(yīng)站在距目標(biāo)200mm以內(nèi)的地方進(jìn)行測(cè)試，才能確保結(jié)果可靠。

紅外測(cè)溫儀使用時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題：

1.紅外測(cè)溫儀只能測(cè)量表面溫度，不能測(cè)量?jī)?nèi)部溫度。

2.根據(jù)被測(cè)目標(biāo)不同材料，設(shè)定合適的發(fā)射率進(jìn)行測(cè)試。

3.定位熱點(diǎn)。要發(fā)現(xiàn)熱點(diǎn)，儀器應(yīng)瞄準(zhǔn)目標(biāo)，然后在目標(biāo)上作上下掃描運(yùn)動(dòng)，直至確定熱點(diǎn)。

4.注意環(huán)境條件：蒸汽、塵土、煙霧等。它阻擋儀器的光學(xué)系統(tǒng)而影響精確測(cè)溫。

5.環(huán)境溫度，如果測(cè)溫儀突然暴露在環(huán)境溫差為20℃或更高的情況下，允許儀器在20分鐘內(nèi)調(diào)節(jié)到新的環(huán)境溫度。

推薦型號(hào)：

Fluke? 563? 紅外測(cè)溫儀

• 寬溫度量程：-32—760℃，可外接熱電偶測(cè)試高達(dá)1372℃
• 高距離系數(shù)比50:1
• 可記錄100個(gè)數(shù)據(jù)，并跟PC軟件通訊