光影的基本原理范文第1篇

《分析化学简明教程》，科学出版社，胡育筑主编。

（二）考试内容：

1．绪论

分析化学的定义、任务和作用；分析化学方法的分类；分析化学的起源、发展以及现代分析化学的发展趋势。

2．误差和分析数据处理

理解误差、误差的产生原因、性质和减免方法。

绝对误差、相对误差、偏差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差的表示方法及其计算；系统误差和偶然误差；准确度、精密度及其相互关系；误差的传递以及提高分析准确度的方法。

有效数字、有效数字位数确定、有效数字的运算法则和修约规则。

t分布和平均值的置信区间计算；显著性检验；G检验法对可疑值进行取舍。

3．滴定分析法概论

滴定分析法的基本术语（标准溶液、滴定、指示剂、化学计量点、滴定终点、滴定曲线、滴定突跃、滴定误差）和分类；滴定分析对化学反应的要求和滴定方式；标准溶液和基准物质。

滴定分析法的计算；滴定分析中的化学平衡。

4．酸碱滴定法

酸碱质子理论的酸碱概念、溶液中酸碱组分的分布、酸碱溶液的pH计算；

酸碱指示剂的变色原理、变色范围；酸碱滴定法的基本原理；

酸碱标准溶液的配制与标定。

5．络合滴定法

络合滴定法的基本概念和基本原理（稳定常数、副反应系数、条件稳定常数、络合滴定曲线、金属指示剂）；

滴定条件的选择（酸度和最低酸度、掩蔽剂的使用）；滴定方式及其应用。

6．氧化还原滴定法

了解氧化还原滴定法的特点；

氧化还原平衡（条件电位及其影响因素、氧化还原反应的进行程度和速率）；

氧化还原滴定（滴定曲线、指示剂、滴定前的预处理）；常用氧化还原滴定方法。

7．沉淀滴定法和重量分析法

沉淀滴定法的基本概念和条件、银量法的基本原理和终点的指示方法；

沉淀重量分析法的基本概念、分类；沉淀形式、称量形式及重量法对沉淀形式和称量形式的要求；

沉淀形态和沉淀的形成、沉淀的完全程度及其影响因素、影响沉淀纯度的因素、沉淀的处理技术、称量形式与结果计算（换算因数的概念和计算）。

8．光谱分析法概论

光学分析法的概念和主要过程；电磁辐射及其与物质的相互作用；

光谱分析法的分类，类型与作用机理；光谱分析仪器的基本结构；

了解光谱分析法的进展。

9．紫外－可见分光光度法

紫外－可见分光光度法的基本原理；紫外－可见吸收光谱和分子结构的关系；

紫外－可见分光光度计的主要部件、光学性能与类型；

紫外－可见分光光度法的定性与定量分析方法；

有机化合物的紫外吸收光谱、有机化合物结构的研究。

10．色谱分析法概论

色谱分析法的发展历史和分类、色谱法中常用的术语（色谱过程、色谱图、保留值、分配系数和容量因子、分离参数）；

色谱分离的基本理论（分配系数和保留行为的关系、等温线、塔板理论、速率理论、影响分离度的因素）；基本类型色谱的分离机理。

11．经典液相色谱法

液－固吸附柱色谱法、离子交换柱色谱法、薄层色谱法、纸色谱法。

12．气相色谱法

气相色谱的仪器原理；色谱柱（固定液、载体、固体固定相、色谱条件的选择）；

气相色谱法的定性与定量分析方法。

13．高效液相色谱法

光影的基本原理范文第2篇

[关键词]石墨炉；原子吸收法；实验研究；影响因素

中图分类号：O661.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）37-0224-01

1 引 言

随着人们物质生活水平的不断改善，人们对于生态环境问题越来越关注。镉是一种金属元素，它广泛的存在于土壤、水等环境中[1-2]，当环境中的水或事物等被镉污染后会对人体造成很大的危害。所以镉污染在我们的生活中不可忽视，其中水质常规检测镉元素毒理指标更是涉及大众安全的重中之重。水中镉的测定方法有石墨炉原子吸收法和火焰原子吸收法，石墨炉原子吸收法作为一种测定微量元素精密的仪器分析方法，由于其灵敏度高、进样量少的优点，所以水中对于微量镉的测定，一般选用石墨炉原子吸收法。

2 石墨炉原子吸收法测定水中镉含量实验前期准备

2.1 石墨炉原子吸收法原理

将样品注入石墨管，用电加热方式使石墨炉升温，样品蒸发离解成原子蒸汽，对来自光源的特征电磁辐射产生吸收，将测得的样品吸光度和标准吸光度进行比较[4-5]，确定样品中被测元素的含量。

2.2 主要实验仪器及设备

热电iCE3000原子吸收光谱仪，石墨炉和自动进样器（带自动稀释功能），普通石墨管，背景校正装置及其他有关附件，FA-2204B型电子天平玻璃仪器等。

2.3 实验试剂

硝酸（优级纯）；硝酸钯（优级纯）；硝酸钯溶液：称取硝酸钯0.108g溶于（1+1）硝酸，定容至500ml，则含Pb10μg/ml；镉标准溶液：100mg/L储备液（国家标准物质中心），配制成1mg/L的镉标准使用液；去离子水；氩气（纯度不低于99.99%）。

2.4 标准工作曲线

用镉标准使用溶液用0.2%硝酸稀释配制浓度为2.0μg/L镉标液。用2.0μg/L的镉标准溶液作为主标准，仪器智能稀释成0.00μg/L，0.1μg/L，0.2μg/L，0.5μg/L，1.0μg/L，2.0μg/L，绘制标准曲线，呈良好线性关系。

3 石墨炉原子吸收法测定水中镉含量实验过程

3.1 石墨炉原子吸收法注意事项

石墨炉是按照干燥、灰化、原子化程序升温和采用惰性气体保护，因此，选择合适的干燥、灰化、原子化、净化温度是做好石墨炉原子吸收检测分析所必须的。

干燥阶段是低温加热过程，其目的是蒸发掉样品中的溶剂或含水组分，干燥结果直接影响分析结果的重现性。一般而言，干燥温度应稍高于溶剂的沸点.

灰化的作用是在待测元素没有明显损失的前提下蒸发共存的有机物和低沸点的无机物，以尽可能的消除或降低基体及背景吸收干扰。所以石墨炉原子吸收测定中灰化过程是一个极为重要的过程。如果灰化温度太低，干扰基体的去除和分离不完全，温度过高可能会使待测元素挥发有所损失，需认真选择。

原子化温度是通过加温使分析试样由分子状态变成原子状态的温度。其选择的原则是在保证获得最大原子吸收信号的前提下使用较低的温度。原子化温度太高，会影响原子化器的寿命，石墨管容易烧坏。原子化温度太低，不能实现理想的原子化，会影响灵敏度并可能产生分析误差。

石墨炉原子吸收法测水中镉时，样品中基体参加原子化过程中气相反应，使被测元素的原子对特征辐射的吸收增强或减弱，产生干扰。使用基体改进剂对于抑制干扰有一定作用。

3.2 石墨炉原子吸收法实验步骤

用2.0ug/L的镉标准溶液测试5次，固定灰化温度和原子化温度，每次分别加入0.0μg，0.5μg，1.0μg，2.0μg，4.0μg，5.0μg基体改进剂，比较在加入不同量的基体改进剂以后的吸光度值。随着改进剂加入量的增加，样品吸收强度和背景吸收强度变化趋于稳定，继续增加改进剂的加入量，使得空白值偏高，信号出现漂移。本实验在相同条件下加入2.0μg基体改进剂信号值最稳定。

同样选用2.0μg/L的镉标准溶液测试，固定原子化温度，进样量20μL，加入4μg的基体改进剂，改变灰化温度，灰化温度在200℃～500℃变化时，溶液吸光度发生变化，灰化温度为300℃时溶液的吸光度最大。随着灰化温度的提高，被测元素损失趋势增加，吸光度降低。因此300℃定为实验灰化温度。固定灰化温度300℃，原子化温度在800℃～1100℃变化时。原子化温度越高，其吸收强度越大到900℃时，强度变化趋于稳定，表明镉的原子化在温度达900℃时基本完全，考虑到石墨管寿命等因素，故选择900℃为实验原子化温度

新建实验方法，设置试验参数。调整光路，安装好自动进样器，准直进样针、净化管路、清洗石墨管、开始分析。

测试标准系列溶液，加入4μg的基体改进剂，得到标准工作曲线，在0.0μg/L～2.0μg/L范围内呈现良好线性，线性方程y=0.03312x+0.0016，相性相关系数0.999。

4 实验影响因素分析

石墨炉原子吸收法测定镉元素时的线性相关系数精密度和准确度较高，但任何实验研究都存在误差和影响实验结果的因素，石墨炉原子吸收法测定水中镉含量也不例外：

水样中存在一些元素可能会对实验产生干扰：钴，铬，铜，汞，铁，铅，锰，镍，锌，钾，钠，钙，镁，硫酸银等。

干法灰化是物理方法，靠的是温度灰化，虽然已完全形成灰分，但是观察消化液有一定浊度和微细颗粒，消化不完全，残留有微量碳及有机物，对原子吸收光谱有影响，造成实验干扰。

石墨炉原子吸收法测定镉过程中基体干扰比较严重，主要发生在灰化和原子化阶段，可用硝酸钯做基体改进剂，消除基体干扰。

本实验是用石墨炉原子吸收分光光度计对水中镉含量进行测定，因此石墨炉原子吸收仪仪器自身的计量性能会影响实验结果的准确性，另外，在曲线配制等过程中所使用的玻璃器皿等也是实验影响因素。

背景干扰是原子吸收测定中的常见现象，背景吸收通常来源于样品中的共存组分及其在原子化过程中形成的次生分子或原子的热发射，光吸收和光散射等。在原子吸收分光光度分析中，必须注意背景以及其他影响因素引起的对测定结果的不确定性。

5 结论

由于镉的毒性很大，所以镉已被列为生活饮用水中的毒理学指标之一。因此，测定水中镉的含量具有非常重要的意义。本文对实验前期准备，样品前处理方法，实验条件，标准曲线及样品测定的控制、实验步骤作一个讨论和综述，并且分析研究了影响该实验准确度的相关影响因素，为石墨炉原子吸收法测定水中镉含量研究提供一定的技术支持。

参考文献

[1] 陈志慧.石墨炉原子吸收光谱法测定水中镉.广东化工，2010，37（4）：185-189.

[2] 袁秀金，黄宏志，罗勇，等.湿式消解法石墨炉原子吸收光谱法测定大米中镉含量[J].广东农业科学，2010（8）：240-241.

[3] 李攻科，张展霞，杨秀环.石墨炉原子吸收光谱中有机基体改进剂消除海水基体干扰的研究[J].光谱学与光谱分析，1995（3）：91-96.

光影的基本原理范文第3篇

关键词 三维动画；灯光与材质；渲染画面

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）181-0037-02

随着中国三维动画的兴起，国内三维动画公司对三维动画片质量的要求也逐渐提高。《大圣归来》《小门神》等三维动画片的出炉表明国人已经开始投入资金来制作高品质动画。

在这些影片中灯光与材质等元素占了非常重要的比重。深入挖掘灯光与材质的理论知识在融会贯通到Maya软件当中尤为重要。

本文将通过案例来深入了解在Maya软件中灯光与材质的制作。

1 在三维动画中灯光的理论基础尤为重要

在三维动画制作中如果场景想要一个好的效果那必须有一个好的布光。灯光在场景中起到了照明、烘托场景氛围、表现物体材质等作用。所以一个好的布光决定了整个场景的质量。那么了解灯光的基础知识就尤为重要了。

本文先从灯光的基础原理说起。从科学角度讲，灯光就是电磁放射。可以把灯光简化为一种能量的放射。灯光的吸收是根据物体表面颜色的不同，物体表面是红色则只有红颜色光线被反射了，而其它颜色的灯光则被物体吸收了。物体表面是黑色则所有灯光都被吸收。灯光的漫反射，是指投射在物体表面上的光向四面八方散射的现象。漫反射实际就是反射物体表面的现象。

有时，发生漫反射的表面看起来是很光滑的。漫反射是光线与物质相互作用的产物。漫反射是大面积的散射。这也就是为什么平整表面的轮廓阴影总是很柔和的原因。灯光的镜面反射又称为直接反射，是与镜面相关的一种对光的反射：照射到物体表面上的光束以相同的角度反射回原来的介质，并形成可以辨认的映像。有些表面表现出一定程度的直接反射。而有些表现出的则是漫反射和镜面反射的结合，综上所述就是灯光的一些理论基础。只有了解了灯光的理论基础理解灯光的各个参数才能更好的去研究在三维动画中的布光方式，只有有一个好的布光方式才能在三维软件上实现出好的场景效果。

2 在三维动画制作中maya软件非常关键

现如今三维动画制作大部分都在使用maya软件进行中期制作。一部好的动画片不仅依靠扎实的基础还要有丰富的软件经验才能制作出来。软件的操作在三维动画制作中起了决定性的作用。

maya是一款非常优秀的三维动画制作软件。它现在采用主流的基于物理算法的电影级别渲染引擎Arnold渲染器。这款渲染器在模型属性、材质属性、灯光属性上都单独设有操作面板让用户使用起来更方便。在maya中常用的灯光有3种不同类型的灯光。

1）平行光完全采取平行照射，特点是没有焦距的变化，通常用于室外场景，用来模拟太阳与月光，形成日光的阴影效果。例如动画电影《小门神》中开头的一个清晨的室外场景就采用的maya中的平行光来照明的。这个场景的平行光色温在6000左右偏冷的光源来模拟清晨的太阳光。动画电影《疯狂原始人》中也是开头的一个室外场景，也是采用maya中的平行光来实现的照明。这个场景色温偏暖来模拟室外午时的太阳光，起到了照亮整个场景而且烘托场景气氛的作用。动画电影《疯狂动物城》中开头中的一个室外场景也同样采用的maya中的平行光。这个场景中的平行光起到了模拟太阳光把整个场景照亮。

总之，几乎每个动画电影中室外的场景都用到了maya中的平行光来照明整个场景。应为这种光的特性就是模拟的现实中的太阳光。使用平行光时要注意灯光的色温，因为在现实中太阳光在一天当中也是根据时间角度的变换色温值随之变换。

2）聚光灯具有方向性，可以以一定的角度向外扩散，用来模拟车灯、台灯、室外灯，形成灯光雾的效果。例如动画电影《小门神》影片开头中的一个场景。这个场景中的骑车前灯就是采用maya中的聚光灯来实现的。灯光采用的暖光源来模拟真实汽车前面的前灯的光源色温。动画电影《疯狂动物城》影片中开头的一个场景。这个场景中背影照明与人物照明都是采用的maya中的聚光灯来实现的。背景右上方的这束聚光灯丰富了整个画面的层次感。人物的照明也是聚光羰迪殖隼吹模体现出了舞台喜剧性的效果。动画电影《怪兽大学》影片中的这个场景也是采用的maya中的聚光灯。这个场景中的人物照明就是聚光灯来实现的，体现出了人物的体积感和人物的皮肤质感，烘托出场景的气氛。

总之，在动画电影中聚光灯的应用是非常普遍的。既能起到场景照明的作用也能起到物体照明和人物照明的作用。应用好聚光灯能模拟出各种各样的场景氛围。

3 结合灯光基础与maya软件来制作一个产品

笔者结合灯光基础与原理与maya软件制作了一款咖啡机，在制作这个项目中遇到了好多问题。例如：咖啡机的质感表现不好、灯光过多导致渲染时间过长等问题。遇到的这些问题最终的解决办法就是结合灯光的基础知识和maya软件操作经验来解决的。以下是笔者对这款咖啡机布光制作流程的分析。

这款咖啡效果图采用的是maya2017来制作的。建完模型之后，就是灯光的制作了。起初先给咖啡机订了一下位，它属于产品级的动画，像类似于这种动画要求质量非常高。灯光的布光方法笔者采用了影棚产品布光常用的方法。左侧一个面光源，这个面光源的色温设置成了暖光源。右侧一个面光源，这个面光源的色温设置成冷光源。顶部一个面光源，这个面光源设置属于正常光源。之后笔者设置了一个环境包裹给了一个HDR贴图。例如伦勃朗式布光：伦勃朗式世界著名的荷兰画家。伦勃朗式用光是一种专门用于拍摄人像的特殊用光技巧。在拍摄时，被摄者脸部阴影一侧对着相机，灯光照亮脸部的四分之三。

以这种用光方法拍摄的人像酷似伦勃朗的人物肖像绘画，因此而得名。在本次项目中就采用了伦勃朗式布光。最终的产品效果。总共用了25个小时来渲染完成的。总之在布光的方法上有许多方式，要根据项目需求找一种最适合的方式来做。既能达到项目的质量要求也能节省渲染时间这样才是本文研究灯光的基础知识和maya软件中的技巧的最终目的。

4 结论

在三维动画影片制作中灯光是一个非常关键的一部，整部影片的色调、气氛都需要灯光去实现。灯光是制作三维的一个难点，因为灯光即得需要有非常丰富的理论知识也得需要在软件中的技术支撑。本文结合了自己的一些灯光理论知识和在maya软件中的一些技巧。

参考文献

[1]方楠.Maya2013动画制作标准教程[M].北京：科学出版社，2012.

[2]陈路石.Maya/VRay材质与渲染技术[M].北京：清华大学出版社，2012.

光影的基本原理范文第4篇

关键词：摄影原理 数码摄影 全息技术

引言：

过去人们靠画像留下自己的倩影，而摄影技术的发展让人们可以抓住每一个精彩瞬间，自1839年法国画家达盖尔发明了世界上第一台真正的照相机以来，从传统的针孔摄影到随拍即现的数码摄影，至展现三维效果的全息摄影，可以说摄影技术的发展日新月异。

1.、传统针孔摄影

物体在凸透镜的二倍焦距之外可以成缩小倒立的实像，根据这一性质，人们开始了对摄影的探索。当然相机并不单单只靠凸透镜这么简单。我们常常会在电视剧里看到这样的情节：随着“碰”一声巨响，幕布下探出一个脑袋，对大家说：“ok”。这就是最早的暗室银版摄影法。1888年，美国人伊斯曼发明了将卤化银乳剂均匀的涂在明胶基片上的新型感光材料上，这为照相机的发展掀开了新的篇章，小巧的相机从此走进千家万户。其基本原理是把立体景物通过光学系统成像在涂有感光材料的胶片上，胶片曝光后，胶片上的卤化银便生成潜影，在显影液的还原作用下，这些潜影显现出来，成为了由细微的黑白金属银颗粒组成的影像，便在胶片上得到了与原景物色调正好相反的底片，冲洗后就是我们看到的照片。

2.、数码摄影

数码照相机现在已成为年轻人出门随身携带的工具之一，其拍摄后瞬间便可显示并且可以直接储存印放，收到了许多人的热捧。数码摄影主要运用了光电传感，即使用传感器将光转化成电荷，将影像存储在电子芯片上，光电转换了自然中各种色频的频率值，真实的显现了万紫千红的世界。对同一个景物，在同一时刻，用传统相机拍出的照片会有很大差异。传统相机的化学还原过程色彩会失真，而数码相机就克服了这一点。数码摄影的存储、处理、以及传输的方便快捷，提高了摄影的表现力和时效性，对传统摄影技术产生了强烈的冲击，也为摄影业开拓了崭新的领域，可以说是摄影史上一个新的里程碑。

3.、数码单镜头反光摄影

数码单反相机是现在摄影专业人士使用的一款相机，是使用单镜头取景方式对景物进行拍摄，其基本原理与普通数码相机相同，区别在于反光镜和上端圆拱形结构内部安装了五面镜或五棱镜，可以从取景器中直接去观察通过镜头的影像。光线透过镜头到达反光镜后，折射到上面的对焦屏，形成影像，透过目镜和五棱镜，拍摄者就可以在取景器中看到外面的景物了。反相机的出现使转瞬即逝的美景留存记忆成为可能，是相机发展史上又一个新的突破。

但是，单反相机也有一些劣势，比如快门操作瞬间会有片刻的黑幕，工艺苛刻，体积庞大，不便携带等都期待着技术的发展。

4.、激光全息摄影

无论是传统胶片相机还是数码相机都是利用透镜成像原理，仅仅记录了物光中的振幅信息，没有立体感。而全息照相技术则利用了光的干涉原理，记录了物光中的振幅和位相，有了立体效果。正如大家看3D电影时， 当观众戴上特制的偏光眼镜时，左眼只能看到左像、右眼只能看到右像，而通过双眼汇聚功能将左、右像叠和在视网膜上，由大脑神经产生三维立体的视觉效果。全息照相的原理可以简述为：一个物点的物光形成一组干涉条纹，干板上的干涉图像就是许多不同疏密、不同走向和不同反差的干涉条纹组。这些干涉条纹组就是被拍摄物的全息图。感光后的全息干板，经显影、定影等处理得到的全息照片，相当于一幅复杂的“衍射光栅”。

除光学全息外，还发展了红处、微波、超声全息术等等。这些技术如今已逐步广泛用于军事侦察监视、无损检验与探伤、信息存储和处理、精密干涉计量、遥感技术、全息x射线显微镜、生物医学、立体显示和全息防伪等，全息技术作为一门新兴技术，已经深入到我们生活的方方面面，同时也仍在不断地实验当中，成熟的全息技术还会在科学研究领域和生产实践中发挥更广阔的作用。

我相信，随着科学技术的发展，正如芯片使计算机一步步小型化而走进寻常百姓家一样，“全息相机”也会不断地精巧化，走进千家万户，从此，人们珍藏记忆的就不仅仅是“画像”，或许可以称它为“电子雕塑”吧。

参考文献：

[1]赵凯华《光学》北京大学出版社

光影的基本原理范文第5篇

关键词：电子式电压互感器；检测电压原理；光学电压互感器

中图分类号：F416.61 文献标识码A

电子式电压互感器从检测原理上大致可分两类：检测电压型和检测电流型。检测电压型EVT包括：电容分压型（ECVT）、电阻分压型（ERVT）以及光学电压互感器（OVT），即Pockels电光效应型OVT和逆压电效应型OVT。本文通过分析比较上述各种电子式电压互感器的原理及特点，分别总结了各种原理的优缺点及对电压互感器特性的影响因素，最后提出在设计过程中应该注意的问题及减小影响的措施。

1 电子式电压互感器通用结构

根据国际电工委员会（IEC）的标准定义[1]，电子式电压互感器的通用结构由一次部分、二次部分和传输系统构成，如图1所示。P1、P2是一次输入端，根据不同的检测原理可以是电压输入或者是电流输入。传输系统可以选择电缆或者光缆，在数字化变电站中，选择光纤是比较理想的。保留模拟量的二次输出为S1、S2，是为了与传统的计量或者保护装置对接。

根据一次传感原理和传输系统的不同组合，EVT通用结构的一次部分有些地方可以省略，而二次部分的各个环节却不受影响。例如，光学电压互感器，由于光纤传输可以直接将光测量信号传送出去，就不需要一次转换器，也无需一次电源了。将来，随着二次设备数字化进程的不断深入，二次转换器模拟接口也会逐渐取消。

图1 EVT通用结构

2 检测电压型电子式电压互感器

2.1 电容分压型电子式电压互感器

电容分压型电子式电压互感器，采用电容器作为传感器，虽然不同厂家设计的传感器在组成结构上略有差别[2-7]，但是大体上可用图2来表示ECVT的原理结构，图中略去了高、低压侧电子部件的电源。

图2 ECVT原理结构图

上图传感器中二次分压环节有用电阻分压的，也有利用电容分压的。当在低压臂电容C2侧并联一电，且其阻值R满足1/Rω（C1+C2）（ω是被测电压的角频率）时，传感器输出的是被测信号的微分，需要在微机处理中进行数字积分还原出被测量。

ECVT综合了电容式电压互感器（CVT）和OVT的各自优点，易于实现，是目前EVT的主流产品。但是也存在以下缺点：

1）. 其测量准确度受杂散电容和电容温度系数影响，在设计时一般选用低温度系数电容并在互感器高压部分安装屏蔽罩的措施来消除或减小杂散电容的影响。

2）. ECVT存在暂态测量误差问题，主要是俘获电荷现象和高压侧出口短路。以俘获电荷现象为例加以说明，当线路断开时，线路等效电容C上的电荷可能被ECVT电容分压器所俘获，如图3所示。俘获电荷量的多少取决于断开线路时电压的瞬时值，C2可经所接设备的等效并联电阻R放电，而C1保存的电荷Q较难泄放，当线路重新接入时线路经电网的低直流阻抗立即放电，迫使C1的电荷转移到C2，使C2充电到二次电压输出值上，并按时间常数RC2做衰减，R值越大，衰减越慢，误差持续越久。

3）. ECVT在拉合隔离开关过程中可能出现EVT二次电压偏高[8]，引起的原因是由于低压臂并联等效电阻阻值过大，造成电容残余电荷累积很难泄放所致。因此，在ECVT设计中要特别注意低压臂并联等效电阻阻值。

2.2 电阻分压型电子式电压互感器

电阻分压型电子式电压互感器ERVT与电容分压型电子式电压互感器主要区别于传感器上，其采用精密电阻分压器作为传感元件[9]，传感部分技术成熟，测量准确度高，但受电阻功率和绝缘的限制主要应用于10kV和35kV等级的中低压配电领域。图4是ERVT传感器原理结构图。

图3 ECVT俘获电荷现象简图

图4 ERVT传感器原理结构图

电阻分压器由高压臂电阻R1、低压臂电阻R2和过电压保护的气体放电管S构成，其测量品质主要受电阻特性和杂散电容影响。10kV和35kV电压等级主要选用高稳定性的厚膜电阻作为分压器的高低压臂电阻。为了抑制杂散电容的影响，与ECVT一样，要安装屏蔽罩改善分压器电场分布。

2.3 光学电压互感器

光学电压互感器从原理上分基于Pockels电光效应的OVT和基于逆压电效应的OVT。但两者都是利用了光学晶体在电场作用时某些能够反映电场强度大小的物理量的变化值，而求得电场强度进而求出电压的。如Pockels电光效应是说，当光通过在外加电场作用下的电光晶体时，会发生双折射，且双折射两光波的相位差与电场强度成正比，如果电场经过晶体的距离固定，则与作用在晶体上的电压也成正比。而逆压电效应是指，当压电晶体受到外加电场的作用时会发生应变，将之转化为光信号的调制并检测光信号，则可实现电场(或电压)的光学传感。图5和图6分别是这两种OVT传感器的原理结构图。

图5 基于Pockels效应的OVT工作原理图

图6 基于逆压电效应的OVT工作原理图

以上两图直观的反映了两种OVT的工作原理。BGO是一种具有Pockels电光效应又无自然双折射、无旋光性和无热释电效应的理想电压敏感材料，所以一般采用BGO作为电光晶体。而石英晶体是压电晶体，当沿圆柱形石英晶体X轴施加交变电压时，就会在Y轴产生交变的压电应变，从而使圆柱晶体周长发生变化，这个压电形变由缠绕在晶体表面的椭圆芯的双模光纤来检测，反映为光纤的两种空间模式(即LP01和LP11偶模)在传播中形成的光相位差。

与分压型的EVT相比较，光学电压互感器最大的优点是从原理上保证了优良的测量品质，即动态范围大、测量精度高。因此，OVT长期以来受到业界的充分关注。但是，由于复杂的生产工艺以及受光功率波动、温度变化对其测量精度影响而带来的长期运行的可靠性与稳定性问题，OVT的实用化和产业化一直受阻。

3 结语

本文对各种原理的电子式电压互感器进行讨论，可得出以下主要结论：

（1）ECVT是目前电子式电压互感器的主流产品，但其暂态测量准确度有待提高；

（2）ERVT受电阻功率和绝缘限制而不能应用在更高电压等级；

（3）OVT从传感原理上保证了其具有优良的测量品质，但复杂的生产工艺，易受光功率波动、温度变化影响的测量精度以及采用光纤传输对其简化绝缘降低成本的微弱效果，使其实用化进程缓慢；

参考文献：

郭志忠.电子式互感器评述[J].电力系统保护与控制,2008,36(15):1-5.

时德钢,刘晔,张丽平,等.高电压等级电压互感器综述[J].变压器,2003,40(6):11-14.

吴涛,周有庆,曹志辉,等.新型中高压电子式电压互感器[J].电力自动化设备,2009,29(12):109-112.

王红星,张国庆,蔡兴国,等.电容分压型电子式电压互感器研究与设计[J].电力自动化设备,2009,29(10):83-87.

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