2010年11月7日星期日

【资料】什么是压电效应?正压电效应与逆压电效应的区别?

什么是压电效应?正压电效应与逆压电效应的区别?

压电效应定义一:

在缺少对称中心的晶态物质中,由电极化强度产生与电场强度成线性关系的机械变形和反之由机械变形产生电极化强度的现象。与压电效应同时还能发生电致伸缩。

压电效应定义二:

不存在对称中心的异极晶体,受外力作用发生机械应变时在晶体中诱发出介电极化或电场的现象(称为正压电效应),或者在这种晶体加上电场使晶体极化,而同时出现应变或应力的现象(称为逆压电效应)。

什么是压电效应?


压电效应:某些电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时,其内部会产生极化现象,同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当外力去掉后, 它又会恢复到不带电的状态,这种现象称为正压电效应。当作用力的方向改变时,电荷的极性也随之改变。相反,当在电介质的极化方向上施加电场,这些电介质也 会发生变形,电场去掉后,电介质的变形随之消失,这种现象称为逆压电效应,或称为电致伸缩现象。依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。

正压电效应与逆压电效应的区别?

正压电效应

是指:当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷;当外力撤去后,晶体又恢复到不带电的 状态;当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。

逆压电效应

是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变 形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变 形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。
 
依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。
 
这里再介绍一下电致伸缩效应。电致伸缩效应,即电介质在电场的作用下,由于感应极化作用而产生应变,应变大小与电场平方成正比,与电场方向无 关。压电效应仅存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在,不论是非晶体物质,还是晶体物质,不论是中心对称性的晶体,还是极性晶 体。

【资料】变压器发明简史

变压器是根据电磁感应定律,将交流电变换为同频率、不同电压交流电的非旋转式电机。因此,变压器是随着电磁感应现象的发现而诞生,经过许多科学家不断完善、改进而形成的。
1  变压器的雏形—感应线圈
1888年,英国著名物理学家弗来明(J.A.Fleming,1849-1945)在他的名著《The Alternating Current Transformers》(交流变压器)中开宗明义地说:“At the head of this long line of illustrious investigators stand the pre-eminent names of Faraday and Henry. On the foundation-stons of truth laid done by them all subsequent builders have been content to rest”(在一大批研究变压器的杰出人士中,领头的是巨人法拉弟和亨利,他们奠定了真理的基石,而所有后来者则致力于大厦的完成)。
所以,追溯变压器的发明史,还得从法拉弟和亨利说起。
1831年8月29日,法拉第采用图1所示的实验装置进行磁生电的实验。图1中,圆环用7/8英寸的铁棍制成,圆环外径6英寸;A是三段各24英尺 长铜线绕成的线圈(三段间可根据需要串联);B是50英尺铜线绕成的2个线圈(2个线圈可以串联);1为电池;2为开关;3为检流器。实验时,当合上开关 2后,法拉第发现检流器3摆动,即线圈B和检流器3中有电流流过。也就是说,法拉第通过这个实验发现了电磁感应现象。法拉第进行这个实验的装置(法拉第感 应线圈,图2)实际上是世界上第一只变压器雏形,以后法拉第又作了数次实验,同年10月28日还制成了第一台圆盘式直流发电机。同年11月24日,法拉第 向英国皇家学会报告了他的实验及其发现,从而使法拉第被公认为电磁感应现象的发现者,他也顺理成章地成为变压器的发明人。

图1  法拉第实验装置原理图(1831年8月29日)
但实际上最早发明变压器的是美国著名科学家亨利。1830年8月,时为纽约奥尔巴尼 (Albang)学院教授的亨利利用学院假期,采用图3所示的实验装置进行磁生电实验。当他合上开关K,发现检流计P的指针摆动;打开开关K,又发现检流 计P的指针向相反方向摆动。实验中,当打开开关K时,亨利还在线圈B的两端间观察到了火花。亨利还发现,改变线圈A和B的匝数,可以将大 (Intensity)电流变为小(Quantity)电流,也可将小电流变为大电流。实际上,亨利这个实验是电磁感应现象的非常直观的关键性实验,亨利 这个实验装置也实际上是一台变压器的雏形。但是,亨利做事谨慎,他没有急于发表他的实验成果,他还想再做一些实验。然而假期已过,他只得将这件事搁置一 旁。后来他又进行了多次实验,直到1832年才将实验论文发表在《美国科学和艺术杂志》第7期上。但是,在此以前,法拉第首先公布了他的电磁感应实验,介 绍了他的实验装置,因此电磁感应现象的发明权只能归法拉弟,变压器的发明权也非法拉弟莫属了。亨利虽然非常遗憾地与电磁感应现象的发现权和变压器的发明权 擦肩而过,但他在电学上的贡献、对变压器发明的贡献则是有目共睹的。特别值得一提的是,亨利实验装置比法拉弟感应线圈更接近于现代通用的变压器。

图2  法拉第感应线圈

图3  亨利实验装置原理图(1830年8月)
从现代变压器原理来看,法拉弟感应线圈是一只单心闭合磁路双绕组式变压器。由于当时没有交流电源,所以它是一种原始的脉冲变压器,而亨利变压器则是一种原始的双心开路磁路双绕组式脉冲变压器。
1835年,美国物理学家佩奇(C.J.Page,1812~1868)制成图4所示的感应线圈,该线圈是世界上第一只自耦变压器,利用自动锤的振动使水银接通或断开电路。在副边线圈感生的电动势能使一个真空管的电火花达4.5英寸长。
图4  佩奇感应线圈原理图
1837年,英国牧师卡兰(N.J.Callan)将佩奇变压器分成无电气连接的两部分(图5),当打开开关M、断开线圈A的电路时,则线圈B的两端间S将会产生火花。

图5  卡兰感应线圈原理图

与法拉弟、亨利的变压器一样,佩奇和卡兰变压器都是利用断续直流工作的设备,只能用于实验观察,都无实际应用价值。
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德国技师鲁姆科尔夫 (H.D.Ruhmkorff,1803~1877)在变压器发明史上是一个贡献较大的人。他生于德国,后到巴黎定居,并自设精密机械制造工场。鲁姆科尔 夫在理论上并无建树,但他善于研究他人的建议,并利用他心灵手巧的特长付诸实践,制造了一些优良的感应线圈。1842年,在Masson和Brequet 的指导下,他开始对卡兰变压器进行研究。1850年制成第一只感应线圈(Inductorium)。1851年,他提出第一个感应火花线圈(变压器)的专 利,鲁姆科尔夫感应线圈如图6、图7所示。铁心用软铁丝制成,原边线圈包绕在铁心上,副边线圈则包绕在原边线圈上。原边线圈由蓄电池供电,并通过一个磁化 铁心机构反复开、合水银开关,使原边线圈中通以脉动直流电反复改变方向。副边线圈中则感应一个交变电流。与以前的感应线圈相比,鲁姆科尔夫感应线圈有较大 的改进。首先副边线圈的绝缘更加可靠,线圈用涂漆铜线绕成,线圈层间用纸或漆稠绝缘,副边线圈与原边线圈则用一只玻璃管隔开;其次,鲁姆科尔夫采用E.English 和C.Bright的发明,将副边线圈分成几段,各段间彼此分开,然后串在一起。这样可使电位差最大的点(出线端S—S)之间的距离最远。后来,鲁姆科尔 夫对该线圈进行了改进,如将以前采用的水银开关改为酒精开关,不但可消除开关火花,而且可防止氧化;此外,他还在原边线圈接入电容器以提高感应电压。鲁姆 科尔夫线圈由于功率较大,不但可用作实验,而且还可用于放电治疗。因此可以说,鲁姆科尔夫感应线圈是第一个有实用价值的变压器。
 

图6  鲁姆科尔夫感应线圈示意图

图7  鲁姆科尔夫感应线圈(1850年)
图8为鲁姆科尔夫感应线圈复原图
 

图8  鲁姆科尔夫感应线圈及复原图
为了获得更大的火花,1856年,英国电工技师 瓦里(C.F.Varley,1828~1883)也对卡兰变压器作了改进(图9、图10),他采用一只双刀双掷开关来回改变电流方向,使线圈A中的电流 交替改变方向,从而线圈B中感应出一个交变电流,因此可以说,瓦里感应线圈是交流变压器的始祖。

图9  瓦里感应线圈原理图

图10  瓦里感应线圈(1856年)
1862年,莫里斯(Morris)、魏尔(Weave)和蒙克顿(Moncktom)取得一个将感应线圈用于交流电的专利权。
1868年,英国物理学家格罗夫(W.R.Grove,1811~1896)采用图9所示的装置将交流电源V与线圈A相连,在线圈B中得到一个电压不同的交流电流。因此格罗夫感应线圈实际上是世界上第一只交流变压器。

图11  格罗夫感应线圈原理图(1868年)
继格罗夫之后,许多人对感应线圈进行了研究,提 出了一些改进建议。例如,美国人富勒(J.B.Fuller)在19世纪70年代初对感应线圈进行了理论研究,提出感应线圈应采用闭合铁心,原边线圈采用 并联而不是当时大多数感应线圈所采用的串联。但是他的想法生前只向他的上司谈过,直到他死后不久,人们发现他的手稿。1879年2月,人们将他的手稿整理 发表,他关于感应线圈的设想才得以公诸于世。
1876年,俄国物理学家雅勃洛奇科夫(Л.Н.Яълочков,1847~1894)发明“电烛”,采用一只两个绕组的感应线圈,原边与交流电源相连,为高压侧,副边低压侧的交流电向“电烛”供电。这只感应线圈实际上是一台不闭合磁芯的单相变压器。
1882年,俄国工程师И.Ф.乌萨金在莫斯科首次展出了有升压、降压感应线圈的高压变电装置。
2  高兰德—吉布斯二次发电机
19世纪80年代后,交流电进入人类社会生活, 变压器的原理也为许多人所了解,人们自然而然想到将变压器用于实际交流电路中。在这方面迈出第一步并做出重大贡献的是法国人高兰德 (L.Gauland,1850~1888)和英国人吉布斯(J.D.Gibbs)。1882年9月13日,它们在英国申请了第一个感应线圈及其供电系统 的专利(№.4362),他们称这种感应线圈为“Secondary generator”(二次发电机)。图12为高兰德—吉布斯二次发电机原理图,原边线圈数与副边线圈数之比为1∶1,原边线圈串联,而副边线圈均分为数 段,分别与电灯1相连。高兰德—吉布斯二次发电机(变压器)是一种开路铁心变压器,它通过推进、拉出铁心来控制电压,原边线圈他们仍坚持采用串联(虽然麦 克斯韦在1865年就证明,原边线圈如果采用串联,副边电压就不能单独控制)。

图12  高兰德—吉布斯二次发电机原理图
1—电灯  2—开关  3—交流电源
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1882年10月7日,他们制成了第一台 3000V/100V的二次发电机,1983年又制成一台容量约5kVA的二次发电机在伦敦郊外一个小型电工展览会上展出表演。当年,他们为伦敦市区铁路 提供了几台小型变压器(图13)。1884年,他们在意大利都灵技术博览会上展出了

图13  高兰德—吉布斯二次发电机(1883年)
他们的变压器,并表演了交流远距离输电。采用开 磁路变压器串联交流输电系统,将30kW、133Hz的交流电输送到40km远处。当年他们还售出了几台类似的变压器,其中图14为售给意大利物理学家费 拉里斯(G.Ferraris,1847~1897)的实验用变压器。该变压器铁心为铁丝组成的开路铁心,原边线圈由0.25mm厚铜片绕成的445个环 (匝)组成,但它们在高度方向

图14  高兰德—吉布斯二次发电机(1884年)
分成4段,通过正前方的塞子将副边线圈的4段串联或并路,从而改变副边的输出电压。图15为另一种高兰德—吉布斯二次发电机,这台二次发电机可以通过调节输出电压而改变输出功率的大小。

图15  高兰德—吉布斯二次发电机
1884年3月4日,高兰德和吉布斯在美国申请第一个有关开路铁心变压器的专利(№.297924)—“产生和利用二次电流的装置”(图16);
1885年,高兰德和吉布斯受岗茨工厂变压器的启发,研究采用闭路铁心结构的变压器。1886年3月6日,他们在美国申请有关闭合磁路变压器的专利(№.351589)。图17为1886年制造的闭路铁心式高兰德—吉布斯二次发电机。
图16  高兰德—吉布斯在美国申请的第一个变压器专利(№.297924)的附图
 

图17  高兰德—吉布斯闭路铁心式二次发电机(1886年)
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3  齐伯诺夫斯基—德里—布拉什(Z-D-B)变压器
高兰德—吉布斯二次发电机(变压器)虽然开辟了 变压器的实际应用领域,但早期这种变压器存在某些先天不足,如开路铁心、原边线圈串联等。首先对此质疑和作出改进的是匈牙利岗茨工厂(Ganz)的三个年 轻工程师布拉什(O.T.Blathy,1860~1939)、齐伯诺夫斯基(C.Zipernowsky, 1853~1942)和德里(M.Deri,1854~1938)。
布拉什1883年进入岗茨工厂,长期担任技术负 责人。他一生发明颇丰,曾获得100多项专利权,包括变压器、电压调整器、汽轮发电机等。布拉什是首次研究交流发电机并联运行人之一,他还发明了许多电机 设计程序和设计计算方法。另外,他在1885年首先引入单词“Transformer”(变压器),这一简明传神的术语很快为人们所认同和接受,迅速取代 以往采用的“感应线圈”、“二次发电机”等术语,一直沿用至今。
齐伯诺夫斯基是1878年成立的岗茨工厂电气部的奠基人之一。1893年,他提任匈牙利布达佩斯技术大学的电气教授。他一生取得40多项专利权,曾任匈牙利电工学会主席30年。
德里1882年加入岗茨工厂,他长期在销售部工作,但对电机和变压器颇有研究。他曾设计复激交流发电机,还发明了以他名字命名的双电刷推斥式电动机—德里电动机。
1884年,意大利都灵技术博览会召开,布拉什 和岗茨工厂一批技术人员参观了该博览会,见到了会上展出的高兰德—吉布斯二次发电机。布拉什当时敏锐地觉察到这种二次发电机有很大发展前途,注意到这种变 压器的优点及不足之处。在博览会上,布拉什曾问高兰德:“为什么你们的二次发电机不采用闭路铁心?”高兰德不假思索地回答:“采用闭路铁心非常危险,而且 很不经济。”
1884年7月,布拉什从都灵回到布达佩斯后, 立即将都灵博览会上的所见所闻告诉了齐伯诺夫斯基和达里,他们决定立即进行变压器的改进实验。布拉什建议采用闭路铁心,齐伯诺夫斯基建议将原边线圈串联改 为并联,并和德里一道进行研究实验。1884年8月7日,他们在岗茨工厂实验杂志上介绍了有关闭合磁路铁心的变压器(图18)。


图18  Z-D-B变压器示意图
1884年冬,德里在维也纳贸易联合会展示了他 们的发明。1885年1月2日,齐伯诺夫斯基和德里在奥地利申请第一个有关并联运行变压器的专利(№.37/101),图19为该专利中的附图。同年2月 2日他们三人在奥地利和德国申请第二个变压器专利(奥地利专利№.35/2446,德国专利№.40414)。

图19  奥地利专利№.37/101的附图
1884年9月16日,岗茨工厂制成的第一台变压器(1400W,f=Hz,120/72V,变比1.67),它是一台单相壳式、闭路铁心(铁丝)变压器。同年,岗茨工厂还制造了另外4台变压器。图20为最原始的Z-D-B变压器。
1885年5月1日,匈牙利布拉佩斯国家博览会 开幕,一台150V、70Hz单相交流发电机发出的电流,经过75台岗茨工厂5kVA变压器(闭路铁心,并联,壳式)降压,点燃了博览会场的1067只爱 迪生灯泡,其光耀夺目的壮观场面轰动了世界。所以,后来人们把1885年5月1日作为现代实用变压器的诞生日而加以纪念。布达佩斯博览会使岗茨工厂名扬四 海,博览会期间工厂就接到一批订单。

图20  最原始的Z-D-B变压器(1884年)
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图21和图22分别为1885年和1887年的岗茨变压器。从图可以看出,它们均为心式变压器,与现代变压器已十分接近。

 图21  Z-D-B为G.费兰里斯实验室制造的变压器(1885年)(3000W,变比1∶2或1∶4)
1885年6月至10月,Z-D-B变压器参加 了伦敦发明展览会,并在会上作了演示。高兰德—吉布斯公司的工程师贝尔费尔德(R.Belfield)参观了伦敦发明展览会,对Z-D-B变压器很感兴 趣。1885年5月7日,齐伯诺夫斯基、德里和布拉什在美国申请第一个闭路铁心

图22  Z-D-B全金属变压器(1887年) (E形铁片铁心,4000VA,1926/105V,2.19/38A,42Hz)
变压器及交流配电系统的专利(№.352105)。
齐伯诺夫斯基—德里—布拉什(Z-D-B)变压 器是变压器技术发展史上的重要里程碑,它所采用的闭路铁心、原边并联等基本结构一直沿用至今。可以说Z-D-B变压器已使现代变压器的结构基本定型,从此 变压器正式进入交流电流的输电、配电领域,有力地推动了交流电流的普及应用,促进了现代交流电机的发展。
1888年,岗茨工厂向德国西门子—哈尔斯克 (Simens-Halske)公司转让变压器专利权。不久,另外两家德国公司也购买了岗茨工厂的变压器专利权。1890年,法国、西班牙的公司也购买了 岗茨的变压器专利。从19世纪80年代后期开始,变压器在欧洲迅速推广,到1889年已总共生产1000台变压器,到1899年突破10000台。在20 世纪20年代前,岗茨工厂在变压器制造领域一直保持世界领先水平。
4  变压器技术在美国的传播和发展
19世纪80年代初,当欧洲人正致力于改进变压 器、探索变压器应用领域的时候,大洋彼岸美国的爱迪生公司正沉醉于在直流电系统方面的成功及由此带来的丰厚利润之中,对交流电系统、对变压器不屑一顾。但 此时,由火车空气制动器起家的威斯汀豪斯(W.Westinghouse,1846~1914)正想涉足交流电领域。1885年春,他漫游欧洲,参观了伦 敦和布达佩斯,与当时欧洲发明家也有接触,对高兰德—布吉斯二次发电机很感兴趣,当即决定购买几台二次发电机。1885年5月,西屋空气制动器公司的年轻 工程师潘塔伦里(Pantaleoni)因父亲病逝,回意大利奔丧,他到都灵拜会他的大学老师时,遇到正在都灵技术博览会的高兰德,当时高兰德正安装 Lanzo和Circe间的交流系统。潘塔伦里对此十分感兴趣,立即给威斯汀豪期打电报,报告他的观感。威斯汀豪斯十分重视,回电潘塔伦里,要他与高兰德 联系,买下高兰德、吉布斯在美国申请的有关变压器的独家专有权。经友好协商,高兰德同意了威斯汀豪斯的要求。
1885年9月1日,西屋空气制动器公司订购的高兰德—吉布斯二次发电机和西门子Siemens公司单相交流发电机从欧洲运到美国。
1885年11月23日,贝尔费尔德 (R.Belfield)作为高兰德—吉布斯的全权代表到达美国匹兹堡,向西屋空气制动器公司转让变压器技术,并帮助该公司设计新型(闭路铁心)变压器。 1886年1月5日,他到Great Barrington,帮助斯坦利(W.Stanley,时为威斯汀豪斯的助手)建设。运行Great Barrington 3000V交流输电线。1886年3月20日,美国第一条交流输电线建成投入运行,这标志美国电气时代的真正开始!
威斯汀豪斯除了以实业家胆识招揽人才、购买专 利、订购设备、发展交流电系统和变压器外,还身体力行,潜心于变压器的研究。1886年1月8日,他组建威斯汀豪斯电气公司(西屋电气公司),大踏步地进 入电气(主要是交流电)领域,正式进入变压器的研究和工业化生产。1886年2月,他申请了有关配电系统和闭路铁心变压器的2项美国专利(№ .342552和№.342553)。图23为西屋公司最早的变压器。1888年,西屋公司制成40盏电灯用2kW变压器。1891年,西屋公司制成第一 台充油变压器(10kV电压)(图24)。

图23  西屋公司早期变压器

图24  西屋公司充油变压器(1891年)
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与威斯汀豪斯积极开拓、发展变压器工业成为鲜明 对照的,是爱迪生对变压器的漠视和短视态度。当时,爱迪生电灯公司的电灯和直流发电机独霸北美大陆,远销欧洲。爱迪生踌躇满志,对刚刚出现的交流电供电系 统既不屑一顾,又怀有一丝敌意(这为以后的美国交直流之战埋下了种子)。1885年,爱迪生公司代表李博(J.W.Lieb)参观都灵博览会,见到了展出 的交流电配电系统和变压器。但李博与爱迪生一样,是一名顽固的直流主义者,他向爱迪生打了一报告,报告了他的观感,对会上展出的交流配电系统和变压器横加 挑剔指责。这份报告也更坚定了爱迪生反对交流电的决心。1886年,布拉什到美国,会见爱迪生,双方签订了一个协议,由爱迪生公司出资2万美元购买岗茨工 厂在美国申请的变压器的的独家专利使用权。但是,爱迪生公司出资压根就不想发展交流电系统和变压器,签订这项协议只不过是让其它公司发展交流电、发展变压 器的一种策略。因此,这一纸协议的直接后果是阻碍了Z-D-B变压器在美国的推广应用。这种情况直到1892年,爱迪生公司合并为通用电气公司后才得以根 本改变。
在美国变压器发展史上,还有两个人也作出了不可磨灭的贡献。他们是斯坦利(W.Stanley,1856~1927)和斯特拉(N.Tesla,1856~1943)。
斯坦利1883年开始接触交流电,对变压器在交 流电系统中的作用有深刻的论述。他曾多次称变压器是“heart of the alternating current system”(交流电系统的心脏)。1883~1884年,他在自己的小型实验室里就进行过变压器的研究。1884年2月,他受雇于威斯汀豪斯,成为他 的助手,主持设计制造交流系统及变压器。1885年9月29日制成美国第一台原边线圈并联、闭合磁路铁心的变压器(图25),并在西屋空气制动器公司车间 里进行了试验。1885年10月23日,他在美国申请第一个有关闭路铁心变压器的专利(№.349612);同年11月23日,他提出3个专利,其中2个 带变压器的配电系统的专利(№.372943和№.372944),1个是开路铁心变压器的专利(№.349611),这4个专利都转让给了威斯汀豪斯。 1885年12月,他主持建设美国第一个交流输电系统—Great Barringto交流输电系统。1886年3月20日,该系统建成投运。1890年他离开西屋电气公司,1891年他在Pittsfield组建斯坦利 电气制造公司,继续研制变压器。图26为斯坦利公司的一种商用变压器。1891年,斯坦利公司制成25kVA商用变压器(图27)。1892年,斯坦利公 司研制成15kV变压器,使美国交流电输电电压一举突破10kV,从而打开了高电压输电的大门。斯坦利也因而赢得了“电气传输之父”的美名。1903年, 他将公司并入GE公司。在GE公司,他继续指导GE公司开发变压器。因此使西屋公司和GE公司早期的变压器技术同宗同源,都是采用壳式变压器结构,直到 1918年GE公司改用心式变压器后,两者才分道扬辘。

图25  斯坦利主持设计制造的第一台变压器(1885年)(500V/100V) 

图26  斯坦利公司商用变压器

图27  斯坦利公司25kVA变压器(1891年)
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特斯拉是誉为“电工天才”的美籍克罗地亚科学 家,他在交流电系统和交流电动机方面的贡献享誉世界。1888年,他受聘到西屋公司工作后也在变压器方面作出了成绩。1890年,他离开西屋公司自立门 户,继续研究变压器。图28为1891年发明的特斯拉高频变生器原理,图29为特斯拉高频变压器复原图。变压器原边线圈为12匝Φ5mm的铜线,绕在一个 Φ55mm的玻璃管上。副边线圈380匝,Φ0.2mm铜线,绕在一个Φ113mm的玻璃管上。原副边线圈放入一个高50cm、内径Φ16.5cm的玻璃 管内,浸入绝缘矿物油内。原边线圈与振荡电路相连,副边线圈两端可获得105~106Hz的高频电流,并可观察到明显的火花。这台变压器曾用于研究高频电 振荡现象,并曾藉此观察到集肤效应。
 

图28  特斯拉高频发生器原理图(1891年)
 
5  三相变压器的诞生
高兰特—吉布斯二次发电机和Z-D-B变压器都是单相变压器,发明三相变压器的则是被
 

图29  特斯拉高频变压器(1891年)
誉为“三相交流电之父”的俄国科学家多利沃—多 布罗夫斯基。1888年,他提出三相电流可以产生旋转磁场,并发明三相同步发电机和三相鼠笼式电动机。1889年,他为解决三相电流的传输及供电问题,开 始研究三相变压器。与当时的单相变压器相比,多利沃—多布罗夫斯基三相变压器的原边、副边线圈并无太大差别,主要区别是在铁心布置方面。当年,他申请第1 个三相变压器铁心的专利,3个心柱在周向垂直对称布置,上、下与两个轭环相连。这种结构类似欧洲中世纪的修道院,故称为“Tempeltype(寺院 式)”,如图30(a)所示。“寺院式”结构后来又发展出图30(b)和图30(c)式。1891年,西门子公司又首先采用了框式铁心,见图30(d)。

图30  三相变压器铁心
世界上第一台三相变压器出现于1891年。当年 8月,世界博览会在德国法兰克福(Frankfurt)召开,会议组织者为了展示交流电的输送和应用,在175km外的德国劳芬(Lauffen)的波特 兰(Portland)水泥厂内装设了一套三相水轮发电机组(210kVA,150r/min,40Hz,相电压55V),向博览会上的1000盏电灯和 一台100马力的三相感应电动机供电。为此,德国通用电气公司(AEG)和瑞士奥立康(Oerlikon)厂分别为劳芬-法兰克福工程提供了4台和2台三 相变压器。在劳芬,AEG公司提供了2台三相升压变压器(每台100kVA,变比为1∶160,Y-Y接),Oerlikon工厂提供了一台升压变压器 (150kVA,变比为1∶155);在法兰克福的两座降压变电所,则分别装有2台AEG公司生产的三相降压变压器(变比为123∶1)向电动机供电,以 及一台Oerlikon工厂生产的三相降压变压器(变比为116∶1)向1000盏电灯供电。实测变压器的最高效率已达到96%。图31为AEG公司制造 的三相变压器。
6  其它变压器
除上面介绍的多种变压器外,19世纪后期及20世纪初期,还有许多人也进行了变压器的研究工作,制成了形形色色的变压器,使早期变压器异彩纷呈,也为后期各型变压器的发展积累了宝贵的经验和教训。
英国科学家费兰特 (S.Z.Ferranti,1864~1930)对变压器进行了研究,并于1885年取得有关闭合磁路变压器专利权。1888年研制成铁片弯成圆形组成 铁心的变压器(图32)。1891年制成一台10kV/2kV的较大容量的变压器,其铁心由10段组成,每段铁心均由弯成圆形的铁片组成,各段铁心间的间 隙用作通风冷却(图33)。

图31  AEG公司三相变压器(1891年)

图32  费兰特变压器(1888年)
1884年,英国电工学家J.霍普金森(J.Hopkinson,1849~1898)和他的弟弟E.霍普金森(E.Hopkinson,1859~1922)申请闭合磁路变压器的专利。
[page]
1891年,莫迪(M.W.Mordey)为布拉什(Brush)公司设计制成一台采用叠片铁心的变压器(图34)。
美国电工学家汤姆森(E.Thomson,1853~1937)早在1879年就在弗朗克林(Franklin)学院研究过变压器。1886年,他制成第一台电焊变压器,其副边线圈为单匝,不久又制成恒流变压器(图35)。
迪克(Disk)和肯尼迪(R.Kennedey)发明了一种采用H形铁心的变压器结构(图36)。

1889年,英国斯温伯恩(M.Swinburne)发明“刺猬式”油浸变压器,这种变压器现在仍有应用。
除此之外,在19世纪80、90年代研究变压器 的人士还有Masson, Feldmann, W.Sturgeon, J.A.Fleming, W.B.Esson, I.Chenut, G.Ferrais, R.Ruhlman, W.Peukert, K.Zickier, G.Kapp, E.Hospitalier, F.Uppenborn, A.Urbanitzky, R.E.Crompton, K.D.Mackenzie, G.Forbes, S.Straub, F.Wilking, M.A.A.Roiti, M.Swinburne, Kittler,等等。

图33  费兰特10kV/2kV变压器(1891年)

图34  莫迪叠片铁心变压器(1891年)

图35  汤姆森恒流变压器(1886年)

图36  迪克—肯尼迪变压器剖面图

【资料】选择保险丝的十大要素

选择保险丝的十大要素:

  • 额定电流
  • 额定电压
  • 环境温度
  • 电压降 / 冷电阻
  • 熔断特性
  • 过载能力
  • 时间 / 电流特性
  • 分断能力
  • 熔化热能值
  • 耐久性(寿命)
  • 结构特征
  • 外形 / 尺寸
  • 安装形式
  • 安全认证

【资料】振荡电路、RC振荡电路以及LC振荡电路

振荡电路、RC振荡电路以及LC振荡电路

什么是振荡电路

能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所组成。由电感线圈l和电容器c相连而成的lc电路是最简单的一种振荡电路,其固有频率为f=[sx(]1[]2πlc。

什么是RC振荡电路
 


采用RC选频网络构成的振荡电路称为RC振荡电路,它适用于低频振荡,一般用于产生1Hz~1MHz的低频信号。因为对于RC振荡电路来说,增大电阻R即可降低振荡频率,而增大电阻是无需增加成本的。
 
常用LC振荡电路产生的正弦波频率较高,若要产生频率较低的正弦振荡,势必要求振荡回路要有较大的电感和电容,这样不但元件体积大、笨重、安装不便,而且制造困难、成本高。因此,200kHz以下的正弦振荡电路,一般采用振荡频率较低的RC振荡电路。

常用的RC振荡电路
 


有相移式和桥式两种。
 
(1)RC移相式振荡器,具有电路简单,经济方便等优点,但选频作用较差,振幅不够稳定,频率调节不便,因此一般用于频率固定、稳定性要求不高的场合。其振荡频率是
 
fo=1/2π√6RC
 
[1] (2)RC桥式振荡器 将RC串并联选频网络和放大器结合起来即可构成RC振荡电路,放大器件可采用集成运算放大器。
 
如图所示,RC串并联选频网络接在运算放大器的输出端和同相输入端之间,构成正反馈,Rf、R1接在运算放大器的输出端和反相输入端之间,构成负反馈。正 反馈电路和负反馈电路构成一文氏电桥电路(如图右所示),运算放大器的输入端和输出端分别跨接在电桥的对角线上,所以,把这种振荡电路称为RC桥式振荡电路。
 
(如图)振荡信号由同相端输入,故构成同相放大器,输出电压Uo与输入电压Ui同相,其闭环电压放大倍数等于Au=Uo/Ui=1+(Rf/R1)。 而RC串并联选频网络在ω=ωo=1/RC时,Fu=1/3,εf=0°,所以,只要|Au|=1+(Rf/R1)>3,即Rf>2R1,振 荡电路就能满足自激振荡的振幅和相位起振条件,产生自激振荡,振荡频率fo等于
 
fo=1/2πRC
 
采用双联可调电位器或双联可调电容器即可方便地调节振荡频率。在常用的RC振荡电路中,一般采用切换高稳定度的电容来进行频段的转换(频率粗调),再采用双联可变电位器进行频率的细调。

什么是LC振荡电路
 


LC振荡电路基本电路一个不计电阻的LC电路,就可以实现电磁振荡,也称LC回路。

LC振荡电路物理模型的满足条件

①整个电路的电阻R=0(包括线圈、导线),从能量角度看没有其它形式的能向内能转化,即热损耗为零。
 
②电感线圈L集中了全部电路的电感,电容器C集中了全部电路的电容,无潜布电容存在。
 
③LC振荡电路在发生电磁振荡时不向外界空间辐射电磁波,是严格意义上的闭合电路,LC电路内部只发生线圈磁场能与电容器电场能之间的相互转化,即便 是电容器内产生的变化电场,线圈内产生的变化磁场也没有按麦克斯韦的电磁场理论激发相应的磁场和电场,向周围空间辐射电磁波。
 
能产生大小和方向都随周期发生变化的电流叫振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。其中最简单的振荡电路叫LC回路。
 
振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产生,只能是由振荡电路产生。
 
充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。
 
放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。
 
充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。从能量看:磁场能在向电场能转化。
 
放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减少。从能量看:电场能在向磁场能转化。
 
在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流,以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。

【资料】压电式传感器以及压电式传感器原理

压电式传感器以及压电式传感器原理
 

压电式传感器
 


基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电 路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为力的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简 单、工作可靠和重量轻等。缺点是某些压电材料需要防潮措施,而且输出的直流响应差,需要采用高输入阻抗电路或电荷放大器来克服这一缺陷。
 
  






压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。正压电效应是指:当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电 荷;当外力撤去后,晶体又恢复到不带电的状态;当外力作用方向改变时,电荷的极性也随之改变;晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大 多是利用正压电效应制成的。逆压电效应是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象,又称电致伸缩效应。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工 程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型 5种基本形式(见图)。压电晶体是各向异性的,并非所有晶体都能在这 5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应,但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。

压电式传感器原理
 

压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。
压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传23213感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传23213感器在 飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部 燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压 力,也可以用来测量微小的压力。
压电式传感器也广泛应用在生物医学测量中,比如说心室导管式微音器就是由压电传感器制成的,因为测量动态压力是如此普遍,所以压电传感器的应用就非常广泛.

【资料】消弧线圈的作用,消弧线圈的原理

消弧线圈的作用,消弧线圈的原理
 


提问:

消弧线圈的作用及原理?
 


回答:

在变压器的分类中,没有消弧变压器这一说法,你说的消弧变压器可能是在变压器上并联消弧线圈起到
消弧作用。
消弧线圈的作用:
一个电网的存在必然存在着漏电.从那里漏的电呢? 电缆对地的电容!

我们知道,我们采用的是50Hz的频率.而且在传输的过程中是没有零线的,主要的目的是为了节约成本!
代替零线的自然就是大地.三相点他们对大地的距离不一样也就是对大地的电容也不一样!

既然电容不一样,那么漏电流也不一样.漏掉的 电流跑到那里去了呢?

这要取决于那条线路距离大地最近.因为漏调的电流要跑到另外的线路中!

假如A失去电流,那么B或者C就得到电流!容性电流=A-B|A-C

线路越长容性电流就越大!容性电流越大,当发生接地的时候弧光就不容易熄灭!通过引入消弧线圈来保证
整个变电站的接地时候的电流<5A就可以消灭接地弧光!

当然:引入消弧线圈后,变电站的系统有可能是过补(电感电流大于电容电流)或者是欠补(电感电流小于电
容电流)但绝对不能相同(电感电流等于电容电流)! 

2010年10月13日星期三

【转载】ARM芯片介绍

ARM芯片介绍(转贴)

目前,几乎所有的智能手机和MID,使用的都是ARM芯片。
这种芯片相比Intel公司的芯片,指令集较简单,所以功耗低、成本低,特别适用于移动设备。随着性能不断提高,它已经开始装备上网本和平板电脑。
它的名字ARM,指的是英国芯片设计公司ARM Holdings。 这家公司自己不制造芯片,专门授权其他公司制造。因此,市场上有多家公司生产多种ARM芯片。再加上,ARM公司目前主要授权三个系列的芯片设计 ----ARM 9、ARM 11和Cortex,所以就造成普通消费者感到眼花缭乱,不知道如何选择。各种ARM芯片之间到底有什么区别?
今天,我在imp3.net上看到一篇文章,对这个问题做出了最详细的回答,不仅介绍了芯片知识,而且还有助于读者分辨和选择适合自己的移动设备。我把它转贴在下面。
==================================
ARM芯片介绍
作者:nbnb001
原文网址:http://bbs.imp3.net/thread-894970-1-1.html

一、ARM9系列
较小的核心面积带来较低的成本,相对比较省电,但难以冲击更高的频率,总体效能有限。
1. 威盛WM8505/WM8505+

主频:300MHz/400MHz
内存:128M DDR2,16bit
工艺:65nm工艺
Linpack测试:测试:1-1.25MFlops(Android 1.6系统)
视频处理:只有JPEG硬解,视频支持很弱,无3D加速
代表机型:国美飞触1代,山寨VIA平板
【点评】
价格低廉大概是这个方案的唯一优点,不知道国美是怎么忽悠把这个机器卖到999元的......
ARM9 300MHz的主频,自然不用指望有多好的性能,上网都勉勉强强吧。超频的400MHz版本,发热比较大,性能提升又实在有限。
视频能力很弱,也不能当MP4用,最多只能当个Android入门机器玩玩。
淘宝售价低至500-600元,7寸屏。如果不是囊中羞涩到一定程度,实在不推荐这个芯片的机器。真要入门的话,收个二手的智器Q5也比这个好。
性能★☆☆☆☆
视频★☆☆☆☆
2. 瑞芯微RK2808

主频:600MHz
内存:128M SDRAM,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: 2-2.5MFlops(Android 1.5系统)
视频处理:Ceva MM2000,基于550MHz的DSP。多格式支持,最高720p,流畅576p。无3D加速。
代表机型:蓝魔W7,爱可视7HT,山寨apad等
【点评】
RK2808算是上市比较早的机器,瑞芯微做了很多宣传。
600MHz的ARM9,性能偏弱,好在瑞芯微的系统优化做得不错,Android 1.5的系统还是比较完善和稳定的,实际速度也不错。
一般的上网,开启网页的速度能让人接受,应付文字为主的网页问题不大,然而对于图片稍多的网页,拖动就会有明显的不流畅。
RK2808带有独立的DSP,因此视频性能获得了明显的提升,支持格式也较为丰富。720p以下的视频均能流畅解码,720p视频中,对 RMVB,MPEG4的支持不错,H.264只能到2Mbps的码率。此外VC-1只能保证480p流畅。视频性能足以满足一般用户的需求。但是跟MP4 相比,RK2808 Android的视频流畅度稍逊,总有掉帧感。
RK2808的软肋在于采用SDRAM,最大只能支持128MB,对于2.0以上的系统,RAM成为了一个瓶颈。此外缺乏3D加速,也注定了与 2.1以上的动态桌面和华丽特效无缘,也无法运行需要使用3D加速的游戏。瑞芯微已经放弃了RK2808 Android 2.1系统的开发。
蓝魔W7是少有采用电容屏的国产MID,触控感受给我留下了深刻的印象,但是没能支持多点触摸。不过,爱可视已经公布了旗下采用RK2808主控的爱可视7HT的Android核心源代码,民间工作者可以跟进,进一步发挥RK2808的余热。
目前7寸的山寨RK28机型,价格低至700元,作为入门机型具有一定的价值。
性能★★☆☆☆
视频★★★☆☆
3. 瑞芯微RK2818

主频:660MHz
内存:256M DDR2,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: 3MFlops+(2.1系统)
视频处理:Ceva MM2000,基于600MHz的DSP。多格式支持,最高720p。3D加速,ARM Mali-55。
代表机型:蓝魔W9,W11,原道N6
【点评】
RK2818改进了内存控制器,支持DDR2,最大到512MB,同时增加了3D加速。由于瑞芯微去年授权了ARM的Mali-55图形核心,综合考虑ARM9的架构,不出意外的话集成的图形核心就是Mali-55。
Mali-55作为一颗入门级的图形核心,跑跑一些UI特效问题不大,普通的3D游戏应该也能执行。但是一些需要GLES 2.0的3D大作,特别是Gameloft的一些作品,估计就不能支持了。
视频能力可能会有提升,但预计不会超过720p。此外,RK可能利用视频系统中DSP的可编程性,进一步开发如3D视频,人脸识别等功能,为产品增加卖点。
预计售价会在千元左右,可能会有更低价的普及版。
性能★★★☆☆
视频★★★☆☆
二、ARM11系列
该系列加长的管线可以冲击更高的频率(1GHz),但功耗的增加也比较显著。
4. Telechips TCC8902
主频:540MHz/720MHz
内存:256M DDR2,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: 2.3/3.5MFlops(2.1系统)
视频处理:ARM Mali-VE6,基于硬解。多格式支持,1080p流畅。3D加速,ARM Mali-200。
代表机型:智器V系列,一些山寨平板
【点评】
TCC8902的机型,去年年底由智器首先推出。开始该方案的Android不太完善,bug较多,经过大半年的努力,现在已经基本完善,目前已经 是MID的主流方案之一。性能也处于主流水平,足以应付绝大部分应用。但ARM11的处理能力对于带有图片的复杂网页依旧不够,拖动并不流畅。
TCC8902带有一颗比较强劲的3D加速器,因此各种动态3D UI也能很好支持。但似乎驱动并不完善,此外使用率也不及PowerVR SGX系列和高通Adreno系列高,因此软件优化不够,实际表现不如前两者。
视频能力很强,支持多格式的1080p,也能真正做到1080p流畅。
智器的产品还带有Linux和CE系统,是玩机一族的好选择。特别V3售价699元,很有性价比。
性能★★★☆☆
视频★★★★★
5. 三星S3C6410

主频:666MHz/800MHz
内存:128M DDR/256M mDDR,32bit
工艺:65nm
Linpack测试:3.5MFlops(Android 2.1系统)
视频处理:三星,硬件解码。支持720×480下的H.264 BP。3D加速,三星自有。
代表机型:智器Q系列,魅族M8,三星i5700
【点评】
第一代MID,智器Q系列采用的芯片,另外三星i5700也采用了该芯片。
Q系列的RAM有点小,不过得益于民间固件,Android从1.5到2.2都能跑,加上Linux和CE,可玩性挺高。二手的价格又便宜,确实是玩机入门的好选择。
性能★★★☆☆
视频★☆☆☆☆
6. 盈方微IMAPX200

主频:1GHz
内存:256M DDR2,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: ~9.8MFlops(Android 2.1系统开启JIT,不开估计在4-4.5)
视频处理:On2 Hantro 8190,硬件解码。多格式支持,最高1080p。3D加速, VIVANTE GC600。
代表机型:卓尼斯epad,国美飞触2代
【点评】
频率被拉到了1GHz,有Cortex-A8 500-600MHz的水平了,理论上性能还是不错的。
视频硬解的规格还挺高,不过据说1080p还是有掉帧,估计软件优化的还不够。从芯片的角度说,硬件规格还是挺强大的,不过出来的晚,软件很多都不成熟,没跟上。
另外,据说芯片功耗挺大,所以中小尺寸的不好做。加上卓尼斯的无线网卡用的USB模块(非SDIO),功耗就更大了。
性能★★★☆☆
视频★★★★☆
7. 高通MSM7201
主频:528MHz
内存:128/256M DDR,32bit
工艺:65nm
Linpack测试:2-2.5MFlops(Android 1.6系统)
视频处理:高通QDSP5000。支持720×480以下H.264 BP。3D加速,Adreno 130。
代表机型:HTC G1、G2、G3
【点评】
被HTC用烂了的芯片,性能实在不咋地,不过软件完善,加上低分屏,手机还是很流畅。
其改进版MSM722x,给ARM11增加了256KB的L2缓存,增加了硬件VFP,3D加速改用与QSD8x50相同的Adreno 200,总体性能有一定提升,但是受到ARM11本身的性能限制,与Cortex-A8的主控性能尚有明显差距。
性能★★☆☆☆
视频★☆☆☆☆
三、Cortex-A8系列
该系列普遍带有256KB的L2缓存,加上600MHz-1GHz的高频率,相对ARM9和ARM11有显著的提升。
Cortex-A8标配Neon单元,通过SIMD指令集大大加强浮点性能,可以实现不少DSP的功能。
与此同时,相对高昂的授权费用和较大的核心面积,使得Cortex-A8 SOC的成本相对较高,作为定位中高端的产品出现。
8. 高通QSD8x50

主频:1GHz(Scorpion)
内存:256/512M mDDR,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: 7-7.5MFlops(2.1系统)
视频处理:高通QDSP6000。支持720p H.264,但一般只有480p H.264流畅(BP或者MP),通过软件解码能勉强支持480p多格式流畅。3D加速,Adreno 200(AMD Z430)。
代表机型:Google N1,Dell Streak
【点评】
最早的1GHz芯片,性能挺强劲,高端手机标配。
浏览网页自然不用说,系统也很流畅。
3D的Adreno 200不算强,因为高通的占有率挺高,游戏厂商都会做相应的优化,基本不用担心有游戏跑不了。
视频通过DSP解码,高通的DSP虽然强劲,但是也只能到720p,实际也就576p以下能流畅。而且高通只做了H.264的codec,并且大部 分厂商只支持baseline profile。有些机型能支持High Profile的解码,以及WMV的解码,不过兼容性有待提升。
得益于Cortex-A8附带的Neon核心,处理器的浮点性能大大加强,可以通过软件解码处理各种编码的视频。不过性能还是有限,在1GHz高主频的CPU上,480p能基本流畅,不过高码率的片段,还是会掉帧甚至卡顿。
此外,该芯片集成了基带,所以拿它做的东西,肯定是可以打电话的,于是价格也不会太便宜。
性能★★★★★
视频★★☆☆☆
9. 德州仪器OMAP3430/3530
主频:550/720MHz
内存:256M mDDR,32bit
工艺:65nm
Linpack测试: 4.5(550MHz)/5.9(800MHz)(Android 2.1系统)
视频处理:IVA2+,基于C64x+ DSP,430MHz。多格式支持,但除去爱可视,很多厂商都没做硬解码。通过软件解码,配合超频,能勉强支持480p多格式流畅。3D加速,PowerVR SGX530。
代表机型:MOTO Milestone,爱可视5,维智A81
【点评】
一款比较经典的芯片,Cortex-A8的性能自然不用多少,虽然频率不如高通Snapdragon,但同频率下效能更高(800MHz的TI测试 得分与1GHz的Snapdragon接近),当然同频下比Snapdragon要耗电(1GHz的Snapdragon的Scorpion核心耗电与 600MHz的TI Cortex-A8接近)。
3D部分使用非常主流的PowerVR SGX530,性能不错。由于SGX系列被苹果采用,软件的支持非常好,大量从ios平台上移植的游戏和应用都能充分发挥这颗芯片的性能,实际表现比高通的Adreno200更加出色。
视频部分,TI集成了一个相当强劲的DSP C64x+。还记得蓝魔T10 MP4吗?采用TI出品的DM6441主控,使用514MHz的C64x+ DSP可以实现大部分720p的流畅解码,和480p 各种规格H.264的解码。遗憾的是,似乎除了爱可视,大部分厂商没有进一步的开发这颗DSP(或者没有向TI购买codec),导致此芯片的视频能力停 留在比较低级的水平,仅支持H.264 BP MP4播放。
于是,就只能像QSD8x50一样,通过软件进行解码,适当超频后,同样能勉强支持480p多格式的解码。不过高码率的片段,掉帧和卡顿是必然的。
性能★★★★☆
视频★★☆☆☆
10. 三星S5PC100

主频:667/800MHz
内存:256M DDR,32bit
工艺:65nm
视频处理:PowerVR VXD370。多格式支持,H.264,VC-1,MPEG4最高1080p。3D加速,PowerVR SGX535。
代表机型:iPod Touch3,iPhone 3GS
【点评】
它恐怕是大家最早接触的A8芯片之一,被苹果采用,大量使用在iPhone 3GS和iPod touch 3上。不过在A8的芯片当中,性能比较一般,目前已被新一代的45nm S5PC110取代。虽然,之前也听说有方案商要推出基于S5PC100的Android平板,但预计难以成为主流。
性能★★★★☆
视频★★☆☆☆
11. 飞思卡尔i.MX515
主频:800MHz/1GHz
内存:256/512M DDR2,32bit
工艺:65nm
视频处理:硬解。多格式支持,最高720p,通过软件解码能勉强支持480p多格式流畅。3D加速,Adreno 200(AMD Z430)。
代表机型:viliv P3
【点评】
炒得很火的一款芯片,呼声很高,但迟迟不出机器。不过据最新消息,10月底国内方案商搭载Android 2.2的i.MX515的平板终于能上市了。
同样基于Cortex-A8,具有与高通Snapdragon类似的性能,网络浏览,文档阅读等日常应用自然不在话下。
3D部分和QSD8x50一样,但频率有提升,此外采用DDR2内存,获得更大的带宽,3D加速性能会有进一步的提升。
视频部分据说是通过一个流处理器实现的,支持多格式的720p解码,甚至支持WMV7、WMV8等冷门格式,值得期待。
据称售价会在1300元左右,相当具有吸引力的一款产品。
性能★★★★★
视频★★★★☆
12. 三星S5PC110/S5PV210

主频:800MHz/1GHz,512K L2
内存:512M mDDR2,32bit
工艺:45nm
Linpack测试:8-8.5(1GHz)(Android 2.1系统)
视频处理:PowerVR VXD370。多格式支持,最高1080p,通过软件解码能勉强支持480p流畅。3D加速,PowerVR SGX540。
代表机型:三星i9000,Galaxy Tab。采用类似的A4芯片的有iPad、iPod touch4、iPhone 4
【点评】
毫无疑问,S5PC110(代号HammingBird)是目前最强的Cortex-A8芯片,没有之一。S5PV210和S5PC110只是封装 上的区别,本质上并没有多少的变化。前者封装尺寸较大,适用于平板和上网本,后者的小尺寸封装适用于手机。其变种Apple A4芯片,只是将其中的PowerVR SGX540改成了SGX535,3D性能稍有降低。此外,负责视频硬解的VXD370被改成了VXD375,具体的区别尚不明确。
Hummingbird的Cortex-A8经过了三星的改进,同频率下具有更高的效能(+10%-20%),同时配置了512K的L2缓存,是其他Cortex-A8的两倍(Apple A4更是配备了640KB的L2缓存)
3D部分配置了主流而强劲的SGX540,实测性能领先其他Cortex-A8产品1倍以上,基本不用担心有游戏玩不了。
视频解码部分,苹果比较吝啬,依旧是720p H.264 MP4解码。不过三星的Galaxy S可以支持多种格式多种封装的解码,包括热门的MKV封装。不过并不支持RMVB的硬件解码,只能通过软解实现480p。
这颗芯片的强劲性能显然是定位高端的。三星的Galaxy Tab的具体价格也不得而知。11月或12月,国内方案商的S5PV210产品可能会上市,让我们拭目以待。
性能★★★★★★
视频★★★★☆
13. 德州仪器OMAP3630/3640
主频:800MHz/1GHz
内存:512M DDR2,32bit
工艺:45nm
视频处理:IVA2+,基于C64x+ DSP,430MHz。多格式支持,但除去爱可视,很多厂商都没做解码,通过软件解码能勉强支持480p多格式流畅。
代表机型:MOTO Droidx,Droid2,爱可视新发布的那一串机器
【点评】
基本就是OMAP3430的45nm版本,并没有太多改进。得益于频率的提升,性能进一步加强,同时由于DDR2内存的采用,3D部分的性能也得以完全释放,达到了前作OMAP3430的2倍。
性能★★★★★
视频★★☆☆☆
四、Cortex-A9
新一代的Cortex-A9核心在Cortex-A8的基础上改进,运算速度提高25%。普遍采用对称双核心配置,两个相同的核心共享1MB的L2缓存,总体性能达到了Cortex-A8的2倍以上,性能十分强劲。
不过值得注意的是,在Cortex-A9上,Neon单元不再是标准配置。厂商可以选择传统的VFP单元以换取功耗和核心面积的优化。
14. NVidia Tegra2

主频:1GHz双核 + VFP
内存:512M/1G DDR2,32bit
工艺:40nm(TMSC)
视频处理:硬件解码。多格式支持,最高1080p,软件解码性能未知。3D加速,GeForce ULV。
代表机型:微星Harmony,万利达Zpad、东芝Folio
【点评】
Cortex-A9已经上市在即,几乎2倍于A8的性能,任何Android的应用,在如此强悍的硬件配置前,没有不流畅的理由。
3D加速部分,其实与Tegra1一致,还是2PS+2TMU的配置,基于GeForce6的架构。2倍的提升一方面得益于核心频率的提升,另一方 面,DDR2的大内存带宽给了很大帮助。然而效能与Hummingbird的SGX540处于同一水准,并没有太多的超越,这并非内置图形核心的限制,而 是32bit DDR2所能提供的内存带宽的限制。尽管如此,Tegra2的3D性能还是处于量产SOC中的顶尖水平。
视频部分支持多格式的1080p硬件解码,但是没有提供对RMVB的支持。有强悍的双核A9,软解视频应该不是问题,但是Tegra2缺少Neon模块SIMD的浮点加速,对软解效能会有多大影响,目前尚不能得知。
此外,Tegra2也集成了专门的音频解码模块,以最大限度的解放ARM,降低功耗。内置一个ARM7用于全芯片的功耗管理。
万利达的zPad本月就能上市,强悍的性能伴随的不便宜的价格(2500+),在乎体验的用户可以尝试一下。另外,Tegra2的产品多为10寸,7寸及以下的并不多,不知道是什么原因。
性能★★★★★★★★★★
视频★★★★☆
15. 德州仪器OMAP4430/4440
主频:1GHz/1.3GHz双核 + Neon
内存:512M/1G+ DDR3,64bit
工艺:45nm
视频处理:IVA3,高清硬件解码单元 + C64x+ Lite DSP。多格式1080p,DSP部分提供可编程性。3D加速,PowerVR SGX540。
代表机型:
【点评】
真正成熟的A9 SOC,64bit的DDR3内存提供4倍于目前顶级SOC(32bit DDR2)的带宽,想必图形性能会有显著的提升。
1080p硬件解码单元,同时和Tegra2一样搭配了专用音频处理单元。此外,TI继续保留了Neon单元用于浮点加速。视频解码已经不需要C64x+ DSP参与,但TI还是将它适当精简后保留了下来,利用它的可编程性加速一些固化硬件单元不能处理的应用。
此外,TI同样配置了2个Cortex-M3处理器,用于整个SOC的任务调度和功耗管理。可以说,这是一款非常值得期待的产品,但是距离上市恐怕还有相当的时日。
性能★★★★★★★★★★★★
视频★★★★☆+
(完)

2010年9月23日星期四

【例程】PC与单片机的串口通讯的简单实例

PC与单片机的串口通讯的简单实例
这几天看了些串口方面的资料,决定设计一个简单的实验,以强化所学的东西。实验实现的功能主要是:用PC上的一个软件通过串口通讯控制单片机I/O口的输出。本次实验主要涉及PC端上位机的程序编写(用VC)与单片机程序的编写(用Keil)。为了简化实验,PC端软件设计成具有8个按钮的对话框,每个按钮分别控制单片机P2口的一个引脚的高低电平。为了体现直观的结果,P2口上接上8个发光二极管。实验的原理图如下:




PC与单片机的通讯协议如下:采用4800波特率,无校验位,8个数据位,1个停止位,一次传输一个控制字节。

一、上位机软件的编写

       本来控制单片机只需单向传输数据即可,为了熟悉PC端接受数据的功能,在应用软件将控制数据传输到单片机端后,单片机端回传数据给应用软件,并用16进制格式显示在编辑控件中。

       VC实现对串口的控制主要有两种方式:mscomm控件与api函数。由于mscomm控件实现简单,本实验采用该方式。

1.       在VC中创建一个基于对话框的应用程序,在该程序中插入Mscomm控件。修改对话框资源,增加Mscomm及8个按钮控件与一个编辑框。并为Mscomm控件增加一个控件变量m-com。

2.       在对话框的OnInitDialog()函数中初始化串口,代码如下:

  if(m_com.GetPortOpen())

         m_com.SetPortOpen(FALSE);

  m_com.SetCommPort(1);//选择com1

  if(!m_com.GetPortOpen())

         m_com.SetPortOpen(TRUE);//打开串口

  else

         MessageBox("无法打开串口!");

  m_com.SetSettings("4800,n,8,1");//波特率4800,无校验,8个数据位,1个停止位

  m_com.SetInputMode(1); //1:表示以二进制方式检取数据

  m_com.SetRThreshold(1);//参数1表示每当串口接收缓冲区中有多于

                        //或等于1个字符时将引发一个接收数据的OnComm事件

  m_com.SetInputLen(0); //设置当前接收区数据长度为0

  m_com.GetInput();//先预读缓冲区以清除残留数据

3.为每个按钮添加命令函数。下面为其中一个函数的代码,其他与此类似。

void CComDlg::OnP20()

{

  // TODO: Add your control notification handler code here

  Output.Format("%c",0x01);

  m_com.SetOutput(COleVariant(Output));

}

4.接受数据时采用Mscomm控件的响应函数进行对事件的捕捉。处理代码如下:

void CComDlg::OnComm()

{

  // TODO: Add your control notification handler code here

  VARIANT Input;

  CString temp;

  long k,len;

  COleSafeArray OleArray;

  BYTE rxdata[10];

  if (2==m_com.GetCommEvent())

  {

         Input=m_com.GetInput();

         OleArray=Input;

         len=OleArray.GetOneDimSize();

         for (k=0;k

         {

                OleArray.GetElement(&k,rxdata+k);

                BYTE bt=*(char *)(rxdata+k);

                temp.Format("%02X ",bt);

                m_recv+=temp;

         }                         

  }

  UpdateData(FALSE);

}

二、单片机程序的编写。

单片机程序编写相对容易,只需进行初始话串口,接受数据,发送数据等工作即可。代码如下:

#include

unsigned char inbuf;

unsigned char flag;

//初始化函数

void init_serialcomm(void)

{

    SCON  = 0x50;       //SCON: serail mode 1, 8-bit UART, enable ucvr,0101000b

    TMOD |= 0x20;       //TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload,0010000b

    PCON |= 0x80;       //SMOD=1;10000000b

    TH1   = 0xF4;       //Baud:4800  fosc=11.0592MHz

    IE   |= 0x90;       //Enable Serial Interrupt

    TR1   = 1;                 // timer 1 run

    inbuf=0;

       P2=0;       

   // TI=1;

}

//向串口发送一个字符

void send_char_com(unsigned char ch) 

{

    SBUF=ch;

    while(TI==0);

    TI=0;

}

2010年9月18日星期六

【资料】FT232RL替换PL2303HX的注意事项

1、在 FT232RL替换 PL2303HX 设计中,请注意 Pins 8、Pins 24 必须为NC(悬空)。
2、将 D+,D- 上串联的电阻用0Ω电阻代替。
3、将 D+ 上的1.5K电阻删除。
4、将 12M 晶振删除。
5、将 EEPROM 删除。
6、在 FT232RL 内部有一些功能设置,需要通过 Mprog 2.6b 进行配置。必须把 C4 配置为SLEEP#,才能让 FT232RL 运行在高速率。
个人经验:PL2303HX使用时如果D+不焊接1.5k电阻的话,电脑发现不了设备;

【资料】继电器的工作原理和特性

 继电器的工作原理和特性 一、继电器的工作原理和特性

继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

1、电磁继电器的工作原理和特性

电 磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成的。只要在线圈两端加上一定的电压,线圈中就会流过一定的电流,从而产生电磁效应,衔铁就会在电磁力吸 引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯,从而带动衔铁的动触点与静触点(常开触点)吸合。当线圈断电后,电磁的吸力也随之消失,衔铁就会在弹簧的反作用力 返回原来的位置,使动触点与原来的静触点(常闭触点)吸合。这样吸合 释放,从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点,可以这样来区分:继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点,称为“常开触 点”;处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。

2、热敏干簧继电器的工作原理和特性

热敏干簧继电器是一种利用热敏磁性材料检测和控制温度的新型热敏开关。它由感温磁环、恒磁环、干簧管、导热安装片、塑料衬底及其他一些附件组成。热敏干簧继电器不用线圈励磁,而由恒磁环产生的磁力驱动开关动作。恒磁环能否向干簧管提供磁力是由感温磁环的温控特性决定的。

3、固态继电器(SSR)的工作原理和特性

固态继电器是一种两个接线端为输入端,另两个接线端为输出端的四端器件,中间采用隔离器件实现输入输出的电隔离。

固态继电器按负载电源类型可分为交流型和直流型。按开关型式可分为常开型和常闭型。按隔离型式可分为混合型、变压器隔离型和光电隔离型,以光电隔离型为最多。

二、继电器主要产品技术参数

1、额定工作电压

是指继电器正常工作时线圈所需要的电压。根据继电器的型号不同,可以是交流电压,也可以是直流电压。

2、直流电阻

是指继电器中线圈的直流电阻,可以通过万能表测量。

3、吸合电流

是指继电器能够产生吸合动作的最小电流。在正常使用时,给定的电流必须略大于吸合电流,这样继电器才能稳定地工作。而对于线圈所加的工作电压,一般不要超过额定工作电压的1.5倍,否则会产生较大的电流而把线圈烧毁。

4、释放电流

是指继电器产生释放动作的最大电流。当继电器吸合状态的电流减小到一定程度时,继电器就会恢复到未通电的释放状态。这时的电流远远小于吸合电流。

5、触点切换电压和电流

是指继电器允许加载的电压和电流。它决定了继电器能控制电压和电流的大小,使用时不能超过此值,否则很容易损坏继电器的触点。

三、继电器测试

1、测触点电阻

用万能表的电阻档,测量常闭触点与动点电阻,其阻值应为0;而常开触点与动点的阻值就为无穷大。由此可以区别出那个是常闭触点,那个是常开触点。

2、测线圈电阻

可用万能表R×10Ω档测量继电器线圈的阻值,从而判断该线圈是否存在着开路现象。

3、测量吸合电压和吸合电流

找来可调稳压电源和电流表,给继电器输入一组电压,且在供电回路中串入电流表进行监测。慢慢调高电源电压,听到继电器吸合声时,记下该吸合电压和吸合电流。为求准确,可以试多几次而求平均值。

4、测量释放电压和释放电流

也 是像上述那样连接测试,当继电器发生吸合后,再逐渐降低供电电压,当听到继电器再次发生释放声音时,记下此时的电压和电流,亦可尝试多几次而取得平均的释 放电压和释放电流。一般情况下,继电器的释放电压约在吸合电压的10~50%,如果释放电压太小(小于1/10的吸合电压),则不能正常使用了,这样会对 电路的稳定性造成威胁,工作不可靠。

四、继电器的电符号和触点形式

继电器线圈在电路中用一个长方框符号表示,如果继电器 有两个线圈,就画两个并列的长方框。同时在长方框内或长方框旁标上继电器的文字符号“J”。继电器的触点有两种表示方法:一种是把它们直接画在长方框一 侧,这种表示法较为直观。另一种是按照电路连接的需要,把各个触点分别画到各自的控制电路中,通常在同一继电器的触点与线圈旁分别标注上相同的文字符号, 并将触点组编上号码,以示区别。继电器的触点有三种基本形式:

1.动合型(H型)线圈不通电时两触点是断开的,通电后,两个触点就闭合。以合字的拼音字头“H”表示。

2.动断型(D型)线圈不通电时两触点是闭合的,通电后两个触点就断开。用断字的拼音字头“D”表示。

3. 转换型(Z型)这是触点组型。这种触点组共有三个触点,即中间是动触点,上下各一个静触点。线圈不通电时,动触点和其中一个静触点断开和另一个闭合,线圈 通电后,动触点就移动,使原来断开的成闭合,原来闭合的成断开状态,达到转换的目的。这样的触点组称为转换触点。用“转”字的拼音字头“z”表示。

五、继电器的选用

1.先了解必要的条件

①控制电路的电源电压,能提供的最大电流;

②被控制电路中的电压和电流;

③被控电路需要几组、什么形式的触点。选用继电器时,一般控制电路的电源电压可作为选用的依据。控制电路应能给继电器提供足够的工作电流,否则继电器吸合是不稳定的。

2.查阅有关资料确定使用条件后,可查找相关资料,找出需要的继电器的型号和规格号。若手头已有继电器,可依据资料核对是否可以利用。最后考虑尺寸是否合适。

3.注意器具的容积。若是用于一般用电器,除考虑机箱容积外,小型继电器主要考虑电路板安装布局。对于小型电器,如玩具、遥控装置则应选用超小型继电器产品。 

------继电器,二极管,三极管,电容器,电阻器,连接器,电位器,保险丝,熔断器,传感器,电感器,电声器件,可控硅,光耦,集成电路,显示器件,led数码管,液晶屏,偏光片,发光二极管芯片,蜂鸣器,CQC认证,UL认证,CUL认证,VDE认证,TUV认证,CE认证

2010年9月17日星期五

转贴:SB观点之“男人真要有本事混得好,女人自然巴着你,各方各面哄着你,你还怕她给你妈脸色看?”

转贴:SB观点之“男人真要有本事混得好,女人自然巴着你,各方各面哄着你,你还怕她给你妈脸色看?”

“男人真要有本事混得好女人自然巴着你,各方各面哄着你,你还怕她给你妈脸色看?”
我不赞同这种观点。
我现任LP也常这样给我洗脑——我生活上对你不够照顾是你没多大出息,你要在外面忙不过来,我自然给你把家里收拾好。对你妈不好,也是因为她确实在经济上不能给我们家多少帮助。
我曾经也用这种理由替她辩解,给自己消气。结果是倍感自己窝囊无能、倒霉活该。
其实,男人作为雄性动物,是应该养家糊口,保护好妻儿,尽量让他们过上富足的生活。
如果一个男人不为这个努力,不为这个奋斗,那是应该受到指责,自己也应该有愧。

但是我想我们都做到了这一点,也许现在的日子还不是很殷实,那不是有句话吗,货比货还得扔了,何况人了?

只要你们是在通往小康的路上,家庭和睦、夫妻恩爱,彼此都担当起该负的责任,这样的家庭就是健康的,就是有希望的,就不应该被指责、被蔑视。

如果今天她的幸福水准就是物质水准,配偶质量就是钱袋重量,那当初何必找我等凡夫俗子,大款高官多着了。

反过来说,当男人在外面冲锋陷阵的时候,背后的妻子有没有为他提供一个温馨的港湾,一个休憩的加油站、充电站了?

婚姻的双方是平等的,责任也是平等的。如果我有票子、有位子才能换得你的低眉顺眼,才能换得你的孝敬父母。那我和你的感情就不叫爱情或亲情,我和你的关系也不是夫妻关系,那是服务关系,是市场经济下的商品了。我们两在一起也不叫过日子了,那叫交换。

男人永恒的焦虑就是:我是不是无能没用?我是不是不够男人气?
两句话不到就直指男人的命脉,从家里面从男人背后击垮他的信心和斗志,这样的女人必将如她所言得到一个货真价实的窝囊废。

所有要走进婚姻的女人都该想想,到底爱的是什么,是面前这个人本身,还是这个人身外的东西。是前者,你就安安心心的踏踏实实的过日子,和老公一起打拼,或者相夫教子;如果是后者,那就对自己的容貌、身材评个级打个分,瞄准了款爷、少爷,待价而沽吧。
对不起,激动了

2010年6月22日星期二

【转载】Google 搜索技巧终极收集 – 101个Google技巧

转载自cnBeta
   1.  info:site_name 这个修饰语可以返回关于某特定页面的信息.
   2. 同样的,在普通搜索后点击”相似网页”可以链接到Google认为相似的页面结果.
   3. 如果只想搜索某一个风址里的内容,可能用site: 来实现,比如说search tips site:www.techradar.com.
   4. 上述技巧通过像www.dmoz.org这样的目录网站并动态地生成网址.
   5. 也可直接进入Google Directory这样的人工挑选出来的数量有限的数据库网站,网址是www.direcory.google.com.
   6. intitle和inurl这样的布尔运算符像OR一样在Google Directory中同样适用.
   7. 当你用Google图片搜索时,用site:的修饰语可以只搜索某一个网站内的图片,比如 dvd recorder site:www.amazon.co.uk.
   8. 同样的,用”site:.com”只会返回带有.com域名后缀网站里的结果.
   9. Google新闻(news.google.com)有他自己的布尔运算符.例如“intext” 只会从一条新闻的主体内容里查询结果.
  10. 在Google新闻里如果你用“source:”这个运算符,你可以得到特定的新闻存档.比如:heather mills source:daily_mail
  11. 通过”location:”过滤器你可以等到特定国家的新闻,比如 location:uk
  12. 同样的Google博客搜索(blogsearch.google.com)也有它自己的句法.你可以搜索某篇日志的标题,比如 “inblogtitle:
  13. Google的普通搜索也可以确实也可以得到精确的结果,不如用”movie:” 来寻找电影评论.
  14. “film:”修饰语效果也一样.
  15. 在搜索框里输入上映时间,Google会提示你提交你的邮编,然后Google就会告诉你什么时候什么地方将会有好戏上演.
  16. 如果想要一个专门的电影搜索页面,可以去www.google.co.uk/movies
  17. 如果你圈选了“记住地点”后,下次你查询电影放映时间只需要输入电影名字就够了.
  18. Google确实在电影方面的搜索上下了些功夫.比如在搜索框中输入“director:<电影名>”你将得到什么结果?你肯定猜到了吧.
  19. 如果想得到演员名单,如需输入“cast:name_of_film”
  20. 在乐队名、歌曲名或者专辑名前加上“music:”可以得到相关的音乐信息和评论.
  21. 如果你在搜索框里输入“weather London”便可以得到伦敦最近四天完整的天气预报.
  22. Google也内置了词典,在搜索框里用”define:the_word”试试.
  23. Goolge保存了网站过去的内容.你可以直接搜索某个页面在Google服务器里的缓存,相关句法是“keyword cache:site_url”
  24. 相应的,直接在搜索框里输入“cache:site_url”可以直接进入缓存页面.
  25. 如果你手边没有计算器,只要记住Google同样内置了这么一个功能.输入“12*15”然后点击搜索试试.
  26. Google的内置计算器不但可以转换尺寸还可以理解自然语言.搜索一下“14 stones in kilos”
  27. 汇率转换也同样适用,试试“200 pounds in euros”
  28. 如果你知道某货币的代码,将得到更加可靠的结果,例如”200 GBR in EUR”
  29. 温度呢?Google也没有放过,输入“98 f to c”便可以把华氏转换为摄氏.
  30. 想知道Google到底有多聪明呢?输入“2476 in roman numerals”然后点击“搜索”就知道了.
  31. 你也可以保存你的Google使用习惯偏好,只需要在www.google.com/account上注册一个帐号便可.
  32. 一旦有了Google帐号,不旦可以免费获得一个Gmail帐号,最主要的是可以畅通无阻地遨游于Google的世界.
  33. 登陆你的Google帐户,通过“iGoogle”你还可以个性化你的Google主页.
  34. 在“iGoogle”上点击”Add a Tab”来添加多个内容模块,Google会根据你添加的甩有模块来自适应整个页面.
  35. “iGoogle”允许你为主页更换模板,点击”Select Theme”便可改变现有的默认主题.
  36. 有一些”iGoogle”主题会随着时间的改变而改变,比如”Sweet Dreams”就是一个随着白天到夜晚的更迭而改变的一款主题.
  37. 点击”Try something new” 下面的”More” 就可以看到一个更加完整的Google网站列表和一些新的功能.
  38. “Custom Search”帮助你为你自己的网站建立一个Google牌的搜索引擎.
  39. 另外,那张列表还忘掉了一个很有用的服务“Personalised Search”,不过你可以通过访问www.google.com/psearch来使用它.(一个保存你搜索记录的服务——译者注)
  40. 这个页面列出了你最近的搜索,并按特定分类来区分他们,点击”pause” 就可以阻止Google记录你的搜索历史.
  41. 点击”Trends”可以看到你最访问的网站,你最搜索最多的条目以及最常点击的链接.
  42. 个性化搜索同样包括了一个书签服务,它帮助你在线保存书签并可以在任何地方获取他们.
  43. 更方便的是,你可以在”iGoogle”上添加一个书签模块来添加或访问它们.
  44. 你知道你还可以搜索Google返回的结果么?滑到搜索结果页面底部便可以找到那链接.
  45. 在你的查询后面附加你的邮编便可以搜索本地信息.
  46. 找地图?只需要在搜索关键词后面多写一个”map”,比如“Leeds map”
  47. Google搜索图片(这里指直接在Google首页而不是Google Map页面,译者注)非常简单,只要你在关键词后而多写个“image”,你就会在搜索结果的顶部看到相关的图片结果.
  48. 神奇的是Google图片搜索可以识别人脸,在浏览器地址栏搜索结果页面网址后面添加“&imgtype=face” 确定后Google会过滤掉所有不是人的图片.
  49. 想关注股市行情?只需要在”stock:”后面填上公司的股票代码便可以得到从Google财经返回的结果.
  50. 在Google的搜索框中输入航空公司或者航班号可以获得相关的航班信息.
  51. 现在几点了?在地点前面加上“time”可以得到任务地方的时间.
  52. 你也许已经注意到了在输入关键词时Google会交替提示你的拼写,那内置的拼写检查在起作用.
  53. 你可以在关键词前加上”spell:”来直接调用Google的拼写检查功能.
  54. 点击”I’m Feeling Lucky” (手气不错)可以直接访问关键词搜索第一个结果的网页.
  55. 输入基于统计的查询关键词,比如population of Britain,在结果顶部Google会告诉你它的答案.
  56. 如果你看到的搜索有非英文结果,点击”Translate this Page” 可以看到由Google帮你翻译的英文内容.
  57. 你也可以搜索国外网站的内容,点击语言工具,然后选择你想要Google帮你翻译查询的国家.
  58. 语言工具的另一个特色是可以帮你翻译一些可自由剪贴的文本字块.
  59. 这里也有一个区域,你可以直接输入网址,并让Google翻译成你想要的语言.
  60. 在“语言工具”链接上面你可以看到一个“使用偏好”的链接,这是一个包含了一些私密设置的页面.
  61. 你可以明确地告诉Google你希望返回结果的语言,可根据你的喜好进行多选.
  62. Google的安全搜索可以保护你免受色情内容的侵犯.你可以选择性的让过滤系统更加严格或者把它完全地关闭.
  63. 在使用偏好里,你可以改变Google搜索单页显示结果的结果数,默认为10.
  64. 你也可以设置为在新窗口打开Google的搜索结果.
  65. 想知道他人在搜索的内容或者提高你自己网站的Pagerank值(Google自行开发的网页质量等级排名评估算法,Pagerank值越高的网页在搜索结果里越靠前,译者注)?去www.google.com/zeitgeist看看.
  66. 另一个强大的实验性功能可以在www.google.com/trends找到,你可以知道哪些是热门搜索条目.
  67. 在Google趋势搜索框里输入以逗号间隔的多个关键词,可以对比他们的搜索表现.
  68. 想用克林贡语搜索?去www.google.com/intl/xx-klingon就可以了.
  69. 也许你提线木偶里的瑞典厨师是你的榜样?点击www.google.com/intl/xx-bork看看.
  70. 在搜索框里输入“answer to life, the universe and everything”,你肯定会被结果吓一跳.
  71. Google还可以告诉你独角兽有多少只角,(够搞笑吧).输入“number of horns on a unicorn”看看.

   1. 更加全面地用Google搜索的最好方式是点击高级搜索.
   2. 它可以让你搜索更加精准的词组,“所有词组”或者是适当的搜索框里输入词组的某一个特定关键词.
   3. 在高级搜索里你依然可以自定义在一张页面上展示多少个搜索结果,你所寻找的信息语言和文件格式.
   4. “搜索以下网站或网域”可以让你通过输入一个顶级域名(如.co.uk)来限定搜索结果.
   5. 你也可以点击“日期、使用权限、数字范围和更多”的链接以获取更高级的功能.(Google中文直接分条在页面展示.)
   6. 保存设置,这些高级功能大多也可以在Google首页的搜索框中通过命令行参数来实现
   7. Google的主要搜索可以无形地用布尔结构“AND”来结合.你当输入smoke fire – 它表示寻找smoke AND fire.
   8. 要让Google搜索Smoke 或者fire,只需要输入smoke OR fire.
   9. 你也可以用 | 来代替OR.如:smoke | fire.
  10. 像AND 和 OR 这样的布尔结构对大小写非常敏感.他们必须是全部大写.
  11. 搜索专有名词,然后输入用括号括住的一个或者几个关键词.比如water (smoke OR fire)
  12. 寻找短语,可以把它们放在引号里.比如:”there’s no smoke without fire”.
  13. 同义搜索来寻找那些类似的信息,只须在你的关键词臆加一根波浪线,比如:~eggplant.
  14. 用减号来排除关键词,如:new pram -ebay  可以让搜索结果排除来自Ebay的婴儿车信息.
  15. 像 I, and, then ,if 这类普通词语是要被Google 忽略的.他们被称作停滞词语.
  16. 而加号却可以让这些停滞词语给包含进来,比如:fish +and chips.
  17. 如果一个停滞词语被包含在那些作为短语的引用标记中间的句子中时,这些词语是被Google允许的.
  18. 你也可以要求Google进行简省搜索,试一下:Christopher Columbus discovered *
  19. 用数字范围功能来搜索数字范围.例如:搜索价位在300英到500英磅之间的索尼电视可以用以下字串:Sony TV £300..£500.
  20. 通过高级搜索Google认可13种主要文件格式,其中包括Office, Lotus, PostScript, Shockwave Flash 和text.
  21. 搜索这些文件只需直接使用修饰符 filetype:[文件扩展名].例如:soccer filetype:pdf.
  22. 要排除整个文件格式,只需使用以前我们排除关键词时使用的相同布尔句法:橄榄球 -filetype:doc
  23. 事实上,只要你的语法正确,你可以混合使用任何布尔搜索运算符.举个例子便是:”sausage and mash” -onions filetype:doc
  24. Google也有很多功能强大却隐藏着的搜索参数,例如“intitle” 仅仅只会搜索网页标题(titles).你可以用这个例子试一试:intitle:网页设计
  25. 如果你只是寻找文件而不是网页,只需用index of 代替intitle:参数.它可以帮助你寻找网络和FTP目录.
  26. inurl这个修饰语只会搜索网页的网址,不妨用这个例子试一试 inurl:spices
  27. 通过 inurl:vien/view.shtml 你可以找到在线的网络摄像头.
  28. inanchor这个修饰语非常特别,它仅仅只会寻找那些作为超链接的文本.
  29. 想知道有多少链接指向一个网站.可以试试这个语法:link:网址 – 比如link:www.mozilla.org
  30. 同样的,你也可以通过 related:修饰语来找到Google认为相似的内容.比如: related:www.microsoft.com

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2010年5月24日星期一

【转载】液晶产品专业知识

液晶产品专业知识
一、液晶显示器基本常识
LCD基本常识
液晶显示是一种被动的显示,它不能发光,只能使用周围环境的光。它显示图案或字符只需很小能量。正因为低功耗和小型化使 LCD成为较佳的显示方式。
液晶显示所用的液晶材料是一种兼有液态和固体双重性质的有机物,它的棒状结构在液晶盒内一般平行排列,但在电场作用下能改变其排列方向。
对于正性TN-LCD,当未加电压到电极时,LCD处于"OFF"态,光能透过LCD呈白态;当在电极上加上电压LCD处于"ON"态,液晶分子长轴方向沿电场方向排列,光不能透过LCD,呈黑态。有选择地在电极上施加电压,就可以显示出不同的图案。
对于STN-LCD,液晶的扭曲角更大,所以对比度更好,视角更宽。STN-LCD是基于双折射原理进行显示,它的基色一般为黄绿色,字体蓝色,成为黄绿模。当使用紫色偏光片时,基色会变成灰色成为灰模。当使用带补偿膜的偏光片,基色会变成接近白色,此时STN成为黑白模即为FSTN,以上三种模式的偏光片转90°,即变成了蓝模,效果会更佳。
二、液晶显示器件的结构
下图是一个反射式TN型液晶显示器的结构图.


从图中可以看出,液晶显示器是一个由上下两片导电玻璃制成的液晶盒,盒内充有液晶,四周用密封材料-胶框(一般为环氧树脂)密封,盒的两个外侧贴有偏光片。
液晶盒中上下玻璃片之间的间隔,即通常所说的盒厚,一般为几个微米(人的准确性直径为几十微米)。上下玻璃片内侧,对应显示图形部分,镀有透明的氧化甸- 氧化锡(简称ITO)导电薄膜,即显示电极。电极的作用主要是使外部电信号通过其加到液晶上去。
液晶盒中玻璃片内侧的整个显示区覆盖着一层定向层。定向层的作用是使液晶分子按特定的方向排列,这个定向层通常是一薄层高分子有机物,并经摩擦处理;也可以通过在玻璃表面以一定角度用真空蒸镀氧化硅薄膜来制备。
在TN型液晶显示器中充有正性向列型液晶。液晶分子的定向就是使长棒型的液晶分子平行于玻璃表面沿一个固定方向排列,分子长轴的方向沿着定向处理的方向。上下玻璃表面的定向方向是相互垂直的,这样,在垂直于玻璃片表面的方向,盒内液晶分子的取向逐渐扭曲,从上玻璃片到下玻璃片扭曲了90°(参见下图),这就是扭曲向列型液晶显示器名称的由来。

实际上,靠近玻璃表面的液晶分子并不完全平等于玻璃表面,而是与其成一定的角度,这个角度称为预倾角,一般为1°~2°。
液晶盒中玻璃片的两个外侧分别巾有偏光片,这两片偏光片的偏光轴相互平行(黑底白字的常黑型)或相互正交(白底黑字的常白型),且与液晶盒表面定向方向相互平行或垂直。偏光片一般是将高分子塑料薄膜在一定的工艺条件下进行加工而成的。
我们通常所见的多是反向型的液晶显示器,这种显示器在下边的偏振片后还贴有一片反光片。这样,光的入射和观察都是在液晶盒的同一侧。
TN、HTN、STN的结构:

FSTN、ECB-Multi-color STN的结构:


Color STN的结构:


三、液晶显示器件的基本性能
§         电光性能:LCD光学透过率随电压变化的曲线,如图1。

§         响应速度:LCD加电压后,透过率变化的快慢程度,如图2。

§         对比度:LCD在选态透过率与非选态透过率的比值。如图3。

§         视角图:LCD在不同视角下观察所获得的等对比度曲线图。如图4。

§         温度性能:由于液晶材料本身的物理性质随温度变化而变化,因而引起LCD的阈值、透过光谱等会随温度漂移。

§         频率响应:LCD只能工作在一个适当的频率范围,太低会引起显示闪动太高则液晶分子跟不上电场变化。

§         LCD功耗:指单位显示面积的电流密度。

§         寿命:

・         工业品保证100000小时。

・         民用品保证50000小时。

§         其他性能:防紫外、防眩目、防划伤等。

四、液晶显示器件的基本参数

LCD显示类型

TN型:


STN型:

显示模式

背景

前景

黄绿模

黄绿色

蓝黑色

蓝  模

蓝色

白色

灰  模

灰白色

深蓝色

黑白模

白色

黑色


照明方式

LCD有三种显示方式:反射型,全透型和半透型。反射型LCD的底偏光片后面加了一块反射板,它一般在户外和光线良好的办公室使用。全透型LCD的底偏光片是全透偏光片,它需要连续使用背光源,一般在光线差的环境使用。半透型LCD是处于以上两者之间,底偏光片能部分反光,一般也带背光源,光线好的时候,可关掉背光源;光线差时,可点亮背光源使用LCD。



LCD显示方式还分正性和负性。正性LCD呈现白底黑字,在反射和半透型LCD中显示最佳;负性LCD呈现黑底白字,一般用于全透型LCD,加上背光源,字体清晰,易于阅读。

正显模式(白底黑字)POSITIVE TYPE

负显模式(黑底白字)NEGATIVE TYPE



温度特性

类型

TN

STN

工作温度(℃)

0~50

-10~60

-20~70

-30~80

0~50

-20~70

储存温度(℃)

-20~60

-20~70

-30~80

-40~90

-20~60

-30~80



LCD的采光技术

显示器件是被动型显示器件,它本身不会发光,是靠调制外界光实现显示的。外界光是液晶显示器件进行显示的前提条件。因此,在液晶显示装配、使用中,巧妙地解决采光,不仅可以保证和提高液晶显示的质量,而且 一般液晶显示的采光技术分为自然光采光技术和外光源设置技术。而外光源设置上,又有背光源、前光源和投影光源三类技术。

这里,我们就较为常见的背光源作简单介绍:
一. 背光源采光技术的两大任务是:
1.使液晶显示器件在有无外界光的环境下都能使用;
2.提高背景光亮度,改善显示效果。

二. 分类: 现对常用的背照明光源,按如下分类说明:

光源种类

LED

EL(电致发光)

CCFL

寿命(小时)

100,000

(半衰期)2000~5000

(半衰期)5000~8000

特点

优点

寿命长

分光特性好,无亮斑,薄而轻,耐振抗冲击

在可见光范围光谱峰值可任选,亮度高,寿命长,适于彩色化

缺点

单色光,调光难

寿命短,电压高

不能调光,驱动电压高,有一定厚度

发光方式

边光

背光

一般为边光

工作电压

3.8~4.5V

60~200V

500~1000V

推荐工作电压

70~110V

工作频率

-

50~1000Hz

20KHz

推荐工作频率

-

400~700Hz

工作电流

不定(由LED的数量决定)

0.1~0.25mA/cm2

4~6mA

电容值

-

100~1000pF/cm2


工作温度


-30℃~+50℃

+10℃~50℃

存储温度


-40℃~+60℃

-20℃~60℃

存储湿度


<70%RH


亮度



3000~35000cd/m2

功耗

不定(由LED的数量决定)


1~4W

颜色种类

黄、红、绿、橙、白

EL是低亮度照明光源,发光颜色仅绿色、蓝绿色、橙色。

白色

外接元器件

外接 5V电源时须限流

需DC-AC逆变器

需DC-AC逆变器,串联限流电阻100KΩ~200KΩ



全透型和半全透型LCD一般都需要加背光源,其放置位置根据实际情况下面介绍几种常见的背光源:

EL背光

LED背光

CCFL背光



电致发光(EL):EL背光源厚度薄,重量轻、发光均匀。它可用于不同颜色,但最常用于LCD白光背光。EL背光源功耗低,只需电压80-110VAC,通过变压器将5V,12V或24VDC转变得到。EL背光源的半衰期约为2000-5000小时。
发光二极管(LED)ED背光源主要用于字符型模块。比EL寿命更长(最少5000小时),光更强,但能耗更大。作为固态装置,它直接使用5VDC。LCD一般直接排列在LCD的后面,厚度要增加5mm,LED可以发不同颜色的光,最常见的是黄绿光。
冷阴极荧光灯(CCFL):CCFL能够提供能耗低,光亮强的白光。它由冷阴极荧光管发光,通过散射器将光均匀分散在视窗区。侧背光源体积小,能耗低,但 CCFL需要一个变压器来供应270-300VAC的电源。它主要用于图形LCD,寿命达10000-15000小时。
LCD的视角
视角简单地说就是显示图案能看得清楚的角度。它是由定向层的摩擦方向决定,不能通过旋转偏光片改变。视角以时针的钟点来命名,如6:00视角,12:00 视角等等。6:00视角就是指在6点时针的平面方向到法线方向这个区域LCD显示效果理想;12:00视角是指12点时针的平面到法线方向区域显示理想。
LCD的视角是由LCD显示屏在仪器上的位置来确定。例如计算器一般放在桌上或拿在手上使用,LCD做成6:00视角最好。有些仪器上的LCD屏装在低于人眼视线以下,一般做成12:00视角。汽车上的时钟一般装在驾驶员的右边,做成9:00的视角最佳。   
LCD视角示意图
LCD模块
早期液晶显示器只生产LCD屏,驱动部分由客户自己设计制作。目前LCD生产厂家把LCD屏连接到COB板(带IC的PCB板)上,就做成了LCD模块。 LCD模块分字符型模块和图象型模块。字符模块有1~4行,划分16~40个字块,每个字块由5x7点阵组成。每个字块单独驱动。图象型模块由多行多列的点阵象素组成,每个象素单独驱动,可显示文本、图象或同时显示文本和图象。图象型模块需要IC来控制,这种控制IC有些也装在LCD模块上。 < normal">字符型模块可使用TN-LCD或者STN-LCD,但图象型模块都是采用STN-LCD。大多数模块的背光源可用EL或者LED。
五、IC与LCD的常见连接方式

IC与LCD的常见连接方式

SMT

是英文"Surface mount technology"的缩写即表面安装技术,这是一种较传统的安装方式。其优点是可靠性高,缺点是体积大,成本高,限制LCM的小型化。

COB

是英文"Chip On Board"的缩写 即芯片被邦定(Bonding)在PCB上,这样可省去PCB板等料件,可大大的模块减少体积,同时在价格方面也可降低成本。由于IC制造商在LCD控制及相关芯片的生产上正 在减小QFP(SMT的一种)封装的产量,因此,在今后的产品中传统的SMT方式将被逐步取代。

TAB

是英文"Tape Aotomated Bonding"的缩写 即各向异性导电胶连接方式。将封装形式为TCP(Tape Carrier Package带载封装)的IC用各向异性导电胶分别固定在LCD和PCB上。这种安装方式可减小LCM的重量、 体积、安装方便、可靠性较好!

COG

  是英文"Chip On Glass"的缩写 即芯片被直接邦定在玻璃上。这种安装方式可大大减小整个LCD模块的体积,且易于大批量生产,适用于消费类电子产品用的LCD,如:手机、PDA等便携式电子产品。这种安装方式在IC生产商的推动下,将会是今后IC与LCD的主要连接方式。 

COF

是英文"Chip On Film"的缩写 即芯片被直接安装在柔性PCB上。这种连接方式的集成度较高,外围元件可以与IC一起安装在柔性PCB上,这是一种新兴技术,目前已进入试生产阶段。



  • LCD专业术语解释

LCD: Liquid Crystal Display 液晶显示
LCM:Liquid Crystal Module 液晶模块
TN :Twisted Nematic 扭曲向列。液晶分子的扭曲取向偏转90°
STN: Super Twisted Nematic 超级扭曲向列。约180~270°扭曲向列
FSTN:Formulated Super Twisted Nematic 格式化超级扭曲向列。一层光程补偿片加于
STN ,用于单色显示
TFT:Thin Film Transistor 薄膜晶体管
COB: Chip On Board 通过邦定将IC裸片固定于印刷线路板上
COF:Chip On FPC 将IC固定于柔性线路板 上
COG :Chip On Glass 将芯片固定于玻璃上
Backlight : 背光
LED Light Emitting Diode 发光二极管
EL Electro Luminescence 电致发光。EL层由高分子量薄片构
Inverter : 逆变器 成
OSD : On Screen Display 在屏上显示
DVI : Digital Visual Interface (VGA)数字接口
LVDS:Low Voltage Differential Signaling 低压差分信号
IC:Integrate Circuit 集成电路
TCP : Tape Carrier Package 柔性线路板
Duty:占空比,高出点亮的阀值电压的部分在一个周期中所占的比率
CCFL(CCFT) : Cold Cathode Fluorescent Light/Tube 冷阴极荧光灯
PDP : Plasma Display Panel 等离子显示屏
CRT :Cathode Radial Tube 阴极射线管
VGA :Video Graphic Array 视频图形阵列
PCB :Printed Circuit Board 印刷电路板
Composite video: 复合视频
NTSC :National Television Systems Committee NTSC制式,全国电视系统委员会制式
PAL : Phase Alternating Line PAL制式(逐行倒相制式)
SECAM: SEquential Couleur Avec Memoire SECAM制式(顺序与存储彩色电视系统)
VOD :Video On Demand 视频点播
DPI :Dot Per Inch 点每英寸

  • 液晶显示原理

TFT液晶显示原理

TFT 型的液晶显示器较为复杂,主要的构成包括了,萤光管、导光板、偏光板、滤光板、玻璃基板、配向膜、液晶材料、薄模式晶体管等等。首先液晶显示器必须先利用背光源,也就是萤光灯管投射出光源,这些光源会先经过一个偏光板然后再经过液晶,这时液晶分子的排列方式进而改变穿透液晶的光线角度。然后这些光线接下来还必须经过前方的彩色的滤光膜与另一块偏光板。因此我们只要改变刺激液晶的电压值就可以控制最后出现的光线强度与色彩,并进而能在液晶面板上变化出有不同深浅的颜色组合了。

STN液晶显示原理

STN型的显示原理与TN相类似,不同的是TN扭转式向列场效应的液晶分子是将入射光旋转90度,而STN超扭转式向列场效应是将入射光旋转180~270度。
   要在这里说明的是,单纯的TN液晶显示器本身只有明暗两种情形(或称黑白),并没有办法做到色彩的变化。而STN液晶显示器牵涉液晶材料的关系,以及光线的干涉现象,因此显示的色调都以淡绿色与橘色为主。但如果在传统单色STN液晶显示器加上一彩色滤光片(color filter),并将单色显示矩阵之任一像素(pixel)分成三个子像素(sub-pixel),分别通过彩色滤光片显示红、绿、蓝三原色,再经由三原色比例之调和,也可以显示出全彩模式的色彩。另外,TN型的液晶显示器如果显示屏幕做的越大,其屏幕对比度就会显得较差,不过藉由STN的改良技术,则可以弥补对比度不足的情况。

TN型液晶显示原理

TN型的液晶显示技术可说是液晶显示器中最基本的,而之后其它种类的液晶显示器也可说是以TN型为原点来加以改良。同样的,它的运作原理也较其它技术来的简单,请读者参照下方的图片。图中所表示的是TN型液晶显示器的简易构造图,包括了垂直方向与水平方向的偏光板,具有细纹沟槽的配向膜,液晶材料以及导电的玻璃基板。 不加电场的情况下,入射光经过偏光板后通过液晶层,偏光被分子扭转排列的液 晶层旋转90度,离开液晶层时,其偏光方向恰与另一偏光板的方向一致,因此光线能顺 利通过,整个电极面呈光亮。 当加入电场的情况时,每个液晶分子的光轴转向与电场方向一致,液晶层因此失去了旋光的能力,结果来自入射偏光片的偏光,其偏光方向与另一偏光片的偏光方向成垂直的关系,并无法通过,电极面因此呈现黑暗的状态。 其显像原理是将液晶材料置于两片贴附光轴垂直偏光板之透明导电玻璃间,液晶分子会依配向膜的细沟槽方向依序旋转排列,如果电场未形成,光线会顺利的从偏光板射入,依液晶分子旋转其行进方向,然后从另一边射出。如果在两片导电玻璃通电之后,两片玻璃间会造成电场,进而影响其间液晶分子的排列,使其分子棒进行扭转,光线便无法穿透,进而遮住光源。这样所得到光暗对比的现象,叫做扭转式向列场效应,简称TNFE(twisted nematic field effect)。在电子产品中所用的液晶显示器,几乎都是用扭转式向列场效应原理所制成。