光电子技术 拖尾技术

关于“拖尾”综述班级：电科1011班姓名：何燕学号：1020108131现在社会拖尾技术应用在各行各业，和我们的日常生活息息相关。我们家里的液晶电视就是一个代表。拖尾现象是液晶电视固有的缺陷，根本原因是液晶电视在工作时液晶体转动速度延后造成的。液晶电视依靠液晶板里液晶体的转动控制光线的通过形成图像，而液晶体的转动有一个过程，需要一个反应时间，所以在表现高速运动画面时有滞后的现象，这就是我们说的拖尾。液晶转动的滞后时间也叫响应速度，以目前的技术，不可能低于8毫秒，所谓6毫秒、4毫秒、2毫秒、1毫秒都不可信。彻底消除拖尾需要零点几毫秒的响应速度，目前的液晶电视都有拖尾现象。接下来具体分析在特定的条件下的“拖尾现象”：示例一：1、 交流互感器“拖尾现象”产生的原因在交流互感器的应用中，故障电流切除后互感器仍输出衰减直流分量的现象，一般称之为互感器的“拖尾现象”。故障电流切断瞬间，其中含有大量的非周期分量及谐波分量，互感器不能够正确传变衰减直流分量的低频部分导致暂态误差，暂态误差按互感器二次时间常数衰减，形成“拖尾现象”。“拖尾现象”产生的根本原因是交流互感器的高通特性，从理论上讲，交流互感器拖尾现象只能减小，不可能消除。只有具有理想的低频特性的交直流通用互感器，如霍尔和纯光原理互感器，可完全消除拖尾现象。2、 电子式互感器“拖尾现象”分析及解决方法电流成正比后供二次设备使用。因此罗氏线圈原理的电子式互感器有罗氏线圈加积分器构成。由于理想积分器可将直流分量无限放大，实用积分器需设计直流负反馈回路来抑制直流分量。积分器直流负反馈回路对直流分量衰减的时间常数即为整个互感器的二次时间常数，决定了互感器的下限截止频率和暂态误差，也导致拖尾现象，也决定了“拖尾现象”的严重程度。数字积分器同样需要抑制直流分量，可同样用二次时间常数来定义特性。积分器的二次时间常数越小，抑制直流分量的能力越强。根据计算和仿真有下列结论：一次电流直流初值越大，拖尾电流初值越大；一次时间常数越大，拖尾电流初值越大；故障时间越长，拖尾电流初值越大，但达到峰值后又逐渐减小；互感器二次时间常数越大，拖尾电流初值越小；拖尾电流的衰减时间常数为互感器二次时间常数。综上所述，增大互感器二次时间常数可减少拖尾电流初值，增大拖尾电流衰减时间常数，均有利于减小对继电保护的影响。我们目前分析目前电子式互感器应用中比较严重的“拖尾现象”，一般是由于互感器二次时间常数太成的。尤其是用数字积分的电子式电流互感器，如果采用零漂较大的A/D转换器，不得不设计较小的二次时间常数，造成较大的暂态误差和严重的“拖尾现象”。解决拖尾电流的可行方法之一是通过规定电子互感器的二次时间常数选择范围以控制暂态误差和“拖尾现象”的严重程度。因此在实际应用中应选择合理的电子互感器的二次时间常数，即可满足性能需求，也不致使控制零漂难度更高。总之“拖尾现象”是交流互感器和固有特性，只能“减小”不能“消除”，因此我们在选择电子式互感器的时候，尽量选择合理的二次时间常数，要求互感器厂家与保护厂家进行配合试验，针对互感器特性设计相应的抗“干扰”措施。示例二：LCD动态图像拖尾现象随着LCD技术的逐渐成熟，LCD显示拖尾现象虽有了改善，但LCD有其固有的显示保持特性，但在液晶响应速度足够高的情况下，仍然不可能完全消除在高速运动图像中的拖尾模糊现象。因此从LCD硬件、软件方面采取不同的方法降低拖尾模糊效应就成了人们在LCD显示领域的研究热点。经研究发现，LCD的保持工作模式以及人眼的视觉特性是产生运动图像模糊的重要原因。因此本文在改进LCD固有显示保持特性的前提思想下，采用提高响应时间与补偿插帧算法，通过在原有图像的两帧中生成插入一帧体现运动趋势的新图像，从而改善LCD的拖尾模糊现象，寻求从根源上揭示如何更好更有效的减轻和解决拖尾现象。1、LCD动态图像拖尾现象产生原因：1）人类视觉系统的视觉暂留特性。人类的视觉系统感知特性复杂，视觉惰性就是众多复杂特性中与LCD动态图像拖尾现象产生密切相关的特性之一。光信号在人的视觉系统消失的情况并不是立刻消失，而是存在视觉暂留特性，具体表现为一个逐渐衰减、直至最后消失的过程。2）液晶显示的保持特性。一般来说，液晶显示技术是通过像素矩阵进行光输出切换来显示图像的，是由背光系统提供高效、均匀的光源透射实现光输出。液晶显示面板包含的两个偏振滤光片是相互垂直的，这就将液晶材料夹在当中，共同控制光输出的通路。一般来说液晶分子进行扭转和复原都需要一定的时间，因此当控制电路收到驱动信号要求显示“变到最亮”或“变到最暗”时，都会有一个变化成TR（上升时间）或TF（下降时问）的上升、下降过程。液晶显示从发出驱动信号到响应需要一定时间，这就是说像素亮度的改变会滞后于驱动信号的变化，并亮度且要在下一帧画面出现前一直保持原画面，这就加重了人眼视觉暂留的效果。因此，液晶显示器这种'HoldTvpe（保持型）”的驱动和光输出模式，也是图像严重拖影的又一重要原因。2、LCD动态图像拖尾效应主要解决方法液晶像素的响应速度分为快慢两种，当响应速度较慢时，图像就会出现重叠，当响应速度较快时，图像的拖尾现象就产生于LCD的保持特性。据此，应从提高液晶响应时间和改善LCD保持特性的角度来解决图像拖尾现象。1）提高液晶响应时间 改进液晶材料。从改进液晶材料的角度看，液晶的粘稠度是关系LCD响应时问和色彩饱和度的重要方面，高液晶粘稠度可以使显示的图像更艳丽视角更大。但是响应时间会响应拉长。因此在保证画质的前提下，适当提高液晶材料的粘稠度可以提高液晶像素的响应速度。2） 采用过压驱动。在实际操作中，过压驱动（。▼。[^[^。）也是提高液晶显示响应速度的有效方法。液晶分子在电压驱动的影响下，产生上升沿和下降沿的运动，过压驱动是在通过加大驱动电压来加速液晶分子的偏转，从而缩短响应时间的一种方法。其作用原理是基于改善和提高液晶从开到关的总的响应时间。3） 改善LCD保持特性。^插入黑场法一一插入黑场是通过模拟脉冲驱动对信号进行处理。B.背光源闪烁法一一通过周期性地显示全黑图像帧也同样实现了周期性的插黑效果。提高液晶响应速度和全黑帧插入技术是目前LCD显示领域用来解决运动图像拖尾问题的有效方法，这一技术的成功应用加速了液晶显示设备的普及。提高液晶响应速度与补偿插帧技术是从改善液晶材料和LCD保持特性方面人手来改善图像拖尾效果的，其实时性以及算法的性能仍有很大改善和提高的空间:从液晶材料的角度看，液晶的粘稠度既影响LCD的响应时间，又关系到LCD的色彩饱和度和视角，通过适当降低液晶材料的粘稠度可以有效的提高液晶像素响应速度。从液晶显示的电压驱动方式上看，“背光源闪烁”法是改善运动图像