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电子设备论文8篇

时间:2022-06-11 01:23:39

电子设备论文

电子设备论文篇1

电磁干扰一般理解为当电子设备在不需要电压或者是电流的存在时,或者是电子设备器件发生故障,损坏时产生的一种特殊的电子干扰辐射都称之为电磁干扰。电子设备的正常运行需要与其他的设备器材或者是设备体系进行结合工作,这不仅能够提高电子设备自身工作的性能,对其他机器也没有任何的影响作用,工作时性能也不会发生变故恶化等等,因此他们是具有兼容性的。目前,国内和国外相比,国外更早的发现并认识到EMC的重要性,针对这个问题作出了一系列的研究工作,并有了突出成就。而如今,EMC成为了一门全新的学科,因此也有了新的研究项目。电子设备中电磁兼容性的受影响的主要因素是因为各种电磁的干扰,在人们的生活中也存在着诸多问题。实践应用中,人们在对抗干扰方面进行研究实践时积累了大量的经验。依照经验和实践不断地进行创新研究,研究出电子设备中天线的电磁兼容问题分析文/王峥随着科技的快速发展,电子行业在人们的生活中占据的地位也随着越来越重要,各种电子、电气设备和系统的组装受到人们的重视。由于电子、电气设备在人们生活中广泛被应用,因此电磁受到的干扰越来越严重。为了确保电子、电气在人们生活中的地位,确保电子设备的正常运行工作,解决电子设备在电磁环境中的适应能力是当前最重要的问题。本文针对电子设备中天线的电磁兼容问题进行具体分析。摘要更多能够彻底消除电磁干扰的方法。随着人们生活水平,生活质量的提升,对于电子设备的要求,电子设备的各种功能也在随着变化。如通讯,计算机等控制设备密集度在不断的增加。因此电磁干扰也在随着不断增加。电磁兼容性到目前来说仍是一个新热的话题。彻底解决这类问题,需要具体分析出电磁兼容性的因素。根据电磁兼容的原理找到电磁干扰的相关问题。总结概括出电磁干扰的三个主要因素,第一个是电磁的干扰源,这是由电磁干扰以及传播途径所产生的。当需要形成电磁干扰的话,需要进行3个环节,第一个是电磁干扰源,然后是干扰传播途径和敏感设备的敏感度。这三个环节中无论是破坏哪个电磁干扰都会被消除。

2电子设备中天线的影响因素分析以及校正

2.1天线的影响因素分析

天线是通讯中最为重要的设备,在电子设备中电磁的能量发射和接收端口都能对彼此造成一定得影响。因此电线之间的能量是相互影响的。但是针对天线的影响也有强弱之分。在同一架飞机上或者是舰艇上,有着不同功能的影响问题,一般都属于独立天线之间的影响。这样可以通过增大天线之间的距离来降低影响的。但是在空中,飞机和舰艇的距离是有限的,因此只能经过精心科学合理的设计进行天线的校正,将影响降低到最小程度。在进行阵列研究时,针对天线作出了具体研究,一般多数人都认为在电子天线中各种元素之间是不互相干扰的。但是,实际上在阵列中,每个电线相对来说都是独立的开放型的电路。各个单元之间只有在进行工作时相互进行合作才会产生影响。特别是当单元之间的距离逐渐变小后,信号扰,平面波也会收到影响。经过研究表明,在电子设备中各天线之间的影响会牵扯到天线性能以及参数发生变化。例如,主波受到影响时无论是方向还是位置都会发生偏转。电子设备中的电路分布会发生变化。总结的来说,天线之间存在相互影响,因此单方面无法使天线能够发挥出最佳的功能。

2.2校正方法对于天线之间存在的影响校正的方式有两种:

2.2.1利用软件进行校正处理

在进行对M元件天线之间存在的影响关系进行校正时,利用M员天线阵的功能设置成M+1端的双向性网络,并且通过对该网络的关系式进行分析得出,各阵元之间的影响改变了阵列对主波信号的响应矢量。因此,变成了各阵元端可以直接接收的负载阻抗归一的矩阵。后期通过计算或者是根据实验测量出各种阵元之间存在的阻抗关系。能够对彼此造成影响,在波束图中回复干扰方向的零点深度,通过这种方式利用软件来进行校正。

2.2.2利用硬件对影响进行校正

阵元之间存在的相互影响,能够改变天线布阵中阵元的方向和位置,使它们在原有的基础上发生偏转,从而使干扰的方向上由零深度变得浅化。或者是偏向“零点”的方向,通过硬件校正的方式在阵元之间或者是阵元两端延线上增加性能相同的开路阵元。原有的阵列的阵元在中心位置,但受到影响后发生位置片状,这种方式减少了“零点”的变化。

3结束语

电子设备论文篇2

1维修性设计准则的提出

维修性设计准则是为了将产品的维修性要求、使用约束和保障约束转化为具体的设计而确定的通用或专用设计准则。技术人员在设计产品时应遵循和采纳相应维修性设计准则的条款。制定维修性设计准则是维修性工程中一项非常重要的工作,也是维修性设计与分析过程的主要内容。维修性设计准则的作用体现在:1)指导设计人员进行产品设计;2)便于在设计阶段进行设计评价;3)便于分析人员进行维修性分析和预计。维修性设计准则的主要内容包括[1,6]:简化设计,可达性和可操作性设计,模块化、标准化和互换性设计、防差错和标示设计、维修安全性设计、维修性人机工程设计和测试诊断设计等。不同类别和不同层次的产品,其维修性设计准则差别较大,制定某类产品的维修性设计准则可参照的有:1)产品的维修性要求;2)相似产品的维修性设计准则和已有的经验教训;3)适用的标准、设计手册。主要流程见图1。经过以上流程,一方面选取了已有各种标准、规范、手册中适合的内容,另一方面结合电子类产品的功能、结构类型以及使用维修条件等特点,可得符合电子设备自身特点的维修性设计准则通用条款:1)设计要简化。在满足功能和使用要求的前提下,尽可能采用最简单的组成、结构和外形,减少零部件的品种和数量,另外还要注意简化、合并产品功能;2)符合可达性和可操作性要求。可达性是指在维修产品时,接近维修部位的难易程度,主要指视觉可达和操作可达。可达性设计是从维修空间和布局方面提高维修性。可操作性指产品在结构上应便于拆缷、组装,维修时应满足简单、省时、省力的要求;3)标准化和模块化设计。标准化指在满足要求的前提下,限制产品可行的变化到最小范围的设计特性,包括元器件、工具的种类以及术语、软件、材料工艺等。模块化设计是实现部件互换通用、快速更换维修的有效途径;4)保证测试诊断快速和准确。性能测试和故障诊断的难易程度,直接影响产品的修复时间,产品设计时应充分考虑故障检测诊断的方便性。5)维修工具通用化。产品在维修时对工具及设备的要求应尽量简单,并且应尽量减少专用工具、专用设备的使用。除了通用条款,对于部分特殊设备还可制定专用条款,如战场抢修设计和维修作业环境设计等。上述维修性设计准则可作为评价指标,对电子设备的设计方案进行维修性分析与评价,并根据评价的结果指导产品设计。

2实例分析

2.1定性分析

图2和3分别是某设备在模样阶段和初样阶段的2种设计方法,其变化之处是图2中印制板1、印制板2和安装板合并成图3中印制板3,箱内其它结构不变。其好处有3点:1)把具有相同或相似功能的结构进行合并,符合简化设计的要求,同时也减少了零部件的品种和数量;2)两图对比看出,图3方案的结构设计使箱体内空间更宽裕,便于工作人员进行观察和操作,大幅度提高了可达性和可操作性;3)在维修工具方面,图3方案的优势是对工具的要求简单,只需要普通工具就能完成设备的拆卸和装配。但是图2方案在测试诊断设计方面做得更好,通过对功能单元的合理划分,使得性能测试和故障诊断的难易程度大大降低,在一定程度上减少了设备的修复时间。由此可见,2种方案各有优劣,通过实际使用过程中的对比发现,整体上,图3方案的设计方法维修性能更优。图2模样阶段箱体内部布局图3初样阶段箱体内部布局

2.2定量分析

陈璐等[7]给出了一种定量评价产品维修性能的方法,本文以此为依据,并结合第1节中阐述的维修性评价指标,提出了一种适用于电子设备的维修性评价模型。美国军事标准MIL-HDBK-472Maintainabili-tyPrediction中定义了维修性评价指标的打分标准,以4,2,0三个等级分别表示每个评价指标的优、中、劣,该标准还定义了打分依据。需指出的是,各项评价指标之间并非相互独立,而是具有一定关联度,且任意两评价指标的关联度都具有矢量性。假定用4,2,0分值来表示两两之间的关联度强弱,结合电子设备的维修性设计准则(即评价指标)可得到表1.维修性评价模型综合考虑了各评价指标及其关联度,定义为WP=Ai(i=j)Tij(i≠j{)(1)式中,i和j分别为不同的维修性评价指标;Ai为各项维修性指标的打分值;Tij为维修性指标i相对于维修性指标j的关联度。积和式是矩阵的一个重要函数,其计算结果涉及了矩阵的每一项,能对矩阵进行准确的定量描述,设B为n阶方阵,B=(bij),积和式定义如下:per(B)=∑k1,k2,…,kn∈Pnnb1k1·b2k2...bnkn(3)式中,Pnn表示所有n元排列的集合。将维修性评价模型用矩阵积和式表示出来就是维修性综合指数,因此,维修性综合指数同样考虑了各种维修性指标及其关联度,定量地描述了设备维修性能的状况。综合指数越大,设备的维修性能越好,反之越差。为了简化形式,结合表1将部分关联度数值代入式(2),得到:WP=A1T12T13T14T150A20T24T250T32A30T35000A4T450T5200A5(4)上述矩阵用积和式表示如下:per(WP)=A1A2A3A4A5+T25T52A1A3A4+T24T45T52A1A3(5)现在用维修性评价模型对前面的实例进行分析。参照MIL-HDBK-472标准,对图2和3两种方案的维修性能进行打分,见表2。表2维修性指标打分值评价指标图2方案图3方案124224322442524结合表1各指标的关联度,可以得到2种不同设计方案的维修性评价矩阵:WP1=242440202202204000404002,WP2=4424404022022040002204004。代入式(5)可以计算出维修性综合指数,per(WP1)=256,per(WP2)=512,由此结果可以看出,图3方案的维修性综合指数大,维修性能好,应予以优先采纳,这与实际维修过程中得到的结论是一致的。上述方法非常简便、快捷,在对电子设备进行维修性评价时可以使用。

3结论

电子设备论文篇3

在设计系统时,首先应确定变频器的输出频率。因为这一参数的选择关系到整个系统的控制效果,应根据水泵流量。扬程等参数和最大用水量和最小用水量确定。系统中用水量的大小由压力变送器反映到PLC,再由PLC进行分配给循环泵,随时调节循环泵的频率,实现能源合理分配。在此套系统里面,主要的被控变量是管路循环水的压力,管路循环水的压力随着使用点的多少而变化,再由压力变送器反馈到PLC进行调节。

2可编程序控制器((PLC)的优势

可编程序控制器是微电子控制机电设备系统的重要组成部分,英语缩写为PLC。可编程序控制器有很多的功能,比如计数控制、数据处理等。可编程序控制器得到广泛的运用,不仅是因为它有很多的功能,更是因为它有很多的优势。接了下来笔者就简单地概述一下可编程控制器的主要优势:

第一,可编程序控制器所占的空间小,节能,能够随意的进行组合。所占的空间小,这样就能够节约厂房的空间资源,可以存放更多的机器设备;节能就是变相的节约成本,减少对整个微电子控制机电设备系统的整体支出;能够灵活的进行组合,这样既方便存放和管理,又提高了工作的效率。

第二,可连接工业现场信号。利用可编程控制器的这一优势,可以随时掌握工业现场的情况,出现问题,及时地解决,避免了很多不必要的损失。

第三,控制程序灵活多变。这一优势可以减少很多的麻烦,在设备产品进行更新换代时,不用对可编程控制器的硬件进行改变,只要改变控制程序即可,程序的改变并不会影响其性能的发挥。这样就省略了很多的环节,减少了麻烦,对可编程控制器的损害也小。

第四,编程易于掌握。因为可编程控制器的编程容易掌握,所以在具体操作时就非常容易,方便对其进行安装和维修。这是因为可编程控制器自身带有编程器,操作人员只要懂得梯形语言即可,再加之,可编程控制器有自我诊断的功能,发生故障时,可以非常迅速的查出原因,所以维修时特别方便。

第五,安全性能好。可编程控制器的安全性能特别好,不容易发生故障,有些控制器甚至5年以上都能保持安全的运行,再加之,可编程控制器有很好的环境适应能力,对厂房并没有特别的要求。所以很多企业都在现场使用可编程控制器。

3变频调速器的优势

变频调速器是微电子控制机电设备另一组成部分,它的优势主要有以下几点:

3.1性能优越。

随着科技水平的提高,变频器的性能有了很大的提高,不再使用以前传统的正弦波控制技术,而是采用先进的电压空间矢量控制,最大的优势就是能够对输出电压进行自动的调整,非常适合我国现行的电网情况,这样就提高了运行的安全性能。

3.2在功能上采用键量、键量电位器、外部端子、多功能端子等操作方式。

多种模拟信号输人方式如电流、电压、最大值、和、差等组合输人频率水平检侧、频率等效范围检测,S曲线加减速、转速追踪等增强功能,摆频运行、多段速度、程序运行等模式。

3.3在可靠性上它的结构独特,全系列主元件采用SIEMENS产品。

完善的保护功能,即使短路、过流或过压等均不会引起本机故障,先进的表面贴装技术(SM''''T)。低温升、长寿命。PCB精良。绝缘耐压性能优越;严格的生产过程质量管理。键量布局合理、美观耐用、设定简洁、操作方便。

4电路的调试

电路调试的方法主要有两种,一种是整个电路安装完之后,再进行调试,另一种就是边安装边调试。在对电路进行调试时,首先要做的工作就是确定调试方法。我们现在一般采用的方法就是第二种。它是把复杂的电路按原理框图上的功能划分成单元进行安装和调试。在单元调试的基础上逐步扩大安装和调试的范围,然后完成整机调试。那么用第二种方法具体应该如何调试呢?接下来笔者就详细地说说。

第一,看。看的目的就是要全面的了解一下电路的整体情况,看看电路面板的线是否准确无误的连上,有没有看似接上实际没有接上的线,或者容易短路的线,有时还会出现两条或多条线出现混淆的现象。这是看需要完成的工作。

第二,查。在看完之后,就要进行检查。查主要运用的工具是万用表。需要注意的是,一定要用万用表的电阻最小量程档,主要检查电路面板,看看开路的地方和闭路的地方是否都进行了正确的开路和闭路,地线有没有漏接的,电源连线的连接是否都可靠安全,还要测量一下电源到底有没有短路的情况。值得注意的是,在整个电路安装完成之后,千万不能通电,首先要依据电路原理仔细地查看电路连线有没有准备无误的连接上,有没有搭错的线,有没有少连接的线或者多连接的线,尤其要注意查看有没有短路的情况。在进行测量时,最好直接测量元器件的连接点,这样就可以在查看上述情况的同时查看接触点是否有不良的地方。

第三,电路调试的过程最为关键的是硬件电路的调试。在调试的过程中,一定注意细小的环节,严格按照电路功能原理,对各个单元电路进行详细的调试,然后再进行整体的调试,最后准确无误地完成整个电路的整体调试。

5结论

电子设备论文篇4

在机场中,存在许多对雷电十分敏感的电子设备,这些设备主要包括:自动转报设备、雷达设备、微波通信设备、甚高频收发设备、指挥中心设备、卫星接收设备、塔台内指挥设备、程控交换机、飞机跑道上导航设备等。这些由人工发明并改造出来的设备几乎都在一定的电压范围内工作,而这些电压相对于雷电所产生的十几高斯的电压来说是遥不可及的,因此每当雷电来临,恰巧是机场设备所引起的时候,就会造成雷击。机场雷击超出机场电子设备的一般承受能力,使得机场电子设备立即损坏或者系统内部数据完全消失,当机场电子设备因出现雷击而瘫痪的时候,整个机场的运行和秩序就出现了严重的问题,继而严重影响飞机的出行安全。

二、机场电子设备遭受雷击的渠道

第一、雷电通过电子设备的传输渠道而对机场电子设备进行入侵。机场电子设备的传输渠道比较长,一般把线路埋在地下或者架空在空中,这都是雷电最容易入侵的地方,雷电通过切断电源而快速击毁机场电子设备。

第二、雷电直接对机场中的天线、导航设备或者雷达等直接被雷电击中而造成机场电子系统瘫痪。对于这样的雷击,一般对于机场电子设备而言是直接迅速地瘫痪,直接影响飞机的飞行安全。

第三、通信线路在传导途中感应雷击。雷电云雨和金属物之间产生闪击容易造成机场电子系统的瘫痪。机场所配置的电子设备本来就带有一定程度的弱电,在一定程度上能够吸引大气中雷电吧,并产生强烈的反应,从而释放出大量的能力,造成一定程度的破坏。

三、机场电子设备应对雷电的渠道

3.1根据机场所在位置和经验来实行防雷措施

雷电预警系统使用和安装的主要目的是确保机坪工作人员的人身安全,然后才是在尽最大可能减少由于雷电的原因而造成的机坪运行彻底关闭。当在机坪工作的员工对听到“离开机坪”和“返回机坪工作”广播的应对标准存在不同,因此在执行命令的时候就出现了差异较大的具体行为。源于此,业界已经开始制定停止和恢复机坪运行的距离和时间标准。在一定程度上来说,即便是制定了新的标准,每个决策者的风险承受能力并不一样,那么详细的的时间和距离在执行时会和标准出现很大的差异。因此,这一般需要根据机场所在位置和以往的经验决定,包括天气特征和锋面过境速度。目前来看,由于只存在很有限的雷电击伤、击死人的情况,美国现有的雷电预警系统基本上是有效的。该系统综合了国家雷电监测网络采集的现场数据和其他气象数据,就即将到来的雷暴和闪电发出视觉和听觉警报,机场和航空公司据此广播通知机坪工作人员暂停工作并躲避,待警报解除后再广播恢复机坪工作。

3.2安装合理的避雷系统

对于机场电子设备应对雷电的渠道首先是要通过安装相关的避雷设施来减少雷电的入侵。对于雷击的预防,首先应该依靠合格的避雷针或者避雷带系统,与此同时也要防止雷击电磁脉冲:采用完善的综合防雷手段和安装电涌保护器(SPD)系统,两种方法相互结合,相互补充,组成一套完整系统的防雷体系,这就是现代防雷的新理论:综合防雷技术。只有这样,才能有效地防止雷击事故,减少雷击灾害。

3.3加强对民航机场电子设备和防雷的专项管理

电子设备论文篇5

1.1简介

电子元件概念:电子元件也称为被动元件,主要包括电容滤波器、电感镇流器、电阻变压器等等,属于电子类产品的范畴。电子器件与电子元件一起组成电路板的核心部件,是组成各种电子产品设备的基础。在当今,TDK公司生产的电子元件几乎占国际全部电子市场零部件的46.1%,可以看出,TDK公司电子元件已经基本上占据了国际市场的垄断地位。

1.2电子元件市场现状

据TDK公司统计,当前世界电子元件的需求量总额约在6000亿美元左右,预计到2015年,市场规模将突破8000亿美元。TDK公司生产的电子元件在笔记本电脑、智能手机生产领域中的占比都非常高,占比高达到二分之一。高性能电子元件的成本占电子设备整机总成本的约1/3左右。随着TDK公司生产的高性能电子产品功能的逐渐增多,市场电子设备整机对TDK电子元件的需求数量也逐年增加。随着全球电子产业向中国的大规模迁移,TDK公司生产的高性能电子元件在我国电子市场的占比也成逐年上升态势。

2TDK高性能电子元件在电子设备中的应用

2.1陶瓷电容器

陶瓷电容器是国际上技术发展最快、需求数量最大的高性能电子元件之一。TDK公司生产的陶瓷电容器主要配备于各类民用设备和军用设备的集成电路中,使用领域现在也已经拓展到电脑设备、多功能控制仪表、白色家电、智能手机、汽车电子等行业。当前,TDK公司生产陶瓷电容器已成为国际电容器市场的主体,在大容量市场中,陶瓷电容器也已占据绝对优势。全球市场的需求量从2010年的7070亿个,增至2014年21000亿个,市场需求量非常巨大,TDK陶瓷电容器的产业化市场前景广阔。

2.2电感类元件

TDK公司生产的多层电感类元件是镇流线圈型结构的新型高性能电子元件,是当今世界电感类元件发展的方向标。这类电感元件的生产已经形成了颇具规模的利润产业,拥有近千亿美元的国际大市场。多层电感器的使用领域主要包括影音数码产品、智能通信、办公自动化设备等。多层电感器,市场的年需求量大约在3000亿个左右,年增幅约37%。

2.3微波频率元件

TDK公司生产的微波谐虑器和震波电子元件是一种军民双用的新型电子器件,它是在火箭动力制导、空间安全技术和微波处理系统的推动下研发起来的[2]。这种元件典型的使用领域包括:军事上用的雷达、航空航天技术的空间应用技术、移动通信系统等等。近些年来,移动通信行业的飞速发展,大大推动了高性能电子元件向小型集约化和多频化发展的进程,微波频率元件也正朝着这个方向大踏步发展。为了满足WLAN网络、通信移动技术和集成电子电路生产的需要,TDK公司生产的一大批微波频率元件不断在市场上出现,包括片式双工器、片式祸合器、收发模块、祸合器、平衡功分器等。随着移动技术的发展,微波频率元件及所需材料的市场前景大好。

3TDK公司高性能电子元件的未来机遇

TDK公司电子元件产品已经进入了一个高速更新换代的时期。其主要表现是插装向内部组配、数字模拟化、移动式数据平台、电子集成化趋势转变。从技术层面的角度来看,高性能电子元件的多层片式化、片式集成化和集成多功能化成为技术发展的主要方向。基于多层片式陶瓷技术和高温片式陶瓷技术的新一代电子元件已成为当今电子元件的主流,而电子集成化则是电子元件的发展主方向。新一代电子元件已经成为电子产业的新的增长点。此外,在国际化的大趋势下,国际电子行业中心逐渐向中国市场转移,电子元件的本土化采购将成为大势所趋。未来几年,TDK公司的电子元件市场必将出现高速增长规模[3]。TDK公司电子元件产业的利润增长点在于高端产品的研发。片式电子元件的全面升级换代,电子电路集成技术的飞速发展,为TDK公司提供了一系列电子技术跨越式发展的技术平台。抓住历史机遇,增加资本投放力度,研究开发具有TDK公司自主技术产权的新一代电子元件集成系统,是TDK公司未来的发展大趋势,市场前景广阔。

4结论

电子设备论文篇6

电磁兼容,指的是电子设备正常运行的一种状态,在电子设备的运行过程中,电子线路产生的电磁不会影响电子设备的应用,也就是对其不会产生电磁干扰,准确地讲,良好的电磁兼容性表现为电子设备、电子系统、电子线路在特定的电磁环境中运行,且彼此互不干涉互不影响,不会影响电子设备的整体功能,保证电子设备运行环境的稳定,保障电子设备的正常安全运行,不会产生负面影响,破坏电子设备,即各项电子功能并存且互相促进的一种状态。只有电子设备在结构设计中充分考虑并摆脱了电磁的干扰,才能够确保自身的有效运行,提高运行水平和生产效率,为电子行业及相关行业的发展奠定坚实的基础。以飞机的电子设备为例,飞机上的电子设备包括常见的导航系统、天线系统、通信系统、雷达系统等,电磁环境极为复杂,因此会产生极大的电磁干扰,如果处理不当将会给飞机的正常飞行埋下安全隐患。如果能够保证这些电子设备的电磁兼容性,就能够使彼此正常运行,发挥出最大效力且互不干扰,促进各部分的平衡稳定,这是飞机安全飞行的重要保障。因此,电磁兼容对电子设备的运行极为重要,不容忽视。

二、电子设备结构电磁兼容设计的目的

当今社会中,电子设备的正常运行,是基于电磁兼容的基础上,电磁兼容能够保证电子设备的运行不受电磁的干扰,就能够很大程度上避免电子设备细节部分和个别部位的不良反应,使电子设备的性能达到最大化,提高电子设备的运行效率,提高整个行业的生产率。众所周知,当前社会科学技术的不断发展促进了电子设备应用的广泛性,与各个行业各个领域息息相关,一旦运行的电子设备出现某些一时间不可解决的故障,就会影响整个行业的经济发展,极大地威胁整个行业的安全稳定。因此,电子行业在设计电子设备的时候,首先要考虑到影响电子设备电磁兼容的条件和因素,考虑到电磁不兼容的种种迹象和表现,以尽快采用技术手段进行调整解决,以免电子设备投入使用后出现电磁不兼容的情况,影响电子设备的正常运行。电磁兼容,简而言之就是控制电磁干扰,消除电磁干扰,使电子设备与其他的设备在特定的电磁环境中工作运行时,保证彼此的和谐稳定,保证电子设备各部分性能的正常。一个可以投入广泛使用的电子设备不仅不会辐射有害能量,而且也不会受到不相关的辐射影响。因此,电磁兼容设计的目的是为了电子设备的正常运行和广泛应用,是当今社会电子行业发展的整体走向和目标。

三、电子设备结构设计中保证电磁

兼容的方法和措施在电子设备结构设计中,需要通过采用特定的技术手段保证电子设备的电磁兼容性,以减少甚至消除电磁干扰,避免部件受到不良辐射反应而损坏,降低电子设备的整体性能和运行效率,影响整个行业的发展。新型电子产品研究开发之初,首先要对电磁兼容有一个概念性的把握,并在后期研发的时候充分考虑到电磁兼容的影响因素,进行相适应的电磁兼容开发设计,避免重复开发和资源浪费。在设计之初采取措施保证电磁兼容是最最经济节约的方法,避免了后期维修调整的人力物力的浪费。现实生活中,很多已经投入使用的电子设备如果出现电磁兼容问题维护成本极高,甚至根本没有解决办法,因此,电子设备的结构设计要做到未雨绸缪,减少不必要的麻烦和损失。目前,最常见的电子设备电磁兼容的方法有滤波、屏蔽、接地三种,这是有效消除电磁干扰的重要举措。

1电磁滤波

电磁滤波,是常见的影响电磁兼容性的因素,是压缩信号回路所致,并且会对频谱产生严重干扰,电磁滤波的存在不仅能影响干扰源的发射,而且会有效抑制干扰源频谱分量对其他设备元件如敏感设备、电路、元器件的影响。简单地讲,电磁滤波通过某种特定方式过滤信号中的特定波段频率,这种方式能够有效抑制干扰,因此,在处理电子设备结构设计中的电磁兼容问题时可以考虑在内并加以应用实施。在电子设备的运行过程中,正在运行的电路会产生一些较强的干扰信号,这些干扰信号能够通过电源线、信号线以及控制线等方式对整个电路产生巨大的干扰作用,因此,设置滤波电路已然成为当前公用电源线的发展走向和趋势,这是保证电路安全稳定,减少电路干扰,提高电子设备安全稳定的重要方式。滤波电路的设置需要掌握一定的方法和技巧,铁氧化体磁环\穿心电容、三端电容是最常见的选择器件,是有效改善电路特征的重要元件。在滤波电路设置中,还需要保证所有的电源滤波器外壳与电子设备的接地点连接在一起。只有保证滤波电路设置的合理性,才能提高电磁滤波的效率和质量,提高电磁兼容,保证电子设备正常运行和整个电子行业的发展。

2电磁屏蔽

电磁屏蔽是目前解决电磁兼容问题的最有效方法,电磁屏蔽的优点是有效地将内部电磁辐射控制在一定范围,即限制内部电磁越出既定的领域,与此同时,还能够防止外部电磁辐射的入侵,切断电磁波,减少不必要的损害。当前,电子设备出现的大多数电磁兼容问题都能够通过电磁屏蔽这种技术解决,这种方式还能够保证电路的正常工作。

2.1电磁屏蔽的作用

电磁屏蔽的作用是极大的,通过对两个不同的空间区域进行金属隔离,达到控制整个电场、磁场、电磁波的目的,使一个空间区域对另一个空间区域的辐射和感应控制在可控范围。也就是充分发挥屏蔽物体的作用,将诸如电缆、元部件、电路、组合件甚至整个系统的干扰源包围控制,阻断干扰电磁场的对外扩散;与此同时,还需要充分利用屏蔽物体将系统、电路、电子设备有效包围起来,以防止它们受到外界电磁场的影响。目前,电磁屏蔽技术是当前有效解决电磁辐射的方法,能够有效保证电磁兼容,促进电子设备的正常运行。

2.2电磁屏蔽的注意事项

2.2.1电磁屏蔽的时候,一定要注意电磁屏蔽板的放置,一定要将其尽可能地靠近被屏蔽的机械设备,同时电磁屏蔽板要尽可能地与地面相接,这是有效发挥电磁屏蔽效果的关键,越靠近被屏蔽的器械元件,电磁屏蔽板所分布的电容容量就会相应地越大。

2.2.2电磁屏蔽板的时候,电磁屏蔽板的整体屏蔽效果还会相应地受到屏蔽板本身形状的影响,实践证明,屏蔽效果最好的的屏蔽板形状是全封闭状态,并且最好是金属盒电场。

2.2.3电磁屏蔽的时候,电磁屏蔽板选择材料的时候要求也很高,经过实践调查研究,良性导体材料是屏蔽效果最好的屏蔽材料,常见的有铜、铁、铝等,与此同时,还需要注意屏蔽材料的厚度,这个需要根据实际强度灵活把握,只要屏蔽材料的厚度符合强度要求即可。

3接地技术

电子设备结构设计的电磁兼容,还会充分运用到接地技术,接地,并不是字面上理解的与土地地面相连,而是为电源和信号提供回路和基准电位。接地技术的使用有一定规则和标准,而不是随意的。接地技术的使用必须保证接地的安全性,电子设备所使用的金属质地的外壳一定要与地面相接,这是充分保障生命财产安全的重要举措,还能够确保电子设备的有效性和稳定性,保障电子电路的正常运行,杜绝静电损坏等不良情况的出现。接地技术的使用还包括工作接地,工作接地这种方式相信大家都不陌生,主要指的是单板,母板或系统之间信号的等电位参考点或参考平面,这些参考点或参考平台相当于信号回流的安全性通道,原则上认为这个通道的阻抗性是极低的。在使用接地技术的时候,一定要保证工作接地的正常,因为他的好坏直接影响整体的信号质量。因此电子设备结构设计中,熟练掌握工作接地的方法极为必要,不仅能够最大限度地减少电路间的电磁干扰,而且确保了电子设备的电磁兼容,提高了电磁兼容的可能性和稳定性。以下将简单接受接地的主要目的。电子设备接地技术的目的很明晰,就是为了最大程度上减少甚至避免电路之间的彼此干扰。通常我们提到的接地技术的目的有以下三个:

(1)接地技术的使用能够使整个电路系统中的单元电路有一个公共的参考零电位,这是保证电路系统稳定工作必要条件。

(2)接地技术能够有效防止外界电磁场产生的不良干扰。为了避免电荷形成的高压引起电子设备内部起火放电产生不良干扰,可以选用机壳接地,这样可以使大量电荷得以释放,这些积累在机壳上的大量电荷的排放可以减少电磁干扰,保证电子设备的正常运行。此外,要想获得较好的屏蔽效果,还需要根据线路对屏蔽物体进行挑选,并为其选择合适的接地,这样才能保证电子设备的有效运行。

(3)接地技术能够有效保证工作的安全性,如果发生直接雷电的电磁感应,可以有效保护电子设备,避免电子设备的意外毁坏;如果工频交流电源的输入电压由于绝缘不良的原因与机壳直接相通的时候,可以有效保护操作人员的人身安全,以免发生触电事故。因此,接地技术也是有效防止电磁干扰的重要方法,正确使用将会大大减少电子设备使用后的故障发生频率,保证电子设备的正常运行,促进电子行业的发展。

四、结语

电子设备论文篇7

在线监测IED采集处理变压器等一次设备的状态信息,通过IEC61850标准实现与综合应用服务器等站控层装置的通信,主要包含以下功能。

1)采集加工一次设备的状态信息,生成符合IEC61850标准的数据模型,并通过抽象通信服务接口(ACSI)提供模型访问、数据获取和设置服务,完成数据的接入和下装。

2)支持监测数据告警、周期性上传。对于告警类数据,采用缓存方式;对于测量类数据,采用非缓存方式。该功能主要通过ACSI提供的报告服务实现,通过设置报告控制块的参数控制监测数据上传功能。

3)接收站控层装置发出的操作命令,如控制、计算模型参数下装、数据召唤、对时等,这些功能通过ACSI提供的控制服务、定值服务、报告服务和时间同步服务来实现。综上所述,在线监测IED功能的实现需要多个ACSI服务配合完成。其功能测试用例描述了各项功能对于ACSI服务的调用步骤以及需要输入的数据,易于转化为测试脚本,同时提供预期结果作为测试结果的评估标准。

2在线监测IED自动化功能测试方法

在线监测IED的功能测试需要将实际装置作为被测装置(DUT),使用客户端通信模拟器与DUT通信,通过分析响应报文判定其功能是否正确。常规的测试需要测试人员参与,无法形成闭环。本文方法提供在线监测IED功能测试用例,自动化测试系统会将测试用例解析为测试脚本,使用测试脚本控制客户端通信模拟器完成与DUT的通信,分析响应报文并给出测试结果,形成了从测试用例选择到测试结果生成的闭环。同时测试用例提供了对于测试过程的记录,便于测试的重现。变电站在线监测IED自动化测试使用测试过程文件作为测试的提交文件,以文字化形式描述了对其各项功能的测试。自动化测试系统提供的预定义用例涵盖了在线监测IED全部的功能。从测试用例数据库选择用例,测试平台将测试用例转化为自动化测试脚本,同时选择需要输入的测试数据,与测试脚本一起输入自动化测试引擎中自动执行。为实现上述测试方法,需要解决自动化测试脚本设计、测试用例向测试脚本的转化、测试脚本执行及测试结果分析等关键问题。下文将给出具体解决方法。

3在线监测IED自动化功能测试关键技术

3.1自动化测试脚本设计

功能测试用例描述了对在线监测IED各项功能的测试步骤和预期结果,人工测试方法通常由测试人员根据测试用例中的步骤,逐步执行测试并将实际结果与预期结果进行比较。本文方法使用自动化测试脚本代替人工控制测试的自动执行。基于可扩展标记语言(XML),专门为在线监测IED功能测试设计了一种脚本描述语言。每个功能测试用例都生成与之对应的测试脚本。为了避免重复工作,启动测试环境,执行通信测试和检查测试结果等功能采用了模块化思想,将相同的操作抽象出来,定义为自动化测试语言的脚本元素,不同的脚本元素定义到相应的空间中。不同功能的测试用例使用各自空间中的脚本元素,组成自动化测试脚本。

3.2功能测试用例生成测试脚本

3.2.1功能测试用例存储

自动化测试系统读取数据库中的在线监测IED功能测试用例,根据其对应的测试序列及用户提供的测试输入数据生成测试脚本。在线监测IED各个功能的实现需要调用多个通信服务来完成,创建测试序列表存储对应的通信服务命令,并创建测试用例—序列表存储测试用例与序列的多对多关系。

3.2.2测试脚本生成

以在线监测IED的监测数据上传功能为例,分析测试用例生成测试脚本的过程。

1)读取测试用例表中记录,根据输入数据参数在脚本中定义相应的变量,并根据测试员提供的数据初始化变量。

2)查找测试用例对应的测试序列,并按照执行顺序排列。监测数据上传功能的测试序列为关联、读报告控制块、设置报告触发方式、写报告控制块、开始报告和暂停报告。测试序列的通信服务参数在测试序列表中定义,并根据参数名称查找脚本中定义变量,使用或设置其值。对于定义了执行时间的测试序列,在脚本中使用timer元素进行定义。

3)根据测试用例定义的预期结果,在测试序列执行之后定义、收集相应结果的脚本描述。使用测试序列表存储测试控制信息,并结合测试人员输入数据生成测试脚本,实现了测试逻辑与测试数据的分离。对于监测数据上传功能测试用例,通过对报告ID和报告控制块变量赋予不同的值,即可实现状态量和模拟量监测数据在数据变化、品质变化、周期性上传和总召唤等不同触发方式下的上传功能测试。

3.3自动化测试引擎设计

在线监测IED自动化测试引擎负责整个测试的流程控制,各测试步骤分别由接入的组件完成。自动化测试脚本由测试引擎提供的统一入口输入,集中控制所有测试组件的行为,从而实现自动化测试。测试引擎采用开放式接口设计,只实现了测试的流程控制,通过接口方式调用脚本解析、客户端通信和结果分析组件。该设计保持了测试引擎的独立性,同时符合开发接口的组件能够相互替换,保证测试引擎的扩展性。测试引擎核心组件的功能如下。

1)测试脚本解析组件解析XML格式的测试脚本。首先在程序中初始化脚本中定义的变量,并以键值对格式存储变量名称和变量值;其次解析脚本中的预期结果描述,生成测试结果分析规则;最后根据脚本中定义的测试用例、测试序列等逻辑控制元素在程序中生成方法调用,调用的顺序与测试逻辑的定义顺序一致。结合测试序列中的通信服务名称和通信参数,利用计算机程序语言中的反射机制调用客户端通信组件进行通信测试。

2)客户端通信组件实现ACSI服务到制造报文规范(MMS)协议的映射,提供标准的ACSI接口,被测试引擎调用完成与被测在线监测IED通信。

3)测试引擎收集被测在线监测IED发出的响应报文,交由测试结果分析组件,进行响应报文分析并生成测试报告。测试结果分析组件通过结果分析规则逐一对比响应报文中的内容,满足全部规则即测试通过。测试结果分析组件利用反射机制,根据分析规则中定义的变量名称,分别获取响应报告(report)和报告控制块(rcb)中的变量进行对比,生成测试报告。

4在线监测IED自动化测试系统及测试实验

4.1在线监测IED自动化测试系统

在线监测IED自动化测试系统由展示层、测试层和仿真层组成。

1)展示层为图形用户接口,提供测试配置、功能测试项选择以及测试报告展示模块。测试配置模块完成被测在线监测IED以及客户端通信模拟器的接入、模型导入等配置功能;功能测试项选择模块完成被测IED功能测试用例的选择和执行;测试报告以数据表形式展示。

2)测试层实现自动化测试功能。测试脚本解析与执行模块将数据库存储的测试用例转换为自动化测试脚本,提交测试引擎执行;测试记录维护模块以数据库形式存储测试过程;测试结果收集与分析模块收集测试结果,分析和汇总后提交展示层处理。

3)仿真层包含整个测试系统的基础软件。数据库用于存储测试系统的持久化数据;测试引擎执行测试脚本;客户端通信模拟器模拟与被测在线监测IED的通信,并收集响应报文提交测试层处理。

4.2在线监测IED自动化测试实验

4.2.1测试实验环境

通过研发的在线监测IED模拟器、客户端通信模拟器和自动化测试系统,构建测试实验环境。PC机1上运行在线监测IED模拟器,加载监测模型文件。PC机2上运行在线监测IED自动化测试系统。自动化测试系统能够建立多个客户端通信模拟器,同时向在线监测IED发送服务请求,测试其功能,并收集响应报文,分析测试结果。

4.2.2测试过程与结果

在上述实验环境下,以变压器在线监测IED的油中溶解气体分析(DGA)监测数据上传功能测试为例。

1)配置两台PC机上的在线监测IED模拟器和客户端通信模拟器的IP地址、模型文件、IED名称、访问点名称以及数据映射文件。

2)使用在线监测IED自动化测试系统选择监测数据上传功能测试用例,并选择测试DGA模拟量数据的总召唤上传方式,执行该测试用例。

3)自动化测试系统执行该测试脚本,依据脚本调用客户端通信模拟器向在线监测IED发出开启总召唤请求并开启报告使能。该自动化测试方案对于验证在线监测IED的功能可行。

5结语

电子设备论文篇8

由于车载电子设备是由汽车等运输工具以发生位移工作的,大多在路途中工作,除在城市等路段行驶有可用消防设施外,在路途中大多只能靠车上自备灭火器来,满足消防。目前车上所配消防器材一般为手提式灭火器,主要有卤代烷、干粉或二氧化碳等,这些灭火装置一般置于车辆内某一部位,发生火灾后再由人员手持起动后实施灭火。对车内发生火灾,且发生较小火灾,这些灭火装置较为有效,但对于发现较晚,不能有效的发现火情时,引发较大火灾这些车内所配灭火装置作用不大,此类灭火设备对于保护车载设备及人员安全防护相对滞后,不能保证有效灭火。

2车载灭火报警系统装置应用

2.1火灾自动报警系统

火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置、联动输出装置启动相应的灭火设备及辅助逃生设施,它具有能在火灾初期,将燃烧产生的烟雾、热量、火焰等物理量,通过火灾探测器变成电信号,传输到火灾报警控制器,并同时以声或光的形式进行警报,使人们能够及时发现火灾,并及时采取有效措施,扑灭初期火灾,最大限度的减少因火灾造成的生命和财产的损失,是人们同火灾做斗争的有力工具。依据消防报警设计标准GB50116-98,消防系统按功能可分为火灾自动报警系统和联动系统。前者的功能是在发现火情后,发出声光报警信号并指示出发生火警的部位,便于扑灭;后者的功能是在火灾自动报警系统发现火情后,自动启动各种设备,避免火灾蔓延直至扑灭火灾。从二者的不同功能可看出它们是密不可分的。实际上有很多火灾自动报警系统同时具有自动联动系统的功能火灾自动报警系统一般由两大部分组成:火灾探测器和火灾报警器。火灾探测器安装在现场,监视现场有无火警发生;火灾报警器安装在控制中心,管理所有的火灾探测器。当发现有火警时,发出声光报警信号通知值班人员,有的火灾报警器还可启动联动设备灭火。火灾探测器探测火灾发生的原理是检测火灾发生前后某个物理参数的变化。例如:检测温度。当温度升高时,可以断定有火灾发生。一般通过检测三种物理参数的变化,判断是否有火灾发生,这三种物理参数是:烟浓度、温度和光。由此可以把火灾探测器分为感烟探测器、感温探测器和火焰探测器。而实际使用中以前两种最多。感烟探测器检测现场烟浓度的变化,判断是否有火灾发生;感温探测器检测现场温度的变化,判断是否有火灾发生。

2.2设备选型与应用

灭火药剂七氟丙烷(HFC-227ea、FM-200)是无色、无味、不导电、无二次污染的气体,具有清洁、低毒、电绝缘性好,灭火效率高的特点,特别是它对臭氧层无破坏,在大气中的残留时间比较短,其环保性能明显优于卤代烷,是目前为止研究开发比较成功的一种洁净气体灭火剂,被认为是替代卤代烷1301、1211的最理想的产品之一。其典型的防护设施主要应用于电子计算机房、数据处理中心、电信通讯设施、过程控制中心、昂贵的医疗设施、贵重的工业设备、图书馆、博物馆及艺术管、洁净室、消声室、应急电力设施、易燃液体存储区等,也可用于生产作业火灾危险场所,象喷漆生产线、电器老化间、印刷机、油开关、油浸变压器、浸渍槽、熔化槽、大型发电机、烘干设备、以及船舶机舱、货舱等。依据气体灭火设计规范GB50370-2005中4.1.7条通讯机房和电子计算机房等防护区,七氟丙烷的灭火设计浓度宜采用8%。

3车载火灾自动报警系统联合丙烷灭火设备应用

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