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篇1
主辦單位:信息產業部電子第六研究所
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:0258-7998
國內刊號:11-2305/TN
郵發代號:2-889
發行范圍:
創刊時間:1975
期刊收錄:
CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)
中國科學引文數據庫(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙獎期刊
第二屆全國優秀科技期刊
第三屆(2005)國家期刊獎獲獎期刊
篇2
我國電子技術的不斷發展,也帶動了電子技術中的變頻技術也在不斷的發展,電子交流調速中變頻技術的重要性是不言而喻的,而變頻技術最最關鍵的就是其中所包括的電子技術,電子元件是電子技術中最基礎的部分,如今,電子技術發展非常迅速,已經逐漸步入各個高新領域,成為科技含量較高的新興技術,在今后幾年,還會應用到更多的領域。
1電子技術概述
電子技術是依據電子學的基本原理,利用電子元器件設計和制造某種特定功能的電路以解決實際問題的科學,其中包括電力電子技術和信息電子技術兩大分支。在二十世紀五十年代自從晶閘管問世之后,逐漸發展出電子技術這門學科,緊接著在開辟了整流器時代,在七十年代和八十年代又發展成為變頻器時代,八十年代和九十年代電子技術又迎來高電壓和高功率為代表的半導體時代,同時這一時期也開始了低頻電子技術像高頻技術轉變的萌芽。如今,電子技術已經被廣泛運用到各個行業當中,在生活中處處都可以看見他們的身影,在各行各業都有著非常重要的價值,它所包含的內容逐漸豐富,現如今其技術已經日趨完善,迎來發展的高峰期。
僅僅以電子技術發展的綜合實力來看,我國電子技術的開發能力與發達國家相比仍有較大的差距,中國電子技術的發展要形成相應的產業規模,就必須依據中國實際發展國情,借鑒國外相關經驗,走出一條具有中國特色的道路。從研究并分析國外先進技術,逐步走上自主創新,學科交叉滲透的創新,從電子器件選擇和電路結構轉型上進行技術上的創新,這是特別有用的電子技術創新的發展。同時也應該從新材料科學的應用,設備制造過程中技術的不斷推動和促進實際應用電子技術,將產品應用、技術創新、市場營銷三個部分進行有機整合,并促進中國的電子技術強有力的發展和轉變為生產力的高度顯著,快速促進國民經濟的可持續發展。
2電子技術在行業中的應用
(1)隨著計算機技術的越來越完善,電子科學領域的電氣設備研究也發展的較為迅速,在通信行業中電源技術運用的比較多,現如今已經成為通信電源系統的必不可少的部分,一旦電源是單相或三相交流電流轉換成直流8V。然而,交換機使用的一次電源,高頻開關電源已經實現電源的穩定傳輸,同時可以實現供電的分流和效率的提高。目前,在日常生活中通信移動設備的開關穩壓器的功率容量的使用情況也逐漸增加,通常使用的是從總線上的電壓轉換為直流電壓的電源模塊的高頻隔離,不僅便于維護,易于安裝,可以大大減少損失。
(2)電子技術中,DC轉換器中的二次電源模塊已經非常的商業化,它使用的是PWM的高頻技術。隨著電子技術的不斷發展,集成電路、電源模塊也越來越高,其功率密度電源模塊的小型化的主要要求有更高的要求。
(3)變頻器中所包含的電子技術,主要是體現在交流電機變頻調速上面,這種技術在整個電力系統中起著不可替代的作用,同時還可以節能,主電路一般用于從AC到DC交換路由。通過整流器轉換為一個固定的直流電壓,高頻率逆變器由一個晶體管具有大的功率,然后,由一個可變頻率的交流輸出的直流電壓轉換成輸出。
(4)電子技術還運用在分布式電源系統。這種分布式電源系統主要是小型電源模塊和大型控制電路圖上,多數的電源系統都是由這兩個基本部分組成,采用一定的新技術,完成智能化大功率開關電源系統,強弱電進行有機結合,高功率組件的使用耗能、壓力被大大降低,生產效率將得到極大改善。該電源還具有高效節能的優點,已被廣泛應用于在各種通信設備和計算機系統的低電壓電源,分布式電源系統或一個更合適的電源,電機驅動電源擁有使用方便、體積小的特點,具有良好的發展前景,被廣泛用于高新技術領域。
3電子技術發展引用前景
中國的電子技術發展已經進入智能化和高速化,電氣產品的高速發展不僅可以節省材料,也能夠進行節能,電子技術只繼續開拓創新,為了更好地適應人們高科技時代電子技術的發展需求。創新和發展是當今電子技術的發展指引,并積極轉向高頻的方向發展,同時注重創新和發展,是電子技術發展今后發展的關鍵。達到較高的統一水平。高頻開關電源和模塊化技術的發展將帶動整個電子技術的高速發展,更好地整合高效率和高品質的電力。更多類型的電源開關電源,而不是將成為一個必然的發展趨勢。
篇3
1、電子技術應用專業學生主要學習電工技術、電子技術、信息控制、計算機技術等方面較寬廣的工程技術基礎和一定的專業知識。電子技術應用專業主要特點是強弱電結合、電工技術與電子技術相結合、軟件與硬件結合、元件與系統結合,學生受到電工電子、信息控制及計算機技術方面的基本訓練,具有解決電氣工程技術分析與控制技術問題的基本能力。
2、電子技術應用專業學生畢業后可以從事電子設備和信息系統的設計、應用開發以及技術管理等。比如,做電子工程師,設計開發一些電子、通信器件;做軟件工程師,設計開發與硬件相關的各種軟件;做項目主管,策劃一些大的系統,這對經驗、知識要求很高;還可以繼續進修成為教師,從事科研工作等。
(來源:文章屋網 )
篇4
對國內外電子技術應用設計課程教學內容特點的梳理,有助于在形成清晰對比后,挖掘出國內電子技術應用設計教學內容結構設計上的優勢與不足。在梳理的過程中,不僅針對電子技術應用設計課程,而且借助電子信息技術專業所開設課程對人才培養目標產生的影響進行分析。
1.1國內電子技術應用設計教學內容特點梳理調研結果顯示,近年來國內高校的電子技術應用設計課程主要圍繞功率放大器(簡稱功放)展開,但在具體的教學上大多停留于對電路圖的講解和簡單的試驗。這導致學生沒有能夠真正獨立地參與到設計、制作中去,頭腦里僅有一個籠統的概念,學習興趣不高;且僅按照經典電路圖進行設計、安裝、調試的設計步驟已和電子應用技術不斷創新與發展下的市場需求發生脫節。為此,部分重點高校開始著手于結合功放制造領域的前沿技術,對電子技術應用設計課程的教學內容進行改革,其直接表現是加入一些融和前沿技術的功放設計內容(表略)。整合上述高校所加入的融和前沿技術的功放設計內容的特點發現,各高校在設計課中對于前沿技術的引入各有側重(如清華大學側重于磁懸浮應用方向,北航側重于仿真技術方向,南航側重于寬帶高效E類功放設計方向,哈爾濱工業大學側重于D類音頻功放設計方向),但未能使學生的設計內容形成一個循序漸進,由淺入深的體系[3]。
1.2國外電子設計教學內容的特點美國大學的電子設計課程主要設置在工程學院和理學院。開設電子設計課程的代表學校有哥倫比亞大學和麻省理工學院。它是7門必修課程之一的,要求學生必須掌握其教學內容,目的在于希望培養學生熟練地把工學知識統一起來解決電子類實際問題的能力。在增加課程設置的難度的同時,他們對數學的要求非常高,如融入FokkerPlanck方程解分布、格林函數、偏微分方程的數值方法等。試圖在實踐的同時也注重對學生學術理論的培養。而在設計實驗的教學中,融入了企業案例討論,設計創新成敗案例,發散性電子產品設計,強調實踐中自主創新能力所占比重也是非常之大的[4]。不容忽視的是,國外代表性大學在引導學生動手創新的過程中是有一條主線貫穿的,并有天降奇想,或頭腦風暴式的思考創新。
2國內傳統電子技術應用設計
課程教學所面對的尷尬對比國外發展情況,可以發現,雖然改革開放后電子技術應用設計課程在我國得到了較快發展,但不乏發現其中存在著不容忽視的問題。從目前國內高校工程教學的側重點來看,其在教學過程中普遍以呆板的設計為主要內容,教材和教法都是圍繞這個層次展開的。但目前國內低端市場并不發達,所授內容缺乏實踐意義,因此許多學生辛苦學習之后卻難以在市場環境中得到應用,出現空中樓閣式教學的尷尬。具體表現為:(1)選材范圍狹窄、體系繁瑣。目前國內的電子技術應用設計教材,大多為傳統教材,涉及內容新穎性不強。而如果加入新型功放設計,只作簡要介紹就內容太少;如要詳細介紹,因為是新興知識,鋪墊知識較多,因此羅列介紹需要費墨不少,浪費了課程的時間。(2)教學內容抽象空泛。由于沒有實際的市場交易為對應參照,教師教的時候只能以虛擬情景來模擬,學的一方則只能依靠強記硬背,由此得到的結果及分析技巧難以與現實印證,優劣難知,也就難以喚起學生共鳴[5]。(3)現代電子設計技術凸顯不足。從科學發展邏輯來講,以復雜功放為代表的理念與技術是對傳統電子設計的一大突破。目前的教材和教法都只集中于傳統技術分析這一較窄的領域,未能抓住設計技術演進這條主線,也就不能凸顯電子技術應用設計在電子類學科發展中的重要地位。(4)教學方法單一。傳統實驗教學通常采取一刀切式的教學方式,無論實驗難易都必須完成,這使得部分學生產生畏懼心理,甚至對造成對簡單實驗都沒有勇氣去完成的情況;而實踐能力較強的學生,做完實驗后無所事事,對其他學生還會產生干擾。電子技術設計是電子專業學習的較高層次產物,有著深厚的理論基礎支撐,同時在企業活動中又有著廣泛的用途,因此一直受到廣泛的關注[6]。為此我們需要對傳統的電子技術應用設計課程的教學進行改革。既不能學習與市場現狀脫節的空中樓閣式的高難度技術,也不能僅僅滿足市場實踐現狀而忽視高難度技術的學習,需要在兩者之間形成動態權衡,更緊密地與中國技術市場實踐創新相結合,以充分發揮這門課程的理論魅力與技術威力[7]。
3電子技術應用設計課程教學內容的動態分層設計
3.1持續創新理念與動態分層設計創新是在原有資源的基礎上,通過資源的再配置,再整合(改進),進而提高(增加)現有價值的一種手段。創新也是以新思維、新發明和新描述為特征的一種概念化過程。持續創新是持續永久地拓發新思維,新想法,不斷地總結改善和提高標準。動態分層設計在于以動態發展的眼光看問題,將整個研究的課題視為一個動態發展的過程,分步驟完成,按照上一步驟的結果選擇下一步驟的行動,逐步推進不同難度層次的創新的實現[8]。
篇5
2.1極高的可靠性
因為在工業生產環境中,環境條件可能比較差,因此需要PLC具有較強的抵抗干擾的能力,并且其應該能夠在較為惡劣的環境中長時間的順利的運行。
2.2使用方便
PLC操作較為方便,對于PLC進行操作,包含了程序輸入操作與程序更改操作。許多PLC使用編程器,進行程序更改以及輸入的操作。更改程序也可以直接按照地址編號或者接點號進行順序尋找或者搜索,然后進行更改。使用PLC進行編程也十分方便,PLC有功能表圖、布爾助記符、梯形圖多種程序來進行設計語言控制。并且當系統出現故障的時候,通過軟件和硬件的自診斷,進行維修的人員能夠根據有關的故障代碼顯示和故障信號燈的指示,很快地確定故障的位置,能夠迅速地排除故障,節省修復的時間。
2.3靈活性高
PLC具有很高的靈活性。PLC采用編程的語言包括功能模塊圖、功能表圖、布爾助記符、梯形圖等,只要掌握一種語言,就能夠進行編程工作。PLC按照應用的規模不斷進行擴展,它不僅僅能夠通過增加輸出、輸入卡件來增加點數,還可以通過擴展單元來增強功能和容量,也能夠通過多臺的PLC進行通信,來擴大功能和容量。PLC操作具有靈活性,使用PLC,設計工作量將會大大的減少,安裝施工工作量以及編程工作量也會大大地減少,操作變得十分的靈活方便,控制和監視變得更加容易。
2.4機電一體化
PLC是專門用來進行工業過程控制的設備,其體積不斷減小,功能卻在不斷地完善,其抗干擾的性能逐漸增強,電氣與機械部件進行來有機地結合,實現機電一體化,將計算機和儀表電子的功能綜合到一起。
2.5適應面廣
現代的PLC系統,不僅有順序控制、計數、計時、邏輯運算等功能,還具有模擬量和數字的輸出輸入、記錄顯示、人機對話、通信、功率驅動、自檢等功能。既能夠控制一臺的生產機械、一條的生產線,又能夠控制一整個的生產過程,其適應面的范圍比較廣。
3PLC在電子技術中的應用
3.1工作環境
PLC需要環境溫度在0到55oC,在安裝時,不能夠講其放到發熱量較大的元件下方,并且四周空間應該足夠的大,方便進行通風散熱。還有為了保證PLC絕緣性能,對于濕度也有要求,空氣相對濕度應該在85%以下。PLC應該盡量地遠離較為強烈的震動源,避免振動頻率10到55Hz的連續或者頻繁振動。倘若使用的環境不能夠有效避免震動,就應該采取減震的措施,例如可以使用減震膠。同時要避免易燃和有腐蝕的氣體,例如硫化氫氣體、氯化氫氣體等。對于在空氣中存在的帶有腐蝕性的氣體或者是粉塵比較多的環境,應該把PLC放在封閉性良好的控制柜或者控制室中。PLC對電源線產生的干擾有一定的進行抵制的能力。在電源干擾十分嚴重或者對于可靠性的要求比較高的環境之中,應該安裝一臺帶有屏蔽層隔離式變壓器,來減少設備和地之間的相互干擾。通常PLC都會有直流24V進行輸出,提供給輸入端,倘若輸入端用外接的直流電源時,最好選用直流穩壓的電源。
3.2控制系統中干擾及其來源
(1)干擾源及一般分類。
對于PLC控制系統造成影響的干擾源,大多是產生于電壓或者電流急速變化的位置,其主要原因是由于電流改變出現磁場,對于設備造成電磁輻射,磁場不斷改變,產生了電流,高速的電磁產生了電磁波。一般電磁干擾按照干擾模式的不同,可以分為差模干擾和共模干擾。共模干擾指的是信號對地產生的電位差,在一定情況下,共模電壓能夠通過不對稱電路轉換為差模電壓,對測控信號產生直接的影響,導致元器件受到損壞,這一種共模干擾的情況可以稱為直流,也可以稱為交流。而差模干擾,指的是作用在信號兩極之間的干擾電壓,通常由空間電磁場于信號之間耦合感應以及由不平衡的電路轉換,形成共模干擾所出現的電壓,這樣的干擾不斷疊加于信號上,對于測量和控制精度產生直接的影響。
(2)PLC系統中干擾的主要來源及途徑。
在PLC系統在電子技術中運作時,出現干擾的來源以及途徑不同,可以將其分為強電干擾、柜內干擾、來自信號線進行引入的干擾、來自接地系統混亂時的干擾以及來自PLC系統內部的干擾。強電干擾,指的是由于PLC系統進行正常供電的電源,都是由電網來進行供電的。因為電網的覆蓋范圍比較廣,因此它會受到所有的空間每電磁干擾,然后在線路上出現感應電壓,形成強電干擾。而柜內干擾指的是在很多情況下,控制柜內部的高壓電器,比大的電感性的負載以及混亂的布線,都會比較容易對于PLC造成相當程度的干擾。而來自信號線的引入的干擾,指的是使用PLC控制系統進行連接的各個類型信號的傳輸線,除了能夠有效傳輸各類的信息外,還是會出現一定程度的外部的干擾信號。這種干擾主要能夠分成兩種途徑,首先是通過變送器進行供電的電源或者是共用的信號儀表出現供電電源亂串的電網的干擾,這經常容易被忽視。還有是信號線受到來自空間內部電磁輻射的影響,就是在信號線上產生外部的感應干擾,這種情況是比較嚴重的。由于信號引入的干擾可能會導致I/O信號的工作異常以及大大降低測量的精度,在嚴重時,將會導致元器件受到損傷。而來自接地系統混亂時的干擾,可以說,接地是能夠有效提高電子設備自身電磁兼容性的一種有效的手段。進行正確的接地,既能夠抑制電磁出現干擾的影響,還能夠抑制設備往外發出干擾,然而錯誤的接地,可能會導致十分嚴重的干擾信號,影響PLC系統,使其無法正常的進行工作。還有來自PLC系統內部的干擾,其主要由于系統內部的元器件與電路間產生的相互的電磁輻射而形成的,例如邏輯電路的相互輻射以及其對于模擬電路造成的影響,模擬地和邏輯地之間的相互影響以及元器件之間出現的相互不匹配的使用情況等。
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(2)該技術的發展
從上世紀五十年開始,電力電子技術在未來的發展中逐漸突破了傳統,開始注重全新的技術研發和制造,在起初階段第一代電力電子器件晶閘管為主要代表,該時期的產品具有體積小,耗能低的優勢,完全顛覆了過去傳統的整流器;在電路系統中,電力電子技術逐漸開始應用,而其改變了原有的電路性能,有效的降低了能耗,提高了電源的使用效率。隨著技術的進步,第二代的新器件在七十年代末期被研發出來,該器件具有了全新的自控能力,在開啟速度上也有了很大的提高。在二十世紀九十年代,電力電子技術進入了現代化發展階段,技術器件的體積和結構方面,其結構更加合理,體積朝著更小的方向發展。后來,又在集成模塊的基礎上,把應用于控制電力技術中的多種電力器件相組合,構成了集成電路。功率集成電路的出現,標示著電力電子技術邁向了高頻化和標準模塊化以及集成化和智能化的新時代。當前世界電力電子技術的發展方向更趨于現代化,開始在保障質量和用途的前提下追求節能和環保的作用與功效。
2電力電子技術在電力系統中的應用
電力系統是一個整體,在這個系統中有多個環節,每個環節都需要電力電子技術作為保障
(1)在發電環節的應用
發電環節隨著技術的進步也逐漸提高了其工作質量,最為主要的體現就是發電機組的勵磁控制和變頻調速上。在世界各國,許多大型的發電廠機組中都使用該技術進行發電控制和調節。電力電子技術的發展,使電子技術取代了勵磁控制中的勵磁機環節,使靜止勵磁實現了簡單的控制構造和高性能低成本的運作。
(2)在輸電線路中的應用
輸電線路也都是利用電力電子技術進行設置和安裝的,最為主要的體現就是應用主要體現在柔流電技術、高壓直流電技術以及靜止無功補償器等。采用電力電子裝置和控制技術對電力系統中的主要參數,如電壓、電流、相位差、功率和阻抗等進行靈活控制,最大限度地提高現有輸電線路的穩定性極限,增強系統的穩定性和安全性。第一種技術在二十世紀八十年代被研發出來,電力電子技術的使用使該技術極大的降低了損耗,而且使傳輸過程中的穩定性得到了顯著提升;第二種技術的代表是晶閘管,是在電力電子技術的發展中研發創造的,該技術的使用降低了電廠輸送電力過程中的成本;第三種技術具有高速的調控能力,在高壓線路無功補償方面的作用尤為突出。
(3)在配電過程中的應用體現
配電的大小強弱以及配電的區域等都需要通過技術進行調控,作為現代電力系統中的重要環節,也需要電力電子技術發揮作用。通過該技術能夠做到加強對電壓、電流的控制,使配電過程更加穩定,而且電力電子技術在配電過程中還發揮著解決隨時問題的作用。
(4)電力電子技術在節能方面的應用
現代電力系統在配電和傳輸過程中也在進行節能方面技術的研究和探討,電力電子技術能夠在節能方面發揮重要作用。眾所周知,電機的變頻調速可以實現大量節約電能的效果。目前,超音頻的研究和應用,為電力電子技術在節能方面的應用提供了更加廣闊的空間。在目前國家的"綠色照明工程"中,電子節能燈就是利用了高頻鎮流器的內耗低來實現的。此外,還有用于清洗半導體芯片的超聲波發生器比常規清洗器更節約電能;在特殊材料的熔煉方面,高頻的加熱設備比常規純電阻加熱設備節點30%~50%。
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電力電子技術;電力系統;應用
1引言
作為一個具有較強專業性、綜合性和系統性的技術平臺,電力電子技術其涵蓋了多個領域的專業技術內容。經過長時間的發展和變化,其被廣泛的應用于各個行業當中,極大幅度地推動了我國電力能源領域的發展。隨著科學技術的不斷發展進步,電力系統中的電力電子技術的應用范圍和深度也得到了進一步的增加。電力電子技術的應用,提高了電力系統的整體工作效率和工作性能。電力電子技術應用于電力系統的整個發電、配電、輸電已基本檢點的環節當中,是現代電力系統發展建設中的重點內容。電力電子技術應用于電力系統中,可以有效地提高變電控制的整體效果。我國電網建設工作一直在有條不紊的開展,不斷擴大的電網規模對于變電運行管理提出了更高的要求。通過電力電子技術的應用,可以實現高效、高質量、高精度、高性能的控制和管理,有效地降低了管理成本和工作難度,提高了系統運行的安全性和穩定性。在電力系統運行的過程中,電力電子技術的應用可以有效地實現對電力系統運行的實時監控和管理,有效地提高了電力系統運行中的容錯效果,減少了后期管理維護的難度和成本,讓電力系統的運行更加可靠。電力電子技術的應用通過結合先進的信息化管理技術,讓電力系統運行中的相關數據信息可以得到更加全面的收集和處理,通過計算機對相關數據進行分析處理,為管理決策的制定和計劃的編制提供科學的依據。
2電力電子技術在電力系統中的應用
第一,發電環節的應用。電力系統的發電環節是一個較為復雜的綜合性系統,其中存在多個發電組和相關設備,設備的結構相對復雜,并且整體技術含量相對較高。相關技術人員必須要具有專業的技術水平,才能完成相關設備的設計、運行、管理與維護工作。在電力系統的發電環節,應用電力電子技術,可以有效地提高整個發電系統的設備工作效率。勵磁控制是現階段廣為運用的發電機控制方式,其通過利用品閘管整流電路的方式來實現設備的連接,整個控制系統的結構相對簡單,具有較高的可靠性,并且造價成本也處于一個可接受的狀態之下,性能可以有效地滿足相關技術需求。而靜止勵磁的控制方式,則通過對勵磁機進行改造,去除慣性環節,從而達到提高穩定性和運行效果的目的??茖W的整改方案,可以更好地結合電力系統的運行規律來實現控制,讓電氣工作效率得到更好的保障。變速勵磁控制的方式,主要通過變頻設備,對于發電中機組運行速度進行相應的調節和控制,提高電力功效,讓機組的變化速率處于一個自動控制的狀態下,結合勵磁設備的控制,讓整個功率的輸出更加穩定、高效,并最大程度地降低系統的功耗,其被廣泛應用于風力發電和水力發電的過程中。在發電廠發電設備中,其發電設備的用電量是客觀存在的,并且在整個設備的耗電量中占據著一個較高的比例。為了實現對這類能源消耗問題的有效控制,變頻器的出現和應用已經被廣泛的認可和利用。變頻器通過控制,可以對發電機機組的工作頻率進行自動調節,從而實現對能源消耗的節約。在電力電子技術不斷發展的形勢下,各類變頻技術逐漸得到了更加深入的發展,并為提高發電系統的工作效率,減少能耗提供了巨大的幫助。第二,輸電環節的應用。在現代科學技術不斷發展的趨勢下,電力電子技術的發展與應用,使得越來越多的電子器件得到了生產和運用,為電力系統的發展創造了更多的平臺和支持。在輸電系統中,電力電子器件的運用,有效地對于電網穩定性進行了保障,提高了電網運行的可靠性,讓電網運行發展更加安全、可靠。在當前電力系統的輸電環節中,直流與輕型直流輸電是較為常見的兩種方式。這種輸電方式可以有效地提高輸電的容量,并且可以靈活地進行調節與控制,輸電過程較為穩定,并且實現了對長距離電力傳輸帶支持和供應。針對于不同的電力輸送需求,可以采取不同的輸電方式,讓直流輸電技術的優勢得到最大限度的發揮。隨著技術的進步,柔流輸電技術也逐漸受到了關注和應用。柔流輸電技術融合了微電子、微處理、電力電子技術、控制技術以及通信技術等多方面的技術,實現了對交流輸電的靈活控制,讓交流電網的穩定性得到了很好的保障,并有效地降低了輸電成本。柔流輸電技術通過為電網提供無功功率和感應,從而達到提高輸電效率和質量的目的。第三,配電環節的應用。在配電環節中,有效地控制是確保電能質量的關鍵。電能質量的控制需要在配電過程中對于頻率、諧波、電壓等要求進行有效地滿足,并且對干擾和瞬態波動問題的干擾進行避免?,F階段,電力電子技術應用的過程中,基于DFACTS的電能質量調節裝置的應用,可以有效地對電能質量進行保證。隨著柔流輸電系統的發展和成熟,配電質量的控制方式得到了豐富和進一步的發展。DFACTS技術可以被視為縮小版的FACTS設備技術,二者工作原理、性能、結構、功能都存在一定的相似性。隨著電力電子器件不斷發展,市場上電氣設備出現求過于供的現象,DFACTS設備市場前景廣闊,市場需求量。DFACTS設備市場介入相對容易。而且該設備的成本投入比較少,技術開發比較簡單。隨著市場不斷發展,DFACTS設備產品將進入高速發展狀態。
3結束語
總而言之,隨著科學技術水平的不斷提高,各類新技術的出現和應用,電力電子技術的發展也逐漸步入了新的階段。相關技術人員應該加強對新技術的研究和應用,對新技術的優勢進行充分的發揮,更好地促進電力系統的發展和完善,提高電力生產效率,為我國電力事業健康穩定發展做出更大的貢獻。
作者:李西娟 單位:中煤邯邢技校
參考文獻:
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(三)在網絡中的應用。網絡毫無疑問將人類的生活環境改變了人們的生活,讓人們更加方便,同時網絡也為數字電子技術的發展創造了條件,并且在網絡中的應用越來越廣泛。數字信號由于其抗干擾強,因此可以提高傳輸、儲存能力,讓信號傳播更為快捷、安全。現階段的網絡技術已經與數字電子融合并成為了信息時代的核心傳播技術,它與網絡技術的方方面面都緊密相聯,使人們的生活方式發生了翻天覆地的變化,也成為人們生活中的無法缺失的技術之一。
1、信號處理。信息技術的飛速發展使得數字信號技術大放光彩。通過模擬信號轉化為數字信號的方式,對數字信號進行處理,然后再轉化為模擬信號進行輸出。數字化在電子技術的領域已經成為了現代文明的發展標志。
2、對網絡展開信號處理機制通過數字電子技術對網絡信號處理提供優勢,并且可以進行重要信息的加密,且可以使其抗干擾能力增大,降低儲存能力。數字信號的處理可以很好的保證其不受干擾。二進制是數字信號中的一種。
3、信號數字化處理。抽樣、量化、編碼工作在信號的處理中比較重要,不易被忽視。抽樣指的是實踐中離散模擬信號,量化指的是將信號的連續劃分成離散的過程。然后通過編碼轉化成數據,然后轉化為數字信號,然后保證其在衛星及電纜電路中暢通傳輸。
4、網絡信息的處理。將數字電子技術應用于網絡信息中能夠有效提高信息的處理率,傳輸能力以及網絡信息的高效化。通過轉變、處理、傳輸的相應模擬信號,通過數字信號實現網絡通信的數字化過程。計算機、數據庫以及相關的系統都是通過技術進行信息輸送,進而提高處理效率的。
二、數字電子技術的未來
信息時代使得數字電子技術飛速發展,并迅速提升其經濟水平。在市場需求下,數字電子技術水平也越來越高,越來越成熟,實現信息產業化的升級。這些都是數字電子技術專業化程度提高、順應市場需求的表現。我國的數字化水平也在不斷的提升和發展,并在大規模編程器上實現了突破,現代科學技術的工藝水平已經發展成為了亞微米技術,芯片集成度也到達了千兆。數據的傳輸已經實現了每秒幾十億次。數字電子技術將隨著技術水平的進一步提高,不斷的自我完善,突破5PGA在EDA(電子設計自動化),從而廣泛電路技術的應用。數字電子技術的發展將實現自身與模擬電子技術的融合,從而保證新型的電子器件的研制。數字電子技術與模擬電子的融合改變了電子器件的性能,推動了新型電子器件的發展。數字電子技術的優化發展在開關電壓調節器、D類音頻放大器等設備中廣泛應用,這是模擬電子技術和數字電子技術的結合而產生的,也將會更加促進電子技術的發展。
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在2016年夏天,我去表哥家玩,在他的書桌上放著一本有關數字電子技術的書,出于好奇心,于是我就翻看了幾頁,然后我就喜歡上了數字電子技術這門課。以下是我對數字電子技術的認識。核心內容就是把一系列連續的信息數字化,或者說是不連續化。在電子技術中,信號可以根據是否連續分為兩大類:一類信號是連續的模擬信號,這類信號的特征是,無論從時間上還是從信號的大小上都是連續變化的,用于傳遞、加工和處理模擬信號的技術叫做模擬技術,處理模擬信號的電路稱為模擬電路。常用的有整流電路、放大電路等,而且研究的是輸入和輸出信號間的大小及相位關系;另一類信號是不連續的數字信號,數字信號的特征是,無論從時間上或是大小上都是離散的,或者說都是不連續的,傳遞、加工和處理數碼信號的叫做數字技術。處理數字信號的電路稱為數字電路,它注重研究的是輸入、輸出信號之間的邏輯關系而非大小和相位的關系?!伴T”電路是數字電路中最基本的邏輯元件。所謂“門”就是一種開關,它能按照特點的的條件去控制電路信號的通過或不通過。門電路的輸入和輸出之間存在一定的邏輯關系(因果關系),所以“門”電路又稱為邏輯門電路。基本邏輯關系為“與”、“或”、“非”三種。數字技術有以下特點:(1)在數字技術中采用二進制,因此凡元件具有的兩個穩定狀態都可用來表示二進制,(例如“高電平”和“低電平”),所以其基本單元電路簡單,電路中各元件對精度要求不嚴格,允許基本參數有較大的偏差,只要能區分兩種截然不同的狀態即可。這一特點,降低了數字電路對元件的要求,降低了數字電路的成本,對實現數字電路集成化是十分有利的。(2)抗干擾能力強、精度高。采用二進制的數字技術傳遞加工和處理的是二值信息,不易受外界的干擾,抗干擾能力強。另外它可用增加二進制數的數位提高精度。(3)數字信號便于長期存貯,使大量可貴的信息資源得以保存。(4)保密性好,在數字技術中可以通過一些特定的邏輯運算進行加密處理使一些可貴信息資源不易被竊取。(5)通用性強,單一元件結構和功能簡單,可以采用標準化的邏輯部件來組合構成各種各樣的數字系統。
2電路設計
2.1電路分析
邏輯功能圖如圖1所示。真值表如表1所示。邏輯表達式如圖2所示。傳統的機械手表功能單一僅有顯示時間的功能,為了使日常生活更加方便,可以在機械手表的基礎上增加幾個按鈕使其擁有更多的功能,例如顯示時間、計時、鬧鐘等。設三個按鈕為A、B、C是輸入端,Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7為輸出端顯示不同的功能規定輸入高電平為有效,輸入低電平為無效。(1)當輸入端A、B、C輸入都為低電平,輸出端Y0輸出高電平,輸出端Y1、Y2Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時顯示時間,然后輸入端A、B、C都輸入高電平,則可以更改日期,再次在輸入端A輸入高電平確定日期。(2)當輸入端A、B都輸入低電平,輸入端C輸入高電平時,輸出端Y1輸出高電平,輸出端Y0、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時顯示日期。(3)當輸入端A、C都輸入低電平,輸入端B輸入高電平時,輸出端Y2輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y3、Y4、Y5、Y6輸出低電平,此時顯示秒表,再次在輸入端B處輸入高電平,通過三極管使秒表開始計時,再在輸入端A輸入高電平,使計時停止,然后輸入端A輸入高電平使秒表清零。(4)當輸入端A輸入為低電平,輸入端B、C輸入高電平時,輸出端Y3輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y4、Y5、Y6輸出低電平,設置鬧鐘。輸入端A輸入高電平則取消鬧鐘,當輸入端B輸入高電平,輸入端A、C輸入為低電平時更改鬧鐘。(5)當輸入端A輸入為高電平,輸入端B、C輸入低電平時,輸出端Y4輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y5、Y6輸出低電平,此時熒光屏發亮。再次在輸入端A輸入高電平,輸入端B、C輸入低電平熒光屏熄滅。(6)當輸入端A、C輸入為高電平,輸入端B輸入低電平時,輸出端Y5輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y6輸出低電平,此時開啟照明功能,然后在輸入端A輸入高電平,輸入端B、C輸入低電平,關閉照明功能。(7)當輸入端A、B輸入為高電平,輸入端C輸入低電平時,輸出端Y6輸出高電平,輸出端Y0、Y1、Y2、Y3、Y4、Y6輸出低電平,此時開啟整點報時。再次在輸入端A、B輸入高電平,輸入端C輸入低電平則關閉整點報時。波形圖如圖3所示。
2.2分類模塊介紹
2.2.1“與”門介紹“與”邏輯關系是指當決定某事件的條件全部具備時,該事件才發生。如圖4所示。真值表如表2所示。規定輸入高電平為有效,規定輸入低電平為無效。(1)當輸入端A、B、C輸入低電平時,輸出端Y輸出低電平。(2)當輸入端A、B輸入低電平,C輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(3)當輸入端A、C輸入低電平,B輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(4)當輸入端A輸入低電平,B、C輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(5)當輸入端B、C輸入低電平,A輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(6)當輸入端B輸入低電平,A、C輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(7)當輸入端C輸入低電平,A、B輸入高電平時,輸出端Y輸出低電平。(8)當輸入端A、B、C輸入高電平時,輸出端Y輸出高電平。波形圖如圖5所示。2.2.2“非”門介紹“非”邏輯關系是否定或相反的意思。邏輯功能圖如圖6所示。真值表如表3所示。規定輸入高電平為有效,規定輸入低電平為無效。(1)輸入端A輸入低電平,輸出端輸出高電平。(2)輸入端A輸入高電平,輸出端輸出低電平。波形圖如圖7所示。
3總結
這一設計使我進一步了解了數字電子技術的理論知識,并且激發了我對這門課程的興趣。在這篇文章寫作的過程中,我了解到了電子技術在我們生活中的應用以及對人們生活的幫助,這使我對數字電子技術的未來更加有信心。但是我也發現自己對數電知識和電子設計軟件掌握得不夠。我認識到設計每一步都要細心認真,在一個龐大的邏輯關系中,任何一步出錯的話,都會導致后面的環節發生錯誤。初次接觸數電設計的我遇到了很多問題,在查找資料解決問題的過程中增長知識、增強解決問題和動手的能力,鍛煉我做事細心、用心、耐心的能力。在完成這篇論文的過程中我更加了解office的使用例如字體加粗,居中等基本操作。除此之外,我還體會到科技的進步,通過WPS就可以實現許多操作,例如制作文件、圖表等,讓我們的生活更加便利。同時也讓我對科技的未來產生更加美好的憧憬。對于數電技術,我認為它將會有廣大的發展前景。在未來,更加復雜的電子產品將會居主導的地位,而這些電子產品需要各種各樣的功能與之匹配。那么數字電子技術就是必不可少的,因為通過數電技術可以制造出不同芯片,以實現多種功能。所以數字電子技術勢必會有一個廣大的發展。知識如果只停留在理論階段,那么他除了應付考試別無它用,所以在之后的學習中,我會在學好理論知識的基礎上,更加注重知識的應用實踐,把自己培養成一個能獨立思考,善于實踐的綜合人才。
參考文獻
[1]閻石,清華大學電子學教研組.面向二十世紀課程教材:數字電子技術基礎(第5版)[M].北京:高等教育出版社,2006(05).
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測控技術是當今現代中的一種新型電子技術,它在不斷地進步和創新條件下,已經逐漸應用到了各行各業領域,對人們的生活及生產產生了較為深刻的影響。不僅如此,電子應用測控技術還擁有智能化、數字化、網絡化等特點,提高了測控技術的應用性。電子測控技術主要包括以下五個方面,分別是:測控軟件、程控設備、總線與接口、控制器、被測對象。系統中,每個機構都要確保其運行,只有那樣才能完整的被應用。電子測控技術并不滿于現狀,到了二十一世紀以后,大多數電子工業開始著眼于信息的技術化,這樣不僅為電子技術以后的發展奠定了堅實的基礎,而且還使人們的生活得到了很大的便利,這樣對于電子測控技術以后的發展有著重要的研究意義。
2電子技術中測控技術研究特點
2.1測控技術的智能化
智能化,測控技術的智能化主要表現在現代電子測控的應用技術中,為人類的研究做出的很多貢獻。隨著時代的變遷信息化的改進,測控技術現在也逐漸變得更加的準確,更加的智能化。眾所周知,現在信息化智能化越來越受到廣大居民的重視,各種電子產品的不斷更新換代,也讓電子技術推上風口浪尖,商家、研究者不得不提高自己產品的性能,使人們更加依賴于自己的產品或研究。測控技術的智能化為人們的生產生活帶來了諸多的便利能夠更好的滿足人們的需求,不僅如此,還能幫助工業生產提高生產效率,這樣使得電子技術更加受歡迎。智能化的發展能夠適當的幫助人們解決不必要的麻煩,現在已經成為一種熱潮。
2.2測控技術的數字化
數字化,測控技術數字化現如今已經成為一種趨勢,現在大多數信息都是通過網絡的信息數字化來傳遞的,所以說電子測控技術也不例外?,F在測控技術的數字化主要表現在三個方面:①測控技術的信號數字化;②測控技術的傳感器數字化;③測控技術的多媒體數字化。通俗的來講,其實數字化就是通過電子技術將信息變為通俗易懂的數字或者說是數據,然后再通過計算機,對信息進行處理即可。測控技術的數字化使得其電子應用技術在人們生產生活使用過程中更加的便利,更加有用的幫助人們解決想要解決的問題。在今后一段時間內,數字化將是現代化測控技術的發展趨勢。
2.3測控技術的網絡化
網絡化,測控技術的網絡化在現代社會已經普遍普及,在人們生產生活過程中已經廣泛得到應用?,F在網絡信息化具有普及、實用、滲透等特點,隨著網絡技術的不斷發展,現代測控技術的工作效率也將會大大提升。目前網絡化的特征正是體現出測控技術和計算機技術的融合,測控技術的網絡化特征在將來的發展中必將得到進一步的深化,從而促進測控技術與其他技術的融合發展。因為有了網絡化,使得電子測控技術使用起來更加的方便快捷,在生活中也更加受歡迎,因此,現如今人們的生活都離不來網絡化,對網絡都產生了極大的依賴性。這使得電子測控技術的基礎更加牢固。
3電子測控技術的應用
3.1傳感器技術
傳感器技術是目前電子測控技術的主要應用方向,隨著電子技術的發展,傳感器技術在傳感方面越來越受歡迎,成為了電子技術必不可少的主要應用之一。隨著科學技術的發展和進步,為了適應社會發展的需求,測控技術作為電子技術的重要組成部分,現如今有更多新型的傳感器崛地而起,比如智能化的傳感器、數字化的傳感器、微型的氣體傳感器以及新型的網絡傳感器。其中最為重要的就是智能化傳感器,因為現代信息化網絡化的不斷改進,人們不斷追求便捷、有效、智能化。通過對于新型傳感技術的有效應用,能夠更好地促進電子技術中測控技術的發展。傳感器技術被廣泛應用到了各個領域。比如,網絡傳感器在城市管理、航空航天、環境保護、城市管理等領域有廣泛的應用;智能傳感器主要應用于火車運行狀態的監測;而微型氣體傳感器則廣泛用于國防軍事、交通管理、化工生產等領域。
3.2虛擬儀器技術
隨著信息化智能化的發展,現如今電子測控的虛擬儀器技術越來越受廣大使用者的歡迎,電子虛擬儀器技術與電子測控技術及計算機技術相結合,在測試系統中有著必不可少的作用,屬于測控領域中的一項新型電子技術,它與現代測控技術、計算機網絡技術的融合,不僅擴大了現代科學儀器的應用范圍,還在很多高科技領域都發揮了作用。例如開發自動秧苗的分析系統,使得研究人員只是需要通過計算機就能夠看出秧苗的發展狀態和數量,能夠對秧苗的生長情況進行實時監測。再例如,利用虛擬化的測控儀器技術可以測量液力變矩器在不同壓力、不同轉速的情況下的性能變化參數。隨著電子測控技術的不斷發展,虛擬儀器技術的使用范圍也將繼續擴大,將會給人們的生活生產帶來更多的方便。
3.3遠程測控技術
隨著信息化智能化的發展,電子遠程測控技術也在逐漸步入這個信息化的時代,遠程技術主要是利用遠程測控系統與計算機結合,使電子技術進一步的為人們的生產生活提供必要的便利,同時,也使工業、科技、環境等方面的應用得到了更大的發展和進步。現如今,電子遠程測控技術主要包括兩個方面:專線通信遠程測控和無限通信遠程測控,其中無線通信遠程測控技術被廣泛應用于水、電、煤氣等自動抄表領域,但是由于諸多條件的限制,在實際生產的過程中都是往往無法直接在現場開展測控作業,此時就需要對于遠程測控技術加以應用,專線遠程測控術應用于大型工程監測工作的開展,很多高危行業均充分利用了專線遠程測控技術來緩解行業危機。
4結語
現如今,隨著科技的發達、時代的發展,人類正在研究其他優勢以能夠滿足人類的更多的需求,給予人類更多的幫助,發揮其重要作用,由此而見電子技術在人們生產生活中的重要性。本文章以測控技術在傳感器技術、遠程測控技術、現代測控總線技術以及虛擬儀器技術中的應用為重點來概述電子技術,希望能夠為相關的研究人員提供一些理論知識的支持。為了使電子技術測控技術在人們生活中能夠更好的幫助人類更好的用于更多的研究領域,我們研究領域上的各個基層一級高級人才都在積極配合努力研究,希望以后測控技術能得到更好的發展前景,進而使更多的工業得到幫助,為社會做出更大的貢獻。我們應當加強對電子測控技術進行研究,使其促進企業及工業的生產效率得到良好的提升,進而為測控技術的發展做出更大的貢獻。
參考文獻
[1]李彥春.芻議電子技術中測控技術的應用[J].商品與質量:房地產研究,2014(4).
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隨著計算機技術的快速發展,虛擬技術已發展到相對成熟的階段,虛擬技術已經廣泛深入生活,在教學、科研、衛生、軍事等領域均有著十分重要的意義,成為人類生存和社會發展的新環境。
1 虛擬技術的概念
虛擬技術是一個很廣義的概念,我國著名院士汪成為教授把虛擬技術看作人類認識世界的幫手,認為虛擬技術是“在計算機軟硬件及各種傳感器(如高性能計算機、圖形圖像生成系統,以及特制服裝、特制手套、特別眼鏡等)的支持下生成一個逼真的、三維的,具有一定的視、聽、觸、嗅等感知能力的環境,使用戶在這些軟硬件設備的支持下,能以簡捷、自然的方法與這一由計算機所生成的‘虛擬’的世界中對象進行交互作用。它是現代高性能計算機系統、人工智能、計算機圖形學、人機接口、立體影像、立體聲響、測童控制、模擬仿真等技術綜合集成的成果。目的是建立起一個更為和諧的人工環境”[1]。
而從工程角度定義的話,虛擬技術可看作為通過使用下列一個或幾個概念或方法:硬件和軟件分區,分時,部分或全部的硬件仿真、模擬,提供服務質量(QoS)等,把計算機資源分成多個執行環境的系統框架和方法論[2]。
上世紀60年代末期,IBM在其7044機上首次實現虛擬技術(IBM M44/44X Project)[3]。計算機技術的快速發展,使得虛擬技術成為重要的研究手段廣泛應用于各學科領域的研究與實踐中。隨著電子技術與計算機技術交叉、綜合的程度越來越高,在以物聯網絡和嵌入式系統為技術發展方向的現代電子技術中,虛擬技術的應用越來越廣泛。
2 虛擬技術在電子技術中的應用
電子技術中,虛擬技術的應用可概括為三個方向:一是集成了大量虛擬儀器的軟件包的應用,通常稱之為EDA(Electronic Design Automation,電子設計自動化)技術;二是虛擬硬件技術,即借助于圖形圖像、仿真和虛擬現實等一切可用的技術,在計算機上虛擬出一個與實際硬件功能相近,且操作方法和實驗現象也相近的虛擬實驗環境;三是VM(Virtual Machine,虛擬機)技術的應用,比如VMware虛擬機等。
2.1 EDA技術的應用
EDA技術是在20世紀60年代中期從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。利用EDA工具,電子設計師從概念、算法、協議開始設計電子系統,從電路設計、性能分析直到IC版圖或PCB版圖生成的全過程均可在計算機上自動完成。
作為現代電子系統設計的主導技術,EDA具有兩個明顯特征:即并行工程(Concurrent Engineering)設計和自頂向下(Top-down)設計。其基本思想是從系統總體要求出發,分為行為描述(Behaviour Description)、寄存器傳輸級(RTL,Register Transfer Level)描述、邏輯綜合(Logic Synthesis)三個層次,將設計內容逐步細化,最后完成整體設計,與傳統設計方法比較,這是一種全新的設計思想與設計理念。
EDA軟件包在電子技術的虛擬實驗教學方面體現出了巨大的優勢,最重要的是由于其提供了種類齊全、功能強大、界面真實、設置方式真實的虛擬儀器,諸如萬用表,示波器,頻率計,LED顯示等,一些軟件諸如NI公司的Multisim,還包括有安捷倫示波器,安捷倫萬用表,安捷倫信號發生器,泰克示波器等實際產品的虛擬界面,其操作界面和操作方式完全與實際器件一樣。這些虛擬儀器的使用,較大程度增加了學生在虛擬實驗過程中的真實感。
目前,EDA技術更多地指數字集成電路的設計自動化,模擬電路以及混合電路設計自動化的發展尚不夠成熟。尤其是射頻電路設計,因為要涉及到復雜的數學理論,導致其分析過程更加復雜,所以尚沒有成熟的設計自動化軟件。
2.2 虛擬硬件技術的應用
虛擬硬件技術在電子技術中的應用,則主要體現為虛擬實驗室的建設。虛擬實驗室的建設目前主要有純軟件仿真形式、可直接操作遠程實驗室實驗過程的虛擬實驗室兩種形式。
2.2.1 純軟件仿真形式的虛擬實驗室
純軟件仿真形式的虛擬實驗室是利用仿真軟件來模擬實驗的全過程,不涉及具體的實驗硬件設備,如圖1所示。
與單機版的仿真軟件相比,這類實驗室采用C/S模式,在其服務器上設計并存儲進行實驗的仿真代碼,用戶只需在客戶端的實驗操作界面上操作,即可實時地發送參數信息、接收仿真結果數據。這類虛擬實驗室因其實驗界面與仿真算法獨立,易于設計與實現,方便操作,成為當今虛擬實驗室的主流。
2.2.2 直接操作遠程實驗室實驗過程的虛擬實驗室
這種虛擬實驗室是通過客戶端操作直接控制遠程實驗室的實驗設備運行,獲取真實實驗數據,架構如圖2所示。
這類實驗通常具有視頻和音頻反饋,使用者通過計算機可以實時地觀察實驗地運行,也可以調整實驗相應的參數,從而遠程操控實驗室的實驗過程。此類實驗形式不但有效地利用了有限的實驗室資源,而且具有很好的實驗效果,成為解決遠程教育中實驗設備緊缺、實驗效果難以保證等問題的一種很好的方法,是目前虛擬實驗室研究開發的一個主流方向[4]。
2.3 VM技術的應用
VM技術,是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統功能的、運行在一個完全隔離環境中的完整計算機系統。
利用VM技術,能夠在一臺真實的計算機上虛擬出多臺計算機,還可以同時運行兩個或更多的操作系統,比如運行DOS、各個版本的Windows、各個版本的Linux、BeOS、Mac OS等等。虛擬機具有跨平臺性,裝載在硬件平臺上的虛擬機,它和宿主機好像是連接在同一個網絡中一樣。用戶通過虛擬機提供的標準接口訪問異構資源,而標準接口的具體實現由各異構資源提供者負責落實,因此用戶感覺不到請求資源的異構性。Java VM和PVM是比較成功的采用虛擬機技術實現跨平臺、屏蔽異構性的典型例子[5]。
隨著物聯網絡和嵌入式系統的快速發展,現代電子技術已經進入了物物互聯的時代。而在物聯網絡和嵌入式系統中,無處不存在資源異構的問題,如硬件平臺的異構,基礎操作系統的異構,數據庫的異構,通信網絡的異構,以及應用程序的異構等等[5]。
這些異構的問題,使得VM技術被廣泛應用于物聯網絡和嵌入式系統中。它可利用如JVM技術將不同平臺、不同接口標準,不同通信網絡協議之間的異構性進行屏蔽[5],使得物物互聯成為現實。
在電子技術的應用中,當前應用最為廣泛的虛擬機軟件主要是VMware公司免費提供給用戶的VMware Player,該公司還有VMware Workstation等豐富的虛擬化產品[6]。其他還有諸如微軟的Virtual Box和Virtual PC,以及由我國自己設計的VMlite,它們都能在Windows系統上虛擬出多個計算機。
3 虛擬技術對電子技術發展的重要意義
近幾年來,虛擬技術在我國的應用研究和發展都十分迅速,結合虛擬技術在電子技術三個方向的應用,其重要意義可概述為以下幾個方面:
第一,虛擬技術給電子技術的工程實踐帶來了革命性的變革。
傳統電子系統的設計方法,主要基于自底向上的設計思想,設計人員必須利用底層功能模塊的組裝,才能構成較復雜系統的設計,系統調試難度高,設計效率低,設計周期較長。但EDA技術的出現,特別是自頂向下的設計思想,極大的提高了電子系統設計的效率,縮短了設計周期,使得電子設計進入了一個全新的時代。
第二,虛擬技術給電子技術教學帶來了革命性的變革。
傳統電子技術的教學是理論教學和實驗教學分開進行的,由于電子技術的實踐性強,人為地把完整的教學過程分離成了兩個環節,極大地破壞了教學完整性。而EDA軟件或虛擬實驗系統,通過計算機把教學內容、實驗設備、教師指導、學生操作等有機地融合為一體,還原了一個完整的課堂,提高了教學的有效性。
第三,虛擬技術給電子技術的應用解決了實際問題。
隨著物聯網和嵌入式系統的發展,傳統電子技術的發展受到了很大程度上的制約,一些諸如通信協議異構、數據格式異構等問題,給電子技術設計人員帶來了極大的困擾。而虛擬技術的出現,給電子技術解決上述困難提供了最為有利的幫助,使得電子設計人員更為專注電子技術本身的功能實現。
參考文獻
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篇12
1電力系統中電力電子技術的特點及應用重要性
1.1電力電子技術的現代化特點
如今,新型電力電子器件的優勢越來越明顯,它使電力電子技術不斷取得突變,逐漸擁有一系列現代化特點:一是全控化,它由普通的半控型晶閘管逐漸發展成為各種各樣的自關斷器件,這是電力電子技術的一項重大突破。自關斷電力電子器件全控化的實現大大簡化了電路,傳統復雜的換相電路被取代。二是集成化,它的分立方式與一般電力電子器件完全不同,任何全控型器件都由多個單元器件并聯而成,并在一個基片上集成。三是高頻化,它指的是由于電力電子器件實現了集成化,所以其工作速度得到了顯著的提升。四是高效率化,它主要體現在兩個方面,包括變換技術與器件,即電力電子器件不斷減少導通壓降,損耗得到降低;變換技術能加快器件開關的上升與下降過程,所以開關損耗也得到降低;器件運行狀態合理,運行效率有所提高,且軟開關技術在變換器中的應用進一步提高了運行效率。
1.2電力系統中應用電力電子技術的重要性
在繼承傳統技術優勢的基礎上,現代電力電子技術做出了一系列適應經濟社會發展需求的改變、調整,促使整個電力系統中電力電子技術扮演的角色越來越重要。一是優化使用電能,即電力電子技術不僅能保證電力系統運行正常,還能合理利用、配置電能及其他系統資源,促進電能實現10%~40%的優化,將其應用于電力系統是值得重視的。二是基于改造傳統的產業而進一步推動機電產業實現一體化發展,即隨著不斷研發新型產業、發展高端科學技術,更多產業需在投入使用之前全面實施電力電子技術的處理、加工,以確保電力系統穩定安全運行。三是為發展變頻化、高頻化提供方向,即為使機電設備、儀器等能在縮小體積的基礎上調整并提高其響應電力系統的速度,就需突破傳統工頻運作模式的限制,分析、研究電力系統的變頻化技術、高頻化技術,以支撐電力系統運行。四是電力電子技術正在朝著智能化的方向發展,它需要在信息、功率和諧發展的環節堅持促進電力電子技術與微電子技術的一體化進程,以推動整個電力系統盡早實現二次改革。
2電力系統中電力電子技術的具體應用
2.1應用于發電系統
在電力系統的發電系統中應用電力電子技術的主要目的在于使多種設備能改善運行特性,包括發電機組等,主要有大型發電機靜止勵磁控制、發電廠風機水泵變頻調速、風力或水力發電機變速恒頻勵磁、太陽能發電控制系統等。具體而言,在發電環節應用電力電子技術主要是通過發電機組的變頻調速、勵磁控制來體現。對各大型電廠的發電機組來說,靜止勵磁系統的應用是最廣泛、最普遍的,而大力發展電力電子技術使其將勵磁機環節取代,促使靜止勵磁系統真正實現低成本、高性能的運作以及簡化的控制構造。同時,電子技術對勵磁機環節的取代使得靜止勵磁能有效地、迅速地對自身進行調節,以促進整個電力系統大大提高運作效率。
2.2應用于輸電系統
電力電子技術在輸電系統的具體應用主要包括三個方面:一是直流輸電技術的應用,即出現第一項晶閘管換流器的階段就標志著電力電子技術在直流輸電中的應用,使電力系統具備穩定性良好、輸電容量大、控制調節便捷等優勢,這是電力電子技術應用于電力系統的一大亮點,為進一步建設電網提供條件。二是柔流輸電技術的應用,即該項電力電子技術能對交流輸電的阻抗、電壓進行快速調節,為控制交流輸電的功率提供保障,使電力系統控制的穩定性得到有效的改善。同時,柔流輸電技術在電力系統中得到廣泛應用的另一個原因在于它操作方便、價格低廉,其設備較其他設備而言不僅使用方便且便宜實惠,是大多數電力企業都會選擇的電力電子設備。三是靜止無功補償器(SVC)的應用,它早在20世紀70年代就在電力系統中得到了廣泛的應用,尤其是電力系統的輸電線路補償、負荷補償。對大功率輸電系統來說,應用靜止無功補償器能有效控制電壓,同時提高電力系統的阻尼與穩定性。在設計靜止無功補償器時并沒有包括旋轉部件的內容,不會使用容量大的電容器,所需無功功率的獲得主要是通過電感器來實現,通過迅速調控電抗器來實現將無功功率的發出平滑轉變成吸收的目的。
2.3應用于配電系統
在配電系統中,電力電子技術的應用主要是指用戶電力技術的應用,目的在于提高供電質量、增強供電可靠性。當下,配電系統的任務在于保證正常供電,使正常供電的連續性不受到妨礙,同時想方設法提高電能質量。如今,用戶電力技術依舊是控制電能質量的最新電力電子技術,不僅能滿足電壓、頻率、諧波以及不對稱度等要求,還能對各種瞬態的干擾、波動等進行有效的抑制。用戶電力技術的功能、結構等類似于柔流輸電技術,將它應用于配電系統是未來電力電子技術應用于電力系統的重點研究領域。隨著電子設備價格不斷下降,未來的需求量將越來越大,使電力電子技術的發展也獲得良好基礎。
3結語
隨著科學技術的高速發展,電力電子技術成為發展多項高新技術的基礎,它將朝著促進經濟發展、減少電磁干擾等方向繼續改進和優化,在國民生活質量的提高方面發揮關鍵性作用,為電力系統的可持續發展提供保障,而這也是電力電子技術未來的發展趨勢。
參考文獻
[1]程鵬飛.電力電子技術的應用及發展前景探析[J].科學之友,2013(04):158+160.
篇13
測控電路;電子技術;應用
科學技術的進步讓人們感受到時展越來越快。特別是電子技術已經深深地滲入到人們的生活中,是人們賴以生存的專業技術。隨著工業自動化方向發展,電子技術中的測控技術在工業領域中得以廣泛應用。但是電子設備實際運行中會出現各種干擾源而導致測控系統的運行難以滿足技術要求。為了確保測控系統能夠處于運行可靠,就要采用相關的抗干擾技術將抗干擾措施制定出來。
一、測控系統干擾源的分析
(一)電磁干擾
當電子設備處于運行狀態的時候,就必然會在電子設備的周圍產生電磁場。其中的主要原因就在于,電子設備運行中必然會使得電壓和電流產生變化。但是,這種變化或者是連續發生的,或者是間歇性的,如果電壓和電流的變化速度過快,就會有電磁場產生[1]。電磁場中的電磁能量并不僅僅在有限的磁場范圍內,而是會以電路為主體,不斷地擴展活動范圍,由此而影響了測控電路的正常運行。
(二)地線干擾
地線具有一定的抗阻性。當電流沿著接地線流動的時候,就會使地線上有電壓產生。電流受到阻抗的影響而不斷增大,電壓也會隨之增大而導致地線的負載增加。當測控系統對電子設備進行測試的時候,如果電子設備為大功率設備,在地線中就會有強電流通過,隨之,連接電子設備的電纜上也會有電流通過,而且電纜中所流通的電流缺乏穩定性,導致每一根電纜中所流經的電流都會有所不同,這些電纜中的電壓也會各有不同。缺乏穩定性的電流和電壓的大量存在,就會產生差模電壓而影響電路的正常運行。因此,應在測控電路中增加相應的過壓保護電路,以保證整個測控電路以及測控系統的正常運行。(圖1:過壓保護電路)
(三)濕度干擾
電路處于運行中如果環境濕度過低,就會在電路周圍產生靜電效應從而對電子設備造成干擾,特別是在靜電干擾下使得測控電路中的檢測信號受到干擾而導致元器件失效,最終造成整個測控系統無法正常運行;如果環境濕度過高,就會引起元器件間的短路和PCB的焊點銹蝕,在高濕度環境的影響下則這些焊點的接觸電阻就會有所提升,而影響了使用性能的發揮。如果這些焊點處已經被銹蝕,就會導致電子元器件功能減退而引發電路短路。
二、電子測控技術的應用
(一)合理的電路設計
所有的元器件在使用之前都要做好測試,并根據實際應用需要而經過技術處理,調試合格之后方可使用。如果是邏輯元器件,要采用接地技術,以提高電路的抗干擾能力,確保電路處于正常的運行狀態。在電路的設計上,注意邏輯電路與數字電路要分別單獨使用,且要對電源線進行加粗處理。接地線要盡量選擇網狀的接地線或者環形的接地線,并在連接接地線之前,要做好加粗處理工作,以確保邏輯電路和數字電路在數據的傳輸和走向能的傳遞上保持方向上的一致[2]。在進行布線的時候,折線的角度不可以超過90度,以在電路運行中能夠對頻率很高的噪音產生抑制作用。為了避免來自噪聲的干擾,還要采用接入旁路電容的方法,即將旁路電容接入到PCB板上面的IC點。所有接入的引線都要與接受旁路處理的端口相靠近,注意接入的引線長度要合適,避免由于過長而影響技術處理效果。
(二)屏蔽技術的應用
如果是對電磁場屏蔽,就要對噪聲騷擾源使用接地導體將其包圍起來,可以對電路以有效保護。屏蔽體所使用的導線要以銅或者鋁等具有良好的導電性能的材料為主,控制好中心導線的長度,以避免其從屏蔽體中伸出過長。如果屏蔽體是網狀的,網孔要盡量小,且要采用單端接地的方式,以保證屏蔽體有效地發揮屏蔽作用。如果既具有干擾能力的電磁場具有很高的干擾強度,在設計屏蔽電路的時候,就需要采用雙層屏蔽技術。但是,這種雙層屏蔽技術在使用中需要注意要加裝濾波電路,且內屏蔽盒與外屏蔽盒之間不能夠多處連接,一點連接即可。雙層屏蔽的兩個屏蔽體之間所間隔的距離不可以太大,以確保獲得最好的屏蔽效果,而且屏蔽層之間不可以有間隙,間隙的厚度與單層屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干擾電磁波為空間電磁波,很容易對具有較高靈敏度的信號接受設備造成干擾。對這種空間電磁波可以采用金屬網屏蔽室進行屏蔽,屏蔽效能可以達到45dB至50dB。如果金屬網屏蔽室為雙層的,且有絕緣襯墊安裝在其中,所能夠獲得的屏蔽效能就可以達到75dB至95dB。屏蔽室的連接要正確,以在發揮屏蔽作用的同時,還確保屏蔽體本身能夠安全運行。此外,可同時根據電子產品的不同特性在測控電路中增加不同類型的濾波電路,可以將騷擾電磁過濾掉。(圖2:濾波電路)
(三)接地技術的應用
測控系統的接地多會采用三條地線,其一為信號地線,用于低電平電路接地;其二為噪聲地線,包括電動機的地線、繼電保護裝置的地線等等;其三為外接地線,連接在交流電源的接地線上,用于外殼、機架等接地使用。雖然接地技術可以單獨使用,但是要獲得良好的抗干擾效果,則需要與屏蔽體結合使用。如果電路處于運行狀態時,工作頻率沒有超過1兆赫,就可以將屏蔽體的接線用于一點接地設計,地線的長度要局限于信號波長的1/20[4]。如果工作頻率超過10兆赫,就可以將屏蔽體的接線用于多點接地設計。所選用的接地線要加粗,特別是連接印刷板上的接地線,要確保接電線所流過的電流要達到印刷板上所流過的電流的3倍之多。如果印刷板上為數字電路,就需要接地線的線路為閉環線路。
三、總結
綜上所述,電子技術中,測控技術屬于是新型的技術,而且隨著電子技術的發展,測控技術也在不斷地更新。各種電子設備中的測控系統往往會受到各種因素的干擾而導致系統無法可靠運行。特別是電子設備的使用功能不同,對使用環境也具有不同的要求,當然,其中的測控電路受到干擾的原因也會有所不同。這就需要提高測控電路的抗干擾能力,在測控電路的設計中加入相應的抗干擾電路,以確保測控系統處于良性運行狀態。
參考文獻:
[1]彭捷.電子技術中測控技術的應用[J].應用技術,2014(08):235-236.
[2]劉志剛.現代測控技術的發展及其應用探析[J].機電信息,2012(12):114-115.