時間：2023-10-12 09:45:55
導語：在抗電磁輻射測試的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領您探索更多的創(chuàng)作可能。
1面料的技術規(guī)格
經(jīng)紗:T/C 50/50 45S;
緯紗:T/C 50/50 45S與JC 60S/2 + 68 D 不銹鋼金屬絲按 2∶1 比例排列;
經(jīng)密:570 根/10 cm;
緯密:410 根/10 cm;
織物地組織:與組成的條紋組織。
2織造工藝
2.1工藝流程
經(jīng)紗:絡筒 ― 整經(jīng) ― 漿紗 ― 穿經(jīng)
織造。
緯紗:絡筒 ― 熱濕定捻
2.2工藝要求
2.2.1絡筒
選用Savio自動絡筒機,Uster電子清紗器。
主要參數(shù):槽筒轉速 1 200 r/min;卷繞密度 0.42 g/cm3;電清參數(shù) +200%×1.5 cm、+20%×15 cm、-15%×30 cm;后上蠟 1%。
2.2.2整經(jīng)
嚴格按照“張力、排列、卷繞”三均勻的原則來控制和掌握。一是通過適當加重張力片重量,并按前中后、上中下分區(qū)分段來配置,同時為保證邊紗張力,適當增加邊紗根數(shù),且加重邊紗張力,確保邊部卷繞良好;二是要求整經(jīng)剎車靈敏有效,但不能剎車過急,以防緊急剎車后退繞慣性使紗線互相糾纏扭結。
2.2.3漿紗
由于T/C 50/50 45S紗支細,在織造時受機械摩擦易磨斷,防止織造斷頭增加,因而最好采取上漿措施。上漿過程以被覆上漿為主,工藝路線側重“中溫、重被覆、重耐磨、求浸透、除靜電”,根據(jù)相似相容原則,主要采用以PVA為主的混合漿配方,以求達到被覆毛羽、增加耐磨性的目的。
(1)漿料選用原則
用成膜性與被覆性好的PVA 1799,同時混用低聚合度的PVA 205MB或CMC,以降低分紗阻力,減少再生毛羽,并提高混溶性。
(2)上漿工藝
所制訂的工藝措施為:中溫、重被覆、重耐磨、求浸透、除靜電。將漿液溫度控制 80 ～ 90 ℃左右,烘房溫度控制在 120 ～ 130 ℃左右,漿紗回潮率掌握在 4.5% ～ 5.0% 左右。
具體措施如下:
① 采用高壓上漿、先輕后重的上漿方案,有利于毛羽的貼伏;
② 采HRA 80°以上高硬度光面壓漿輥,以減少壓漿后二次分配;
③ 濕分絞:預烘時加裝濕分絞棒將有利于初步形成漿膜,貼伏毛羽;
④ 先分層預烘再合并烘干的烘燥方式,使得在初步形成漿膜的預烘階段紗線間有足夠的間隙;
⑤ 后上蠟 0.3%。
2.2.4織造
采用GA 747 劍桿織布機進行織造,具體工藝如下。
(1)采取早開口
① 開口清晰,有利于劍頭運動;
② 利于打緊緯紗,防止緯紗反撥;
③ 增加緯紗在織口的張力,有利于布面豐滿。
(2)選擇中型開口
由于筘的高度固定,因此改變開口動程時,上層經(jīng)紗位置隨之改變,而下層經(jīng)紗位置不變。為了利于劍桿運動,減少經(jīng)紗在織造過程中的張力波動,避免造成經(jīng)斷和緯向一直條經(jīng)縮疵點,故選擇中型開口。
3產(chǎn)品性能分析
面料中的棉、滌綸、不銹鋼金屬絲分別占 67%、30% 和3%,這樣將 3 者的優(yōu)良性能有機地結合在一起,使之具有良好的服用性能,穿著舒適、耐磨,形態(tài)記憶性能良好。
參照標準:EN 1149 1 ― 1995 《防護服 靜電性能 第1部分表面電阻檢驗方法和要求》,利用LFY 406A 織物表面比電阻測試儀,分別對面料經(jīng)、緯向進行測試,其經(jīng)、緯向平均表面比電阻為 2 700 Ω/sq和 22 Ω/sq,而普通面料的表面比電阻在 1010 Ω/sq以上。因此,此種面料具有很好的導電及防靜電能力。
參照標準:HJ/T10.2 ― 1996《輻射環(huán)境管理導則電磁輻射監(jiān)測儀器和方法》,利用電磁波輻射測試儀QX 5對所生產(chǎn)面料進行抗電磁輻射性能測試,測試織物在不同電磁波范圍內(nèi)的電磁屏蔽效能,分別對普通手機和電腦進行電磁輻射測試,測試結果分別為:120 μW/cm2和 2 400 μW/cm2,當用所生產(chǎn)面料對手機和電腦進行屏蔽測試,測試結果分別為:2 μW/cm2和 5 μW/cm2,可以看出此面料具有很好的防電磁輻射性能。
4結語
具有形態(tài)記憶功能的導電防輻射面料是利用不銹鋼金屬絲的防輻射性能與其良好的導電性能,在一定的工藝加工條件下制成的,具有一定的服用性能,耐磨、保形性好,同時又能有效地防輻射干擾,迅速安全地疏導靜電,滿足了當代人們的健康要求。
為實現(xiàn)這些性能,在研制開發(fā)過程中主要考慮到以下幾個方面。
(1)面料的經(jīng)緯紗線原料和織物組織的選擇
經(jīng)緯紗線原料的選擇主要考慮其對面料最終性能的影響,更要關注面料的防輻射和導電性能與織物的服用性能相輔相成,不產(chǎn)生矛盾,經(jīng)向采用T/C 50/50 45S,緯向采用T/C 50/50 45S與JC 60S/2 + 68 D不銹鋼金屬絲并捻線按2∶1 比例排列,使各方面的性能有效結合在一起。織物組織采用正反兩面都相同的五上一下左斜紋和一上五下右斜紋組成的聯(lián)合組織,這樣使兩面的性能完全一致,以達到穩(wěn)定的效果。
(2)緯紗的紡制與準備
由于緯紗要采用JC 60S和 68 D不銹鋼金屬絲的并捻線,在紡制緯紗的時候,先將JC 60S合股,再將合股后的紗線與 68 D不銹鋼金屬絲進一步并捻。在捻度設計方面,由于不銹鋼金屬絲的彎曲強度高,而且不易加捻,適當減小復捻股線的捻度,設計捻系數(shù)初捻為 580,復捻為 480,同時要對緯紗進行熱濕定捻。
(3)經(jīng)紗的漿紗和織造工藝設計
盡管T/C 50/50 45S紗的性能較好,但要注意以下幾個 方面:
①加工中不應破壞紗線本身的優(yōu)越性能;
②漿紗中應保證配制的漿液環(huán)保,達到應有的增強減摩要求,同時所形成漿膜包覆性優(yōu)良;
③織造工藝設計中漿膜不被破壞,不增加毛羽量,極大發(fā)揮漿紗品質(zhì)好的優(yōu)點。
(4)織造過程中要用劍桿引緯,加強對緯紗的控制力,對于JC 60S和 68 D不銹鋼金屬絲的并捻線要適當加大緯紗的張力,保證紗線處于完全伸直狀態(tài)。
參考文獻
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找出生活中的輻射源
生活中的電磁輻射源很多，主要包括家用電器、家居環(huán)境和裝修材料三大類。
家用電器
家用電器是產(chǎn)生電磁輻射的主要來源，因此需要重點防范。
1.電吹風：電吹風的輻射源位于其后端的電機部位，人們使用電吹風時，其后端距離頭部很近，很容易因為電磁輻射引發(fā)頭暈、乏力，所以在使用電吹風時應采用正確的方法，如開啟和關閉電吹風時盡量離頭部遠一點；使用時，最好將電吹風與頭部保持垂直；不要連續(xù)長時間使用等。
2.微波爐&電磁爐：二者是利用微波具有熱效應這一特征來達到加熱和煮熟食物的目的。研究表明，微波爐所產(chǎn)生的強電磁波嚴重超標可能會誘發(fā)疾病。有的機型前方按鍵板的磁場可高達30-60mG（毫高斯，數(shù)值越高輻射量越大），使用時的磁場則超過200mG。這些泄漏的微波對男性生殖系統(tǒng)的傷害尤其大，因此小男孩更應盡量避開輻射源。
3.冰箱：電冰箱是廚房中一個高磁場的所在，特別是在冰箱正在運作、發(fā)出嗡嗡聲時，冰箱后側或下方的散熱管線釋放的磁場更是高出前方幾十甚至幾百倍。用吸塵器把散熱管線上的灰塵吸掉，不但會提高冰箱的效率，也會減低家中的磁場。
4.電腦：電腦顯示器會產(chǎn)生X光輻射，顯示器背面的電線圈輻射危害也較大，如果有準媽媽是在電腦機房上班的則要注意，應盡量避免在電腦顯示器背后工作。
5.手機充電器：手機充電器、便攜式單放機在插座上的變壓器磁場也很高，所以要保持距離，以策安全。
6.手機：手機的輻射效力雖然沒有微波爐強，但也可以對人體造成危害。日常生活中減少手機輻射較有效的方法是使用耳機接聽電話。
除此之外，像吸塵器（200mG）、無繩電話（200mG）、電須刀（100mG）、電熱毯（100mG）等也都是電磁污染的重點罪魁，需要我們在使用時格外注意，盡量減少電磁輻射對身體的傷害。
家居環(huán)境
對于電器的電磁輻射，人們普遍還會有所防范，但是對于家居環(huán)境的電磁輻射，很多人卻很容易忽視。電燈在家庭生活中必不可少，而每件燈具其實都有電磁輻射，選擇燈具的時候必須購買合格產(chǎn)品。一度有報道稱，有網(wǎng)友做了測試，節(jié)能燈打開后周邊電磁輻射驚人。后經(jīng)證實，市面上的絕大多數(shù)節(jié)能燈均符合對人體輻射安全的要求。但應注意的是，使用節(jié)能燈時，人不要離得太近?？偟膩碚f，熒光燈的工作電壓高，頻率也高，所以輻射相對大一點，而LED燈工作的電壓低，輻射小一些，但它的顯色系數(shù)比較低，會累眼一點。
裝修材料
在所有裝修材料中，電磁輻射最大的就是天然裝飾石材，有部分石材具有放射性污染，而由工業(yè)廢渣制成的煤灰磚、礦渣磚等建筑材料，也存在放射性超標的現(xiàn)象。所以室內(nèi)裝飾應盡量少用大理石、花崗巖等天然石材。無論是購房或租房，都應先徹頭徹尾地做輻射檢查，盡量避免生活在不健康的環(huán)境中。
就地板材料而言，現(xiàn)在人們出于環(huán)保的考慮，很少使用石材，而以瓷磚和木地板居多。這兩類材料相對輻射較小，尤其是木地板。需要提醒大家的是，瓷磚越白，往往輻射越大，拋光磚中超白磚的輻射更強。所以不管它是一線品牌還是三線品牌，買瓷磚尤其是地磚，不要買太白的，危害會小一些。
輻射過度的癥狀表現(xiàn)
電磁輻射危害人體主要有三方面：熱效應、非熱效應和累加效應。熱效應會引起人體升溫，從而引發(fā)心悸、頭漲、失眠、心動過緩、白細胞減少、視力下降等癥狀。
非熱效應則會對人體的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)造成影響，引發(fā)心動過緩、竇性心率不齊、嗅覺下降、免疫功能變差、內(nèi)分泌失調(diào)等癥狀。嚴重時，還會誘發(fā)癌癥。
遭受熱效應和非熱效應損傷后，如果人體沒來得及進行自我修復就再次受到電磁輻射，其傷害程度就會發(fā)生累加，導致更為嚴重的癥狀。
如何監(jiān)測居室輻射
最簡單可行的方法是用收音機來監(jiān)測，方法如下：關閉屋里的所有電器，打開收音機，最好是有多波段的，選幾個波段來回調(diào)臺，聽聽雜音，雜音大說明輻射大，反之則輻射小，對比方法是在屋子里和在屋子外面。
當然，最可靠的方法還是請專業(yè)機構進行電磁輻射檢測，他們會用專業(yè)的檢測設備測出居室內(nèi)電磁輻射的準確情況。如果超過國家規(guī)定標準，就要及時采取措施進行改善。
防控輻射的食物
電磁輻射無處不在，想要徹底擺脫它是不可能的，我們能做的就是盡可能地降低它的危害，而食物就是用來對抗輻射的一大利器。
1.含膠原彈性物質(zhì)的食物：海帶是放射性物質(zhì)的克星，可減輕同位素、射線對機體免疫功能的損害，并抑制免疫細胞的死亡。海帶中含有的膠質(zhì)、動物皮膚和脊髓中的膠原物質(zhì)都有一種黏附作用，可以把體內(nèi)的輻射性物質(zhì)黏附出來排出體外。
代表：海帶、紫菜；動物的皮膚、骨髓。
2.含維生素E、維生素C的食物：維生素E和維生素C都具有抗氧化作用，可以減輕電腦輻射導致的過氧化反應，就像給我們的皮膚穿上了一層“防輻射衣”，從而減輕對皮膚的損害。
代表：各種豆類、橄欖油、葵花子油；芥菜、卷心菜、蘿卜等蔬菜；鮮棗、橘子、獼猴桃等新鮮水果。
3.含維生素A、β胡蘿卜素的食物：維生素 A和β胡蘿卜素能很好地保護眼睛。長期食用胡蘿卜，能使人體少受輻射和超量紫外線照射的損害。國外還將天然胡蘿卜素用于化妝品中，發(fā)揮其防輻射和抗衰老的作用。
代表：魚肝油、動物肝臟；雞肉、蛋黃；西蘭花、胡蘿卜、菠菜等蔬菜。
4.含硒的食物：微量元素硒具有抗氧化的作用，它通過阻斷身體過氧化反應而起到抗輻射、延緩衰老的作用。
代表：芝麻、麥芽和黃芪；酵母、蛋類、啤酒；龍蝦、金槍魚等海產(chǎn)品；大蒜、蘑菇等。
5.含脂多糖、維生素A原的食物：脂多糖、維生素A原能促進體內(nèi)毒物的排泄、加速新陳代謝，可有效抵抗各種形式的污染。
代表：綠茶、綠豆等。
減少輻射有妙招
在印象中，不少植物都有降低電磁輻射的作用，比如黃金葛、吊蘭、蘆薈、綠蘿等，尤其是仙人掌、仙人球這類多肉植物，更是被稱為防輻射植物中的代表。但最新的說法卻是所謂的“防輻射植物”在凈化空氣、吸收甲醛等方面或許有一些功效，但在防電磁輻射上，還沒有任何科學依據(jù)能證明其有效性。既然植物不靠譜，那么除了飲食之外，還有什么減少輻射傷害的妙招呢？
1.用水吸電磁波。因為水是吸收電磁波的最好介質(zhì)，可在電腦的周邊多放幾瓶水。不過，必須是塑料瓶和玻璃瓶的才行，絕對不能用金屬杯盛水。
2.別讓電器扎堆。不要把家用電器擺放得過于集中，特別是電視、電腦、電冰箱不宜集中擺放在臥室里，以免使自己暴露在超量輻射的危險中。
3.不要在電腦顯示器背后逗留。電腦的擺放位置很重要。盡量別讓屏幕的背面朝著有人的地方，因為電腦輻射最強的是背面，其次為左右兩側，屏幕的正面反而輻射最弱。
4.減少待機。當電器暫停使用時，最好不讓它們長時間處于待機狀態(tài)，因為此時產(chǎn)生的微弱電磁場時間一長，也會產(chǎn)生輻射積累。
5.注意衛(wèi)生。室內(nèi)要保持干凈良好的環(huán)境，如舒適的溫度、清潔的空氣等，同時要及時洗臉洗手。電腦顯示器表面存在著大量靜電，其聚集的灰塵可轉移到臉部和手部皮膚處，時間久了，易發(fā)生斑疹、色素沉著，嚴重者甚至會引起皮膚病變等，因此在使用電腦后應及時洗臉、洗手。
【關鍵詞】Fe3O4-炭黑復合材料；制備；原位化學共沉淀法；吸波性能
1、引言
電子和通信設備正向著高頻、密集、靈敏及多樣化發(fā)展，這不僅引電磁環(huán)境污染和發(fā)電磁波干擾，嚴重時導致電磁信息泄漏，成為敵方偵察的線索[1-3]。為降低電磁干擾和電磁泄漏，需提高陣地的抗電磁干擾能力。重量輕、厚度薄、價格低、寬頻段、強吸收、高性能的電磁波屏蔽和吸收材料的研制和開發(fā)意義重大[4，5]。
從目前吸波材料研究情況看出，復合材料能夠在較寬頻段達到理想的吸收[6-10]。其中耐氧化的炭黑復合吸波材料的開發(fā)逐漸受到重視[11]。Fe3O4本身往往只能吸收有限頻帶的電磁波，很難達到寬頻帶吸收的目的[12]。
2、實驗
原位化學法制備Fe3O4-CB，X-射線衍射實驗采用日本Rigaku D/Max-RC X-射線衍射儀，激光源為Cu-Ka射線（λ=0.15405nm，45.0kV，50.0mA），掃描范圍為10°～80°；樣品的表面形貌分析采用日本HITACHI公司生產(chǎn)的S-4800掃描電鏡進行，掃描電壓為20.0kV；電導率的測試使用SDY-4型四探針測試儀；吸收劑以50Wt%與粘結劑石蠟復合，厚度為2.00mm；吸波性能根據(jù)傳輸線理論計算得到。
3、結果與討論
3.1Fe3O4和炭黑的組成及形貌
Fe3O4的負載量增加的時候，F(xiàn)e3O4在復合材料中的衍射峰質(zhì)檢變得明顯。
圖2a）、b）分別是所選炭黑和共沉淀法制得的Fe3O4樣品的SEM圖，圖2a）中的插圖是炭黑一個聚集體形貌。圖2b）顆粒粒徑分布在30～40nm。從圖2c）可以看出，所制備的Fe3O4-CB粒徑均勻，插圖為Fe3O4-CB聚集體形貌。
炭黑的表面粗糙度，即孔隙性也影響炭黑的導電性。所以，導電性能好的炭黑要具備粒子小、結構高、表面純凈、粗糙多孔的特點。
3.2Fe3O4-炭黑復合材料的電磁性能
從圖3曲線看出，在2～18GHz純Fe3O4樣品在17.4GHz有一吸收峰，其峰值為-6.2dB。Fe3O4與CB的質(zhì)量比為1：1，2：1，3：1，4：1，5：1，2：3的六個樣品的吸收峰位置均出現(xiàn)在Fe3O4與CB最大峰之間，其中4：1的樣品在12GHz達到最大吸收峰-37.3dB。
4、結論
本文研究了復合吸波材料Fe3O4-CB的電磁頻譜及微波吸收特性。結果發(fā)現(xiàn)，當Fe3O4與CB以質(zhì)量比4：1復合時，樣品厚度為2mm時最大吸收值為-37.3dB，10dB以上的吸收帶寬能夠達到3.0GHz。另外，通過對Fe3O4-CB中CB和Fe3O4的質(zhì)量比進行控制，從而對吸收頻帶實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
參考文獻
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關鍵詞 變壓器；局部放電；檢測方法
中圖分類號TM41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0028-02
電力變壓器作為電力系統(tǒng)中的主要組成設備，它的正常運行情況關乎整個電網(wǎng)的正常運行，一旦變壓器發(fā)生故障，將會導致大范圍停電，由此造成巨大的經(jīng)濟損失。而局部放電目前已經(jīng)成為引發(fā)變壓器故障的重要原因之一。因此，對變壓器局部放電進行檢測至關重要。鑒于此，筆者根據(jù)多年的工作實踐經(jīng)驗，分析了局部放電造成的危害以及主要的放電形式，提出了幾種常見的變壓器局部放電檢測方法，僅供借鑒參考。
1 變壓器局部放電的原因分析
其一，由于變壓器中的絕緣體、金屬體等常會帶有一些尖角、毛刺，致使電荷在電場強度的作用下，會集中于尖角或毛刺的位置上，從而導致變壓器局部放電；其二，變壓器絕緣體中一般情況下都存在空氣間隙，變壓器油中也有微量氣泡，通常氣泡的介電系數(shù)要比絕緣體低很多，從而導致了絕緣體中氣泡所承受的電場強度要遠遠高于和其相鄰的絕緣材料，很容易達到被擊穿的程度，使氣泡先發(fā)生放電；其三，如果導電體相互之間電氣連接不良也容易產(chǎn)生放電情況，該種情況在金屬懸浮電位中最為嚴重。
2 局部放電的危害及主要放電形式
2.1 局部放電的危害
局部放電對絕緣設備的破壞要經(jīng)過長期、緩慢的發(fā)展過程才能顯現(xiàn)。通常情況下局部放電是不會造成絕緣體穿透性擊穿的，但是卻有可能使機電介質(zhì)的局部發(fā)生損壞。如果局部放電存在的時間過長，在特定的情況下會導致絕緣裝置的電氣強度下降，對于高壓電氣設備來講是一種隱患。
2.2 局部放電的表現(xiàn)形式
局部放電的表現(xiàn)形式可分為三類：第一類是火花放電，屬于脈沖型放電，主要包括似流注火花放電和湯遜型火花放電；第二類是輝光放電，屬于非脈沖型放電；第三類為亞輝光放電，具有離散脈沖，但幅度比較微小，屬于前兩類的過渡形式。
3 變壓器局部放電檢測方法
變壓器局部放電的檢測方法主要是以局部放電時所產(chǎn)生的各種現(xiàn)象為依據(jù)，產(chǎn)生局部放電的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)電脈沖、超聲波、電磁輻射、氣體生成物、光和熱能等，根據(jù)上述的這些現(xiàn)象也相應的出現(xiàn)了多種檢測方法，下面介紹幾種目前比較常見的局部放電檢測方法。
3.1 脈沖電流檢測法
這種方法是目前國內(nèi)使用較為廣泛的變壓器局部放電檢測方法，其主要是通過電流傳感器檢測變壓器各接地線以及繞組中產(chǎn)生局部放電時引起的脈沖電流，并以此獲得視在放電量。電流傳感器一般由羅氏線圈制成。主要優(yōu)點是檢測靈敏度較高、抗電磁干擾能力強、脈沖分辨率高等；缺點是測試頻率較低、信息量少。
3.2 化學檢測法
化學檢測法又被稱為氣相色譜法。變壓器出現(xiàn)局部放電時，會導致絕緣材料被分解破壞，在這一過程中會出現(xiàn)新的生成物，通過對這些生成物的成分和濃度進行檢測，能夠有效的判斷出局部放電的狀態(tài)。這種方法的優(yōu)點是抗電磁干擾較強，基本上能夠達到不受電磁干擾的程度，也比較經(jīng)濟便捷，還具有自動識別功能；但該檢測方法也存在一些缺點：由于生成物的產(chǎn)生過程時間較長，故此延長了檢測周期，只能發(fā)現(xiàn)早期故障，無法檢測突發(fā)故障，并且該方法只能進行定性分析，無法實現(xiàn)定量判斷。另外現(xiàn)在使用的氣體傳感器對檢測到的所有氣體都較為敏感，致使檢測的準確性不是很高。
3.3 光測法
由于局部放電會產(chǎn)生光輻射，光測法主要是針對局部放電時產(chǎn)生的光輻射進行檢測。通常情況下變壓器油中發(fā)生放電時所產(chǎn)生的光波長度均不相同，試驗結果表明光波的長度一般在500nm~700nm這一區(qū)間范圍，當光電發(fā)生轉換后，根據(jù)光電流的特性，能夠對局部放電進行識別。
3.4 超高頻檢測法
變壓器在發(fā)生局部放電時都會出現(xiàn)正負電荷中和的現(xiàn)象，并且伴隨這一現(xiàn)象都會形成一個陡的電流脈沖向周圍輻射電磁波。該方法主要是通過對變壓器內(nèi)部產(chǎn)生局部放電時所發(fā)射的超高頻電磁波進行接收，從而達到對局部放電的定位和檢測。這種檢測方法的主要優(yōu)點是測量頻率比較高、檢測頻率范圍可以調(diào)節(jié)、抗電磁波干擾性能強、靈敏度較高等。
3.5 射頻檢測法
該方法主要是通過利用電流互感線圈從變壓器的中性點進行測量獲取信號，測量的信號頻率通常能夠達到3萬kHz，從很大程度提高了局部放電的測量頻率。主要優(yōu)點是射頻檢測系統(tǒng)安裝方便，檢測設備不會改變變壓器的運行方式；其缺點是由于射頻檢測只能對單一的信號進行分辨，無法準確的判斷三相變壓器局部放電信號的總和，因此，不適合三相變壓器的局部放電檢測。
3.6 紅外熱像法
該方法主要是通過紅外線測量儀器對變壓器中局部放電時所產(chǎn)生的電熱能量轉換來實現(xiàn)檢測局部放電區(qū)域內(nèi)的溫度變化達到檢測的目的。主要優(yōu)點是紅外線儀器操作簡便，并且測出的結果直觀準確；其缺點是只能對變壓器表面的局部放電進行檢測，無法檢測到變壓器深處的故障，只適合定性測量，目前尚不能用于定量測量。
3.7 超聲波檢測法
這種方法主要測量的是變壓器局部放電時所產(chǎn)生的超聲波信號。通過利用安裝在變壓器油箱上的超聲傳感器對變壓器局部放電產(chǎn)生的超聲波進行接收，并以此來確定變壓器局部放電的位置和大小。該方法可以同時適應在線和離線檢測，且檢測結果相同；其缺點是不能進行定量判斷，只能作為輔助測量。
4 結論
本文簡要地分析了電力變壓器局部放電形成的原因，同時對局部放電的危害以及主要的放電形式作了闡述，并對目前較為常見的幾種變壓器局部放電檢測方法進行探討，希望能夠對今后電力變壓器的局部放電檢測提供參考。
參考文獻
1系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)由集成測溫模塊、數(shù)據(jù)處理器和管理軟件構成，包括多個傳感模塊、多臺光纖測溫主機、1個串口服務器、1臺數(shù)據(jù)服務器、1臺計算機和1臺工控主機，結構框圖如圖1所示。
1.1集成測溫模塊集成測溫模塊是傳感探頭、光纖與光電轉換器三合一模塊，以光纖為基礎，三者集成為一體。傳感器探頭利用復合反射的原理不僅實現(xiàn)了更大范圍的線性度，而且結構更加簡單牢固，實現(xiàn)了超小型化，安裝更加方便靈活；傳感器探頭制作在光纖的一個端頭，與傳輸光纖無縫連接，與外界只進行熱交換，抗壓、抗沖擊、抗震動和抗電磁干擾能力很強。光電轉換器不僅提供光源還將反射光提取出來轉換成攜帶溫度信息的電信號，該功能端的光路部分和電路部分是可拆裝的，用密封墊通過機械固定合成一體，可放置在光纖測溫主機中。集成測溫模塊通過485輸出口與光纖測溫主機相連。
1.2數(shù)據(jù)處理器數(shù)據(jù)處理器由光纖測溫主機和數(shù)據(jù)庫服務器組成。光纖測溫主機可在設定時限內(nèi)巡回測量多個集成測溫模塊送來的溫度信息，并對這些信息加以處理，然后在傳送給數(shù)據(jù)庫服務器。多臺光纖測溫主機通過串口服務器與數(shù)據(jù)庫服務器進行通信，數(shù)據(jù)庫服務器和光纖測溫主機之間采用MODBUS規(guī)約或TCP/IP協(xié)議進行通信，具有顯示當?shù)財?shù)據(jù)、報警信息和上傳功能等。
1.3管理軟件管理軟件分為站內(nèi)客戶端軟件和遠程Web管理軟件，客戶端軟件安裝在站內(nèi)的工控機上，可在本地實現(xiàn)對光纖測溫系統(tǒng)的實時在線監(jiān)測；Web管理軟件安裝在遠端的操作員工作站上，可通過瀏覽器訪問軟件來實現(xiàn)對光纖測溫系統(tǒng)的實時在線監(jiān)測。該管理軟件能實時地從數(shù)據(jù)處理器獲取數(shù)據(jù)，用戶能隨時調(diào)用這些數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析、歷時曲線、實時曲線和用戶管理等功能在軟件中均有體現(xiàn)；文字提示報警、燈光報警、聲音報警和短信息提示報警也全都可以由該軟件來控制。工作人員可實時地了解到高壓開關柜內(nèi)監(jiān)測點的溫度變化情況，這樣能及時有效地預防和控制電氣事故的發(fā)生，保證高壓電力設備的安全、穩(wěn)定。
2系統(tǒng)主要參數(shù)特性
系統(tǒng)主要參數(shù)如下：①檢測溫度范圍為40℃~110℃。②測量精度為±3℃。③光纖測溫主機監(jiān)測點個數(shù)≤12。④光纖測溫主機的巡回測量的周期＜20s。⑤光纖測溫主機與數(shù)據(jù)服務器的通訊方式為MODBUS或TCP/IP。⑥輸入電壓適用范圍為85~265V。⑦報警歷時事件記錄，只受硬盤容量限制。⑧系統(tǒng)管理軟件可管理的設備容量個數(shù)≤200。
3系統(tǒng)特點
系統(tǒng)主要特點如下：①系統(tǒng)光信號只受溫度調(diào)制，不受其它因素影響，避免了光纖光柵測溫系統(tǒng)溫度、振動交叉敏感的問題，提高了測量精度。②能在線監(jiān)測確定點的溫度，傳感器探頭與監(jiān)測點直接接觸，提高了測量準確度。③系統(tǒng)軟件除可實時顯示測試點溫度外，還具有溫升預警、傳感模塊壽命告警功能。當溫度變化速率超過正常值（即產(chǎn)生預警）時，能提前獲取故障信息并及時處理，避免事故的發(fā)生；當系統(tǒng)測量精度接近超限或光源使用壽命將臨，維護人員能提早更換傳感模塊相應部件。④系統(tǒng)軟件擴展性、移植性強，能與MSSQLServ-er、Sybase等多種數(shù)據(jù)庫接口。⑤超強的SCADA應用處理功能，使軟件更加專業(yè)化、用戶操作更加方便。⑥系統(tǒng)硬件電路采用了高性能的CPU芯片，具有集成化程度高和運行速度高等特點，而且在電路設計和結構設計中采用了多種有效抗干擾措施，這樣使得系統(tǒng)在抗電磁輻射、抗高頻干擾、抗快速瞬變干擾和抗靜電放電干擾的性能指標達到或優(yōu)于國家標準。⑦系統(tǒng)結構簡單，成本低廉，維護量小。
4結束語
Abstract: Based on the principle and structure of electronic energy meter and electronic transformer which is the core of energy measurement，the fundamental differences between electromagnetic meter and induction meter and advantages of electric energy metering are discussed and the realization of its automated power meter reading and the practical significance of metering management modernization are pointed out.
關鍵詞：電子式電能表；電子式互感器；原理；優(yōu)勢；計量抄表自動化
Key words: electronic meter; electronic transformer measurement; principle; advantages; automated meter reading
中圖分類號：TH71 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2010）36-0192-02
0引言
20世紀80年代，隨著電能表電子化進程的開啟，特別是電能計量專用電子芯片的開發(fā)應用，使電能表電子化技術越來越成熟、性能越來越完善、精度越來越高、安全可靠性越來越強。
隨著電子技術在電能計量裝置上的運用，電能計量逐漸邁入精細化、數(shù)字化、智能化時代，極大地推動了電能計量技術的進步。
1電能計量電子化先進性和可擴展性
電能的計量通過電能計量裝置來實現(xiàn)。電能計量裝置包括電能表、計量用的電壓、電流互感器及其二次回路，以及計量箱柜等，其核心是電能表和互感器。
1.1 電子式電能表基本原理、具有的優(yōu)勢及計量特性
1.1.1 電子式電能表的基本原理
電子式電能表是采用電子線路和大規(guī)模集成電路完成信息量的處理、通信等，實現(xiàn)電能量的精確計量，在原理和結構上與感應式電能表有著本質(zhì)的區(qū)別。電子式電能表內(nèi)部結構如圖1所示，由中央處理器及其電子元器件組成的輸入部分和輸出部分構成。輸入部分主要包括采樣、計量等單元，輸出部分包括顯示、繼電器控制等單元，既是輸入又是輸出的包括通信、存儲、預付費處理等單元。
采樣單元包括電流采樣和電壓采樣，電能表計量單元的電壓輸入采用相線和零線之間的電阻網(wǎng)絡分壓或電壓互感器降壓采樣；電流采樣采用錳銅分流器或者電流互感器采樣。
計量單元通過A/D轉換器對來自電流和電壓傳感器的電壓信號轉換為數(shù)字信號，經(jīng)乘法器輸出一個與一定時間內(nèi)平均功率成正比的直流電壓信號，然后經(jīng)U/f轉換器轉換為相應的脈沖頻率信號，經(jīng)中央處理器進行分頻、計數(shù)等處理，并在存儲器內(nèi)保存，通過顯示器顯示出一定時間內(nèi)的累計電能值。
繼電器控制單元可以實現(xiàn)失壓、缺相等報警、分合閘控制功能，與預付費處理單元相結合可實現(xiàn)對客戶的用電控制，達到先付費后用電的目的。
通信單元包括RS-485通信端口、無線接口、GPRS接口等電路，滿足無線、遠程抄表、檢測功能。這是電子式電能表相對于感應式電能表的最大優(yōu)勢和特點，是實現(xiàn)自動化抄表、遠程控制的基礎。
1.1.2 電子式電能表具有的計量特性及優(yōu)勢
電子式電能表具有感應式電能表無法比擬的優(yōu)勢。
①啟動電流小且誤差曲線平整，感應式電能表要在0.5%Ib（額定電流）下才能啟動并進行計量，誤差曲線變化較大；而電子式電能表非常靈敏，在0.1%Ib下就能啟動計量，且誤差曲線好。
②過負載能力強。
感應式電能表是利用線圈進行工作的，一般只能過負載4倍；而電子式多功能表可達過負載6～10倍而不損壞，而且沖擊過后誤差不變，過載能力強是電子式電能表的一個顯著優(yōu)點。
③準確度等級高且誤差穩(wěn)定。
感應式電能表的準確度等級一般為0.5～3.0級，并且由于機械磨損，誤差容易發(fā)生變化，而電子式電能表的準確度等級一般為0.2～1.0級，并且誤差穩(wěn)定性好。
④功能強大，易擴展。
一只功能全面的電子式多功能表可以集有功、無功電能、預付費功能、多費率時段有功電能等于一體，并能實現(xiàn)感應式電表所不能實現(xiàn)的分時計量、數(shù)據(jù)自動抄讀等功能。同時，表計數(shù)量的減少，有效地降低了二次回路的壓降，提高了整個計量裝置的可靠性和準確性?？蓴U展實現(xiàn)多種電量信息采集、實時遠程集抄集控等功能。
另外，電子式電能表還有功耗小、頻響范圍寬等優(yōu)點。
1.2 互感器由電磁式逐步向電子式方向發(fā)展
電流互感器和電壓互感器是電力系統(tǒng)進行電流和電壓測量的重要設備，目前電力系統(tǒng)計量和保護用的互感器多是電磁式的，存在體積大、笨重、鐵磁諧振、磁飽和等缺陷。而基于電子技術、微電腦技術的電子式互感器很好的解決了這些問題。
電子式互感器依賴電子元件取樣、處理乃至輸出信號，電子式互感器結合了現(xiàn)代傳感器技術、數(shù)字技術和計算機技術，可以根據(jù)需要輸出低壓模擬量和數(shù)字量，可直接用于微機保護和電子式計量設備，而且能實現(xiàn)在線檢測和故障診斷，適應了電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡化的需要。
1.2.1 電子式互感器的分類及原理
電子式互感器大致分為兩類：
①無源電子互感器，即基于光效應的互感器，直接用光進行信息變換和傳輸，與高電壓電路完全隔離。由于其處于高電位的部分不需要電源，所以稱為無源電子互感器。根據(jù)傳感器原理大致可分為基于法拉第效應式、基于Pockels效應式和基于逆壓電效應式三種。這種互感器技術較復雜、成本較高、性能不穩(wěn)定，目前尚處于研究試用階段。
②有源電子互感器，就是在常規(guī)互感器基礎上發(fā)展起來的半常規(guī)電子式互感器，如無鐵心的空芯線圈電流互感器（羅氏線圈）、帶鐵心的低功率電流互感器、電阻分壓或阻容分壓的電壓互感器等。它通過一次側的采樣傳感器對被測信號取樣，根據(jù)需要輸出模擬信號或變換為數(shù)字信號。以光纖作為信號通道，把高壓側轉換的光信號傳送到低壓側進行信號處理、還原。使用光纖進行信號傳輸，保持了光纖的高絕緣性、抗電磁干擾強的優(yōu)點。因其高壓側采樣部分需要工作電源，故稱為有源式互感器。
目前應用較廣泛的電子互感器是羅氏線圈式電流互感器和電阻分壓或阻容分壓的電壓互感器。其原理如圖3和圖4。羅氏線圈式電流互感器原理是一次電流通過羅氏線圈得到了與一次電流I1的時間微分成比例的二次電壓E，將該二次電壓E進行積分處理，獲得與一次電流成比例的電壓信號，通過微處理器將該信號進行處理、變換、分析，即可將一次電流信息變成小電壓模擬量和數(shù)字量輸出。
電子式電壓互感器采用分壓式傳感器包括電阻分壓器、電容分壓式和阻容分壓式等，將高電壓變換為小電壓信號，直接輸出或通過A/D轉換，變?yōu)閿?shù)字信號后輸出至二次設備。
1.2.2 與傳統(tǒng)的電磁式互感器相比具有明顯的優(yōu)勢
①沒有電磁飽和現(xiàn)象，測量范圍大，準確度高。一臺電子式互感器可同時滿足計量和繼電保護的需要；
②無油，不會產(chǎn)生爆炸的危險；
③體積小、重量輕，易于安裝，光電互感器的重量一般只有電磁式電流/電壓互感器重量的1/10。特別是電子式互感器易于將電流、電壓兩種互感器組合在一起，給安裝帶來很大的方便；
④無電磁輻射，損耗低，能提高能源利用率；
⑤絕緣好，漏電流小；高低壓完全隔離，具有優(yōu)良的絕緣性能和優(yōu)越的性價比，安全性高；
⑥信號傳輸系統(tǒng)抗電磁、射頻干擾能力強，頻帶寬、數(shù)據(jù)傳送量大、速度快、通訊可靠、組網(wǎng)方便，能適用電力系統(tǒng)自動化發(fā)展的要求；
⑦電子式電壓互感器、電子式電流互感器不存在開路和短路問題，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
電子式互感器是當今國內(nèi)外研究的前沿技術方向和熱點課題，隨著電子技術、計算機技術和通信技術的發(fā)展，電子式互感器將不斷完善，必將取代常規(guī)互感器，給21世紀微機保護與測、控技術帶來重大變革。
2電能計量、抄表的自動化
電能表的電子化不僅解決了感應式電能表的諸多問題，更重要的是電子式電能表具有通訊功能，可通過光纖、GPRS、無限局域網(wǎng)等網(wǎng)絡直接與后臺計算機聯(lián)網(wǎng)，經(jīng)過計算機和軟件的處理完成電能計量數(shù)據(jù)自動采集、傳輸和處理、智能控制等功能，實現(xiàn)遠程自動抄表（如圖5）。它克服了傳統(tǒng)人工抄表模式的低效率，解決了不能實時掌握負荷變化情況和進行準確的用電分析等問題。
3結語
電能計量的電子化從根本上消除了感應式電能表固有的機械磨損帶來的計量超差、電磁式互感器存在的鐵磁共振、磁飽和等缺陷，其數(shù)字化的處理更是提高了計量等級和準確度，通信技術的運用為計量、監(jiān)抄、遠程控制自動化奠定了基礎。可以說，電能計量電子化開啟了電能計量的新紀元，是電能計量史上的一次重大技術變革。并隨著電能計量電子化進程的不斷推進和廣泛運用，必將大力推進電能管理現(xiàn)代化的發(fā)展進程。
參考文獻：
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[2]孫 ，等.電能計量新技術與應用[M].北京：中國電力出版社，2010.
“600”和“50%”，從這兩個數(shù)字，可以看出石家莊科林電氣股份有限公司（下稱“科林電氣”）對科技創(chuàng)新的重視程度?！?00”是指公司從事新產(chǎn)品開發(fā)、工程設計、工藝設計及技術服務的科技人員的數(shù)目，“50%”是科技人員占員工總數(shù)的比例。
2000年，科林電氣成立。風雨兼程，16個年頭過去了?？屏蛛姎鈴膸资说男∥⑵髽I(yè)發(fā)展到上千人的大型企業(yè)，從單一的產(chǎn)品制造到如今涵蓋電氣行業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與售后服務各領域的綜合性企業(yè)?？屏蛛姎獠粩鄤?chuàng)造著一個又一個輝煌。如今，科林電氣已躋身國內(nèi)行業(yè)第一梯隊，在業(yè)界有著較高的知名度，是河北省為數(shù)不多的國家級重點高新技術企業(yè)。
從“小微”到強企，
全憑科技創(chuàng)新
這一切的實現(xiàn)，離不開科技創(chuàng)新?？屏蛛姎獬闪⒅跏且粋€技術團隊。他們刻苦鉆研，不斷探索，掌握了電氣行業(yè)細分門類領域的核心技術?！翱ㄊ筋A付費遠方終端”一項技術就為科林電氣取得了四項專利、三項計算機軟件著作權。
企業(yè)有了發(fā)展，科林人沒有滿足，而是將科技創(chuàng)新作為一以貫之的法寶，不斷探索前行。他們不斷創(chuàng)新科研管理體制、加強科技投入和人才隊伍建設，為科研人才提供了良好的科研環(huán)境和發(fā)展平臺。
值得一提的是科林電氣的研發(fā)中心。該中心是“河北省省級企業(yè)技術中心”、“河北省智能電網(wǎng)配用電工程技術中心”。研發(fā)中心現(xiàn)有研發(fā)人員140余人，擁有碩士以上學歷者占比一半以上，多名技術帶頭人為行業(yè)標委會委員，曾先后參與多項國家標準、行業(yè)標準的制定編寫，他們正逐步成為行業(yè)專家。
研發(fā)中心還采取走出去的策略，在國際和國內(nèi)建立聯(lián)系廣泛的技術創(chuàng)新聯(lián)盟，先后與西門子、清華大學、華北電力大學等保持著技術交流和項目合作，承擔了多項國家和省部級科技項目，多次榮獲省部級科技進步獎，并擁有數(shù)百項專利技術及軟件著作權登記證書。
科技創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的不竭動力。由于注重科技創(chuàng)新，近年來，科林電氣企業(yè)效益取得了突飛猛進的增長，產(chǎn)值以年均43%以上的速度遞增。目前的產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋了全國各地市場，并積極開拓海外市場，在拉美等地區(qū)有眾多項目開展。公司多次榮獲省級“科技進步獎”“優(yōu)秀高新技術企業(yè)”等稱號，2013年實現(xiàn)銷售收入4.265億元、利稅1.18億元，并在2014年被評為石家莊市“民營企業(yè)50強”。2015年初，科林電氣董事長張成鎖榮獲“巨人計劃”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團隊和領軍人物稱號，這是對科林電氣創(chuàng)新能力及在業(yè)界地位的肯定。
建立院士工作站，
企業(yè)創(chuàng)新能力更強
2015年底，科林電氣的許多職工們熱衷相傳著一則消息：“咱們公司有了院士工作站！”說者與聽著皆兩眼放光，那感覺比剛發(fā)了獎金還美。 “發(fā)獎金只能說明企業(yè)眼下的效益不錯。設立院士工作站，讓我們對未來更加充滿信心！”一位職工如是說。
院士專家工作站是中國科協(xié)發(fā)起的圍繞提高自主創(chuàng)新能力，組織和動員廣大科技工作者服務基層、服務企業(yè)，推進產(chǎn)學研結合的好創(chuàng)意、好形式。2015年底，河北省委組織部、省科技廳和省科協(xié)聯(lián)合發(fā)文，批準科林電氣等35家單位設立院士工作站。其設立的根本目的是鼓勵和吸引“兩院”院士參與河北省經(jīng)濟建設。
為了提高傳輸信號的抗干擾能力，因此將編碼信號調(diào)制在較高頻率的載波上發(fā)射，設計的技術指標要求載波頻率為50KHZ，所以采用CMOS門電路構成的脈沖調(diào)制振蕩電路。它采用四2輸入端與非門集成電路CD4011，其中YF2，YF3和R2，RP1、C2組成可控式載波振蕩器。所謂可控是指該振蕩器振蕩與否取決于YF2第6腳電平的高低。當MC145026輸出的編碼脈沖為低電平時，振蕩器不會振蕩；當為高電平時，振蕩器起振。振蕩器的振蕩頻率取決于RP1C1時間常數(shù)，調(diào)節(jié)RP1使之振蕩在40HZ。MC145026輸出脈沖對振蕩器的控制，實質(zhì)上是編碼脈沖對載波振蕩器的載波調(diào)制，YF3輸出的已調(diào)載波信號經(jīng)YF4整形后，加至由VT1，VT2組成的達林頓型放大器的基級，經(jīng)放大后驅動紅外發(fā)光二極管發(fā)出紅外載波調(diào)制指令信號。
圖3-5 脈沖調(diào)制振蕩電路和紅外發(fā)射電路
3.2紅外接收電路設計
紅外接收電路主要由紅外接收電路，解碼電路和單片機控制的譯碼及控制電路組成。
3.2.1紅外接收電路設計
雖然在設計中我們采用的是FPS-4091芯片，但由于它是由CX20106組成的，所以還是有必要對CX20106進行一定的介紹。紅外接收管PH302將光信號轉換為電信號，從CX20106的第一腳輸入，經(jīng)前置放大器，限幅放大器放大后送至帶通濾波器，帶通濾波器的中心頻率與紅外發(fā)射載波頻率相同。檢波器，積分器組成的解調(diào)電路對接收信號進行解調(diào)。施密特觸發(fā)器對解調(diào)信號進行整形，從第七腳輸出，該輸出為集電極開路電路，因此要接上上拉電阻R3，外圍器件R1，C1的參數(shù)決定放大器的增益，當R1=4.7Ω，C1=1υF時，電壓增益約為79dB，R1增大，C1減小則會使增益降低。R2確定帶通濾波器的中心頻率，調(diào)節(jié)R2可使F0的變化范圍為30KHZ—60KHZ。C3是檢波電容，一般取值為2.2υF—4.7υF。R3是上拉電阻，一般取值為1KΩ—3KΩ。
圖3-6
CX20106構成的紅外接收電路
FPS—4091是一種高靈敏度接收組件，它內(nèi)含一個紅外光電二極管和紅外接收放大電路。紅外光電二極管選用PH302，紅外接收器件采用CX20106。它的外殼用銅皮或鐵皮封裝，形成一個抗電磁干擾的屏蔽盒，外部只露出三個引腳。如下圖所示為它的內(nèi)部電路圖，它其實與CX20106構成的紅外接收電路差不多了，之所以選擇FPS—4091是因為它比CX20106更集成化，更利于我們的操作。
圖3-7 FPS—4091內(nèi)部結構圖
FPS—4091的輸出信號經(jīng)反向器放大、倒相后，經(jīng)由VD2、VD3和C7組成的整流器電路整流、濾波后輸出，可消除雜散的電磁干擾或瞬間接收到的紅外光干擾信號。
圖3-8 紅外接收電路
3.2.2 解碼電路設計
解碼電路的功能是將解調(diào)后的串行數(shù)據(jù)進行解碼，使其成為BCD控制代碼，并使控制代碼并行輸出。MC145027是與MC145026配對使用的通用接收解碼器，MC145027的內(nèi)部結構及其組成的解碼電路如圖所示。圖中數(shù)據(jù)提取電路的作用是判別和檢測輸入數(shù)據(jù)的特性；其外圍電路中R1C1組成的電路用來判定接收到的脈沖是窄脈沖還是寬脈沖，時間常數(shù)R1C1應調(diào)整為1.72*編碼器時鐘周期，即
R1C1=3.95*RTCCTC
R2、C2組成的電路用來檢測按接收到的末位信號，時間常數(shù)R2C2應等于33.5*編碼時鐘周期，即
R2C2=77*RTCCTC
這個時間常數(shù)用來判定輸入Din保留低電平的時間是否已達到4個數(shù)據(jù)周期，達到了則數(shù)據(jù)提取電路將提取到的低電平信號送到控制邏輯電路，控制邏輯電路使有效傳輸輸出端VT為低電平，此時傳輸終止。
圖3-9 解碼電路及其內(nèi)部組成圖
收到的串行數(shù)據(jù)從MC145027的第7腳輸入，經(jīng)數(shù)據(jù)提取電路判別后與序列發(fā)生器產(chǎn)生的本地地址 碼一比特一比特的進行比較。如果第一次收到的地址碼和本地地址碼相符，則將緊接著收到的4位數(shù)據(jù)碼儲存在內(nèi)部4比特移位寄存器中（不移到輸出鎖存器）。當?shù)诙问盏降牡刂反a仍與本地地址碼相符，則將新收到的數(shù)據(jù)碼與上一次存儲的數(shù)據(jù)碼加以比較，若兩次相同則控制邏輯電路使有效傳輸輸出端VT為高電平。4比特移位寄存器中的數(shù)據(jù)碼轉移到輸出鎖存器，并且在輸出鎖存器保留，直到新的數(shù)據(jù)代替它。保留在鎖存器的數(shù)據(jù)經(jīng)緩沖器后輸出，同時有效傳輸輸出端VT保持高電平。若兩次不相同或4個數(shù)據(jù)周期內(nèi)沒有收到信號，則VT為低電平。
在發(fā)送端，MC145026的地址信息和數(shù)據(jù)信息均可用三態(tài)碼來表示，但在接收端，地址可置成三態(tài)地址，而數(shù)據(jù)中的“開路”將被譯為1。因此數(shù)據(jù)信息必須是1或0。
圖3-10 封裝后的解碼電路
3.2.3 譯碼及控制電路設計
經(jīng)過解碼電路后我們采用的是單片機進行譯碼，這樣不僅硬件電路利于擴展，而且還使電路看起來簡單。用P1口的P10--P13來作為經(jīng)過解碼后的單片機的輸入，然后通過對其編程實現(xiàn)譯碼，譯碼后用P0和P1口共16個引腳來作為譯碼后的輸出去控制利用發(fā)光二極管作成的開關顯示部分。
圖3-11 單片機控制電路
圖3-12 開關指示電路
3.2.4電源電路設計
圖3-13 直流穩(wěn)壓電源的組成框圖
（1）電源變壓器：將220V，50HZ的交流電壓轉換成10V整流電路
（2）濾波電路：利用電感和電容的阻抗特性，將整流后的單向脈動電流中的交流分量濾去，是單向脈動電流變換成平滑的直流電。
（3）穩(wěn)壓電路：當電網(wǎng)電壓波動或負載的變動會導致負載上得到的直流電不穩(wěn)定，影響電子設備的性能，用穩(wěn)壓管，即采用一些負反饋方式的穩(wěn)壓電路，使之自動調(diào)節(jié)不穩(wěn)定因素，從而得到穩(wěn)定電壓本圖中二極管的作用是：放電使LM系列兩端的電壓差穩(wěn)定（約0.5-0.7V），小電容的作用是防止自激振蕩，后面的電容有存儲能的作用，5V電源的發(fā)光二極管是指示燈，供電部分輸入220V、50HZ的交流電，輸出電壓+5V，供給整個電路電源，電流最大為400mA； LM7815和LM7805負載重，功率大，加裝了散熱片，LM7915則不需要散熱片，這樣在保證了性能的同時也降低了成本，對于電容的選擇要考慮LM7815 、LM7805 和LM7915最小允許電壓降Ud，電網(wǎng)的波動。
參數(shù)計算：
（1）允許紋波峰峰值t=18*1.414(1-10%)-0.7-Ud-15=4.9V
C=I*t/U=1430μf
選取濾波電容C=2200/30μf
（2）+5V電源
允許的最大紋波峰峰值t（max）=9*1.414(1-10%)-1.4-2.3-5=2.76V
C=I*t/U=3600μf
選取濾波電容C=4700/16μf
圖3-14 電源部分電路圖
4.軟件設計
4.1譯碼控制部分的軟件編制
首先來看我們的編程思路，即程序的流程圖。我們在查詢有了解碼以后將其分為了兩組。而不是一起的。
4.1.1定義程序
#ifndef _define_h
#define _define_h
#include
#include
sbit EOC = P1^4;
#define uchar unsigned char
#endif
4.1.2主程序
#include "define.h"
uchar code disp[]={
0xFE，0xFD， 0xFB， 0xF7， 0xEF， 0xDF， 0xBF，0x7F， //P0 管腳為低電平時，發(fā)光二極管發(fā)光
0xFE，0xFD， 0xFB， 0xF7， 0xEF， 0xDF， 0xBF，0x7F //P2 管腳為低電平時，發(fā)光二極管發(fā)光
};//P0口與P2口各管腳依次為低
uchar temp，i;
main()
{
P0=0xff;P2=0xff;P1=0x00;
EOC=0;
while(1)
{
if(EOC=1)//查詢有解碼信號輸出？有EOC=1
{
temp=P1;//把P1口 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 上的解碼數(shù)據(jù)存入temp
if (temp
{
i=temp; //P0口為前8路的顯示指示，通過查表控制對應那路的顯示發(fā)光
P0=disp[i];
}
else
{
i=temp;//P2口為后8路的顯示指示，通過查表控制對應那路的顯示發(fā)光
P2=disp[i];
}
}
}
}
5．系統(tǒng)調(diào)試
在器件焊接好后我們先進行硬件調(diào)試，電源模塊調(diào)試：依據(jù)電源模塊電路圖把元器件焊接好之后，仔細檢查元器件是否焊接有誤，電路板是否存在虛焊或焊渣短路等現(xiàn)象，檢查無誤后，把穩(wěn)壓電源的一端接上單片機電源接口，打開穩(wěn)壓電源開關，調(diào)節(jié)到7V左右，接著用試觸法，把另一端與模塊電源另一端試觸，試觸時間要短，觀察穩(wěn)壓電源的電流顯示，如果電流不是很大，一般小于0.1A，證明焊接可以，如果電流很大，則要再檢查電路是否真的焊接好了。假如試觸沒有大的電流，就把穩(wěn)壓電源加到電源模塊上。把萬用表打開到20V量程檔，把萬用表的接地端，即黑表筆接到單片機插座的第20引腳上，單片機20引腳是接地的，再用萬用表的紅表筆試觸單片機的第40引腳，40端是接電源的，試觸的同時觀察萬用表，如果萬用表顯示不超過5V，則證明焊接沒有我們問題，假如電壓很高，則證明焊接還需仔細檢查，至此電源模塊調(diào)試完畢。單片機模塊調(diào)試：電源模塊調(diào)試完畢后，把元器件插座，仔細檢查無誤后，接上電源，我們利用單片機本身的程序，假如單片機是好的，電路焊接也沒有問題，我們可以觀察到8個發(fā)光二極管流水似的輪流發(fā)光，假如沒有反應，則檢查電路板和器件。把萬用表打開到蜂鳴檔，萬用表接地端接到二極管接地端，電源端接試觸接到另一端引出腳上，假如看到發(fā)光二極管發(fā)光，則證明發(fā)光二極管焊接正確。確保硬件沒有問題后，我們進行軟件調(diào)試。從而進行各部分模塊調(diào)試。
5.1紅外發(fā)射機的調(diào)試
紅外發(fā)射機的調(diào)試可以按照控制代碼---編碼---脈碼調(diào)制---紅外發(fā)射的順序進行調(diào)試。（1）調(diào)試控制代碼形成電路即鍵盤及其代碼產(chǎn)生電路時，可依次固定16路的按鍵電平為低電平，用示波器依次測試CD4067的輸出ABCD點的電平，應符合BCD碼的邏輯電平。（2）調(diào)試編碼部分時，應先將編碼時鐘頻率調(diào)到設計值，可用頻率計在MC145026的第12腳測試，然后按下第一路按鍵電平為S1，用雙蹤示波器測MC145026第12腳的時鐘波形和第15腳的輸出波形。（3）調(diào)試脈碼調(diào)制振蕩電路，應先與編碼輸出斷開，將載頻調(diào)到設計值。再與輸出相連接，使第一路按鍵為低電平，用示波器測其波形，觀察與設計預期波形是否相符。
5.2紅外接收機的調(diào)試
紅外接收機的調(diào)試應先調(diào)接收電路的增益和接收中心頻率，從使用的是通用型FPS-4091紅外接收模塊，在第二腳用示波器檢測其輸出波形是否是輸出整形后的指令碼脈沖。在紅外接收時還需要對單片機的軟件部分進行調(diào)試，看其是否符合要求。
5.3聯(lián)機調(diào)試
系統(tǒng)在連調(diào)時，可先將編、解碼電路進行有線連調(diào)，即將紅外發(fā)射器的輸出（MC145026的第15腳）與紅外接收機解碼器的輸入（MC145027的第9腳）直接相連，按各路按鍵，所對應的發(fā)光二極管能亮、滅轉換。有線聯(lián)調(diào)正確后，則可進行無線聯(lián)調(diào)。
在無線聯(lián)調(diào)時常見的故障是遙控距離較短，不滿足要求，一般可通過增大紅外管發(fā)射電流，或將幾個紅外發(fā)射管串聯(lián)發(fā)射等，還可以將紅外發(fā)射管和紅外接收管均放入黑盒屏蔽，僅在發(fā)射和接收處開個小窗口，這樣可消除雜散紅外光的干擾，使有用信號增強。
引起遙控距離較短的原因還有可能是發(fā)射的載波頻率與接收機帶通濾波器的中心頻率不一致，可試著微調(diào)發(fā)射載波的頻率，觀察遙控距離的變化，使系統(tǒng)達到最佳工作狀態(tài)。
6.系統(tǒng)功能和指標參數(shù)
6.1紅外多路遙控系統(tǒng)的功能
1、遙控路數(shù)為16路。
2、可控制設備的開關狀態(tài)，并且在接收端能判別開關信號，以發(fā)光二極管的亮、暗表示受控設備的開關。
3、工作頻率為40KHZ。
4、遙控距離不小于3m。
6.2系統(tǒng)的指標參數(shù)
在設計其載波頻率為40KHZ時，著主要取決于RC振蕩器RC時間常數(shù)即
F0≈1/（2.2(R2+RP1)C1）
調(diào)節(jié)RP1的值就可使振蕩頻率為40KHZ。
紅外多路遙控系統(tǒng)根據(jù)其所在的地理位置不同就有不同原因的干擾。根據(jù)其來源不同，主要有空間干擾(通過電磁輻射進入)、供電系統(tǒng)干擾以及印制板與電路間產(chǎn)生的相互干擾。所以在設計上，應該采取必要的軟硬件措施，免除和減小各種不良因素對系統(tǒng)的影響和損害，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
本系統(tǒng)在硬件設計過程中，主要采取以下幾個方面的指標來提高系統(tǒng)的抗干擾能力:對于空間輻射干擾的抑制，主要解決辦法是屏蔽。靜電屏蔽使用導體材料即可。為達到電磁屏蔽的目的，可以把控制系統(tǒng)安裝在用鐵板做成的封閉機箱內(nèi)，來屏蔽外部靜電和電磁場的干擾。
①設計印制電路板時，合理布線，力求將系統(tǒng)中個元件之間、電路之間可能產(chǎn)生的不利影響限制在最低程度；
②元件排列及信號走線盡量有序，短直，簡潔，避免相鄰電路相互影響；
③盡量避免過長的平行走線，減少布線的分布電容；
④接地線盡量加寬以減少接地電阻，并解決好接地點問題；
⑤了避免印制電路形成環(huán)路接受噪聲形成干擾；
⑥按鈕等在操作時會產(chǎn)生火花，必須利用RC電路加以吸收；
⑦電源的設計將強弱電嚴格分開，不把它們設計在一塊電路板上，電源線的走向盡量與數(shù)據(jù)傳遞的方向一致。在印制電路板的各個關鍵部位配置去藕電容，電源輸入端跨接10uF的電解電容。每片集成電路電源的引腳上并接O.OluF高頻電容。對于抗噪聲能力弱、關斷時電流變化大的器件，應在芯片的電源線((VCC)和地線(CGND)間直接接入0.01uF去耦電容。
⑧CMOS芯片的阻抗很高，易受外界的干擾，故電路中不使用的輸入端不允許懸空，否則會引起邏輯電平不正常。根據(jù)實際情況，將多余的輸入端與正電源或地相接。
7.設計總結
此次智能儀器課程設計經(jīng)過為我的不懈努力，目前基本達到了預期的要求，通過對整個系統(tǒng)的調(diào)試，可得到如下結論：16路開關可通過紅外發(fā)射和接收對遙控距離不小于3m的可控式開關進行控制，這次是以發(fā)光二極管的亮、暗表示受控設備的開關，即可讓正確的發(fā)光二極管暗或亮。而且在譯碼部分利用的是單片機還可以進行擴展，增大該系統(tǒng)的功能。但由于時間關系，擴展部分就只有用其他時間加以改善，實現(xiàn)更強大的功能。
使系統(tǒng)結構簡單，可靠性高，成本低，實用效果良好。在本次設計中，首先是加強了我對紅外接收和紅外發(fā)射的掌握，這方面是目前比較熱門的話題，通過這次的課程設計也增加了我對學習紅外部分的興趣。其次，也加深了對單片機知識的學習，把以前沒有搞懂的知識理解了，使單片機學習不在是停留在書本知識的學習，而是將其應用與實踐中，使其成為一個系統(tǒng)的體系。還有就是通過設計我也認識到軟件的編程工作不光可以用匯編語言來完成，還可以用高級語言來實現(xiàn)，如C51等，這樣可以使編程更簡單、容易。但我在這方面還懂得不多，因此我將在以后的時間中加強這方面的學習，使自己在軟件設計方面有更大的進步和發(fā)展。最后，我認為自己的設計還是不夠完美，其中還有一些地方應該得到改進，，我相信再以后的學習中我會更加努力希望在單片機設計方面有所發(fā)展。
首先感謝靳斌老師的指導。在設計和論文寫作過程中，我始終得到老師的悉心教導和認真指點，使得我的理論知識和動手操作能力都有了提高。同時，也得到了同學的幫助，我們一起學習和研究，使我受益匪淺。
最后，感謝所有給予我關心和支持的老師和同學!
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