电子设备论文大全11篇

绪论：写作既是个人情感的抒发，也是对学术真理的探索，欢迎阅读由发表云整理的11篇电子设备论文范文，希望它们能为您的写作提供参考和启发。

篇（1）

2大功率电子设备节能降耗措施

电厂除关心节电效果之外，还十分关心变频装置效率，因为使用变频装置的目的就是节电，如果变频装置消耗的功率大了，使用变频装置就失去了意义。当前变频装置效率试验存在如下问题：绝大部分变频装置不带专用功率测量装置，在现场临时加装PT、CT取信号也有难度，因为变频装置输入输出信号距离可能较远，用采样方式都不容易做到同时读数；功率仪表受到频率范围的限制，因其电流、电压信号为变频、变幅值的信号；变频装置损耗较小，输入输出功率必须准确测量，因此在进行效率试验时变频装置输入输出必须同时读数。人工读数存在较大的误差，不能满足效率的精度要求，在实际试验时，用此方法测得的效率常常会出现效率大于1的情况；变频装置前级变压器一般为多抽头，不好装设PT、CT，不容易取电流、电压信号，不能准确测试变频器效率以及变压器的效率，只能测试变频装置的整体效率。对此，需要采取以下有效措施：

2.1光继电器与变频器电气干扰的预防措施在某些情况下，变频器虽然已经和光继电器完全分离开，但是还会出现光继电器误动作的现象。这主要是由于变频器和光继电器的电源都接在同一个电网上，从电源线传导的干扰进入了光继电器的放大器部分。此时分析误动作产生的主要原因是由于弱电回路，可以在光继电器和放大器输出公用接头之间加入一个0.1μF的电容器来预防变频器电气干扰。

2.2接近开关与变频器电气干扰的预防措施由于静电电容型接近开关的抗干扰能力弱，无法抵御变频器回路的传导干扰、辐射干扰，因此，很容易产生误动作。鉴于此，需要最大限度的降低变频器产生的电气干扰，或者直接将抗干扰能力弱的静电电容型接近开关换成抗干扰能力强的磁性式接近开关。如下图-1所示，可以在变频器的输出端设置一个LC滤波器或者在变频器的输入端设置电容性滤波器，以减少或者消除谐波对接近开关造成的影响。连接接近开关的DC电源的公用端子通过0.1μF电容器连接在机座或者框体上也能有效降低变频器电气干扰。

2.3压力传感器与变频器电气干扰的预防措施在变频器控制回路中，机座或者框体经过屏蔽线把电磁干扰传给压力传感器，从而使其产生误动作。解决这一问题，需要将传感器信号的屏蔽线与系统公共线连接在一起，或者降低来自变频器控制回路的传导干扰。可以在变频器的输入端增加一个LC滤波器，减少或者消除谐波对压力传感器的干扰。改变压力传感器屏蔽线的接入方式，将其接到压力传感器的公共端。

2.4可编程控制器与变频器电气干扰的预防措施由于变频器和可编程控制器通常会使用同一个电源系统，因此变频器产生的电气干扰会经过电源线传输至可编程控制器，从而使其产生误动作。面对这种情况，可以从整体出发，降低电路传导干扰和感应干扰。例如在变频器的输入端或者输出端设置一个LC滤波器，减少谐波对可编程控制器的电气干扰。或者降低变频器的调制频率。根据实际情况，还可以将变频器和可编程控制器的电源分开，或者在可编程控制器侧加入一个LC滤波器，以便缓解或者消除变频器电气干扰。

2.5电机与变频器电气干扰的预防措施变频器输出侧的高次谐波成分对电动机有较大影响。产生这种情况的主要原因是由于高次谐波可以降低电动机的效率以及功率因素，进而导致电动机出现较大的振动，并在运行中温度、噪声均有所增加。对此，为抑制变频器对电动机的干扰，提高电机的运行效率和可靠性，可以安装直流电抗器、加装噪声抑制交流电抗器或者在变频器输入电源侧安装电源协调抗器。其中安装直流电抗器主要是为降低变频器输出侧的高次谐波成分进而确保电动机的正常运行；在变频器高次谐波的影响下，电动机运行出现较大的噪声，可在其输出动力线上安装噪声抑制交流电抗器。这样可以有效地削减噪声，避免出现较大幅度的运行噪声。与此同时，降低电动机运行噪声，有助于提高电动机的使用寿命；当电源容量＞500kVA时，也就是其大容量超过变频器容量的10倍之多，且电源阻抗相对较小时，非常容易增加变频器输入电流的高次谐波。这样一来，变频器的电解电容器、整流二极管均有可能遭到损坏。所以，为避免损坏情况的发生，应在变频器输入电源侧安装电源协调抗器，也就是交流电抗器，以确保变频器的电解电容器、整流二极管的安全。

篇（2）

2－1内部干扰

内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰，包括以下几种。

（1）工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；(与工作频率有关)

（2）信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；

（3）设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；

（4）大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。

2－2外部干扰

外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰，包括以下几种。

（1）外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统；

（2）外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统；

（3）空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰；

（4）工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰；

（5）由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。

3干扰的传递途径

当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比扰的对象结构尺寸小，或者干扰源与扰者之间的距离r>>λ／2π时，则干扰信号可以认为是辐射场，它以平面电磁波形式向外副射电磁场能量进入扰对象的通路。

（2）干扰信号以漏电和耦合形式，通过绝缘支承物等（包括空气）为媒介，经公共阻抗的耦合进入扰的线路、设备或系统。

如果干扰源的频率较低，干扰信号的波长λ比扰对象的结构尺寸长，或者干扰源与干扰对象之间的距离r<<λ／2π，则干扰源可以认为是似稳场，它以感应场形式进入扰对象的通路。

（3）干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。

4电磁兼容性设计的基本原理

4－1接地

接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个：

（1）接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地干作。

（2）防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。

（3）保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。此外，很多医疗设备都与病人的人体直接相连，当机壳带有110V或220V电压时，将发生致命危险。

因此，接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面，是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全，电子设备的机壳和机房的金属构件等，必须与大地相连接，而且接地电阻一般要很小，不能超过规定值。

电路的接地方式基本上有三类，即单点接地、多点接地和混合接地。单点接地是指在一个线路中，只有一个物理点被定义为接地参考点。其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引线的长度最短。接地平面，可以是设备的底板，也可以是贯通整个系统的地导线，在比较大的系统中，还可以是设备的结构框架等等。混合接地是将那些只需高频接地点，利用旁路电容和接地平面连接起来。但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。

4－2屏面

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

屏蔽体材料选择的原则是：

（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率（高电导率）的金属材料中产生的涡流（P=I2R，电阻率越低（电导率越高），消耗的功率越大），形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。

（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

4－3其它抑制干扰方法

（1）滤波

滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平，因为干扰频谱成份不等

于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力，从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以，采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合，或是增强接收设备的抗干扰能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器（高频扼流圈）组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多，选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。

（2）正确选用无源元件

实用的无源元件并不是“理想”的，其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源，因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。

（3）电路技术

有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽，采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等。总之，采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。

5电磁兼容性问题的规范和标准

干扰特别委员会（CISPR），主要研究无线电系统中干扰噪声的测量。1976年，CISPR开始制订电磁干扰的EMI标准。1900年10月在几经修订基础上公布再版标准，随后该委员会还与国际无线通信资询委员会一起审议，为电子产品电磁兼容性的检测制订数据要求及具体方法。制订了以信息技术装置噪声为对象的“工业、科学及医疗用无线电仪器的干扰特性允许值及其测量方法”（标准11号）；“车辆、机动船和火花点火发动驱动装置无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准12号）；“无线电和电视接收机的无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准13号）等。直至1992年中期，国际EMI标准才最终完善起来。CISPR推荐的容限已为世界上许多国家所采纳，并作为其国家条例的基础。

无线电发射机功率电平是影响周围无线电电子设备，产生干扰电平的一个重要因素。因此无线电发射机功率电平应该受到限制。例如，根据无线电通信咨询委员会357-1号建议，在卫星通信系统和地面微波中继通信线路共同使用的（5800～8100MHz）频段上，当给到天线上的功率不超过13dBW时，应该限制微波中继通信线路的发射机有效辐射功率（即发射机功率和天线增益的乘积）数值为55dBW。建议同时限制卫星通信的地面站的功率及通信卫星辐射功率通量密度。许多其它的无线电业务，例如业余无线电爱好者的，移动通信系统等的发射机功率的最大值也应该受到限制。

频率规划在全国和全世界范围内已被广泛采用，是提高射频资源利用率的一种途径，也是保证无线电电子设备电磁兼容性的重要措施之一。因此应严格按照国际协议（无线电频率分配表）和全国文件，实行国家、地区的频带划分和业务之间的频带分配。根据频率—空间分配的原理进行无线频道分配。频率规划必须保证每个无线电电子设备干扰电平最小，或消除干扰，由国家无线电管理委员会负责协调。

近年来，我国许多部门都在开展电磁兼容性的试验研究和有关技术标准的制定工作，制定了一系列标准和规范。例如，国家标准GB3907-83为工业无线电干扰基本测量方法；GB4824.1-84为工业、科学和医疗射频设备无线电干扰允许值；GB6279-86为车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电特性测量方法及允许值等。国家无线电管理委员会对工、科、医等电子设备的使用频率、带宽和最大辐射场强都作出了具体规定。这对保证电子设备的正常工作和人民的正常生活以及促进现代科学技术更迅速发展，都起了重要的作用。

6一些典型电磁兼容性问题的解决

由于电子技术在各行各业中的广泛应用，在人类活动的空间无处不充斥着电磁波，因此，电子设备不解决电磁波干扰问题，就不能兼容工作。在实际应用中，人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验，不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。

实验发现汽车工作时，电磁干扰相当突出，严重时会损坏电子元器件。因此，汽车电子设备的电磁环境最为恶劣，汽车电子设备的电磁兼容性问题也特别受到人们的重视。汽车点火所产生的高频辐射最为突出。日本和美国等先进国家的环保部门为防止汽车电气噪声对环境的污染，规定只能使用带阻尼（如碳芯）的屏蔽线作为点火线，实践表明这是很有效的措施。

为了解决微电技术，尤其是计算机在汽车上的应用和推广，根据需要和实际要求，可以设计出效果良好的滤波电路，置于前级可使大多数因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处；可以设置隔离电路，如变压器隔离和光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰，同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰；也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量；或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。

微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置，软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。如果微机系统中随机内存RAM主要用于测量和控制时数据的暂时存放，内存空间较小，对存放的数据而言，若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果，可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性；如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化，可以在随机内存区设置检验标志；为了减少干扰对随机内存区的破坏，可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置，只有在CPU写数据时才发。软件抗干扰的措施也很多，如数字滤波程序、抗窄脉冲的延时程序、逻辑状态的真伪判别等。有时候，必须采用软件和硬件相结合的办法才能抑制干扰，常用的办法是设置一个定时器，从而保护程序正常运行。

近年来，电子仪器向着“轻、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于电子仪器上，于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板，对仪器的正常工作产生有害的干扰，而仪器所产生的电磁波，也非常容易辐射到周围空间，影响其它电子仪器的正常工作。为了使这种电子仪器能满足电磁兼容性要求，人们在实践中，研究出塑料金属化处理的工艺方法，如溅射镀锌、真空镀（AL）、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔（Cu或AL）和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后，使完全绝缘的塑料表面或塑料本身（导电塑料）具有金属那样反射（如手机）。吸收、传导和衰减电磁波的特性，从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中，采用导电涂料作屏蔽涂层，性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方，做成一个封闭的导电壳体并接地，把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明，若屏蔽材料能达到（30～40）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。

篇（3）

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。

篇（4）

随着小区和建筑楼宇智能化的兴起和信息处理技术的普及，电子计算机、彩色电视机和电子节能照明光源等电子设备和元件已广泛进入到我们的学习、工作、生活中。这些元件和设备属于非线性负载，在大量集中使用的建筑物或居民小区中，其非线性产生的谐波电流，如果不加以抑制，会使低压电网的电压电流波形产生畸变，影响电能质量。

一、电子设备的谐波现象及原因

电子设备的电源一般是整流电源，只在交流电压接近峰值时，整流管才导通有输入电流。由于在一周期内导通的时间很短，又必须维持设备正常的工作电流，所以输入电流呈脉冲状。这种脉冲状输入电流的基波含量小，而谐波含量大，且工作电流越大，脉冲电流的幅值就越大，形成严重的畸变电流注入低压电网，成为不可忽视的谐波源。

电子计算机和电视机的谐波电流含量大，谐波电流总畸变率高。这样高含量的负载谐波电流在负荷使用高峰期注入低压电网，会造成电网电压和电流总谐波畸变率升高，对电能质量产生影响，如果超过国标规定的限值，还可能造成危害。

据有关资料，在家用电器（主要是电视机）集中使用的居民小区，对低压电网的电压质量有明显的影响。在负荷高峰时，电压的总畸变率和3次、5次谐波均已达到或超过国标规定的限值，而且还有进一步增加的趋势。

二、谐波对电力系统设备的影响

电网谐波使电网波形受到污染，供电质量恶化，附加损失增加，传输能力下降，是电网的公害。其对系统和设备的影响主要表现在几方面。

1．对变压器和电动机，谐波电压使铁芯涡流损耗增加，谐波电流使铜损增加，温度上升，绝缘加速老化，降低了效率和利用率，缩短使用寿命。目前为了抑制3次谐波，常用Dyn11接线的变压器，使3次谐波在三角形连接绕组中形成环流，尽量不注入电网。但应注意，当谐波含量较大时，这些环流也可能引起变压器绕组过热。

2．在谐波电压作用下，电容器会产生额外的功率损耗，加快绝缘介质的老化。更为严重的是，大量谐波电流很可能引发电容器和系统其他元件之间的并联谐振或串联谐振，造成对某次谐波电流的放大和谐波电压的增高。这种危险的谐波过电压和过电流，不仅会使电容器超载而损坏，也会使与电容器联接的配电回路中所有线路、设备因电压闪变超压过负荷而损坏。据统计，70％以上的谐波故障发生在电容器装置上。

3．对电力电缆和配电线路，谐波电流频率增高引起明显的集肤效应，导线电阻增大，线损加大，发热增加，绝缘过早老化，容易发生接地短路故障，形成潜在的火灾隐患。同时，3次谐波使三相平衡负荷的N线电流显著增加。在配电回路负荷主要是大量集中使用电子计算机和大面积采用电子节能气体光源照明的场合，N线电流甚至达到相线电流的两倍，致使N线过热、烧毁，甚至导致火灾。

4．配电回路的谐波电流含量高会使断路器遮断能力降低。这是因为畸变电流过零点时，电弧电流随时间的变化率要比工频正弦电流大，电弧电压的恢复要迅速得多，使电弧容易重燃。事实表明，空气电磁断路器不能遮断其分断能力范围内波形畸变率超过50％的故障电流，还会导致断路器损坏。

5．谐波对电力系统的继电保护、计量仪表以及通信系统的设备、信号产生干扰和损害。

三、国家谐波标准限值

为了抑制谐波污染，保证电网和电气设备的安全经济运行，近几年来国家先后制定了一系列电磁兼容和安全的国家标准，对谐波的限值作出了明确的规定。在《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549－93）中，对0.38KV低压电网谐波电压和谐波电流限值的规定如表三、表四：

这些标准的实施，为电子设备产品的生产和检测，供配电设计以及供用电的监督管理提供了依据。

四、减小谐波影响的措施

1．在民用建筑低压配电设计中，尤其是对用电负荷主要为单相用电设备供电的配电干线，中性线（N）的截面积不应小于相线截面积。而对大量集中使用计算机、电视机等电子设备供电的场合，TN系统配电回路的N（PEN）线的截面积不应小于相线截面积的2倍，以增加N线载流量，避免导线过载发热而损坏。

2．对应用电子设备和元件较多的配电线路保护，应选用有中性线过流保护的开关电器，并且应适当加大断路器的断流容量，防止短路故障时因断流容量不足损坏开关和设备。

3．为防止电力电容器对谐波的放大，以致引起谐振过电压或过电流，对电容器的设置要注意以下几点：①适当调整电容器的安装位置，以改变网络参数。②根据可能产生谐振的谐波次数，确定电容器的容量，或调整电容器投切分组容量，以避开谐振点。③在电容器回路中串联适当的空心电抗器，限制电容器支路的谐波电流。例如，为限制3～5次谐波电流，可安装相当于电容器容量4％～6％的串联电抗器。

4．在系统中并联装设交流滤波器。交流滤波器有无源与有源之分，由于民用建筑中负荷类型变化不大，电子设备产生的谐波次数相对比较固定，因此多采用无源滤波器。

对低次数（13次以下）谐波，因次数较低，含量较大，可分别设置单一频率的单调谐无源滤波器滤除。单调谐滤波器由电容器串联谐波电抗器组成，基本原理是将需滤除的谐波频率作为理想的调谐点，在此频率上滤波器产生串联谐振，形成低阻通路吸收大部分谐波电流。

对较高次数（13次及以上）谐波因其幅度小，可选一共同的高通滤波器滤除。最常用的高通滤波器是二阶高通滤波器，由电抗器、电阻和电容器混联连接构成。对某一次（如13次）谐波频率以上的各次谐波，滤波器的阻抗是一个小于其电阻值的低阻通路，使次数较高的谐波电流被有效地吸收。

现在有的厂家（诺基亚、深圳海亿达等）已可提供有源滤波器。有源滤波器基本原理是作为一个电流源，与负载谐波源并联，以极快的响应速度，送出与负载谐波电流幅值相等，相位相同，方向相反的电流，使两者相互抵消，电源侧的总谐波电流为零。有源滤波器还可补偿无功功率和三相不对称电流。目前由于价格较高，补偿容量较小（单台补偿电流100A以下），所以仅适用于对供电质量要求很高（如重要建筑物的中央监控系统、计算机系统等）的场所使用。

5．加强对电子产品生产的管理、检测和监督，鼓励厂家采用有源功率因数校正等新技术，生产低谐波值的电子产品。从源头对谐波污染进行治理，这是最根本的措施。

篇（5）

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。

篇（6）

1引言

随着电子技术的迅速发展，现代的电子设备已广泛地应用于人类生活的各个领域。当前，电子设备已处速发展的时期，并且这个发展过程仍以日益增长的速度持续着。电子设备的广泛应用和发展，必然导致它们在其周围空间产生的电磁场电平的不断增加。也就是说，电子设备不可避免地在电磁环境（EME）中工作。因此，必须解决电子设备在电磁环境中的适应能力。电磁兼容性（EMC）是一门关于抗电磁干扰（EMI）影响的科学。目前，就世界范围来说，电磁兼容性问题已经形成一门新的学科。电磁兼容的中心课题是研究控制和消除电磁干扰，使电子设备或系统与其它设备联系在一起工作时，不引起设备或系统的任何部分的工作性能的恶化或降低。一个设计理想的电子设备或系统应该既不辐射任何不希望的能量，又应该不受任何不希望有的能量的影响。

2电磁干扰源的分类

各种形式的电磁干扰是影响电子设备电磁兼容性的主要因素，因此，它是电磁兼容性设计中需要研究的重要内容。

2－1内部干扰

内部干扰是指电子设备内部各元部件之间的相互干扰，包括以下几种。

（1）工作电源通过线路的分布电容和绝缘电阻产生漏电造成的干扰；(与工作频率有关)

（2）信号通过地线、电源和传输导线的阻抗互相耦合，或导线之间的互感造成的干扰；

（3）设备或系统内部某些元件发热，影响元件本身或其它元件的稳定性造成的干扰；

（4）大功率和高电压部件产生的磁场、电场通过耦合影响其它部件造成的干扰。

2－2外部干扰

外部干扰是指电子设备或系统以外的因素对线路、设备或系统的干扰，包括以下几种。

（1）外部的高电压、电源通过绝缘漏电而干扰电子线路、设备或系统；

（2）外部大功率的设备在空间产生很强的磁场，通过互感耦合干扰电子线路、设备或系统；

（3）空间电磁波对电子线路或系统产生的干扰；

（4）工作环境温度不稳定，引起电子线路、设备或系统内部元器件参数改变造成的干扰；

（5）由工业电网供电的设备和由电网电压通过电源变压器所产生的干扰。

3干扰的传递途径

当干扰源的频率较高、干扰信号的波长又比扰的对象结构尺寸小，或者干扰源与扰者之间的距离r>>λ／2π时，则干扰信号可以认为是辐射场，它以平面电磁波形式向外副射电磁场能量进入扰对象的通路。

（2）干扰信号以漏电和耦合形式，通过绝缘支承物等（包括空气）为媒介，经公共阻抗的耦合进入扰的线路、设备或系统。

如果干扰源的频率较低，干扰信号的波长λ比扰对象的结构尺寸长，或者干扰源与干扰对象之间的距离r<<λ／2π，则干扰源可以认为是似稳场，它以感应场形式进入扰对象的通路。

（3）干扰信号可以通过直接传导方式引入线路、设备或系统。

4电磁兼容性设计的基本原理

4－1接地

接地是电子设备的一个很重要问题。接地目的有三个：

（1）接地使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地干作。

（2）防止外界电磁场的干扰。机壳接地可以使得由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部的火花放电而造成干扰。另外，对于电路的屏蔽体，若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。

（3）保证安全工作。当发生直接雷电的电磁感应时，可避免电子设备的毁坏；当工频交流电源的输入电压因绝缘不良或其它原因直接与机壳相通时，可避免操作人员的触电事故发生。此外，很多医疗设备都与病人的人体直接相连，当机壳带有110V或220V电压时，将发生致命危险。

因此，接地是抑制噪声防止干扰的主要方法。接地可以理解为一个等电位点或等电位面，是电路或系统的基准电位，但不一定为大地电位。为了防止雷击可能造成的损坏和工作人员的人身安全，电子设备的机壳和机房的金属构件等，必须与大地相连接，而且接地电阻一般要很小，不能超过规定值。

电路的接地方式基本上有三类，即单点接地、多点接地和混合接地。单点接地是指在一个线路中，只有一个物理点被定义为接地参考点。其它各个需要接地的点都直接接到这一点上。多点接地是指某一个系统中各个接地点都直接接到距它最近的接地平面上，以使接地引线的长度最短。接地平面，可以是设备的底板，也可以是贯通整个系统的地导线，在比较大的系统中，还可以是设备的结构框架等等。混合接地是将那些只需高频接地点，利用旁路电容和接地平面连接起来。但应尽量防止出现旁路电容和引线电感构成的谐振现象。

4－2屏面

屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。

因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

屏蔽体材料选择的原则是：

（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率（高电导率）的金属材料中产生的涡流（P=I2R，电阻率越低（电导率越高），消耗的功率越大），形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。

（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

4－3其它抑制干扰方法

（1）滤波

滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平，因为干扰频谱成份不等于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成份有良好的抑制能力，从而起到其它干扰抑制难以起到的作用。所以，采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合，或是增强接收设备的抗干扰能力，都是有力措施。用阻容和感容去耦网络能把电路与电源隔离开，消除电路之间的耦合，并避免干扰信号进入电路。对高频电路可采用两个电容器和一个电感器（高频扼流圈）组成的CLCMπ型滤波器。滤波器的种类很多，选择适当的滤波器能消除不希望的耦合。

（2）正确选用无源元件

实用的无源元件并不是“理想”的，其特性与理想的特性是有差异的。实用的元件本身可能就是一个干扰源，因此正确选用无源元件非常重要。有时也可以利用元件具有的特性进行抑制和防止干扰。

（3）电路技术

有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽，采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路，对地或对其它导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的干扰信号相等。这时的干扰噪声是一个共态信号，可在负载上自行消失。另外，还可采用其它一些电路技术，例如接点网络，整形电路，积分电路和选通电路等等。总之，采用电路技术也是抑制和防止干扰的重要措施。

5电磁兼容性问题的规范和标准

干扰特别委员会（CISPR），主要研究无线电系统中干扰噪声的测量。1976年，CISPR开始制订电磁干扰的EMI标准。1900年10月在几经修订基础上公布再版标准，随后该委员会还与国际无线通信资询委员会一起审议，为电子产品电磁兼容性的检测制订数据要求及具体方法。制订了以信息技术装置噪声为对象的“工业、科学及医疗用无线电仪器的干扰特性允许值及其测量方法”（标准11号）；“车辆、机动船和火花点火发动驱动装置无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准12号）；“无线电和电视接收机的无线电干扰特性的测量方法及允许值”（标准13号）等。直至1992年中期，国际EMI标准才最终完善起来。CISPR推荐的容限已为世界上许多国家所采纳，并作为其国家条例的基础。

无线电发射机功率电平是影响周围无线电电子设备，产生干扰电平的一个重要因素。因此无线电发射机功率电平应该受到限制。例如，根据无线电通信咨询委员会357-1号建议，在卫星通信系统和地面微波中继通信线路共同使用的（5800～8100MHz）频段上，当给到天线上的功率不超过13dBW时，应该限制微波中继通信线路的发射机有效辐射功率（即发射机功率和天线增益的乘积）数值为55dBW。建议同时限制卫星通信的地面站的功率及通信卫星辐射功率通量密度。许多其它的无线电业务，例如业余无线电爱好者的，移动通信系统等的发射机功率的最大值也应该受到限制。

频率规划在全国和全世界范围内已被广泛采用，是提高射频资源利用率的一种途径，也是保证无线电电子设备电磁兼容性的重要措施之一。因此应严格按照国际协议（无线电频率分配表）和全国文件，实行国家、地区的频带划分和业务之间的频带分配。根据频率—空间分配的原理进行无线频道分配。频率规划必须保证每个无线电电子设备干扰电平最小，或消除干扰，由国家无线电管理委员会负责协调。

近年来，我国许多部门都在开展电磁兼容性的试验研究和有关技术标准的制定工作，制定了一系列标准和规范。例如，国家标准GB3907-83为工业无线电干扰基本测量方法；GB4824.1-84为工业、科学和医疗射频设备无线电干扰允许值；GB6279-86为车辆、机动船和火花点火发动机驱动装置无线电特性测量方法及允许值等。国家无线电管理委员会对工、科、医等电子设备的使用频率、带宽和最大辐射场强都作出了具体规定。这对保证电子设备的正常工作和人民的正常生活以及促进现代科学技术更迅速发展，都起了重要的作用。

6一些典型电磁兼容性问题的解决

由于电子技术在各行各业中的广泛应用，在人类活动的空间无处不充斥着电磁波，因此，电子设备不解决电磁波干扰问题，就不能兼容工作。在实际应用中，人们在研究抗干扰技术方面也积累了大量的经验，不断地研究出许多实用的方法来消除电磁干扰。

实验发现汽车工作时，电磁干扰相当突出，严重时会损坏电子元器件。因此，汽车电子设备的电磁环境最为恶劣，汽车电子设备的电磁兼容性问题也特别受到人们的重视。汽车点火所产生的高频辐射最为突出。日本和美国等先进国家的环保部门为防止汽车电气噪声对环境的污染，规定只能使用带阻尼（如碳芯）的屏蔽线作为点火线，实践表明这是很有效的措施。

为了解决微电技术，尤其是计算机在汽车上的应用和推广，根据需要和实际要求，可以设计出效果良好的滤波电路，置于前级可使大多数因传导而进入系统的干扰噪声消除在电路系统的入口处；可以设置隔离电路，如变压器隔离和光电隔离等解决通过电源线、信号线和地线进入电路的传导干扰，同时阻止因公共阻抗、长线传输而引起的干扰；也可以设置能量吸收回路，从而减少电路、器件吸收的噪声能量；或通过选择元器件和合理安排电路系统，使干扰的影响减小。

微机设备的软件抗干扰主要是稳定内存数据和保证程序指针。微机是一个可编程控制装置，软件可以支持和加强硬件的抗干扰能力。如果微机系统中随机内存RAM主要用于测量和控制时数据的暂时存放，内存空间较小，对存放的数据而言，若将采集到的几组数据求平均值作为采样结果，可避免在采集时因干扰而破坏了数据的真实性；如果存放在随机内存中的数据因干扰而丢失或者数据发生变化，可以在随机内存区设置检验标志；为了减少干扰对随机内存区的破坏，可在随机存储器芯片的写信号线上加触发装置，只有在CPU写数据时才发。软件抗干扰的措施也很多，如数字滤波程序、抗窄脉冲的延时程序、逻辑状态的真伪判别等。有时候，必须采用软件和硬件相结合的办法才能抑制干扰，常用的办法是设置一个定时器，从而保护程序正常运行。

近年来，电子仪器向着“轻、薄、短、小”和多功能、高性能及成本低方向发展。塑料机箱、塑料部件或面板广泛地应用于电子仪器上，于是外界电磁波很容易穿透外壳或面板，对仪器的正常工作产生有害的干扰，而仪器所产生的电磁波，也非常容易辐射到周围空间，影响其它电子仪器的正常工作。为了使这种电子仪器能满足电磁兼容性要求，人们在实践中，研究出塑料金属化处理的工艺方法，如溅射镀锌、真空镀（AL）、电镀或化学镀铜、粘贴金属箔（Cu或AL）和涂覆导电涂料等。经过金属化处理之后，使完全绝缘的塑料表面或塑料本身（导电塑料）具有金属那样反射（如手机）。吸收、传导和衰减电磁波的特性，从而起到屏蔽电磁波干扰的作用。实际应用中，采用导电涂料作屏蔽涂层，性能优良而且价格适宜。在需要屏蔽的地方，做成一个封闭的导电壳体并接地，把内外两种不同的电磁波隔离开。实践表明，若屏蔽材料能达到（30～40）dB以上衰减量的屏蔽效果时，就是实用、可行的。

篇（7）

2对应用路径的解析

2.1创设对话路径

电子仪器配有很多按钮。点击这些预设的机器按钮，仪器就会供应很详尽的动作解析，协助同学去查验自身动作。创设出的新颖对话路径，融汇了对话及娱乐的课堂特性，有助于深化同学的体育认知，又能激发他们潜藏的科目爱好。电子仪器协同下的体育课，凸显了互动优势。授课教师，可依循课本内的原理及预设的培养目标，制作出电子仪器搭配的课件，这就便利了同学与电子设施的互通。在解析各类别的动作含有的规则时，可选用电子仪器能放映出的课件，预设出交流框架下的成套性练习。同学录入了动作流程后，电子仪器会为同学解析答案，辨识出答案本身带有的准确性，并给同学互动框架内的提示。

2.2修正同学动作

同学要比对自身动作与很规范的动作，就应借助电子仪器，去考量自身动作的精准性。在查验录入仪器的那些动作同时，同学会查找出自身存留着的差距，这样一来，他们就能改变那些不够标准的惯常动作。这种路径，很适合那些体育素养不好的同学，因为电子仪器含有很强的辨识能力。体育素养不佳的同学，很难认知自身动作的弊病，因此，他们要借助精准的电子仪器，解析现存的动作差距。

2.3模拟精准动作

带有很多约束的模拟动作，可协助师生，去辨识某一类别动作含有的要领，同时凸显体育技巧潜藏的关联。电子仪器经由计算，描绘出体系含有的指令。此外，电子仪器，还可依循体育科目固有的定律，去模拟多样的运动轨迹。例如：教师在解析投篮这种精准动作时，选用特定类别的电子设施，可协助师生领悟到动作遇到的惯常阻力、投篮的精准速度、初始的篮球投掷速度、初始的预设抛出角度等。依循电子框架下的解析渠道，同学就能分析出投篮动作含有的潜藏关联。

2.4播放新颖画面

选取电子设施，能够依循同学需求，去放缓画面播放的真实速率。可以预设同步属性的人工解析，让同学更加明晰画面含有的动作技巧，这就增添了体育授课的真实成效。解析大纲内要求的成套动作时，可依循要求，去移转画面，或者定格住重难点的那些动作画面。同学明晰了自己常会出错的那些要点后，才可以亲身去体验精准的体育动作。然而，惯常用到的挂图模式，很难获取到电子仪器配有的演示效果。例如：很多同学，都对跳远含有的侧重点很困惑。这是因为，跳远这种动作，包含着密切衔接的成套要点。教师在亲身去演示的过程内，无法凸显出慢动作情形下的跳远技巧，也很难在演示同时，搭配上对这种动作的解析；与此同时，同学要分析跳远的细节性画面，也只能借助电子类的仪器。可选取FLASH等，区分出多重的肢体动作侧重点；依循身体移转划过的轨迹，制作出可以被回放的趣味性动画片。在仪器的协同下，跳远动作的多样要点就被凸显。搭配上暂停、回放等多样的按钮，同学可以反复查验自己没能明晰的重点。课余时段内，同学还能再次播放这种动画片，增添动作印象。

2.5整合零散素材

选用电子类的教学仪器，能整合起总括的体育知识点。这样一来，教师就可以把零散的那些素材，归整到授课框架下，并经由电子仪器改造，把整合得来的素材，传递给同学。经由整合得来的授课材料，可被融汇到制备出的电子课件内。电子仪器，会包含多样的按钮，也可搭配上适宜的文字解析、关联的视频等。这就可以延展体育课现有的内涵，同时提升授课成效，以便激发同学兴趣。同学若模仿这些电子仪器配有的图例动作，就可获取到精准的认知。

3要注重的事宜

从现状看，很多体育科目教师，存留着旧有的认知。单一框架下的肢体锻炼，还是被看成全部的授课侧重点。很多的师生，没能接纳电子教学仪器这种新颖技术。只有吸纳了微机辅助架构下的体育授课流程，才能提升这一科目含有的直观性，让同学感受到这一科目带有的乐趣。经由反复摸索，同学会辨认出自身的误差性动作，并明晰正确动作。有的院校已经接纳了微机仪器，但是，在遇到真实的讲解流程时，同学还是习惯了倾听单一的认知灌输，没能主动去借助电子仪器，提升体育成绩。同学要改造这种认识，接纳新颖的学习设施。

篇（8）

2接地技术的干扰方法

大多数没有接触过接地技术的人来说，可能对接地技术理解不正确，认为家用电器和电子通信接地是一样，就是用一根导线将带电导体与大地相连，把线放入地下就可以了，其实不然，这样是不科学的，这样的接地方式会成为共莫干，共莫干是一种通讯干扰方式，共模干扰的形式包括：尖峰干扰、射频干扰等一列方式，如果运用到电子设备中会发生意想不到的后果，如果电流过大的话，会造成通信混乱，严重的会毁坏通信计算机系统的逻辑算法，造成计算机崩溃。如果一个电子设备正常工作时，导线上的电压的压差很低，电路设备的符合较大，在启动时，导线存在内阻，当接地出现错误时，此时线路上电压就会出现错误，从而产生干扰，线路尽管还会提供给系统正弦波形，但不能良好的除去干扰，因此，除去共模干扰的前提条件为正确的接地方式。

3接地技术的含义

接地技术发展到现在已经非常成熟，连接的方式很多，其中有一种是分散连接方式，这种方式是让设备和各个通讯系统分别并相互分离，所以分线很多，各个地线难免会交叉，从而导致分散接地会受到干扰。所以在连接方式中，并联接地才是一种较好的接地方式，这样不会出现交叉、环形回路，就不会有任何通讯线路进行干扰。接地的方法种类很多，但通畅就用就用两种，其中有直流悬浮，这种方法可以避免与地表接触，这样保证不会触电，当通讯设备的电路中交流地与直流地相连接，就会引起电压干扰。所以，交流地和直流地要避免这种事情发生，不让他们接触。如果电阻小的话，设备的数字电路和地面相连，可以减少电路耦合。这种方式可以弥补直流悬空的不足，因为他们是相分里的，不会与之交叉，这样就很好的处理干扰和静电，起到保护作用，更好的让电子设备保持通信状态，并且信号很好。

4接地技术的抗干扰

接地技术要想抗干扰，有一种方法是减小电阻，阻抗是有电阻和电感组成的,所以电阻在抗干扰方面具有一定的作用，不过是在低频电路中。地线的电阻公式是：RDC=PS／A。由此的得知电阻率、导体的长度、横截面积有着密切的联系。不管是横截面积还是导体长度其中一个改变，都会产生影响，从而会产生很多种减小干扰的方法。如果在高频的电路中，电感是一个可以进行抗干扰的方法，它和地线长度有着一定的联系，在截面一样的情况下，圆的比片状的导电性要好，根据这一点可以改变电阻的大小，从而可以避免干扰设备。还有有一种情况为地环路干扰，因为在降低阻抗的同时，大量的地环路也出现了，因此还要谨记，凡事都有利有弊，选择适当的接地方式，降低不必要的干扰。

篇（9）

在科技技术发展迅速的今天，电气自动化控制设备的稳定性将成为衡量我国电子行业发展水平的其中一个关键指标。它能够最大程度的降低人工劳动的强度，减少了安全事故发生及保证生产活动的正常运作。

一、控制设备稳定性的重要意义

随着电气自动化程度、智能化程度、复杂度的不断提高，控制设备稳定性技术逐渐成为了各大企业竞争中获取市场份额的得力工具。但由于电气自动化控制设备常需要长时间运行，及经受各种不利自然条件考验，电气自动化控制设备必须具有高度的可靠性才能够保证生产运作的稳定性。

因此，我们需要不断加强电气自动化控制设备的稳定性，提高设备正常运行率，才能推动电气自动化的全面进步和发展。减少在实际操作之中诸多故障的发生，更好地保证产品安全、人身安全以及经济效益。

二、影响控制设备的稳定性因素

电气自动化控制设备的快速发展对我国工业领域系统的正常运行有着不容小觑的影响，其稳定性是一切器械正常运行的基础。但散热、气候、电磁波、机械作用力、人为因素都容易导致控制设备出现不稳定现象。除此外，控制设备的元器件质量不符合要求也是都是导致控制设备稳定性指标偏低。只有对控制设备实行科学及时的保养及维护才能够进一步有效地提高电气自动化控制设备运行中的可靠性、可靠性使其运行更系统、更准确、更快捷。

三、提高控制设备的稳定性措施

影响电气自动化控制设备的稳定性因素是复杂多样的，若想要提高控制设备的稳定性，就必须根据控制设备的特点，采用适当的有效措施，将一切有可能导致控制设备稳定性指标偏低的原因扼杀于摇篮中。

3.1采用相应方案措施加强稳定性

（1）要提高设备使用寿命，在应该在控制设备设计阶段，谨慎分析产品的设计参数保证产品性能及使用条件，按照设计要求对设备正确安装使用，并在运行之后对设备作出定期的检查，确保设备的稳定性；

（2）按实际情况，根据产量合理地来设定产品的结构形式以及产品类型。生产方式类型、批量的不同对生产经济性也有不同的影响和差异，故应由产量的大小决定生产批量的规模；

（3）在保证产品稳定性的前提下，运用价值工程理念，以最经济的方式进行设计零部件产品的生产和维护，控制生产成本同时降低产品的维护使用费用；

（4）在满足产品技术要求的条件之下，采用最经济合理的原材料和元器件，以降低产品的生产成本，维护公司利益。

金辉公司在二三期建设中，在设计阶段就根据公司实际情况统一变频器和某些低压元器件的使用牌子，这大大方便了以后的维护，并且降低了维护所需备件的费用。

3.2正确选择与使用元器件

在选择与使用电气自动化控制设备中的零部件、元器件上，我们应当尽量使用由正规厂家生产的通用零部件或着产品。并避免修配和选配的情况发生，尽量地减少装配工人的体力消耗，加强自动流水生产。

对同类元器件在品种、型号和制造厂商等参数进行比较并根据电路性能的要求和工作环境的条件优先选用质量稳定、可靠性高的标准元器件，最大限度地压缩元器件的品种规格和减少生产厂家。

3.3控制设备散热防护的作用

影响电子设备稳定性因素里，温度是尤为关键。当控制设备产生散热不良的现象，轻则影响控制设备的稳定性重则损坏控制设备，导致生产停机。影响控制设备散热的一个原因是环境温度过高，当控制设备长期在此异常的环境温度下工作时，就容易出现失效问题，我司的一台在线测厚仪曾出现环境温度过高影响而测量的一个问题，当时的情况是，该测厚仪安装在纵拉区域，纵拉区域在生产时由于加热温度特别高，约为50-60oC，测厚仪通信控制板卡的适宜工作温度为20-40oC，运行时间一长导致工控机无法和测厚仪连接，无法读取现场数据，后来在该测厚仪机柜内加装了冷却空调，降低了控制设备的环境温度，该测厚仪通信就一直能正常工作了；影响控制设备散热的另一个原因是控制设备自身产生的热量散热不良而积聚，此类问题很好解决，在设计时需注意有足够的空间供其散热，必要时加装散热风扇或散热器，这都对控制设备散热有良好作用，从而提高控制设备的稳定性。

3.4电子设备的气候防护

气候条件对电子设备影响是很大的，特别是在低温高湿条件下，空气湿度达到饱和时，电子设备容易受到潮湿空气的侵蚀，使机内元器件、印制电路板上产色和凝露现象，极容易造成绝缘材料表面电导率增加，及零部件电气短路、漏电等等情况的发生。甚至会导致覆盖层起泡至脱落，失去其保护功能。

篇（10）

一、电力通讯自动化设备

（一）载波通讯设备

一个完整的载波通讯系统，按功能划分，大体分为调制系统、载供系统、自动电平调节系统、振铃系统和增音系统。其中前四部分是载波机的主要组成。

1．载波机。电力线载波机概括起来由四部分组成：自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统。载波机类型不同，各自系统的构成原理、实现方式等都有所不同。调制系统：双边带载波机传输的是上下两个边带加载频信号，只要经过一级调制即可将原始信号搬到线路频谱；单边带载波机传输的是单边带抑制载频的信号，一般要经过两级或三级调制将原始低频信号搬往线路频谱。自动电平调节系统：此系统的设置是为补偿各种因素所引起的传输电平的波动。在双边带载波机中，载频分量是常发送的，在接收端，将能够反映通道衰减特性变化的载频分量进行检波、整流，而后去控制高载放大器的增益，即可实现此目的；单边带载波机，设置中频调节系统，发信端的中频载频一方面送往中频调幅器，另一方面经高频调幅器的放大器送往载波通路，对方收信支路用窄带滤波器选出中频，放大后，一方面送中频解调器进行同步解调另一方面作为导频，经整流后，再去控制收信支路的增益或衰减，从而实现自动电平调节。振铃系统：为保证调度通讯的迅速可靠，电力线载波机均设置乐自动交换系统以完成振铃呼叫自动接续的任务。双边带载波机是利用载频分量实现自动呼叫，单边带载波机则设有专门的音频振铃信号。载供系统：其作用是向调制系统提供所需载频频率。在双边带载波机中，发信端根据调制系统的需要，一般设有中频载频和高频载频，而且收信端除设有一个高频载频振荡器外，中频解调器的载频则主要靠对方端送过来的中频载频，以实现载频的“最终同步”。

2．音频架、高频架。在载波通讯中，如果调度所和变电站相距较远，为了保证拨号的准确性和通讯质量，在调度所侧安装音频架，而在变电站侧安装高频架，两架之间用音频电缆连接起来。载波机按音频架、高频架分架安装后，用户线很短，通讯质量明显提高，另外给远动通路信号电平的调整也带来方便。同时，话音通路四线端亦在调度所，便于与交换机接口组成专用业务通讯网。

（二）微波通讯设备

根据微波站的作用，所承担任务的不同，微波站分为不同类型。根据站型的不同，其设备也有所不同。但一般来说，包括以下设备：终端机、收发信机、天馈线、微波配线架、电源、蓄电池、铁塔等。

1．收、发信机。微波收、发信机的主要任务就是在群路信号与微波信号之间进行频率变换。在发信通道，频率变换过程是将信号的频率往高处变（群路信号变为微波信号），即上变频。在收信通道，频率变换过程是将信号的频率往低处变（微波信号变为群路信号），即下变频。

2．终端机。微波通讯系统中，必须有复用设备作为终端机，其作用是：在发信端，将各用户的话路信号，按一定的规律组合成群频话路信号；在收信端，将群频话路信号，按相应规律解出各个话路信号。

（三）光纤通讯设备

光纤通讯系统主要包括光端机和光中继机以及脉冲编码调制PCM数字通讯设备。

1．光端机。光端机是光纤通讯系统中主要设备。它由光发送机和光接收机组成。在系统中的位置介于PCM电端机和光纤传输线路之间。光发送机由输入接口、光线路码型变换和光发送电路组成。光接收机由光接收定时再生、光线路码型变换和输出接口等组成。光端机中还有其他辅助电路，如公务、监控、告警、输入分配、倒换、区间通讯、电源等。在实际应用中，为了提高光端机的可靠性，往往采用热备用方法，使系统在主备状态下工作，正常情况下主用部分工作，当主用部分发生故障时，可自动切换到备用部分工作，目前应用较多的是一主一备方式。光端机各主要组成部分作用如下：输入接口：将PCM综合业务接入系统送来的信号变成二进制数字信号。光线路码型变换：简称码型变换，将输入接口送来的普通二进制信号变换为适于在光纤线路中传送的码型信号。光发送电路：包括光驱动电路、自动光功率控制电路和自动温度控制电路。光驱动电路将码型变换后的信号变换成光信号向对方传输。光接收电路：将通过光纤送来的光脉冲信号变换成电信号，并进行放大，均衡改善脉冲波形，清除码间干扰。定时再生电路：由定时提出和再生两部分组成，从均衡以后的信号流中抽取定时器，再经定时判决，产生出规则波形的线路码信号流。光线路码型反变换：简称码型反变换。将再生出来的线路信号还原成普通二进制信号流。光端机一般采用条架结构，单元框方式。不同速率下工作的光端机，单元框的组成情况也不同。

2．光中继机。在进行长距离光传输时，由于受发送光功率、接收机灵敏度、光纤线路衰耗等限制，光端机之间的最大传输距离是有限的。例如34Mbit/s光端机的传输距离一般在50～60km的范围，155Mbit/s光端机的传输距离一般在40～55km的范围，若传输距离超过这些范围，则通常须考虑加中继机，相当于光纤传输的接力站，这样可以将传输距离大大延长。由于光中继机的作用可知，光中继机应由光接收机、定时、再生、光发送等电路组成。一般情况下，可以看成是没有输入输出接口及线路码型正反变换的光端机背靠背的相连。因此，光中继机总的来说比光端机简单，为了实现双向传输，在中继站，每个传输方向必须设置中继，对于一个系统的光中继机的两套收、发设备，公务部分是公共的。3．数字通讯设备。一般来说，数字通讯设备包括PCM基群和高次群复接设备。PCM基群设备是将模拟的话音信号通过脉冲编码、调制，变成数字信号，再通过数字复接技术，将多路PCM信号变成一路基群速率为2048Mbit/s信

号进行传送，以及将收到的PCM基群信号通过相反的处理过程，还原成模拟的话音信号的一种设备。

二、电力通讯网络的工作模式

通讯的目的是为了传送、交换信息。虽然信息有多种形式（如语音，图像或文字等），但一般通讯系统的组成都可以概括为：信源是指信息的产生来源，这些信息都是非电信息，要转换成电信号，需要一种变换器，即输

入设备。交换设备是沟通输入设备与发送设备的接续装置。它可以经济地使用发信设备，提高发信设备的利用率。发送设备的任务是将各种信息的电信号经过处理（如调制、滤波、放大等）使之满足信道传输的要求，并经济有效地利用信道。载波通讯中，载波机的发信部分就是一种发送设备。信道是信息传输的媒介，概括地讲分有线信道和无线信道。信号在传输过程中，还会受到来自系统内部噪声和外界各种无用信号的干扰各种形式的噪声集中在一起用一个噪声源表示。接收设备和输出设备的作用与发送设备和输入设备作用相反，它们是接收线路传输的信息，并把它恢复为原始信息形式，完成通讯。在电力工业中，现已形成以网局及省局为中心的专用通讯网，并且已开通包括全国各大城市的跨省长途通讯干线网络。在现行的通讯网中光纤通讯已占主导地位。随着电力工业的发展，大电站、大机组、超高压输电线路不断增加，电网规模越来越大；通讯技术发展突飞猛进，装备水平不断提高，更新周期明显缩短。数字微波、卫星通讯、移动通讯、对流层散射通讯、特高频通讯、扩展频谱通讯、数字程控交换机以及数据网等新兴通讯技术在电力系统中会得以逐渐推广与应用。

三、结语

在合理规划、设计和实施各种网络的基础上，如何为电力系统提供种类繁多、质量可靠的服务，就成为摆在电力通讯部门面前的一个重要课题，而建立一个综合、高效的电力系统通讯资源管理系统则是解决这一问题的一项重要基础工程，具有十分重要的理论意义和应用价值。

篇（11）

2系统软件设计及实现

2.1操作系统及平台N+1地面数字电视发射机智能备份系统采用嵌入式实时操作系统(RTOS)VxWorks，该操作系统以其良好的可靠性和卓越的实时性被广泛地应用在通信、军事、航空、航天等高精尖技术及实时性要求极高的领域中，如卫星通讯、军事演习、弹道制导、飞机导航等。在美国的F-16、FA-18战斗机、B-2隐形轰炸机和爱国者导弹上，甚至连1997年4月在火星表面登陆的火星探测器、2008年5月登陆的凤凰号和2012年8月登陆的好奇号也都使用了VxWorks。采用VxWorks操作系统确保了整个智能备份软件系统的实时性和可靠性。系统的运算核心采用Marvell的88E6218芯片。芯片带有5个支持IEEE802.3的MAC(MediaAccessLayer，媒体访问层)+PHY(PhysicalLayer，物理层)接口(Port0~Port4)，1个多功能网络接口(Port6)。提供基于QoS机制的快速以太网交换功能，内部采用拥有专利技术的UniMAC结构，在88E6218内部的CPU与多个快速以太网交换口之间形成高效的网络接口。由于智能备份系统之间各个设备的数据通信是广泛建立在网口通信之上，因此采用该款芯片，确保网络数据传输高效可靠。

2.2软件设计及流程软件设计采用分层方式和多线程方式。包含8个独立模块，如图2所示。其中，应用层主要完成状态显示、模式切换、手动控制以及Web网管远程控制和系统软件升级功能。系统层是整个智能备份系统的核心层，负责响应上层应用的请求和底层数据的处理。N+1智能切换的逻辑处理以及和系统其他设备通信处理。数据层完成整个系统的数据存储功能，智能备份系统会定时保存当前工作状态的所有参数，即使突然断电，也不会导致当前状态的丢失，重新开电后，就会自动恢复到断电以前的状态。接口层主要完成各个发射机的数据接收和网络数据收发功能。

2.3系统主程序流程主程序流程如图3所示。其子程序流程如图4所示。其中切换程序处理过程包含两部分，即由正常状态到备份状态（图4左），由备份状态恢复到正常状态（图4右）。切换过程中，要确保系统在安全状态下切换，不能带功率切换，这样容易发生事故，所以在切换同轴开关之前，要关闭其所在的发射机，然后再切换，保证设备不会被突发射频输出损坏。

2.4核心代码N+1智能备份系统的自动切换部分核心代码采用阻塞方式设计，其简化代码如下所示。该自动切换函数是不可重入函数，一旦被调用就会独占该切换线程，如果此时上层仍然发送切换指令调用该函数，此函数会直接返回不作响应，这样确保了切换的可靠性和独立性。首先该函数会检测是否有发射机通道发生状态迁移，然后判断备份发射机是否已经在工作中，若备份发射机在图3N+1智能备份系统软件流程图待机状态，则启动相应的切换程序；若备份发射机已经在工作，且指令是切换到备份状态，那么该函数直接返回。因为N+1系统只能启动一个备份系统，两个及以上的发射机出现故障，N+1备份系统会首先切换预先设置的高优先级通道，其他的通道放弃响应。