發(fā)布時間:2022-04-24 11:11:06
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇電子測試論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
摘 要
隨著電子信息化時代地來臨,電子產(chǎn)品數(shù)量逐漸增加,電子測試系統(tǒng)在電子產(chǎn)品生產(chǎn)和質(zhì)量保障中都起著非常重要的作用,電子測試系統(tǒng)不僅推動我國信息化建設(shè)進程,并且逐漸擴大應(yīng)用范圍,滲透到人們?nèi)粘I畹姆椒矫婷妫嵘藗兪褂秒娮赢a(chǎn)品質(zhì)量和舒適感。在電子測試系統(tǒng)中,接口技術(shù)是關(guān)鍵,目前我國電子產(chǎn)品市場上接口技術(shù)包括S-100標(biāo)準(zhǔn)化接口、RS-232C串行標(biāo)準(zhǔn)化接口總線、IEEE-488標(biāo)準(zhǔn)接口總線、VXI接口總線以及PXI系統(tǒng)總線。
【關(guān)鍵詞】電子測試系統(tǒng) 接口技術(shù) 發(fā)展趨勢
在人們不斷認(rèn)識新鮮事物和創(chuàng)造新型事物之時,總是離不開測試,雖然我國科學(xué)技術(shù)在近些年取得大幅度進展,但是在電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程中依然面臨著測試任務(wù),因為電子測試數(shù)據(jù)具有一定指標(biāo)性和實用性,給電子產(chǎn)品調(diào)試提供實際依據(jù),因此在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中要不斷完善測試系統(tǒng)功能。在電子系統(tǒng)發(fā)展過程中取得進步最大的就是接口技術(shù),接口技術(shù)發(fā)展和研究給人們的生活帶來很大便利性。
1 電子系統(tǒng)測試接口技術(shù)
1.1 S-100標(biāo)準(zhǔn)化接口
S-100標(biāo)準(zhǔn)化接口主要適用于處理微機電子測試系統(tǒng),是由100條信號線與電源連接而成,其中75條線腳名稱和功能都有統(tǒng)一規(guī)定,9條線腳規(guī)定名稱但沒有功能限制,其余16條線腳的使用功能和名稱都交給用戶自行定義。S-100標(biāo)準(zhǔn)化接口設(shè)計的最初目的是為配合8080型的CPU工作,但是由于其自身穩(wěn)定性比較好,在其他方面的應(yīng)用也非常廣泛。
1.2 RS-232C串行標(biāo)準(zhǔn)化接口總線
RS-232C串行標(biāo)準(zhǔn)化接口總線主要用于串行連接CRT終端機及調(diào)制解調(diào)器,是由25個有明確規(guī)定使用功能和名稱的線腳組成,總線長度控制在15m以下,該種接口總線技術(shù)自身具有一定缺陷,接口傳播信號速度比較慢,優(yōu)勢在于信號傳播過程中能夠保證高度的安全性、能夠傳輸?shù)奖容^遠(yuǎn)的地方、傳輸需要的線纜盜勘冉仙佟
1.3 IEEE-488標(biāo)準(zhǔn)接口總線
IEEE-488接口總線共有16條用于傳播信息的線路,其中8條線路用于雙向信息傳播與總信息命令,另外8條線路用于信息同步或異步交換并對交換信息進行緩沖。但是由于其傳輸速率不超過1M字節(jié)每秒,美國惠普公司在IEEE-488技術(shù)基礎(chǔ)上進行研發(fā),形成傳輸速度增加的IEEE-488標(biāo)準(zhǔn)接口總線,改善接口各項性能,有效解決接口與微型機之間的互通問題。
1.4 VXI接口總線
VXI(VEM bus Extensions for Instrumentation)接口總線集中了智能儀器、個人儀器以及自動測試系統(tǒng)的很多特點,包括測試儀器模塊化、32位數(shù)據(jù)總線提高數(shù)據(jù)傳輸速率、系統(tǒng)可靠性高、具有可維修性、電磁兼容性好、通用性強、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、靈活性強等。VXI接口總線技術(shù)的出現(xiàn)使得自動測試系統(tǒng)尺寸大大縮小,測試速度大幅度增加,能夠滿足目前自動測試系統(tǒng)向標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、智能化、模塊化以及便攜性的方向發(fā)展。VXI接口包括GPIB接口、RS-232C接口、MXI bus接口、IEEE1394接口和VME bus接口,都是采用內(nèi)嵌式主計算機,有效減少系統(tǒng)體積、增加工作質(zhì)量和效率。VXI接口總線的接口電路比較復(fù)雜,采用雙端口RAM將有利于器件內(nèi)部的CPU與VXI總線間的數(shù)據(jù)傳輸,能夠進一步擴大VXI接口總線的優(yōu)勢。
1.5 PXI系統(tǒng)總線
PXI系統(tǒng)總線是一種基于PC的測量和自動化平臺,它結(jié)合了PCI的電氣總線特性與Compact PCI的堅固性、模塊化的特性,并在此基礎(chǔ)上增加了專門的同步總線和主要軟件特征。使之成為測量和自動化系統(tǒng)的高性能、低成本運載平臺。PXI系統(tǒng)總線具有很多優(yōu)點,包括傳輸數(shù)據(jù)速率快、適合大量數(shù)據(jù)交換和傳輸、測試時間短、性能可靠性大等。PXI系統(tǒng)擁有32位總線信號和64位總線信號兩種類型,主要是由PXI背板提供支持的機箱構(gòu)成,機箱具有一個系統(tǒng)插槽和一個或多個外設(shè)插槽,該種接口技術(shù)地使用使得測試系統(tǒng)逐漸完善和標(biāo)準(zhǔn)化。
2 發(fā)展趨勢
2.1 強化基礎(chǔ)研究、提高儀器質(zhì)量和可靠性
我國在電子產(chǎn)品發(fā)展上步伐比較晚,相比較發(fā)達國家來說,電子產(chǎn)品發(fā)展水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達到發(fā)達國家標(biāo)準(zhǔn)。因此國內(nèi)電子測試系統(tǒng)在改善運行環(huán)境和情況的同時,還要借鑒國外先進的運用概念、原理和方法,通過科學(xué)途徑培養(yǎng)更多專業(yè)測試技術(shù)人才,為我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和研究提供更大空間。注重強化發(fā)展基礎(chǔ)研究,以提高儀器質(zhì)量和可靠性,使得儀器整體和內(nèi)部形成協(xié)調(diào)發(fā)展、技術(shù)穩(wěn)定、可靠的模式,從而克服長期以來的技術(shù)局限。
2.2 迎難而上、突破技術(shù)難點
我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展正處于技術(shù)攻堅階段,應(yīng)該注重借鑒國外優(yōu)秀技術(shù),集中力量克服技術(shù)中遇到的難題,打破國外技術(shù)封鎖的窘境,依靠自身技術(shù)研發(fā)和創(chuàng)新,鼓勵青少年用于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),將科技產(chǎn)業(yè)作為重點產(chǎn)業(yè)發(fā)展,爭取在最短的時間內(nèi)趕上發(fā)達國家科技水平。
2.3 加大科技研發(fā)投資力度、積極研制新型儀器
電子產(chǎn)品的更新速度很快,電子測試系統(tǒng)也要跟上電子產(chǎn)品的更新速度,基于此國家應(yīng)該加大科技研發(fā)投資力度,積極研制出新型儀器,實現(xiàn)大批量產(chǎn)品和技術(shù)更新,大規(guī)模生產(chǎn)新型測試儀器,全面提高測試系統(tǒng)接口技術(shù)的穩(wěn)定性和可靠性。
3 結(jié)語
綜上所述,隨著電子產(chǎn)品種類和數(shù)量的逐漸增多,人們的生活和工作已經(jīng)與電子測試密不可分,不僅給電子測試系統(tǒng)的接口技術(shù)發(fā)展提供了發(fā)展空間,同時也讓人們在使用電子產(chǎn)品之時享受電子產(chǎn)品帶來的便捷。電子測試系統(tǒng)的發(fā)展一直是我國電子產(chǎn)品發(fā)展的關(guān)鍵,本文在新時展的背景下,總結(jié)我國目前市場具備的幾種電子測試系統(tǒng)的接口技術(shù),是為了更好的促進電子產(chǎn)品的健康發(fā)展,是為了給接口技術(shù)研發(fā)提供理論參考依據(jù),希望通過本文的研究能夠給讀者帶來更多專業(yè)知識了解,對我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供最大地支持和理解。
作者單位
商丘醫(yī)學(xué)高等??茖W(xué)校 河南省商丘市 476100
【摘要】 隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進步,企業(yè)對于計量測試的要求越來越高。如今,計量測試已經(jīng)被普及到人們的日常生活當(dāng)中,受到了人們的熱切關(guān)注。文章主要研究了電子計量測試的未來發(fā)展動向以及其發(fā)展的主要趨勢。筆者將從電子計量測試的概述角度出發(fā),深入分析電子計量測試的主要發(fā)展趨勢,期望能夠使更多的人認(rèn)識到電子計量測試的重要性。
【關(guān)鍵詞】 電子計量測試 特點 發(fā)展趨勢
前言:
我國的一些生物工程當(dāng)中也采用了計量測試,并且對計量測試的精準(zhǔn)度做出了特別的要求。為此,我國需要深入研究計量測試的技g,從而使計量測試的技術(shù)能更加符合社會發(fā)展的需求。電子計量測試的出現(xiàn)在一定的時間內(nèi)滿足了國家和企業(yè)的需求,并且獲得了很多領(lǐng)域的認(rèn)可。如今,電子計量測試的發(fā)展前景已經(jīng)上升到了科技的層面,并且還在受到不斷的追捧。在國際領(lǐng)域上,電子計量測試成為了國家發(fā)展的重要指標(biāo)之一,其代表著國家科技的水平以及社會生產(chǎn)的進步。
一、電子計量測試概述
所謂的電子計量測試指的是在某些領(lǐng)域當(dāng)中需要的測量工作,而電子計量測試能夠為實際工作提供數(shù)據(jù)并且為工程的設(shè)計以及建設(shè)提供依據(jù)。國際上所規(guī)定的電子計量測試范圍大概在10kHz―3000GHz左右,而一旦測量的數(shù)據(jù)達到了1MHz―300MHz,將被稱為高頻,當(dāng)數(shù)據(jù)頻率達到了300MHz―30GHz則被稱為微波,當(dāng)頻率達到30GHz―300GHz,就會被稱為毫米波,再往下則被稱為亞毫米波。人們通常會用到的波段主要從以上幾個段位中作為主要的參數(shù)。
事實上,電子計量測試時一種參與比較復(fù)雜的工作。電子計量測試中的電磁波主要從傳輸線等途徑中傳輸出來[1]。而當(dāng)工作人員采用傳輸線的形式來傳輸數(shù)據(jù)時,其將參考當(dāng)時的電壓以及功率等多方面的信息。
當(dāng)工作人員以自由空間的方式進行數(shù)據(jù)的測量和傳輸時,將考慮到磁場的強弱等。因此,電子計量測試的主要特點就是以電磁作為主要的參量。該項技術(shù)如今已經(jīng)具有了覆蓋面比較廣的特點,并在統(tǒng)一的參量當(dāng)中,其能夠進行不同階段的測試。
二、電子計量測試發(fā)展趨勢
電子計量測試已經(jīng)獲得了很廣闊的發(fā)展空間,并且將在未來被運用在多個領(lǐng)域當(dāng)中。
2.1電子計量測試在生物工程領(lǐng)域的應(yīng)用
我國的生物工程當(dāng)中經(jīng)常會出現(xiàn)關(guān)于生物磁場方面的測試,在該工作當(dāng)中,就會運用到電子計量測試。工作人員在生物工程的研究當(dāng)中主要是為了研究人類的大腦活動,從而了解人類的觸覺以及視覺等感官,并且能夠研究出人類大腦的神經(jīng)活動。電子計量測試將進軍到生物工程的研究當(dāng)中,對腦神經(jīng)的活動頻率進行探索[2]。該項工作中,電子計量測試能夠按照其測試的頻率分析出人類腦神經(jīng)的活動原理。如今,很多發(fā)達國家都已經(jīng)對電子計量測試進行研究和分析,并從其性質(zhì)角度和傳播途徑等方面說明了電子計量測試的優(yōu)點,從而將現(xiàn)代的信息技術(shù)與電子計量測試融合在一起,環(huán)節(jié)生物工程研究人員所面臨的數(shù)據(jù)分析問題,并能夠解決人工智能軟件開發(fā)中的問題。
2.2電子計量測試在環(huán)保工程領(lǐng)域的應(yīng)用
我國所研究的一些環(huán)保工程當(dāng)中也運用了電子計量測試,其將通過技術(shù)的轉(zhuǎn)變而為環(huán)保工程提供支持。電子計量測試被運用到電磁污染的測量當(dāng)中。當(dāng)今社會,我國人們的生活水平越來越高,其對電氣的使用也越來越多。但事實上,電氣設(shè)備中所散發(fā)出來的電磁會對人體健康造成影響,嚴(yán)重的情況下會使人類生病。
國際上的很多國家都已經(jīng)對電磁的發(fā)射波段進行了規(guī)定,我國也出臺了明確的文件規(guī)定了電氣設(shè)備所發(fā)出的電磁。為此,電子計量測試將會被運用到日常生活當(dāng)中,并對電磁進行測量,從而使噪聲污染減少。電子計量測試也將被運用到大氣的測量當(dāng)中。地球上的大氣受到了嚴(yán)重的污染,促使霧霾現(xiàn)象以及溫室效應(yīng)的發(fā)生[3]。電子計量測試的發(fā)展注定其將被運用在對大氣層的測量當(dāng)中,從而使人們能夠及時得到預(yù)警。研究人員將根據(jù)電子計量測試所提供的數(shù)據(jù)來分析大氣的具體狀況,并制定出相應(yīng)的政策,以此來改善環(huán)境,幫助人類更好的生活在地球上。
三、結(jié)論
如今,電子計量測試已經(jīng)獲得了全面發(fā)展的機會,其工作技術(shù)也正處于革新和研發(fā)的階段。相信在未來的時間里,電子計量測試能夠向著更為合理的方向發(fā)展,從而實現(xiàn)技術(shù)上的全面革新,并且能夠使測量工作的服務(wù)質(zhì)量更加優(yōu)化。電子計量測試中的產(chǎn)品質(zhì)量也能夠獲得人們的認(rèn)可,其會創(chuàng)造出更多的社會價值。
總而言之,只要人們能夠更加重視電子計量測試,就能夠使電子計量測試融入到實際生活當(dāng)中。
摘 要 本文接下來簡要分析了微電子電路自動測試技術(shù)與自動校準(zhǔn)技術(shù),同時從四個方面的研究探索了微電子電路的校準(zhǔn)技術(shù)與自動測試技術(shù)。
關(guān)鍵詞 微電子電路;校準(zhǔn)技術(shù);自動測試探索
隨著電子電路技術(shù)在各種電器產(chǎn)品之中的深入應(yīng)用,對人們?nèi)粘I町a(chǎn)生了很大的影響。為了確保運用了微電子電路技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量能夠達標(biāo),研究微電子電路的校準(zhǔn)技術(shù)與自動測試也就顯得尤其重要。
1 微電子電路的自動測試技術(shù)與校準(zhǔn)技術(shù)
1.1 自動測試技術(shù)
對微電子電路按照相關(guān)要求嚴(yán)格進行測試,是保證其余商家產(chǎn)品影響不到自身產(chǎn)品的重要途徑。為了確保運用微電子電路技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量能夠達標(biāo),必須根據(jù)其具體情況進行測試。若是保證測試設(shè)備級別達到產(chǎn)品測試需要的水平之上,軟件本身質(zhì)量情況則是能夠?qū)y試質(zhì)量產(chǎn)生較大影響的重要因素。而軟件本身的質(zhì)量情況卻取決于檢測依據(jù)以及檢測過程中選擇使用的方式、測試復(fù)蓋率和、測試驗證的有效性這幾個方面,并且這也一直是近年來關(guān)于自動測試技術(shù)研究方面的一個重要課題。
1.2校準(zhǔn)技術(shù)
在測試設(shè)備滿足相關(guān)要求的前提下,測試軟件的質(zhì)量對檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性有著很直接的影響。若是測試設(shè)自身的準(zhǔn)確性達不到相關(guān)要求,則測試軟件即便質(zhì)量很好也無法保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。通常情況下,對質(zhì)量要求比較高的生廠商對校準(zhǔn)測試系統(tǒng)量值的準(zhǔn)確性相對而言也就比較高,這些生產(chǎn)商有的還在使用三家比對和一票否決制。從而在一定程度上增高了管理環(huán)節(jié)與生產(chǎn)的成本,進一步對產(chǎn)品的生產(chǎn)速度造成影響。
2 微電子電路自動測試與校準(zhǔn)技術(shù)探索
2.1 微電子電路校準(zhǔn)依據(jù)與方法研究
現(xiàn)階段國內(nèi)還沒有形成比較系統(tǒng)的電路檢測標(biāo)準(zhǔn),微電子電路的校準(zhǔn)的依舊包含了GB3443-82、GB437784、GB6796-86等與“xx電路測試方法的基本原理”,在這之中的“xx”是微電子電路型號分類。根據(jù)目前暫定的分類情況有30種左右。
現(xiàn)階段關(guān)于這方面的標(biāo)準(zhǔn)還沒有形成系統(tǒng)性,微電子電路的檢測校準(zhǔn)不僅需要測試方法的基本原理,還需要與之對應(yīng)的程序設(shè)計規(guī)則。不然若使用相同的標(biāo)準(zhǔn),能夠編織出質(zhì)量不同的程序。這樣也就會使測試與校準(zhǔn)的完整性、一致性得不到有效保障。把測試方法基本原理當(dāng)作檢測依舊還不夠完善,還需要加強相關(guān)程序設(shè)計規(guī)則的規(guī)定。并進一步編制出比較完善的與之對應(yīng)的微電子電路校準(zhǔn)規(guī)章。微電子電路校準(zhǔn)并非使用一般的儀表器作為設(shè)校準(zhǔn)設(shè)備,而是選擇使用自動檢測系統(tǒng)。這也檢測校準(zhǔn)過程中就可以由程序控制,有效降低了人工操作帶來的影響。所以,對校準(zhǔn)過程的研究已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)閷π?zhǔn)程序設(shè)計規(guī)則的研究。一般而言校準(zhǔn)過程中的控制文本被成為規(guī)程,檢測過程中的控制文本被成為規(guī)則,而其規(guī)程與規(guī)則都將以程序設(shè)計形式實現(xiàn)。
2.2設(shè)備校準(zhǔn)依據(jù)與方法研究
生產(chǎn)制造廠設(shè)計指標(biāo)也就是設(shè)備校準(zhǔn)的依據(jù),一般而言有基準(zhǔn)以及輸出通道量值、范圍與不確定度這兩種。單獨針對一個測試系統(tǒng)的話,其對校準(zhǔn)量值要求比較多。若選擇手工方法進行校準(zhǔn),若該測試系統(tǒng)包含60個通道,所花費時間大約10~20天,而表格的話需要耗費大概300頁。如此大的工作量也就需要自動方式完成更佳?,F(xiàn)階段主要有基準(zhǔn)參量分別溯源法與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法這兩類設(shè)備校準(zhǔn)方式?;旧洗蠖鄶?shù)的微電設(shè)備都是綜合測量的類型,因此一般而言均具有好幾個類型的參量要進行校準(zhǔn)。比如說時間頻率、電阻以及電壓,這些的量值實際上各有不同。若是在對其進行校準(zhǔn)的時候選擇了參量分別溯源法,通常情況都是先針對其基準(zhǔn)量施行溯源。在這之后再選擇出溯源達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn),并用此檢驗設(shè)備之中其余參量與全部輸入或者是輸出參量。最終也就對整個系統(tǒng)完成校準(zhǔn)。只是選這種方式進行校準(zhǔn)是有一定難度的,其系統(tǒng)基本上是從西方發(fā)達國家引入進來的,僅配帶了這些系統(tǒng)各自的使用手冊,并不附帶校準(zhǔn)資料。因此想熟知這些系統(tǒng)的校準(zhǔn)程序比較難以實現(xiàn)。比方說想要了解測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)位置、標(biāo)稱值等,這均是難度系數(shù)比較高的方面。若是對這些測試系統(tǒng)沒有一定程度的了解,基本也就難以使用此方式進行校準(zhǔn)。而所謂的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法則選擇的標(biāo)準(zhǔn)樣片其不確定度實際上是已知的。這種方式是用不確定度已知的標(biāo)準(zhǔn)樣片,以此利用這些樣片對設(shè)備施行測量校準(zhǔn)。若是測量的參數(shù)類型的范圍相對完整,則此為校準(zhǔn)。反之,也就稱之為核查或者是比對。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法一般情況比較不符合使用在國家最高微電子測試設(shè)備的校準(zhǔn)。但如果是通過國際協(xié)作,讓其用于更高設(shè)備上制作的標(biāo)準(zhǔn)樣片也就適用。
2.3 檢測復(fù)蓋率與校準(zhǔn)完整性研究
這方面是其檢測校準(zhǔn)過程的重要追求目標(biāo)。通常情況其故障復(fù)蓋率若越大是更符合其需要的。最佳的便是可以用最少的代碼獲取最高的故障覆蓋率。在以前那些測試碼生成算法這方面的研究之中,已經(jīng)有多種比較適用的算法。只是這些算法之中也就窮舉對于復(fù)雜電路差不到能達到100%的故障復(fù)蓋率。其實早些年,計算機這方面的技術(shù)不是很高,資源也就相對比較匱乏,而且其硬件所需要的成本也不低,相對而言速度也是比較慢等等方面給測試碼的大小造成了技術(shù)方面的限制。而如今因其在計算機復(fù)制測試系統(tǒng)上,測試速度已經(jīng)大幅度提高,內(nèi)存也有很大的擴大,使得大部分微電子電路使用窮舉或者是狀態(tài)窮舉都不會在存在較大的問題。校準(zhǔn)的完整性與測試故障覆蓋率是不相同的,其并不在乎測試碼的大小,更多的是在乎檢測參量是否完全測驗,因此也就與校準(zhǔn)方式、過程掛鉤。比如,選擇基準(zhǔn)參數(shù)分別溯源法,這里用的代碼、測試量并大,但檢測卻完整。若選擇基準(zhǔn)物質(zhì)法尤其需要看第一個通道的輸入或輸出參量、范圍是否測完。也是因其本身自帶驗證程序,自校時會以第一通道作為基礎(chǔ)進行校準(zhǔn),可以校準(zhǔn)測試系統(tǒng)所有通道的一致性。也才能使其余通道的準(zhǔn)確性得以有效保障。
2.4 量值溯源
所謂的量值溯源,在國內(nèi)或者是國際上均是其量值通過一條不間斷鏈持續(xù)追溯到最高標(biāo)準(zhǔn)。對微電測試所使用的設(shè)備關(guān)于校準(zhǔn)量值溯源這方面而言,溯源與校準(zhǔn)這兩方面使用的方法是有著一定聯(lián)系的。因此實際上還存在著參量分別溯源法或者是標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法。只是在使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)法的時候是存在一些限制條件。
3 結(jié)論
微電子電路檢測設(shè)備需要根據(jù)計量原理與被測電路電子特征的具體情況編寫出相應(yīng)的檢測程序,以此被我國眾多行業(yè)引用并推廣。因此,需要加強微電子電路自動測試與校準(zhǔn)技術(shù)的研究力度,使更多產(chǎn)品質(zhì)量得以有效控制。
摘 要:通過一定的通信方式采集并上傳變電站在線檢測智能電子設(shè)備的狀態(tài)信息,在監(jiān)測分析整個變電站的運行時發(fā)揮著重要的作用。對此,文章通過下文對相關(guān)方面的內(nèi)容進行了論述。
關(guān)鍵詞:變電站;在線監(jiān)測;智能電子設(shè)備;自動化測試
作為一體化監(jiān)控系統(tǒng),在線監(jiān)測智能電子設(shè)備為其中非常重要的組成部分?,F(xiàn)階段,隨著技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了種類多樣的在線監(jiān)測電子設(shè)備,需要我們在工作中有甄別性地進行理解與應(yīng)用。
1 測試方法的分析
應(yīng)該根據(jù)實際情況出發(fā),設(shè)置相應(yīng)的在線監(jiān)測IED裝置設(shè)備。通過客戶終端機DUI終端完成通信與交流。在分析完響應(yīng)報文之后,對其功能的具體性能進行辨別。通常測試人員需要加入到常規(guī)的測試方法中,這樣閉環(huán)就難以形成。文章在研究時,將在線監(jiān)測IED的功能測試用例提供了出來。測試用例會被自動化測試系統(tǒng)解析成測試腳本,這樣客戶端通信模擬器就是通過測試腳本進行控制的,從而同DUT完成通信。對響應(yīng)報文給出的一些測試結(jié)果進行著重的研究與分析,這樣就有效的完成了選擇測試用例再到生成測試結(jié)果的閉環(huán)處理。此外,測試過程的記錄也被測試用例所提供了出來,便于一些測試人員認(rèn)識到測試的重要性。
將測試過程文件應(yīng)用到變電站在線監(jiān)測IED自動化測試中,當(dāng)作測試的提交文件,對其各項功能的測試通過文字的形式描述出來。在線監(jiān)測IED的所有功能都被包含于自動化測試系統(tǒng)所給出的預(yù)定義用例中。將用例從測試用例數(shù)據(jù)庫中選擇出來,自動化測試腳本是測試平臺轉(zhuǎn)化測試用例后所得到的。此外,對所要輸入的測試數(shù)據(jù)進行選擇,然后,向著自動化測試引擎中一同輸入測試腳本。
2 測試的重要技術(shù)分析
2.1 將自動化腳本根據(jù)實際情況設(shè)計出來
在線監(jiān)測IED的各項功能的預(yù)期結(jié)果與測試步驟都是通過功能測試用例進行描述的,人工的測試形式一般通過測試者按照測試用例中的程序,分部進行測試,并對比分析預(yù)期結(jié)果和實際結(jié)果。
在擴展標(biāo)記語言的基礎(chǔ)上,專門將有一種腳本描述語言為在線監(jiān)控測試IED功能測試設(shè)計了出來。為了防止工作的重復(fù)發(fā)生,通信測試的具體運作、審核測試結(jié)果及所在的測試環(huán)境等,都充分的應(yīng)用了模塊化測量思想。根據(jù)具體情況入手,將相同的操作方案抽象的制定出來,之后,在自動化測試語言腳本元素的基礎(chǔ)上,完成相應(yīng)的定義與分析。將不一樣的腳本信息在不同空間的基礎(chǔ)上定義出來,各不相同的試用例工程,然后合理的選擇和采用其中的腳本元素,然后積極的制造出自動化測試腳本。
2.2 生成測試腳本
2.2.1 儲存測試用例
數(shù)據(jù)庫內(nèi)部的在線監(jiān)測IED功能測試用例通常利用自動化測試系統(tǒng)進行讀取分析,按照用戶給出的測試輸入數(shù)據(jù)及對應(yīng)的測試序列將測試腳本生成出來。
并且,需要通過調(diào)用多個通信服務(wù)來完成在線監(jiān)測IED的各個功能,將測試序列表構(gòu)建起來,對相應(yīng)通信服務(wù)命令進行存儲。
2.2.2 生成測試腳本
在分析時,以在線監(jiān)測IED的上傳數(shù)據(jù)功能為例展開,對測試用例生成測試腳本的基本過程進行分析。圖1是它的基本流程圖:
首先,將測試用例表中的記錄讀取出來,將相應(yīng)的變量通過腳本中的輸入?yún)?shù)定義出來,并且,按照測試者給出的數(shù)據(jù)初始變化量進行測試,如圖中①環(huán)節(jié)所示。
其次,將對應(yīng)的測試的序列在測試用例中查找出來。在排列時,按照執(zhí)行順序去做。按照這樣的測試序列檢測數(shù)據(jù)上傳功能:聯(lián)系控制模塊、將報告出發(fā)裝置設(shè)置出來、對報告控制模塊的書寫、執(zhí)行報告、報告暫停。圖中的②和③就是最好的詮釋。在測試序列表中定義測試序列的通信服務(wù)參數(shù)。并且,在參數(shù)名稱的基礎(chǔ)上,將腳本內(nèi)部的定義變量查找出來,對其值進行設(shè)置與應(yīng)用。因為一些測試序列已經(jīng)將執(zhí)行時間定義了出來,所以,在定義的過程中,可以將timer元素應(yīng)用到腳本完成該項操作。
再次,將預(yù)期結(jié)果通過測試用例定義,在執(zhí)行了測試序列后,對對應(yīng)結(jié)果的腳本描述進行定義、收集。如圖中④所描述的。
2.3 設(shè)置自動化引擎
整個測試流程的控制是由在線監(jiān)測IED自動化測試引擎進行控制的,分別由接入的逐漸完成各個測試步驟。有測試引擎為自動化測試腳本將一致性的入口輸入提供出來,對全部組件的行為進行集中式控制,進而展開自動化測試。
通過開放式的接口對測試引擎進行設(shè)計,但是,只對測試流流程控制給予了完成,利用接口方式,對客戶端通信、結(jié)果分析組件和腳本解析等進行調(diào)用。這種設(shè)計,對測試引擎的獨立性給予了保持,此外,能夠互相替換符合開發(fā)接口的組件,大大的提升了其擴展性。
對IED發(fā)出的響應(yīng)報文,由測試引擎收集,然后通過具體的測試結(jié)果,分析相應(yīng)的組件,分析響應(yīng)報文,將測試報告制作出來。通過分析相應(yīng)的結(jié)果,測試結(jié)果分析組件對響應(yīng)報文中的內(nèi)容逐一的進行對比,如果對全部規(guī)則全部可以滿足,這樣就表明通過了測試,利用反射機制,測試結(jié)果分析組件將報告控制塊與相應(yīng)報告中的變量分別獲取出來,然后將測試報告生成出來。
3 結(jié)束語
在線ID自動化測試法是一種先進的技術(shù)措施,文章通過下文對該測試系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容進行了著重的分析與論述。通過在實際操作與測量中應(yīng)用該技術(shù),將測試效率有效的提升了上來,并且在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上改進了在線監(jiān)測IED,為有關(guān)行業(yè)的工作人員在具體工作中提供了極大的幫助作用。
摘 要: 由于傳統(tǒng)功能測試系統(tǒng)對汽車電子ECU進行測試時存在偏差高和穩(wěn)定性差的缺陷。因此,提出基于PXI的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),該系統(tǒng)由PXI總線、電子監(jiān)控測試模塊、萬用表和計算機組成。PXI總線對汽車電子ECU進行數(shù)據(jù)的采集與初始化測試,并將數(shù)據(jù)傳輸給電子監(jiān)控測試模塊。電子監(jiān)控測試模塊由控制器、供電模塊、檢測模塊、信號收發(fā)器和開關(guān)控制器組成。供電模塊為電子監(jiān)控模塊供電,檢測模塊將檢測出的故障數(shù)據(jù)傳遞給信號收發(fā)器進行信號轉(zhuǎn)變。開關(guān)控制器通過分析故障信號進行電路的轉(zhuǎn)換或切斷操作。控制器管控著整個電子監(jiān)控測試模塊的運行流程,并將篩選后的數(shù)據(jù)傳輸給萬用表。萬用表對接收到的數(shù)據(jù)信號電壓進行放大并傳遞至計算機。軟件設(shè)計部分,給出PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的測試流程及其故障的排除算法。實驗結(jié)果表明所設(shè)計系統(tǒng)擁有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
0 引 言
近十年來,汽車電子ECU以其舒適性、經(jīng)濟性和娛樂性作為誘惑因素,其全國裝載率[1?4]已高達80%。為保證汽車行駛的安全穩(wěn)定,龐大的汽車電子ECU市場對其產(chǎn)品的功能測試提出了較高的要求[5?6]。由于傳統(tǒng)功能測試系統(tǒng)對汽車電子ECU進行測試中存在偏差高和穩(wěn)定性差的缺陷。因此,構(gòu)建準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性較高的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),已成為目前國際汽車組織協(xié)會研究的重要項目。
以往研究的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)均存在一定的缺陷,如文獻[7]提出虛擬汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),利用計算機模擬汽車行駛過程中的各種障礙,進而對汽車電子ECU進行測試和故障排除,但這種測試系統(tǒng)無法應(yīng)用于特定環(huán)境,且準(zhǔn)確度和故障排除率較低。文獻[8]提出DSPACE汽車電子ECU仿真測試系統(tǒng),其擁有性能優(yōu)越的硬件以及完善的仿真軟件,可對汽車電子ECU進行完美測試,但這種測試系統(tǒng)價格昂貴,且在實際運用中汽車電子ECU無需進行如此復(fù)雜的測試,因此推廣率較低。文獻[9]提出基于N1硬件平臺的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),該系統(tǒng)以HIL作為理論依據(jù)進行汽車電子ECU的網(wǎng)絡(luò)和功能測試,但這種系統(tǒng)的檢測流程較為復(fù)雜,效率低下。
為了解決以上問題,提出了基于PXI的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),在PXI總線上添加適合的測試電路和設(shè)備,構(gòu)建功能完善的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)。實驗結(jié)果表明,所設(shè)計的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)擁有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
1 基于PXI的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)
1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計
PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)由PXI總線模塊、電子監(jiān)控測試模塊、萬用表和計算機組成,其結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。PXI總線對汽車電子ECU進行數(shù)據(jù)的采集與初始化測試,并將數(shù)據(jù)傳輸于電子監(jiān)控測試模塊。電子監(jiān)控測試模塊將采集數(shù)據(jù)進行篩選和信號放大,并管控著電路的轉(zhuǎn)換和切斷操作。萬用表可對篩選出的數(shù)據(jù)信號電壓進行放大,并將數(shù)據(jù)信號電壓傳遞至計算機進行分析和控制。
1.2 PXI總線模塊設(shè)計
PXI總線模塊是PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的優(yōu)秀模塊,其主要功能是對汽車電子ECU系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的采集、測試與傳輸。PXI總線模塊由擴展卡、數(shù)控二極管、轉(zhuǎn)換卡和PXI拓展器組成,圖2為PXI總線電路原理圖。
由圖2可知,PXI總線模塊工作流程為:將需要進行測試的汽車電子ECU與PXI總線模塊中的擴展卡相連,利用擴展卡進行汽車電子ECU的數(shù)據(jù)采集與存儲。因擴展卡所需數(shù)據(jù)類型較為特殊,故二者在進行數(shù)據(jù)的傳輸前需要進行數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。采用某公司設(shè)計的MXI?4轉(zhuǎn)換芯片,無需進行復(fù)雜的算法編制便可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
擴展卡擁有極高的存儲容量和防丟失性能,可進行數(shù)據(jù)協(xié)議的大量存儲。數(shù)控二極管是一種擁有兩個電極的電路元件,其在工作狀態(tài)下只允許電流從單一方向通過,并且能夠進行電流值的顯示。通過將擴展卡與數(shù)控二極管相連接,可防止系統(tǒng)在不穩(wěn)定的情況下電流逆流形成的數(shù)據(jù)亂碼,也能夠?qū)崟r監(jiān)測電路中的電流值,防止電路元件損傷。
由于經(jīng)由MXI?4轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換后的協(xié)議數(shù)據(jù)不能被PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的其他模塊所識別,故在PXI總線模塊中安置轉(zhuǎn)換卡。轉(zhuǎn)換卡能夠?qū)f(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電氣規(guī)范數(shù)據(jù),并將其傳輸于PXI拓展器。由于汽車電子ECU在故障狀態(tài)下工作時的數(shù)據(jù)波動較大,且標(biāo)準(zhǔn)范圍并不惟一,故PXI拓展器會對傳輸來的數(shù)據(jù)進行初始化測試,將符合規(guī)定范圍附近的數(shù)據(jù)全部留用,再將測試數(shù)據(jù)傳輸于電子監(jiān)控測試模塊進行進一步的分析。
1.3 電子監(jiān)控測試模塊設(shè)計
電子監(jiān)控測試模塊能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、汽車電子ECU故障的判定與鎖定以及監(jiān)控單元的自我檢修等功能,可對電源故障、信號故障、轉(zhuǎn)速故障和存儲故障等進行實時監(jiān)測。該模塊可以對溫度范圍為[-45 ℃,90 ℃]、用電電壓范圍為[DC 13 V,DC 15 V]的汽車電子ECU進行功能測試,測量范圍較大,可完美滿足市場需求,圖3是電子監(jiān)控測試模塊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖。
由圖3可知,電子監(jiān)控測試模塊由控制器、供電模塊、檢測模塊、信號收發(fā)器和開關(guān)控制器組成。
控制器是電子監(jiān)控測試模塊的優(yōu)秀組成部分,管控著模塊中供電系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和信號收發(fā)器的運行流程,一旦發(fā)現(xiàn)以上運行流程出現(xiàn)本末倒置或不正常停止的情況,控制器會對電子監(jiān)控模塊進行初始化操作,以保證PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的正常運行及其所測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
供電模塊可自動為電子監(jiān)控模塊供給能量,其中包含2個直流電源與2個交流電源,能夠滿足絕大部分汽車電子ECU的檢測用電需求。
檢測模塊不僅能夠快速檢測出數(shù)據(jù)中蘊含的汽車電子ECU故障,也能夠及時發(fā)現(xiàn)電路中電源和接點產(chǎn)生的故障,為PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的持續(xù)工作提供了保障,檢測模塊將檢測到的故障信息數(shù)據(jù)傳遞給信號收發(fā)器。
信號收發(fā)器能夠?qū)⒐收闲畔?shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成各種類型的可視化數(shù)據(jù)信號(包括正弦信號、三角信號、脈沖信號等),方便開關(guān)控制器進行數(shù)據(jù)的解析。由于不同數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出的可視化類型不同,而不同可視化類型所需轉(zhuǎn)換的電路也不同,當(dāng)解析電路出現(xiàn)故障時,也需要進行電路的切斷操作,故加入開關(guān)控制器這一元件進行控制。開關(guān)控制器接收到信號收發(fā)器傳輸過來的數(shù)據(jù)后,需要對數(shù)據(jù)進行分類解析,并給出是否關(guān)閉、開啟電路開關(guān)的指令,以進行PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)電路的準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換。采用某公司生產(chǎn)的4P?600M開關(guān)控制器,該開關(guān)控制器能夠識別出的信號范圍較廣,最大開關(guān)電流為8 A,最大開關(guān)電壓為250 V和DC 40 V,短路電阻值為15 Ω。4P?600M開關(guān)控制器內(nèi)部擁有一個雙向型電源,通過對該電源的隔離或者正負(fù)極的對調(diào),進而實現(xiàn)電路的轉(zhuǎn)換和切斷。由于信號收發(fā)器無法進行數(shù)據(jù)的輸出操作,故電路轉(zhuǎn)換或切斷工作運行完畢后,信號收發(fā)器會自動開始搜尋開關(guān)控制器數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳遞給控制器。最后,控制器將電子監(jiān)控測試模塊篩選后的數(shù)據(jù)傳輸給萬用表。
1.4 萬用表設(shè)計
由于電子監(jiān)控測試模塊輸出數(shù)據(jù)的信號電壓范圍是[-10 V,10 V],而汽車電子ECU供電電壓一般為15 V,需要將輸出數(shù)據(jù)的信號電壓進行放大才能夠被PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)所使用,因此在系統(tǒng)電路中引入萬用表這一元件。選用某公司設(shè)計的KEW1019R萬用表,該萬用表具有自動充放電能力,可在電源故障的情況下連續(xù)正常工作180 h,且準(zhǔn)確度高、顯示清晰、過載能力強,圖4是KEW1019R萬用表連接電路圖。
分析圖4可知,萬用表不僅可以對數(shù)據(jù)的信號電壓進行放大,也可檢測PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)中各電路元件(包括電阻、電容、電感等)的工作性能,便于第一時間對損壞或不符合系統(tǒng)電路需求的元件進行更換,令所獲取到的汽車電子EUC測量數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)。在電路中加入了緩沖器,這是為了防止萬用表突然輸出過大的放大電壓損壞電路其他元件。放大后的電壓被傳輸于計算機進行進一步處理。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計
利用LabVIEW軟件對PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)進行編程。LabVIEW軟件擁有巨大的編程數(shù)據(jù)庫,包含數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析、通用接口總線、設(shè)置斷點、單步執(zhí)行、數(shù)據(jù)顯示和數(shù)據(jù)存儲等,為程序的調(diào)試提供了便利。系統(tǒng)的測試流程為:首先讀取PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的配置文件,為整個系統(tǒng)的初始化工作做好準(zhǔn)備。配置文件主要有:統(tǒng)計過程控制、系統(tǒng)配件類型、極限文件和主機配置類型等。系統(tǒng)初始化后便可以開始數(shù)據(jù)的采集與篩選工作,測試流程啟動后,當(dāng)采集的數(shù)據(jù)不符合事先設(shè)定的電氣規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)值時,系統(tǒng)將進行不間斷的數(shù)據(jù)采集,采集和篩選工作同時進行,采集的數(shù)據(jù)量達到一定數(shù)值后,測試工作開始。當(dāng)檢測出汽車電子ECU具有某項故障時,則自動將此故障輸出并保存至計算機中。循環(huán)進行數(shù)據(jù)的采集、篩選和檢測工作,直至將所有故障數(shù)據(jù)存儲完畢。圖5為系統(tǒng)測試流程圖。
%循環(huán)測試并存儲結(jié)果
3 實驗分析
為驗證所設(shè)計的PIX汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性,實驗在裝有某汽車電子ECU的汽車上分別進行虛擬汽車電子ECU功能測試和PIX汽車電子ECU功能測試,現(xiàn)假設(shè)兩輛汽車的行駛初始速率和加速度均相同,分別記錄兩輛汽車的位移、實時速度和系統(tǒng)給出指令的時間,經(jīng)分析后繪制出曲線圖。
圖6、圖7分別為虛擬汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)準(zhǔn)確性和本文功能測試系統(tǒng)準(zhǔn)確性。
可以看出,虛擬汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)準(zhǔn)確度曲線較為雜亂,且平均準(zhǔn)確度僅為55%,無法對汽車電子ECU進行準(zhǔn)確測試,對汽車的行駛安全造成了一定影響;而本文測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確度曲線較為平穩(wěn),平均測試準(zhǔn)確度較高,為80%,驗證了PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。
圖8、圖9分別為虛擬汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)故障排除曲線和本文功能測試系統(tǒng)故障排除曲線。通過分析兩個功能測試系統(tǒng)的故障排除率即可確定二者穩(wěn)定性能的優(yōu)劣情況。
由圖8、圖9可知,虛擬汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)在下達指令的初期故障排除率較高,但曲線整體呈大幅度下降趨勢,即系統(tǒng)穩(wěn)定性較低;而本文測試系統(tǒng)的故障排除曲線較為穩(wěn)定,故障排除率的最大值和最小值分別為99%和83%,故障排除率整體較高且波動較小,驗證了PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4 結(jié) 論
本文提出基于PXI的汽車電子ECU功能測試系統(tǒng),該系統(tǒng)由PXI總線、電子監(jiān)控測試模塊、萬用表和計算機組成。PXI總線對汽車電子ECU進行數(shù)據(jù)的采集與初始化測試,并將數(shù)據(jù)傳輸給電子監(jiān)控測試模塊。電子監(jiān)控測試模塊由控制器、供電系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)、信號收發(fā)器和開關(guān)控制器組成。供電系統(tǒng)為電子監(jiān)控模塊供電,檢測系統(tǒng)將檢測出的故障數(shù)據(jù)傳遞給信號收發(fā)器進行信號轉(zhuǎn)變。開關(guān)控制器通過分析故障信號進行電路的轉(zhuǎn)換或切斷操作。控制器管控著整個電子監(jiān)控測試模塊的運行流程,并將篩選后數(shù)據(jù)傳輸給萬用表。萬用表對接收到的數(shù)據(jù)信號電壓進行放大并傳遞至計算機。軟件設(shè)計部分,給出了PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)的測試流程及其故障的排除算法。實驗結(jié)果表明,所設(shè)計的PXI汽車電子ECU功能測試系統(tǒng)擁有較高的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。
摘 要隨著現(xiàn)代經(jīng)濟水平與信息科技的發(fā)展,電子信息產(chǎn)品的使用率較高,在我們高中學(xué)生群體中,電子信息產(chǎn)品已經(jīng)成為我們學(xué)習(xí)和生活中必不可少一部分。但是在越來越多的電子信息產(chǎn)品出現(xiàn)在市場中后,電子信息產(chǎn)品的安全事故發(fā)生的頻率較高,其中包括電子產(chǎn)品發(fā)生觸電、自燃、電磁輻射等問題,對使用者也造成了一定的危害。從技術(shù)角度分析這些安全隱患,其關(guān)鍵因素在于限流電路存在安全問題,在本文中將著重以電子信息產(chǎn)品中限流電路的測試方法為優(yōu)秀,分析如何提升電子信息產(chǎn)品的應(yīng)用安全性,望此次的研究能有效的提升電子產(chǎn)品自身的安全性能。
【關(guān)鍵詞】電子信息產(chǎn)品 限流電路 測試方法
針對電子信息產(chǎn)品,雖然用戶對智能化、功能的相關(guān)需求較高,但是為保障電子信息產(chǎn)品的穩(wěn)定的發(fā)展,其安全性也具有重要的作用。我們在應(yīng)用電子信息產(chǎn)品過程中,多重視產(chǎn)品的應(yīng)用效果,而忽視了對應(yīng)用安全性方面考量,但隨著越來越多的電子信息產(chǎn)品不良事件的發(fā)生,逐漸引起了社會公眾的關(guān)注。保證電子產(chǎn)品的應(yīng)用安全,從技術(shù)角度出發(fā)必然是主要方向,而就技術(shù)方向來講,電路安全是最主要的研究方向,我們所使用的電子產(chǎn)品,例如手機或者電腦,限流電路均屬于影響安全的因素,為保障其安全性,對其電路進行有效的測試最為關(guān)鍵,以上問題將在下文中予以闡述。
1 限流電路對電氣設(shè)備屬性的限值
1.1 對電路電流的限值
電路電流是保障電子產(chǎn)品能夠正常運行的主要技術(shù),而同時電子電流也是引發(fā)不良事件發(fā)生的主要影響因素。因此,電路電流的限制對提升產(chǎn)品安全性來講具有重要意義。限流電路限制規(guī)定頻率不能夠超過1kHz時,在限流電路中的任何兩個零件之間或零件與地面之間,應(yīng)連接一個2kΩ±10%的無感電阻器,經(jīng)過該電阻器的穩(wěn)態(tài)電流不能夠超過0.7mA峰值或2mA直流值。在頻率高于1kHz時,0.7mA的限制需要乘以kHz為單位的頻率值,但是不能夠超過70mA的峰值。之所以會有以上的限制,主要是因為人體在電路中的電阻與一個2kΩ的無感電阻器相似。
1.2 對電容量的限值
處于穩(wěn)態(tài)環(huán)境下的電壓電路,將電流控制在限流電路的規(guī)定范圍內(nèi),此電路就算是安全的電路。但是針對具有電容器的電路而言,由于電容器在放點的過程中具有瞬時性的特點,為避免電容器放電對人體造成電擊風(fēng)險,需要對電容量進行必要的控制。限流電路的控制范圍是:電壓不能夠超過450v峰值的電流值的零部件,在此環(huán)境下的電容量不應(yīng)該超過0.1μF。在電壓U值超過峰值或者電流值的環(huán)境下,電路內(nèi)的電容量不能夠超過45/U(nF)。在電壓超過15kV峰值或直流值的零部件,電路內(nèi)的電容量需要控制在700.U2(nF)。也就是說根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)所要求的GB4943.1-2011的要求下,在限流電路中,在電壓沒有超過15kV時,電路內(nèi)電容器的儲存電荷量需要控制在45μC之內(nèi);在電壓超過15kV時,電路內(nèi)的電容器儲存能量需要控制在350mJ之內(nèi)。
2 限流電路的監(jiān)測方法
2.1 測試使用的設(shè)備分析
限流電路的監(jiān)測所使用到的設(shè)備主要包括HP54501A數(shù)字示波器,2000Ω±10%無感電阻器,HP4284LCR綜合測試儀。其中HP54501A數(shù)字示波器是顯示電壓隨時間變化的測試設(shè)備,屬于電子測試中相對基礎(chǔ)但也是最主要的一個設(shè)備。將其應(yīng)用于限流電路的監(jiān)測中主要是監(jiān)測電阻器兩端的電壓和頻率。2000Ω±10%無感電阻器是一種電阻上的抵抗值非常小的設(shè)備,多被使用在負(fù)載的組織中,收集相關(guān)產(chǎn)品在使用中的不需要的電量,做到緩沖的作用大于制動的作用。HP4284LCR綜合測試儀的用處是檢測多通道無源光器件的損耗性能,將它使用在限流電路的監(jiān)測中主要是測試電容量和電阻值。
2.2 測試電路
在本次研究中,主要選用的測試電路的對象有一定的要求,選擇的測試電路需要確保其在有橋接電容或者橋接電阻的限流電路。
2.3 測試方法
測試的方法主要包括以下幾個方面:
(1)把需要測試的設(shè)備連接到電壓為額定電壓0.901.1倍之間的電壓電源環(huán)境中。
(2)先需要做的是測試橋接電容與橋接電阻之間的等效電容連,以及工作電壓值。利用HP54501A數(shù)字示波器對電阻器兩端的電壓和頻率進行監(jiān)測,核算無感電阻器的電流值,在其頻率超過1kHz時,將測出的頻率核算出電流的限值。將測量值和限值進行對比,分析電路電流是不是符合相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。
(3)結(jié)合所測試出的工作電壓對電路的電容量進行評估,分析其是否有超過規(guī)定范圍,進而評估此電路電容器的電容量是不是符合相關(guān)安全應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
(4)查出在故障環(huán)境下有可能造成被測點電壓上升或頻率變化的零部件,把這些零部件進行短路或者開路處理,然后在重復(fù)上面所說的步驟測量。在監(jiān)測過程中所我們需要考慮一下幾個方面的接地零部件:
(1)保護接地端子;
(2)需要與保護接地鏈接的所有其他導(dǎo)電零部件;
(3)設(shè)備內(nèi)部為功能目的為接地的所有導(dǎo)電零部件。
2.4 測試結(jié)果
為了明確該種測試方法的準(zhǔn)確性,使用常規(guī)檢測方法和本文介紹測試方法進行對比。此次試驗中,將45件電子設(shè)備的限流電路的相關(guān)屬性進行檢測,其中有8件電子產(chǎn)品的限流電路已經(jīng)確定為不合格的產(chǎn)品。通過使用兩種測試方法,常規(guī)的測試方法只檢測出5件電子產(chǎn)品不合格,而本文介紹的測試方法則檢測出有八件電子產(chǎn)品限流電路存在問題。
3 結(jié)論
信息化時代的背景下,電子信息相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了快速的發(fā)展,而其中電子信息設(shè)備就是其中比較具有代表性的一個領(lǐng)域,無論在生活中還是工作中,包括我們參與教學(xué)活動過程中,電子信息設(shè)備都得到了廣泛的應(yīng)用。在電子信息設(shè)備的廣泛應(yīng)用下,用戶對相關(guān)設(shè)備的需求均在不斷的提升,其中包括設(shè)備功能、設(shè)備儲電量、設(shè)備安全性能,其中電子信息設(shè)備的安全性則是上文中所主要分析的方向。綜合上文所述,電子信息設(shè)備的安全與電路電流存在著一定的關(guān)系,只有保障電電路電流在規(guī)定的安全范圍內(nèi),才能夠保證電子信息設(shè)備的安全。通過對試驗測試結(jié)果的分析,本文研究的測試方法,能在一定程度上提升限流電路測試的準(zhǔn)確性。
作者簡介
高嘉誠(1999-),男,河南省洛陽市人。就讀于鄭州市第一中學(xué),對電子信息、通信工程等學(xué)科有濃厚的學(xué)習(xí)興趣,多次到相關(guān)企業(yè)、實驗室實習(xí),參加有關(guān)交流考察活動。
作者單位
鄭州市第一中學(xué) 河南省鄭州市 450000
[摘要]現(xiàn)代社會,無線電子產(chǎn)品設(shè)備在人們的生活中應(yīng)用廣泛,電磁干擾與兼容EMC測試的問題變得非常突出。針對電子產(chǎn)品,研究了FCC15.247無線電子產(chǎn)品的EMC測試和方法,目的在于提高電子產(chǎn)品的使用性能。
[關(guān)鍵字]FCC15.247 無線電子產(chǎn)品
一、FCC15.247的概念
FCC(Federal CommunicationsCommission),是美國政府中的一個獨立型的機構(gòu),它直接負(fù)責(zé)國會的所有系統(tǒng)檢測。FCC15.247只是FCC中的一種型號設(shè)定,它的型號有很多種,比如:FCC15.209、FCC15.207等等的型號分類。利用無線電廣播、衛(wèi)星、電視和電纜,負(fù)責(zé)調(diào)解國內(nèi)與國際的通信系統(tǒng)設(shè)備,這個任務(wù)涉及到美國五十多個州以及哥倫比亞等地區(qū)。依照美國聯(lián)邦機構(gòu)的通訊類的相關(guān)法律法規(guī)的制度,除了一些相關(guān)法律特別規(guī)定的產(chǎn)品不需要EMC認(rèn)證,凡是要進軍美國市場的電子類的產(chǎn)品都要有EMC的認(rèn)證,相對于FCC無線電子產(chǎn)品存在著特殊的規(guī)定要求,用EMC的測試方法去測試,則測試的主要有三個項目,分別是:輻射發(fā)射(RE)、傳導(dǎo)發(fā)射(CE)、無線帶寬。下面分別對這幾個項目進行的EMC測試方法進行研究。
二、FCC15.247無線電子產(chǎn)品的EMC測試和方法
2.1輻射發(fā)射
在檢測輻射發(fā)射數(shù)據(jù)時,F(xiàn)CC進行EMC測試需要在3米測試距離,通常利用3米的暗室電波,并且以30MHz-1GHz的準(zhǔn)峰值檢測,但是在1G偏上的頻率需要以平均值檢測。檢測數(shù)據(jù)的儀器值的設(shè)定需要根據(jù)國家無線電干擾,特別是委員第十六號的規(guī)定設(shè)定,讓測試設(shè)備(EUT)正常工作,這兩種測試數(shù)據(jù)方法得出的結(jié)果要符合B類所限定的值,這樣才能讓消費者放心使用。
2.2傳導(dǎo)發(fā)射
采用傳導(dǎo)發(fā)射的EMC檢測數(shù)據(jù)時,(EUT)受試儀器要以CISPR所限定的方式檢測,阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)(LISN)跟電源端子的結(jié)合,它的檢測頻率需要在0.15-30MHZ之間,接收機要以準(zhǔn)峰值及采用峰值這二種測試波形的方法測試。
2.3無線產(chǎn)品帶寬的要求
1、數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)(DTS)。
采用數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)(DTS)測試方式時,F(xiàn)CC的具體要求如下:所受測式設(shè)備(EUT)必須在500kHz以上及6dB帶寬以上。在檢測過程中,所受檢測儀器(EUT)需要將儀器的天線接口連接到頻率分析儀器上,中心頻率則需要采用頻帶載波所在頻率,然后再來分析500kHz是不是小于6dB帶寬的寬度。在檢測過程中要分別測試高頻、中頻和低頻這三個頻段的數(shù)據(jù)。
2、跳頻系統(tǒng)(FHS)。
在跳頻系統(tǒng)(FHS)測試方式中,F(xiàn)CC具體要求如下:所受測試設(shè)備(EUT)的跳頻載波頻率相隔必須在跳頻頻道20dB帶寬及25kHz以上。在跳頻系統(tǒng)測試中,跳頻系統(tǒng)隨意選取跳頻頻率時,所受測試設(shè)備(EUT)應(yīng)當(dāng)精確跳頻到所相應(yīng)的頻率。在此過程中頻率應(yīng)被平均分配,傳輸器上的跳頻頻道應(yīng)當(dāng)跟系統(tǒng)所收到的輸入帶寬所相配對,所傳輸?shù)男盘枒?yīng)當(dāng)跟頻率的跳動所同步,檢測步驟跟以上所提數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)一致。如下表2-1所展示,F(xiàn)CC15.247(a)(i)(ii)(iii)分別描述了跳頻系統(tǒng)中20dB帶寬的要求。
除去跳頻系統(tǒng)中20dB帶寬的要求,則還要測試跳頻系統(tǒng)中的頻道數(shù)目和頻道所占用的時間要求,如下表2-2中所展示。
2.4最大峰值輸出功率的要求
2.4.1數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)(DTS)
在采用數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)(DTS)測試方式時,F(xiàn)CC需要所受測試儀器(EUT)最大輸出功率的最高值應(yīng)小于1W(30dBm),在測試過程中,將所受測試儀器(EUT)的天線接口與衰弱器連接到功率計上,根據(jù)電纜繩及衰弱器以及功率計顯示的數(shù)據(jù)相加得出所測數(shù)據(jù)值,測試過程要以高中低三個頻段進行測試,這樣才更加精準(zhǔn)有效。
2.4.2跳頻系統(tǒng)(FHS)
相對來說跳頻系統(tǒng)(FHS),F(xiàn)CC要求受試設(shè)備(EUT)跳頻載波頻率分開至少25kHz,或跳頻系統(tǒng)中至少20dB帶寬要求,如表2-1所示。所測試的內(nèi)容和上述所涉及的數(shù)字調(diào)制系統(tǒng)是一樣的步驟。FCC15.247(b)(1)和(2)都具體描述了最大峰值輸出功率的要求,如下表2-4所示。
三、結(jié)論
本文探討并研究了FCC 15.247無線電子產(chǎn)品中的EMC測試和方法。采用輻射發(fā)射(RE)、傳導(dǎo)發(fā)射(CE)、無線帶寬三種測試方法來進行分析和介紹,產(chǎn)品最初會呈現(xiàn)出下降的趨勢,其原因主要是因為提高了EMC設(shè)計考量意識和減少了EMC軟件的使用等等因素。將這兩種原因結(jié)合起來,可以更好地提高產(chǎn)品的EMC測試的成功率。
[摘 要]隨著社會的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟水平的不斷提高,汽車在人們的日常生活中發(fā)揮著越來越重要的作用,為人類的出行提供方便快捷的服務(wù)。特別是汽車電子電器的廣泛應(yīng)用使得現(xiàn)代的汽車更加安全、節(jié)能和環(huán)保,但另一方面汽車電子電器系統(tǒng)的開發(fā)和測試更加復(fù)雜。所需的開發(fā)周期更長,成本更高。半實物仿真測試法就是將大量的實車測試工作變?yōu)榘雽嵨锓抡鏈y試,大大節(jié)約了開發(fā)成本,縮短了開發(fā)周期,并且在汽車安全性能上還有所保障。
[關(guān)鍵詞]汽車電子電器系統(tǒng);半實物仿真;測試應(yīng)用。
日新月異的現(xiàn)代化技術(shù)使得汽車為人們提供的服務(wù)越來越人性化,電子電器系統(tǒng)在這一方面的作用更為突出,它的便捷體現(xiàn)在方方面面。另一方面,汽車電子電器系統(tǒng)日趨復(fù)雜,出于對消費者安全的考慮,電子電器系統(tǒng)集成設(shè)計和測試是至關(guān)重要的。為了確保電子電器系統(tǒng)設(shè)計的可靠度,增加測試的難度和周期在所難免,但新車上市的緊迫感又使得設(shè)計周期變得越來越短。目前,這個矛盾得以解決的最有效辦法,就是采取半實物仿真測試法將更多的道路實驗和實車測試工作放到實驗室進行,既解決了對汽車測試周期長的問題又節(jié)約了一定的成本。
一、半實物仿真系統(tǒng)測試概述
半實物仿真測試就是在汽車電子電器系統(tǒng)研發(fā)期間,利用計算機和測試臺架用來模擬汽車實際情況,實時監(jiān)控和測試汽車的各種數(shù)據(jù)和信號,以及考察其在極限條件下的應(yīng)用情況。分析和仿真各種動態(tài)系統(tǒng)的交互環(huán)境,很適合數(shù)值計算、數(shù)據(jù)分析,它為汽車動力系統(tǒng)仿真提供了可靠穩(wěn)定的基礎(chǔ)。
電子電器系統(tǒng)復(fù)雜度的提高使得全面而高效的汽車電子集成測試變得比以往任何時候都更加重要。測試可以發(fā)現(xiàn)并改正缺陷,將各個子系統(tǒng)集成起來進行測試更能暴露出系統(tǒng)的設(shè)計缺陷,這種方法既可以縮短開發(fā)測試周期,縮短新車上市的時間,又能大大節(jié)約成本,更重要的是增強系統(tǒng)設(shè)計的安全性,可靠性。
半實物仿真測試系統(tǒng)通常由軟件和硬件兩部分組成。
實際的汽車執(zhí)行器和傳感器信號都由其硬件產(chǎn)生和接受,同時可以連接車輛的仿真環(huán)境和真實環(huán)境,汽車電子電器系統(tǒng)的實時環(huán)境也由它構(gòu)成。汽車各動力系統(tǒng)的運行狀況就是由軟件來進行模擬的。軟件所具備的圖形化的用戶界面,使得有關(guān)模型測試和定義,都很方便。硬件,軟件雙管齊下,提高了半實物仿真測試法的科學(xué)技術(shù)性,為汽車電子電器系統(tǒng)的開發(fā)測試提供了有效的保障。
此外,大量的測試工作會被轉(zhuǎn)移到微機上進行,原有的實驗操作方法和操作環(huán)境保持不變,系統(tǒng)的開放性和真實性保證了測試效果接近或等價于真實效果,這就是半實物仿真測試的最大優(yōu)勢。
二、汽車電子電器系統(tǒng)測試內(nèi)容
半實物仿真測試所需要的平臺就是除了發(fā)動機和變速箱本體以外的其余所有汽車電子電器零件的所有集合體,共同置于鋁合金車架上。半實物仿真測試就是在這個平臺上所進行的。電子電器系統(tǒng)集成測試包括功能測試、性能測試、網(wǎng)絡(luò)測試、故障回放測試、診斷測試和電磁兼容測試五大塊。
功能測試持續(xù)時間最長,從試制造車前一直持續(xù)到車輛上市階段。主要包括整車級集成功能測試、系統(tǒng)級集成功能測試、借口測試、誤用測試、用戶感知測試等,功能測試中所包含的各項測試最為豐富,復(fù)雜,也最為重要。在汽車電子電器系統(tǒng)中占據(jù)著很大的比重。
性能測試包含整車靜態(tài)電流測試、整車待命狀態(tài)電流測試、電氣回路電流及電壓降測試、整車接地性能測試及接地點移除造成電氣功能紊亂確認(rèn)測試、保險絲熔斷性能測試及保險絲缺失造成電氣功能失效確認(rèn)測試和整車電壓相關(guān)的功能測試。
網(wǎng)絡(luò)測試可與功能測試同步進行,包括物理層測試、通信層測試和網(wǎng)絡(luò)管理測試,從而認(rèn)證整車網(wǎng)絡(luò)。
故障回放測試對車輛試驗中遇到的一些電子電器系統(tǒng)故障,在集成測試平臺的實時仿真的汽車虛擬環(huán)境下,可以很方便地進行模擬,通過故障回放來尋找問題的根本原因,尋找解決方案。診斷測試包括系統(tǒng)參數(shù)配置、軟件刷新、傳輸層測試、服務(wù)層測試、IO控制測試和DTC測試。電磁兼容測試是在試制造車階段對工程車進行實車測試。
三、詳解半實物仿真測試法
現(xiàn)在汽車市場競爭激烈為吸引消費者的關(guān)注,某些車的開發(fā)者都利用電子電器系統(tǒng)的設(shè)計來刺激消費。汽車最為重要的是安全性能,縮短新車上市的準(zhǔn)備時間,增加汽車測試的周期以及節(jié)約汽車研發(fā)成本的一系列需求,促進了半實物仿真測試法的發(fā)展。電子電器系統(tǒng)半實物仿真模型主要包括環(huán)境模型和變速箱模型。由于汽油發(fā)動機的工作點由節(jié)氣門開度、噴油時間和點火正時時刻所決定,因此由試驗所得的轉(zhuǎn)速、扭距和效率特性就組成汽車發(fā)動機模型。
按照油門開度、車速和當(dāng)前檔位等參數(shù)進行計算,由此可建立換擋變速箱模型。通過計算當(dāng)前的行駛阻力和車速,可給出車輛動力學(xué)模型。建立起車型的仿真模型,再建立起電子電器系統(tǒng)仿真測試界面,在微機上就可以進行該車型的電子電器系統(tǒng)仿真測試。目前越來越多的汽車設(shè)計師,工程師所采用的就是這種方法,這種方法可以最大程度的模仿汽車電子電器系統(tǒng)在實際中所出現(xiàn)的狀況,可以最大程度的提高汽車的安全性能,保障消費者的安全。半實物仿真測試法的出現(xiàn)大大降低了汽車開發(fā)者的成本,縮短了對汽車電子電器系統(tǒng)的測試周期,更是對汽車的安全性能有所保障,越來越受到各工程師,設(shè)計師的青睞。
四、總結(jié)
汽車電子電器系統(tǒng)半實物仿真測試最顯著的優(yōu)點是可以對實際的汽車環(huán)境進行模擬,而不用對汽車進行實際檢測,這樣做既能保障安全不會使其產(chǎn)生危險,又可以模擬在真實世界中不能實現(xiàn)的特殊情形。汽車電子電器系統(tǒng)可以模擬在極端條件下的運行情況,不倫是酷暑還是嚴(yán)冬,不倫下雨,下雪天濕滑的路面,還是結(jié)冰的湖面都可以模擬。通過模擬這些極端情況可以幫助找出汽車電子電器系統(tǒng)中的不足,即使它們不會在正常情況下,只會在特定情況下發(fā)生。這樣未雨綢繆,就可以把危險降到最低。
運用半實物仿真測試法可以在汽車電子電器系統(tǒng)未準(zhǔn)備好的條件下對單個子系統(tǒng)進行測試,使得測試成為開發(fā)流程的一個有效組成部分。該方法還可以幫助在有充分證據(jù)的條件下對特殊的汽車電子電器系統(tǒng)設(shè)計替代方案做出早期決策,這樣汽車電子電器系統(tǒng)在將來客戶的應(yīng)用環(huán)境中就能有效運行。
綜上所述,汽車電子電器系統(tǒng)半實物仿真測試功能強大,不僅能通過縮短開發(fā)周期加快了整車上市時間,減少了汽車工人以及技術(shù)人員的人數(shù),還由于測試期間無需使用實際硬件而降低了設(shè)備成本以及相關(guān)的維護成本,省時省力,是目前汽車電子電器系統(tǒng)最為適合的測試方法。
[摘 要]在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的今天,電子產(chǎn)品和設(shè)備的數(shù)量也在隨之不斷的增加。熱仿真和熱測試這兩項技術(shù)作為電子設(shè)備中包含的兩個關(guān)鍵技術(shù),其技術(shù)水平的高低將會對設(shè)備本身的使用效率產(chǎn)生直接影響。對此,本文以電子設(shè)備為立足點,分別對其熱測試和熱仿真兩項技術(shù)進行細(xì)致研究。
[關(guān)鍵詞]電子設(shè)備;熱仿真;熱測技術(shù);研究
引言:就目前來看,熱控制技術(shù)正處于一個方興未艾的發(fā)展階段,國際上有很多的國家和地區(qū)都將熱控制技術(shù)作為各個軍工行業(yè)電子研究機構(gòu)必須要研究的一項復(fù)雜的電子系統(tǒng)中的一種優(yōu)秀技術(shù)。但由于電子設(shè)備以往的研發(fā)過程相對較為落后,設(shè)計師對以往設(shè)計經(jīng)驗的依賴性較高,這使得其相關(guān)熱技術(shù)無法得到喲小發(fā)展。因此,對熱仿真和測試技術(shù)進行細(xì)致研究勢在必行。
1. 電子系統(tǒng)中的熱仿真與可靠性
就目前來看,電子系統(tǒng)正在逐漸向著緊湊型和小型化的方向不斷發(fā)展,這也使得其應(yīng)用范圍在不斷的擴大。但在不同的行業(yè)領(lǐng)域之中,其應(yīng)用電子系統(tǒng)的環(huán)境存在著一定的差異性,特別是在國防軍工和航空航天這兩個行業(yè)的電子系統(tǒng)中。由于其外部環(huán)境溫度變化的范圍相對較大,常常會出現(xiàn)超出電子系統(tǒng)常會使用溫度極限的情況出現(xiàn),所以其使用環(huán)境也更加的嚴(yán)峻,這就在一定程度上對電子設(shè)備本身的熱設(shè)計工作提出了更高層次的要求。
在電子設(shè)備中,熱仿真技術(shù)的存在主要是為了確保設(shè)備內(nèi)部包含的所有元器件其本身的工作溫度可以一直處于安全范圍之內(nèi),一旦在施工的過程中超出了這一范圍,元器件本身的工作性能就會降低,設(shè)備的使用壽命就會減少,從而使得電子設(shè)備本身的可靠性無法得到有效的保障。因此,為了確保熱仿真技術(shù)的準(zhǔn)確性,相關(guān)人員一定要對流體力學(xué)、熱力學(xué)、不同介質(zhì)環(huán)境中的熱傳遞規(guī)律等有充分的了解,從而做出精準(zhǔn)的電子設(shè)備工作環(huán)境預(yù)期,進而為熱設(shè)計工作的進一步進行提供充分的設(shè)計依據(jù)[1]。此外,伴隨以CFD為優(yōu)秀技術(shù)的專業(yè)性熱仿真軟件發(fā)展進度的逐步成熟和一些先進仿真工具的出現(xiàn),也為電子設(shè)備內(nèi)任意點溫度、流體速度和壓力等設(shè)計變量的準(zhǔn)確性提供了有效的保障,從而進一步優(yōu)化調(diào)整了熱設(shè)計技術(shù),提升了整個電子設(shè)備的可靠性與熱性能。
2. 熱仿真技術(shù)的優(yōu)勢和具體應(yīng)用
對于所有的電子設(shè)備來講,做好設(shè)備本身熱性能的設(shè)計是十分必要的。而就熱仿真軟件本身來看,其存在的最大的優(yōu)勢就在于,其能夠通過虛擬樣機的構(gòu)造,對設(shè)備的熱設(shè)計工作進行優(yōu)化,通過借助計算機本身具有的強大仿真和后期處理能力,將電子設(shè)備內(nèi)部的空氣或者是液冷板內(nèi)部液體的流動情況進行直觀和形象的揭示,及時發(fā)現(xiàn)其流動的不合理性可能會造成的問題,以便從根本上找出根源問題,并給予解決[2]。
在軍工行業(yè)的電子系統(tǒng)中應(yīng)用電子設(shè)備時,因為設(shè)備的工作空間容易受限制、工作環(huán)境較為惡劣,要想確保設(shè)別可以這一會處于正常、可靠的工作狀態(tài),該行業(yè)電子設(shè)備的操作人員一般會使用相對較為專業(yè)的熱仿真軟件來對熱設(shè)計進行進一步的優(yōu)化。與此同時,電子設(shè)備的應(yīng)用,可以有效解決傳統(tǒng)熱學(xué)理論在計算過程中存在的耗時長、程序繁瑣、結(jié)果誤差較大等缺陷問題的存在。
3. 熱測試裝置和測試驗證
在熱測試裝置之中,高壓氮氣是該裝置中的壓力源所在,電子設(shè)備在運行的過程中可以通過減輕和精確的調(diào)節(jié)閥門壓力這兩種方式對液體容器本身的壓力進行有效的控制。一般情況下,這種熱測試采用的都是試驗的方式。由于連接管內(nèi)部的截面積要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于其試驗時使用的模塊的內(nèi)界面劑,而冷卻過的水在流過來看試驗?zāi)K之后,會被直接排放到同大氣壓力相等的收集容器之中。因此,在試驗系統(tǒng)中,大部分的壓力差都會在試驗?zāi)K上被消耗。與此同時,試驗中使用的儲液容器內(nèi)包含的液體溫度主要是由設(shè)備中的溫度控制單元通過了精細(xì)的調(diào)節(jié)和控制單元來完成溫度開工至工作的,其控制的精確度可以被控制在零點五攝氏度這一范圍之內(nèi)[3]。在試驗?zāi)K之外,覆蓋著帶有絕熱保溫性能的材料,在熱測試驗證的過程中,試驗人員可以通過單向流動所處的加熱條件下,對熱平衡進行有效的計算,通過這種計算獲得的熱測試技術(shù)結(jié)果,可以使電子設(shè)備在惡劣的運行環(huán)境之中,其本身的散熱損失能夠被控制在百分之五以內(nèi)。此外,這樣一來,電子設(shè)備本身的加熱熱量基本可以完全被處于流動狀態(tài)的冷卻水吸收。
結(jié)束語:
總而言之,高熱流和高密度的熱控制技術(shù)一直以來都是電子系統(tǒng)中的關(guān)鍵和難點技術(shù)。對此,本文以熱冷卻模塊作為主要的論述點,通過對其整體研究過程的細(xì)致分析,從而對熱仿真和測試這兩項技術(shù)對整個電子系統(tǒng)和其內(nèi)部包含的電子設(shè)備的重要性進行了分析。此外,還通過相互定量對比驗證的方式進一步闡述了這兩項技術(shù)對相關(guān)行業(yè)未來發(fā)展具有的重要作用。
作者簡介
1袁濤,男,陜西寶雞,陜西烽火電子股份有限公司。
摘 要:隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展,各種汽車類電子裝置越來越多,其裝置之間的線路連接也越來越復(fù)雜,這對汽車的布線系統(tǒng)提出了更高的要求,汽車控制局域網(wǎng)CAN總線應(yīng)運而生。本文簡要介紹了CAN總線的特性,設(shè)計了基于總線技術(shù)的車身電子控制系統(tǒng),從而簡化了線束,降低了生產(chǎn)成本,也方便了維修。
關(guān)鍵詞:車身;電子測試;系統(tǒng);設(shè)計
1前言
隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展和性能的不斷提高,整車逐漸形成了一個龐大的系統(tǒng)。傳統(tǒng)的線束不能夠滿足汽車行業(yè)的不斷發(fā)展,而CAN總線技術(shù)的應(yīng)用讓各種信號數(shù)據(jù)在電子單元之間得以共享,節(jié)約成本的同時也增加了汽車的智能化,并提高了汽車的安全性、舒適性和穩(wěn)定性,降低了診斷與維修難度。目前CAN總線技術(shù)的發(fā)展很快,會逐漸成為車體控制和管理的主流,本文基于SAEJ1939協(xié)議和CAN總線協(xié)議對汽車的電子控制系統(tǒng)進行了結(jié)構(gòu)分析,并總點闡述了CAN節(jié)點硬件和系統(tǒng)軟件設(shè)計。
2CAN總線特性
CAN總線(ControllerAreaNetwork),即控制器局域網(wǎng)。CAN總線是一種支持分布式實時控制的串行通訊網(wǎng)絡(luò),具有很高的安全性。CAN總先技術(shù)極大的簡化了傳統(tǒng)系統(tǒng)布線的繁瑣和技術(shù)含量低的問題,使其控制單元和系統(tǒng)檢測分布更加合理,其通訊介質(zhì)分為三種:同軸電纜、雙絞線和光纖。CAN總線技術(shù)是一種成本合理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式。如下為CAN總線的主要特性:
(1)總線利用率極高;
(2)現(xiàn)場總線成本低;
(3)數(shù)據(jù)傳輸速率快;
(4)數(shù)據(jù)傳輸距離長;
(5)可自動重發(fā)被破壞數(shù)據(jù);
(6)在節(jié)點發(fā)生嚴(yán)重錯誤的情況下可以自動退出總線功能;
(7)可以根據(jù)報文的ID來決定是否接收報文;
(8)報文僅使用標(biāo)志符來識別優(yōu)先級信息、功能信息。
3車身電子控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
車身電子控制系統(tǒng)的控制功能主要包括:中央門鎖和防盜遙控、玻璃車窗的電動升降、電動座椅、空調(diào)等。隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展,集成了上述功能的車身電子控制系統(tǒng)逐漸應(yīng)用于高檔汽車,提高了汽車的控制性能,其結(jié)構(gòu)主要包括:中央控制模塊、四組車燈模塊、四組車窗與車鎖模塊、空調(diào)控制模塊、座椅調(diào)整模塊等,各模塊之間采用bps的低速雙線CAN總線通訊。車內(nèi)采用六個控制單元組成車身的CAN總線控制網(wǎng)絡(luò),分為左右門節(jié)點、車身前后節(jié)點、儀表節(jié)點和主節(jié)點。車身電子控制系統(tǒng)使用六個CAN通訊節(jié)點來代替繁雜的線束,很容易的實現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享,使汽車成為了一個智能化的整體,具備自我調(diào)節(jié)調(diào)控功能。
4車身電子控制系統(tǒng)硬件設(shè)計
單片機片內(nèi)集成了可達1 024KB的閃速存儲器Flash。近年來,隨著nash在單片機片內(nèi)的應(yīng)用走向成熟.單片機的開發(fā)和應(yīng)用又迎來了一次新的飛躍。Flash是一種非易失性存儲介質(zhì)。讀取它的內(nèi)容同RAM的讀取一樣方便,而對它的寫操作卻比EEPROM還要快。在系統(tǒng)掉電后,nash中的內(nèi)容仍能可靠保持不變。nash的主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、集成密度大、成本低。由于Flash可以局部擦除,且寫入、擦除次數(shù)可達數(shù)萬次以上,從而使開發(fā)微控制器不再需要昂貴的仿真器。
簡單的背景開發(fā)模式(BDM):PC主機_+BDM調(diào)試器_目標(biāo)板,使得開發(fā)成本進一步降低,也使得現(xiàn)場開發(fā)和系統(tǒng)升級變得比較方便。
應(yīng)用鎖相環(huán)技術(shù)提高了系統(tǒng)的電磁兼容性。在以往不使用鎖相環(huán)的微控制器應(yīng)用系統(tǒng)中,晶振電路由于其工作頻率比較高(通常為幾兆赫茲至幾十兆赫茲)而成為一個很大的干擾源,這一問題給系統(tǒng)設(shè)計、線路板布局帶來了很多不便。MC9S12XE系列單片機在時鐘發(fā)生系統(tǒng)中巧妙地使用了鎖相環(huán)技術(shù),因而可在幾兆赫茲的外部晶振情況下,通過軟件編程產(chǎn)生上百兆的系統(tǒng)時鐘。從而降低了對外輻射干擾,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
5車身電子控制系統(tǒng)軟件設(shè)計
該系統(tǒng)軟件設(shè)計采用模塊化思想,分別為:主程序模塊、數(shù)據(jù)幀接收模塊、數(shù)據(jù)幀發(fā)送模塊、CAN控制器初始化模塊等多個獨立的模塊。SJA1000兼容CAN2.0B技術(shù)規(guī)范,具有標(biāo)準(zhǔn)幀和擴展幀兩種格式。主控節(jié)點作為網(wǎng)關(guān)主要實現(xiàn)CAN總線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)幀的透明傳輸,以及數(shù)據(jù)信息的交互。網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)包括CAN總線網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)。實際應(yīng)用中,CAN節(jié)點一直向網(wǎng)關(guān)發(fā)送信息,只有當(dāng)網(wǎng)關(guān)發(fā)出查詢命令時,CAN節(jié)點才向網(wǎng)關(guān)發(fā)送信息。該系統(tǒng)采用驗收雙濾波方式,這樣可以使廣播下發(fā)、上傳到各個模塊,從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。在兩個濾波器分別設(shè)置為一個廣播消息ID標(biāo)識碼和一個模塊自身ID標(biāo)識碼。采用這種雙濾波方式,可以非常有效地提高通訊的靈活性。
CAN節(jié)點都采用查詢的工作方式,優(yōu)先級別高的節(jié)點可以向CAN總線廣播,地址正確的CAN節(jié)點可以接受數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)處理程序。對于特殊數(shù)據(jù)的發(fā)送請求,可以采用遠(yuǎn)程幀申請的方式,這種數(shù)據(jù)處理方法有利于程序?qū)Χ鄠€任務(wù)的結(jié)構(gòu)化管理。
5.1通信控制環(huán)節(jié)設(shè)計
本系統(tǒng)的通信控制環(huán)節(jié)中,遠(yuǎn)程配置及監(jiān)控依靠網(wǎng)口通信完成,近程控制通過USB通信實現(xiàn)。為了保證系統(tǒng)通信時的可靠性和實時性,對本系統(tǒng)植入μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)提供任務(wù)調(diào)度機制。同時考慮到嵌入式系統(tǒng)資源相當(dāng)寶貴,選用LwIP(LightWeightIP)作為TCP/IP協(xié)議棧移植到該系統(tǒng)中。
LwIP實現(xiàn)的重點是在保持了TCP/IP協(xié)議主要功能的基礎(chǔ)上減少對RAM的占用,是一種輕量級IP協(xié)議,適合在一般的嵌入式系統(tǒng)中使用。本系統(tǒng)的通信控制環(huán)節(jié)設(shè)計分為兩個主要部分:遠(yuǎn)程參數(shù)配置和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制。
5.1.1遠(yuǎn)程參數(shù)配置
為實現(xiàn)客戶端對系統(tǒng)參數(shù)的遠(yuǎn)程配置,需采用動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)。目前,能實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)的有CGI(CommonGatewayInterface)、ASP、PHP和JSP等。由于ASP、PHP、JSP等技術(shù)需要依賴相應(yīng)的語言支持,而CGI程序可用任何語言編寫,且沒有和任何特定的服務(wù)器結(jié)構(gòu)聯(lián)系在一起。考慮到本系統(tǒng)編程語言限制、資源有限等因素,選用CGI技術(shù)[本文采用HttpdServer作為嵌入式WebServer,在μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)中移植LwIP的基礎(chǔ)上,添加HttpdServer的源代碼,CGI工作流程如圖1所示。
5.1.2數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)機制
本系統(tǒng)參考了靜態(tài)路由表的工作機制,并基于Modbus總線協(xié)議規(guī)定消息幀中包含目標(biāo)設(shè)備的地址,將這些地址位分配給各個串口,配置串口號對應(yīng)地址位的路由表。
為保證數(shù)據(jù)的正確性和完整性,消息幀的末位校驗采用循環(huán)冗余碼校驗(CyclicR,CRC)方式,根據(jù)生成的CRC-16校驗碼多項式可以計算得到一個16位的二進制數(shù)作為校驗碼附在幀結(jié)尾處。發(fā)送方在發(fā)送了帶有校驗碼的指令后,接收方會通過該多項式來驗證收到的CRC-16校驗碼,當(dāng)接收到的校驗位與計算得到的校驗位不一致時表明數(shù)據(jù)錯誤,需要提醒主機重發(fā),提高了數(shù)據(jù)的安全性和識別錯誤的可靠性。
6結(jié)束語
隨著汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,對安全、舒適、方便性的要求越來越高。本文結(jié)合CAN總線技術(shù),主要研究了基于總線技術(shù)的車身電子控制系統(tǒng),設(shè)計了采用“ECU(AT89C51)+CAN總線(SJA1000)+CAN收發(fā)器(PCA82C250)”模式的電子控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分應(yīng)用了先進的汽車電子技術(shù)和CAN總線技術(shù),適應(yīng)了汽車智能化和人性化的發(fā)展趨勢,使汽車的性價比得到了不斷提高。
摘 要:電子測量與儀器是測控專業(yè)重要的課程,而對應(yīng)的實驗課程則是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際能力的重要環(huán)節(jié)。在分析電壓表測量原理的基礎(chǔ)上,設(shè)計并實現(xiàn)了不同類型電壓表的實現(xiàn)模塊,給出了相應(yīng)的數(shù)據(jù)測量表格。在實驗教學(xué)中能夠幫助學(xué)生迅速理解和掌握電壓表測量的原理和方法,取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:電子測量與儀器;峰值;平均值;有效值
引言
電子測量與儀器課程是測控及相關(guān)專業(yè)的重要專業(yè)基礎(chǔ)課程,主要運用電子科學(xué)的原理、方法和設(shè)備對各種電量及電路元件的特性和參數(shù)進行測量。使學(xué)生掌握電子測量的基本概念,測量誤差理論及數(shù)據(jù)處理方法,掌握基本電參量的測量原理,方案設(shè)計及結(jié)果分析方法[1]。
在各基本電參量中,電壓是描述電信號的重要參數(shù)。電壓表是測量電壓的重要儀器,而正確理解和掌握電壓表測量電壓的原理往往對初學(xué)者來說不是一件容易的事情。
1 電壓參數(shù)的測量原理
電信號可以分為直流信號和交流信號。對于直流信號而言,其電壓是一個恒定不變的值,測量相對比較簡單,沒有必要做太多的討論。而對于交流信號,其電壓大小是可以時刻變化的,可以用電壓的瞬時值來描述電壓的大小和變化。示波器可以測量信號的瞬時值并通過圖形的方式直觀的展現(xiàn)在屏幕上。但是示波器價格昂貴,不方便攜帶,因此在很多場合不適用。
電壓表是測量電壓的重要儀器。其測量原理如圖1所示。首先被測的交流信號先要經(jīng)過檢波電路進行檢波,轉(zhuǎn)換成直流信號,再由直流電壓表對該直流信號的電壓進行測量,將測量值乘以一個系數(shù)之后得到測量結(jié)果在顯示器上顯示。
檢波電路的檢波方式通常有三種,平均值檢波、有效值檢波和峰值檢波,分別對應(yīng)于平均值電壓表、有效值電壓表和峰值電壓表。
交流信號都可以看成是一系列不同頻率和幅值的正弦波的疊加。因此,正弦波是一種典型的交流信號。由于被測交流電壓大多數(shù)是正弦電壓,而且人們通常只希望測量其有效值,故除非特別說明,交流電壓表都是以正弦波為測量對象,并按有效值定度,即表頭示值是被測電壓為正弦電壓時的有效值[2]。
因此,在測量正弦電壓時,對有效值電壓表,其檢波電路的輸出就是電壓的有效值,可直接當(dāng)做讀數(shù)進行顯示,如式(5)所示。
U=?琢 (5)
對平均值電壓表,其檢波電路的輸出就是電壓的平均值,而要得到有效值,需要按式(6)進行換算才能得到正確的讀數(shù)。其中KF為正弦波的波形因數(shù)。
對峰值電壓表,其檢波電路的輸出就是電壓的峰值,而要得到有效值,需要按式(7)進行換算才能得到正確的讀數(shù)。其中KP為正弦波的波峰因數(shù)。
Up=Kp??琢 (7)
而在測量非正弦電壓時,有效值電壓表的讀數(shù)就是波形的有效值,該讀數(shù)是正確的。而對于平均值表,讀數(shù)是按式(6)換算的。但它無法自動識別出輸入波形的波形因數(shù),因而其中的KF仍然是正弦波的波形因數(shù),因此讀數(shù)是錯誤的。由于同樣的原因,峰值表的讀數(shù)也是錯誤的。
所以,通過以上的分析可以得到,在測量非正弦信號時,只有有效值電壓表的讀數(shù)是正確的,可直接使用。而平均值表和峰值表的讀數(shù)是錯誤的,如果要使用,則必須使用對應(yīng)被測信號的波形因數(shù)或波峰因數(shù)進行修正。
2 實驗方案的設(shè)計
為了讓學(xué)生能夠更好地掌握電壓表測量電壓的原理,我們設(shè)計了“電壓表波形相應(yīng)研究”的實驗。目的是幫助學(xué)生分析幾種典型電壓波形對不同檢波特性電壓表的影響,進一步明確用不同檢波特性電壓表測量各種電壓波形所得測量結(jié)果的物理意義,掌握測量結(jié)果的處理方法。
首先,為了體現(xiàn)電壓表的內(nèi)部結(jié)構(gòu),加深學(xué)生對測量原理的理解,利用模塊化設(shè)計的思想[3],我們將檢波電路(有效值檢波、平均值檢波和峰值檢波)單獨設(shè)計到實驗板上,作為三個獨立的模塊,如圖2所示。
a.有效值檢波模塊 b.平均值檢波模塊 c.峰值檢波模塊
圖2 檢波電路模塊圖
給各個模塊供電后,在輸出端就能分別得到輸入信號的有效值、平均值和峰值。這些值可以通過直流電壓表直接測量得到。
設(shè)計表格如表1所示。要求學(xué)生調(diào)節(jié)函數(shù)信號發(fā)生器,輸出頻率為2KHz,輸出幅度為1V(用示波器監(jiān)視)。分別輸出正弦波、三角波和方波,用平均值、有效值和峰值檢波模塊測量各輸出波形,記錄讀數(shù)并填入表1中。根據(jù)測量結(jié)果,計算被測電壓的有效值,并進行分析說明。其中,由于三種波形的輸出幅度是相同的,因而峰值檢波的三個讀數(shù)應(yīng)該相同。而表格中的最后三行要求將每個檢波模塊的輸出換算成有效值,則要求學(xué)生能夠?qū)㈦妷罕淼膶崿F(xiàn)過程與圖1中的原理框圖完全對應(yīng)起來,進一步加深對測量原理的理解。
3 結(jié)束語
該實驗和相關(guān)實驗板在我院2012和2013級測控專業(yè)與自動化專業(yè)中進行了使用,取得了較好的實驗效果。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)將不同檢波方式的電壓表內(nèi)部結(jié)構(gòu)通過若干主要模塊體現(xiàn)出來,充分體現(xiàn)出電壓表測量電壓的測量原理,有助于學(xué)生的進一步理解。(2)通過實驗完成等幅度測量的數(shù)據(jù)表格,有助于學(xué)生靈活運用所學(xué)知識,從設(shè)計者的角度思考問題,主動運用測量原理來解決問題。
摘要:本文設(shè)計了一種電子戰(zhàn)數(shù)字測試系統(tǒng),對與電子戰(zhàn)有網(wǎng)絡(luò)接口關(guān)系的相關(guān)系統(tǒng)(設(shè)備)數(shù)據(jù)信息進行模擬,可模擬高密度大批量的雷達威脅目標(biāo)信息,可檢測電子戰(zhàn)系統(tǒng)的反應(yīng)時間以及信息處理、綜合顯示、數(shù)據(jù)融合等功能,解決了電子戰(zhàn)系統(tǒng)因網(wǎng)絡(luò)接口多、接口數(shù)據(jù)復(fù)雜導(dǎo)致的接口測試?yán)щy、系統(tǒng)檢驗缺乏手段等問題。
關(guān)鍵詞:電子戰(zhàn)系統(tǒng) 數(shù)字測試系統(tǒng) 模塊化設(shè)計
電子戰(zhàn)系統(tǒng)功能復(fù)雜,接口眾多,技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)要求高,在系統(tǒng)設(shè)計過程中往往碰到接口調(diào)試?yán)щy,系統(tǒng)功能檢驗缺乏工具和手段的問題。
本文設(shè)計了一種電子戰(zhàn)數(shù)字測試系統(tǒng),對與電子戰(zhàn)有接口關(guān)系的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的數(shù)據(jù)信息進行模擬??赡M高密度大批量的雷達威脅目標(biāo)信息來檢驗電子戰(zhàn)系統(tǒng)的信息處理、綜合顯示、目標(biāo)分配等戰(zhàn)術(shù)功能;可應(yīng)用于電子戰(zhàn)接口調(diào)試、測試、系統(tǒng)功能檢驗等不同場合,滿足不同的需求;可檢測電子戰(zhàn)系統(tǒng)在各種威脅環(huán)境下的反應(yīng)時間;構(gòu)建模擬作戰(zhàn)環(huán)境,用于測試電子戰(zhàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合等功能。
1 數(shù)字測試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
數(shù)字測試系統(tǒng)采用了靈活的模塊化設(shè)計方法。把每個相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)計為一個基本模塊,包括偵察模塊、干擾模塊、指揮控制模塊等;基本模塊之間相互獨立,每個基本模塊各自與被檢系統(tǒng)相連,能夠獨立完成網(wǎng)絡(luò)報文的收發(fā)、處理、顯示、解析和應(yīng)答功能。在基本模塊基礎(chǔ)上設(shè)計高層模塊,包括反應(yīng)時間檢測、多目標(biāo)處理能力檢測、目標(biāo)庫管理、戰(zhàn)情設(shè)置與演練等。高層模塊調(diào)用基本模塊提供的接口函數(shù),實現(xiàn)對被檢系統(tǒng)各項戰(zhàn)術(shù)功能的檢測。這種設(shè)計方法使測試系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴充性。
數(shù)字測試系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1中,基本模塊基于UDP協(xié)議/TCP協(xié)議與被檢系統(tǒng)進行網(wǎng)絡(luò)通信。UDP是一個面向數(shù)據(jù)報的傳輸層協(xié)議,UDP協(xié)議的優(yōu)點是提供了兩種特有的傳送數(shù)據(jù)的方式:廣播與組播。通常情況下,一個數(shù)據(jù)報僅發(fā)往單個目的主機,也就是點對點(Unicast)報文。當(dāng)需要將報文同時送到網(wǎng)上所有其它主機時,可使用廣播(Broadcast),而不必同一條報文連續(xù)發(fā)送若干次,從而有效降低了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。當(dāng)需要把報文送往某些節(jié)點,而不是全部節(jié)點,則可以使用組播(Multicast),以最大限度降低對該報文不感興趣的節(jié)點的處理負(fù)荷?;赨DP協(xié)議通信,通過應(yīng)用層的超時重發(fā)機制來保證報文收發(fā)的可靠性。
與UDP協(xié)議對應(yīng)的是,TCP協(xié)議提供一種面向連接的可靠的字節(jié)流服務(wù),并通過下列機制來保證傳輸?shù)目煽啃裕涸趥鬏攲訉崿F(xiàn)應(yīng)答超時重發(fā);在TCP報文頭包含“校驗和”信息,若收方檢測后發(fā)現(xiàn)“校驗和”有誤,則丟棄該報文段而要求重發(fā);TCP連接的每一方都有固定大小的緩沖區(qū),接收端只允許另一端發(fā)送其緩沖區(qū)所能接納的數(shù)據(jù)。
2 基本模塊的設(shè)計
基本模塊實現(xiàn)某一相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)據(jù)信息的模擬。
每個基本模塊提供相應(yīng)的人機界面,示意圖見圖2。用戶首先對需要發(fā)出信息的參數(shù)進行設(shè)置,然后點擊“發(fā)出報文”菜單,彈出一個子菜單,其中列出該模塊所有可發(fā)報文的名稱。點擊子菜單,完成發(fā)出信息的操作。
報文參數(shù)的設(shè)置方式大致有3種類型。參數(shù)比較多、比較復(fù)雜的報文,用表格方式,比如報文1,在一個表格中列出若干批目標(biāo)的參數(shù),用戶可根據(jù)需要用鼠標(biāo)選中1批或多批目標(biāo),作為發(fā)出信息(表中的數(shù)據(jù)來源于相關(guān)聯(lián)的目標(biāo)數(shù)據(jù)庫)。比較簡單的報文,比如報文2和報文4,用戶直接在文本框中輸入數(shù)據(jù),或直接選擇復(fù)選框中的1個或多個狀態(tài)即可。還有一種特殊的報文需要用簡單的態(tài)勢圖來表示,比如報文3,給兩個9管發(fā)射架裝填彈種,設(shè)置炮管為不同顏色來表示相應(yīng)彈種。
基本模塊的工作流程見圖3。
基本模塊的輸入包括用戶命令、高層模塊調(diào)用和網(wǎng)絡(luò)報文接收三類。
對于用戶命令,根據(jù)用戶操作類型調(diào)用各自的流程進行處理:1、針對“開關(guān)機”命令,進行節(jié)點狀態(tài)初始化,包括人機界面初始化、通信控件初始化等;2、針對“發(fā)出報文”命令,根據(jù)用戶選擇的報文名稱和輸入的參數(shù)進行報文編輯、發(fā)出,并記錄發(fā)出時戳,最后顯示報文。
對于高層模塊調(diào)用,根據(jù)函數(shù)調(diào)用中的參數(shù)設(shè)置,選擇報文進行編輯、發(fā)出、顯示,并把報文發(fā)出時戳返回給高層模塊。
對于網(wǎng)絡(luò)報文接收,記錄下收到報文的時戳,然后根據(jù)報文命令碼進行識別。非法報文予以剔除,合法報文則判斷數(shù)字測試系統(tǒng)的應(yīng)答方式:若是自動應(yīng)答方式,則組織報文進行應(yīng)答。最后對接收的報文進行解析、顯示。
3 高層模塊的設(shè)計
3.1 目標(biāo)庫管理模塊
目標(biāo)庫管理模塊是一個重要的輔助模塊,用于實現(xiàn)對系統(tǒng)中各種目標(biāo)庫的數(shù)據(jù)管理功能。
數(shù)字測試系統(tǒng)建有多個目標(biāo)庫,分別為各基本模塊提供目標(biāo)數(shù)據(jù)(例如圖2中的報文1)。各目標(biāo)庫中預(yù)生成若干批目標(biāo)參數(shù)。當(dāng)基本模塊開機時,對應(yīng)目標(biāo)庫中的數(shù)據(jù)就被載入模塊的目標(biāo)表中。
目標(biāo)庫管理模塊提供了查看和修改庫中數(shù)據(jù)的功能,使目標(biāo)參數(shù)符合用戶的需求。
3.2 多目標(biāo)處理能力檢測模塊
多目標(biāo)處理能力檢測模塊通過下發(fā)命令到偵察模塊,控制偵察模塊在瞬間發(fā)出大批量的偵察目標(biāo)信息。偵察模塊根據(jù)此命令,從目標(biāo)表中提取相應(yīng)數(shù)量的目標(biāo)參數(shù),組成ESM偵察信息,發(fā)送給被檢系統(tǒng)。在被檢系統(tǒng)上觀察信息處理結(jié)果,同時在數(shù)字測試系統(tǒng)的干擾模塊觀察目標(biāo)引導(dǎo)結(jié)果,可檢測被檢系統(tǒng)多目標(biāo)處理的能力。
3.3 反應(yīng)時間檢測模塊
反應(yīng)時間檢測模塊通過控制偵察模塊向被檢系統(tǒng)發(fā)出一批ESM偵察信息,并提取發(fā)出報文的時戳;當(dāng)干擾模塊收到來自被檢系統(tǒng)的目標(biāo)引導(dǎo),則提取收到報文的時戳;通過比對時戳,實現(xiàn)檢測反應(yīng)時間的功能。
3.4 戰(zhàn)情設(shè)置與演練模塊
戰(zhàn)情設(shè)置與演練模塊可用于檢測電子戰(zhàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合等功能。
該模塊的設(shè)計思路是:構(gòu)建模擬戰(zhàn)區(qū),設(shè)置作戰(zhàn)區(qū)域,設(shè)置我方平臺和目標(biāo)平臺的初始位置(經(jīng)度、緯度)、運動軌跡、速度等;目標(biāo)平臺所攜帶的輻射源類型包括ESM信息等。把這些輻射源信息按一定的數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)頻率發(fā)送,目標(biāo)方位信息隨運動時間而變化??紤]目標(biāo)與我方平臺的距離:當(dāng)目標(biāo)進入我方偵察系統(tǒng)探測范圍時,控制偵察模塊發(fā)送ESM信息;當(dāng)目標(biāo)飛出偵察系統(tǒng)探測范圍時,控制偵察模塊發(fā)送目標(biāo)消失信息。把上述設(shè)置的戰(zhàn)情態(tài)勢數(shù)據(jù)保存到預(yù)案庫中。戰(zhàn)情演練時,從庫中調(diào)用預(yù)案,在模擬時鐘的控制下,執(zhí)行預(yù)案并控制各模塊發(fā)送相應(yīng)信息。
戰(zhàn)情設(shè)置與演練模塊中,戰(zhàn)情演練是其中的優(yōu)秀部分。戰(zhàn)情演練的過程由模擬時鐘控制。時鐘在戰(zhàn)情演練命令下發(fā)時即初始化歸零,此后按照模擬步長周期性觸發(fā),統(tǒng)一各平臺的解算步驟。平臺位置解算是后續(xù)參數(shù)解算的基礎(chǔ)。根據(jù)預(yù)案中對敵我雙方平臺的運動軌跡設(shè)置,依據(jù)時鐘計算當(dāng)前時刻各運動平臺的位置,進而解算目標(biāo)平臺至我方平臺的方位和距離。下一步進行偵收與探測判別。判斷偵察系統(tǒng)對敵方輻射源的偵收情況,對輻射源信號中不可接收到的部分進行過濾,降低處理密度。主要通過頻率判別和距離判別進行處理。根據(jù)偵收判別的結(jié)果,控制偵察模塊發(fā)出ESM信息或目標(biāo)消失信息,指揮控制模塊發(fā)出目標(biāo)航跡信息,等。
此時,在被檢系統(tǒng)觀察對各種數(shù)據(jù)進行融合處理的結(jié)果,并與戰(zhàn)情設(shè)置與演練模塊設(shè)置的數(shù)據(jù)進行比對,完成對被檢系統(tǒng)數(shù)據(jù)融合功能的評估。
4 結(jié)語
電子戰(zhàn)數(shù)字測試系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思路,分兩個層次進行軟件模塊設(shè)計,具有較好的開放性和可擴充性。該數(shù)字測試系統(tǒng)成功解決了電子戰(zhàn)系統(tǒng)接口測試?yán)щy、檢驗缺乏手段等問題。
作者簡介:許坤(1972―),男,江蘇泰州人,碩士學(xué)位,高級工程師,主要研究方向為雷達電子戰(zhàn)顯控技術(shù)、電子戰(zhàn)數(shù)字仿真技術(shù);陳林(1984―),男,江蘇揚州人,碩士學(xué)位,工程師,主要研究方向為雷達電子戰(zhàn)顯控技術(shù);閔嘯(1988―),男,江蘇江陰人,本科學(xué)位,工程師,主要研究方向為雷達電子戰(zhàn)顯控技術(shù)。
[摘 要]在科技發(fā)展的今天,電子衡器運用在各行各業(yè)之中,特別在生產(chǎn)經(jīng)營方面具有無法忽視的位置。計量測試技術(shù)對于電子衡器的生產(chǎn)具有重要的意義。為了較好的展現(xiàn)其作用,則需確保其計量的準(zhǔn)確度以及可靠性。并且,良好的可靠性以及計量準(zhǔn)確度無法脫離測量技術(shù)。
[關(guān)鍵詞]電子衡器;計量測試技術(shù);質(zhì)量
引 言:當(dāng)前,我國電子衡器的生產(chǎn)廠家已經(jīng)具有數(shù)百家,大多以非自動衡器為主。電子衡器已經(jīng)由以往的引進技術(shù)發(fā)展為自行研發(fā)及設(shè)計階段。特別對于非自動衡器在稱重顯示控制器的研發(fā)方面更為迅猛??墒牵S著近些年計量器具產(chǎn)品品質(zhì)的抽查狀況可以發(fā)現(xiàn),大部分主要計量器具在產(chǎn)品質(zhì)量方面普遍提升,在電子計價秤品質(zhì)方面并未顯著提升。
一、電子衡器中計量測試技術(shù)的重要性
對于電子衡器而言,計量測試技術(shù)尤為關(guān)鍵。其能夠為各個企業(yè)給予更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)資料,且能夠為生產(chǎn)的產(chǎn)品給予良好的質(zhì)量保障,保障市場內(nèi)交易的產(chǎn)品可以順利進行。由于人們物質(zhì)文化水平的提高,生活的節(jié)奏逐漸加快。企業(yè)為了緊隨時代步伐,如果依舊沿用傳統(tǒng)經(jīng)營方式,則無法真正滿足百姓的所需。所以,企業(yè)只要獲得精確的數(shù)據(jù)材料,才能夠發(fā)展、生存的更加壯大。企業(yè)只有將各種資料信息進行統(tǒng)一,才能夠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。假如具有絲毫誤差,則會對消費者的權(quán)益產(chǎn)生危害。通過電子衡器,科學(xué)采用計量測試技術(shù),則能提高企業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)效率,顯著節(jié)約原材料,減少投入成本,以此為企業(yè)的良好發(fā)展提供應(yīng)有的效果[1]。
并且,在市場中進行產(chǎn)品交易時,有時會發(fā)生缺斤短兩的現(xiàn)象,令消費者權(quán)益受到影響。這一狀況均因計量測試存在問題,令不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品進入了市場,且對市場交易的正常秩序造成影響。因此,只有不斷完善電子衡器計量測試技術(shù),加強運用的精準(zhǔn)度,才可以預(yù)防這類不良狀況的產(chǎn)生,擴大電子衡器的運用范圍,調(diào)動計量測試技術(shù)的內(nèi)在價值,真正打造出秩序井然的市場氛圍。
二、存在的質(zhì)量問題
1、測試溫度時不符合標(biāo)準(zhǔn)
制造電子計價秤時,通常會對溫度進行試驗,透過將其擺放在高溫及低溫不同狀況中,觀看在環(huán)境中的變化。我國對電子計價秤使用溫度規(guī)定為-10到40℃之間,儲藏溫度為-30至80℃之間,以此確保指標(biāo)的準(zhǔn)確度。假如電子計價秤不符合標(biāo)準(zhǔn),那么運用過程中一旦環(huán)境較為炎熱或較為寒冷,則會出現(xiàn)較大的誤差,對測試結(jié)果影響較大。
2、在抗電脈沖串及抗靜電放電測試中不符合標(biāo)準(zhǔn)
測試電子計價秤時,電子線路會由于周遭環(huán)境狀況以及周遭存在的電磁干擾而出現(xiàn)狀況,透過檢測可以看出,處于使用當(dāng)中的電子計價秤,如果我們在此時接打電話,則會對其造成影響,令測量結(jié)果不準(zhǔn),以此令結(jié)果產(chǎn)生錯誤。
3、測試濕熱時不符合標(biāo)準(zhǔn)
在電子計價秤是否符合標(biāo)準(zhǔn)的檢查中,想要了解電子計價秤是否會被潮濕環(huán)境所影響,其絕緣狀況如何,則需執(zhí)行濕熱試驗,也就是把電子計價秤擺放于高溫及較為潮濕之處,查看其是否能夠在這樣的環(huán)境當(dāng)中正常使用。對于銷售海鮮或者貨品眾多的綜合市場而言,如果貨物水分含量較高,則必須進行濕熱測試,一旦電子稱不符合標(biāo)準(zhǔn),則會在稱重時出現(xiàn)較大出入[2]。
三、電子衡器在制造時不合格的原因
1、設(shè)計器具時未考慮全面
有的生產(chǎn)廠家在設(shè)計器具過程中,并未對周遭的環(huán)境乃至設(shè)施進行考量,并未提出良好的預(yù)防措施,所以令制造的器具預(yù)防干擾的能力過差。
2、制造電子衡器選擇廉價材料及設(shè)施進行制作
有些制造電子衡器的企業(yè)一味希望通過最低的投入獲取最大的收益,所以在制造器具方面,僅選擇了廉價的材料與設(shè)備進行制造。例如,制造電子計價秤時,稱重傳感器是其中最為關(guān)鍵的零件,有的企業(yè)則使用一些價格較低且質(zhì)量不過關(guān)的傳感器,令制造出的電子計價秤質(zhì)量過差,測量數(shù)據(jù)失準(zhǔn)。
3、監(jiān)測制造器具時未嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)
組裝電子秤時,工人為了能夠用最快的時間組裝完畢,在工作環(huán)節(jié)中不夠嚴(yán)謹(jǐn),令電子衡器在質(zhì)量方面無法過關(guān),造成資源、物力、財力的浪費。
四、具有的故障
電子衡器的故障大致有兩類:常見故障及特殊故障。釀成這些問題的主要原因在于設(shè)計安裝不夠合理,產(chǎn)品運用不夠合理并且自然磨損等原因。產(chǎn)品設(shè)計安裝不合理,會令電子衡器的出數(shù)兩側(cè)不一致或出數(shù)缺失。運用在惡劣環(huán)境當(dāng)中的電子衡器,在運用過程里,較易在稱底端或旁邊縫隙內(nèi)滲入沙粒,這會令計量出數(shù)不夠穩(wěn)定。這是因為稱體內(nèi)的傳感器被遮蔽,受到外界壓力的影響,令計量數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大的偏差,此時僅需將稱中的雜物去除便可。另一原因則為在安裝電子衡器時操作不夠規(guī)范。比如有些化工廠在檢測電子衡器時,在重量低于30t時,承重結(jié)果較為精準(zhǔn),可是在重量大于30t時,則會出現(xiàn)明顯的誤差,檢查后未發(fā)現(xiàn)稱體內(nèi)有異物,測量傳感器的電壓及電阻也十分正常,更換稱重儀表也未發(fā)現(xiàn)問題,最終透過加設(shè)砝碼發(fā)現(xiàn),在重量達到32t時,誤差則會加大,降低1t,誤差則隨之下降,所以檢查稱底時發(fā)覺,墊傳感器使用的鐵塊阻擋了稱臺的槽鋼,空稱狀態(tài)時有一條空縫,這就使得在測量小噸位時較為準(zhǔn)確,而測量大噸位時則會出現(xiàn)誤差。
元器件本身的不足也會令電子衡器出數(shù)不夠穩(wěn)定,這一故障會透過補接補償線到激勵線的方式進行處理。把四線結(jié)構(gòu)加成六線能夠具有加強信號、清除故障的效果。令數(shù)值不穩(wěn)定的另一方面是接線盒進水,這一狀況只要通風(fēng)干燥則能夠處理。判斷這些故障的方式則為測試技術(shù)。比如通過萬用表測量補償線、激勵線信號線以及屏蔽線相互間的電阻值,假如測量的屏蔽線以及信號線相互間的電阻為30歐,信號線表面壓裂后短路,這一問題則能夠經(jīng)由更改主線進行處理。
五、計量測試技術(shù)
計量測試技術(shù)作為電子衡器維修的根本,相同的故障也會由不同原因所引發(fā)。比如在監(jiān)測當(dāng)中,傳感器數(shù)值產(chǎn)生變化,排除掉電阻與傳感器的原因,通過檢測發(fā)覺為接線板中的壓線螺絲松動而導(dǎo)致問題的發(fā)生,因此,這一狀況僅需擰緊螺絲。在電子衡器維護階段,傳感器的零線狀況較為困難。傳感器的零漂會令數(shù)值失穩(wěn),但這個問題較為少見。僅通過簡單的測量工具并不能判斷為哪一傳感器的故障,此時可以透過將分度值變小的方式進行處理[3]。將所有傳感器的數(shù)值進行記錄,間隔一段時間后再次進行記錄,假如數(shù)值出現(xiàn)變化則劃分到檢測當(dāng)中,之后測量電壓及電阻,透過檢測可以發(fā)現(xiàn),是傳感器的零漂問題,因此只要將其更換則能夠解決問題。
結(jié)束語:綜上所述,對于計量測試技術(shù)而言,需要不斷明確電子衡器發(fā)展的趨勢,不斷運用先進的計量測試技術(shù),良好處理電子計價秤計量測試的質(zhì)量問題。并且,需結(jié)合時代特點,徹底更新設(shè)計理念,更新系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式,才可以真正提高電子衡器產(chǎn)品綜合質(zhì)量水準(zhǔn),建立顯著的經(jīng)濟效益與社會效益,真正完成可持續(xù)化的發(fā)展。
【摘 要】電子產(chǎn)品的包裝由外包裝和內(nèi)包裝共同組成。通常,外包裝以紙箱為主,抵抗堆碼和運輸顛簸帶來的壓力;內(nèi)包裝由氣泡膜和防潮袋共同構(gòu)成,在發(fā)揮緩沖效果的同時,提供阻隔水蒸氣的效用。本文通過對電子產(chǎn)品各層包裝關(guān)鍵性能進行分析和日常檢測,能確保其在在流通過程中發(fā)揮理想的功用,大大提高電子產(chǎn)品的安全性和可靠性。
【關(guān)鍵詞】電子產(chǎn)品包裝 紙箱 氣泡膜 防潮袋
引言
在信息化極為發(fā)達的現(xiàn)代社會,電子產(chǎn)品作為其重要標(biāo)志發(fā)展迅速,尤其是凝聚著最新科技的智能電子產(chǎn)品,如智能手機、電腦、電視遍布生活的各個角落。作為其主要構(gòu)成,電子元器件在越加精密復(fù)雜的同時向著大規(guī)模集成電路發(fā)展。因此,碰撞、擠壓、潮濕和靜電成為電子產(chǎn)品貯存和運輸中的安全隱患,相應(yīng)的,包裝的保護性能愈發(fā)重要。
包裝是電子產(chǎn)品保護和存儲介質(zhì),首要功能就是保護電子產(chǎn)品。因此,在電子產(chǎn)品的流通和貯藏過程中,包裝設(shè)計應(yīng)考慮以下幾點:(1)需承擔(dān)一定外力的碰撞沖擊,防止產(chǎn)品外殼或芯片受損;(2)需抵抗堆碼和運輸顛簸帶來的相互擠壓,防止內(nèi)容物的變形;(3)具有抵御霧、露、雨、水蒸氣滲入的能力,減緩電子產(chǎn)品的氧化、生銹、短路等問題。
包裝材料是構(gòu)成產(chǎn)品包裝的基本因素,其選擇的合理與否直接關(guān)系到包裝所呈現(xiàn)的性能。因此,科學(xué)的選材對電子產(chǎn)品包裝具有重要意義。
電子產(chǎn)品的包裝由外包裝和內(nèi)包裝共同組成。通常,外包裝以紙箱為主,內(nèi)包裝由氣泡膜和防潮袋共同構(gòu)成。
1 紙箱
在大型電子產(chǎn)品的包裝中,由瓦楞紙板制成的紙箱是最為常見的外包裝容器。瓦楞紙板經(jīng)至少一層的瓦楞紙和一層箱板紙粘合而成,具有較好的彈性和延展性。
瓦楞紙板的楞形一般為近三角形,并列成一排,相互支撐,從而使瓦楞紙板形成一定的機械強度和抗壓能力,為內(nèi)容物提供保護和緩沖作用。根據(jù)楞形的設(shè)計差異,共有ABCEK五種,前四種應(yīng)用最為廣泛。
A型楞是最先發(fā)明的一種瓦楞形狀,具有最大的瓦楞間距和高度,單位長度內(nèi)瓦楞數(shù)量最少,這種形狀富有一定的彈性,能發(fā)揮良好的緩沖性能,承載較大的沖擊力。
B型楞與A型楞截然相反,瓦楞高度最低,單位長度瓦楞密度大,紙板表面平整,具有較高的平壓強度,在外界壓力下不易變形,穩(wěn)定性好。
C型楞的楞高和單位長度內(nèi)的瓦楞數(shù)均介于A型與B型之間,性能也介于二者之間。
E型楞的瓦楞楞薄而密,其剛性和強度、手感硬度較好。
綜合以上各種楞形的特點,成箱后的抗壓強度從高到低依次為A、C、B、E。在實際應(yīng)用中,為了獲得更高的抗壓強度,通常采用兩種或者三種楞形結(jié)合的方式構(gòu)成三層、五層或七層的瓦楞紙板。
除此之外,瓦楞紙箱的抗壓能力還與瓦楞原紙自身的特性,如原紙的定量、緊度、水分和施膠度有著緊密聯(lián)系。定量即克重,克重越大、緊度越高、厚度越均勻、水分(9%~12%)和施膠量控制合理,越有利于保障成品紙箱的抗壓強度。與此同時,瓦楞紙箱采用的是吸水性很強的纖維材料,即使原材料水分控制合理,但生產(chǎn)環(huán)境、存放環(huán)境、使用環(huán)境的高濕狀態(tài)會促使瓦楞紙箱材料迅速吸濕,從而降低其整體的抗壓強度。
綜上所述,瓦楞紙箱的抗壓性能受到多重因素的影響,對于現(xiàn)代企業(yè)來說,應(yīng)加強該性能日常檢測,通過把握力值與變形量的變化曲線,結(jié)合各影響因素,進一步完善瓦楞紙箱的質(zhì)量。實際操作時可參照GB/T 4857.4-2003《包裝 運輸包裝件基本試驗》提供的方法,借助XYD-15K紙箱抗壓機進行測試(圖1)。
2 氣泡薄膜
氣泡膜是以高壓聚乙烯為主要原料,生產(chǎn)過程中添加增白劑、開口劑等輔料,經(jīng)過高溫230℃擠出吸塑成型氣泡的一種產(chǎn)品。由于氣泡中充滿空氣,所以質(zhì)輕,富于彈性,具有良好的防震、抗壓、緩沖、防潮之效。
氣泡膜在使用中,若包裝物為電子元器件等帶有尖銳邊角的物品時,運輸顛簸和外力裝卸都可能導(dǎo)致氣泡膜被內(nèi)容物的邊角戳破,從而使氣泡膜的保護作用大打折扣。此種情況反映了氣泡膜的耐穿刺性不甚理想,可以通過XLW電子拉力機檢測材料的穿刺強度來衡量該性能優(yōu)劣,為氣泡膜的工藝改進提供量化數(shù)據(jù)參考。具體方法可參考GB/T 10004進行。
測定所需的穿刺強度測試裝置分為兩部分:鋼針固定裝置和樣膜固定夾環(huán),如圖2。將直徑為100mm的氣泡膜安裝在樣膜固定夾環(huán)上,然后用直徑為1.0mm、球形頂端半徑為0.5mm的鋼針,以(50±5)mm/min的速度去頂刺,讀取鋼針穿透試片的最大負(fù)荷。測試試片應(yīng)5個以上,取其算術(shù)平均值。
3 防潮袋
對于電子產(chǎn)品來說,水蒸氣是導(dǎo)致電子產(chǎn)品失效,無法正常運轉(zhuǎn)的最重要因素。當(dāng)周圍相對濕度超過65%時,水蒸氣會在金屬表面形成一層厚度不足0.01微米的水膜,空氣濕度越高,水膜的厚度越厚。空氣中的CO2、SO2、NO2、H2S等氣體會溶解在水膜中形成電解液,使絕緣介質(zhì)的絕緣性顯著下降,在金屬材料表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕或電化學(xué)腐蝕。之后,由于電子產(chǎn)品內(nèi)外存在一定的水蒸氣壓力差,水蒸氣發(fā)生擴散,逐漸滲入電子產(chǎn)品的內(nèi)部零件中,導(dǎo)致電磁性器件的絕緣率下降,發(fā)生短路,腐蝕金屬材料和接觸性原件的表面,影響電子器件的性能和機械強度等。因此,防潮成為電子產(chǎn)品包裝的首要解決的問題。
防潮袋的出現(xiàn)有效解決了這個問題。防潮袋采用了具有一定水蒸氣阻隔性能的材料對電子產(chǎn)品進行包裝,以減緩?fù)饨缢魵獾臐B入,降低濕度變化對電子產(chǎn)品的影響??梢?,袋體的水蒸氣透過性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到防潮效果能否達到預(yù)期。
影響包材透濕性的因素很多,例如環(huán)境濕度、材料親水性與否、化學(xué)結(jié)構(gòu)、結(jié)晶度、厚度、密度、添加劑、增塑劑等等。因此,在多重因素的影響下,最佳的判斷方式是利用試驗法直接測定防潮袋材料的水蒸氣透過率,測試方法以稱重法和傳感器法應(yīng)用最多。
稱重法指的是在規(guī)定的溫度條件下,在試樣兩側(cè)保持一定的水蒸氣壓差,然后利用稱重傳感器或分析天平把透濕杯的重量變化“稱”出來,再根據(jù)試樣的面積、厚度、稱量間隔時間以及試樣兩側(cè)的濕度差計算出材料的透濕性能參數(shù)。稱重法的應(yīng)用可以追溯到1953年制定的ASTM E96,這是最早的稱重法透濕性測試標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過數(shù)十年的不斷應(yīng)用與完善,稱重法已經(jīng)成為當(dāng)今國際透濕性測試的仲裁方法。
與稱重法并列而論的是傳感器法,根據(jù)使用的傳感器類型不同,包括動態(tài)相對濕度檢定法、紅外檢定法和電解法。該類方法的試驗環(huán)境與稱重法較為一致,測試速度快,測試過程穩(wěn)定,分辨率高,影響因素少,因此這類測試方法更適用于快速測定高阻隔性塑料薄膜、薄片以及含有塑料的多層結(jié)構(gòu)材料的水蒸氣透過性能。對于防潮袋來說,建議采用電解傳感器法更為合適,儀器可選用W3/330水蒸氣透過率測試系統(tǒng)。
電解傳感器法使用電解池作為濕度傳感器,設(shè)備的滲透腔被防潮袋材料試樣分成一個干腔和一個濕度可控的濕腔,水蒸氣從濕腔滲透通過試樣進入干腔后會被載氣氣流攜帶至電解池中,由電解池測量載氣的濕度并輸出電信號,然后計算可得試樣的水蒸氣透過率。測試過程如圖3、圖4、圖5、圖6所示。
結(jié)語
隨著電子產(chǎn)品經(jīng)歷新一輪的銷售熱潮,商品質(zhì)量狀態(tài)越來越多的引起人們的關(guān)注。其包裝的基礎(chǔ)性能無論對商品保質(zhì)還是流通貯藏都有著十分重要的現(xiàn)實意義。通過對電子產(chǎn)品各層包裝關(guān)鍵性能進行分析和日常檢測,能確保其在在流通過程中發(fā)揮理想的功用,大大提高電子產(chǎn)品的安全性和可靠性。
摘要:當(dāng)前世界各個國家均非常重視本國科技的發(fā)展,把科技創(chuàng)新作為第一生產(chǎn)力,其中信息化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展進展神速,計算機等信息化技術(shù)的發(fā)展大踏步前進。全球信息化日新月異,尤其我國信息化技術(shù)突飛猛進。電子測試技術(shù)在電子國際市場的巨大需求下具有廣闊應(yīng)用前景。為了適應(yīng)不斷發(fā)展的電子測試技術(shù),本文對電子測試技術(shù)不斷翻新的發(fā)展進行探索和綜述,指出了電子測試技術(shù)的前景和發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞:電子測試技術(shù) 信息化 智能化
為了保證全球信息化技術(shù)的正常運行和迅猛發(fā)展,自然要求電子測試技術(shù)也水漲船高,能夠不斷適應(yīng)新情況的出現(xiàn)。除了計算機等信息化產(chǎn)品外,電子測試技術(shù)是保證上述電子產(chǎn)品安全使用的重要保證,是信息化領(lǐng)域正常運轉(zhuǎn)的保護神,它能夠滲透到幾乎所有電子產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的所有環(huán)節(jié),其主要是通過測試電子產(chǎn)品的性能參數(shù)來實現(xiàn)其作用。伴隨著新的電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn),對電子測試技術(shù)的要求持續(xù)提高,因此需要與時俱進的升級電子測試技術(shù),才能保證電子產(chǎn)品的生產(chǎn)和使用。
1 市場需求分析
電子測試技術(shù)的市場需求,主要取決于當(dāng)前技術(shù)水平及消費者要求。當(dāng)前消費者對電子產(chǎn)品的需求向小體積,多功能,電池續(xù)航長等方向發(fā)展。電子產(chǎn)品企業(yè)為了適應(yīng)當(dāng)前消費者需要,將遠(yuǎn)距離無線傳輸,高能電池,精密小型化元件等最新技術(shù)融合到電子產(chǎn)品中。持續(xù)更新的技術(shù)使得電子產(chǎn)品功能不斷強大,每一代電子產(chǎn)品更新需要的集成技術(shù)愈加復(fù)雜,這都將對電子測試技術(shù)的提出新的適應(yīng)變化和挑戰(zhàn)。自然,這也是電子測試技術(shù)更新的目標(biāo)和動力。同樣,電子產(chǎn)品需要更低的成本才能吸引消費者的注意,自然電子測試的成本也不能太高,電子產(chǎn)品和電子測試技術(shù)已融為一體,不可或缺。
2 現(xiàn)狀分析
當(dāng)前的電子測試技術(shù)為計算機集成新技術(shù),模塊化形式更為人們所接受。例如電力行業(yè)測試技術(shù)以往以多種電磁和電動式指針式儀表,鐵絲和銅線互感器,單功能電子管為基礎(chǔ)建立的測試技術(shù)。這些測試技術(shù)體積龐大,靈敏度低,精確度差,已不能適應(yīng)當(dāng)前社會的要求。而如今的集成化電子測試技術(shù)精準(zhǔn)度更高,靈敏度更強以及對測試范圍更加寬泛等。在信息化的大背景下,電子測試技術(shù)趨向于智能化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等方向發(fā)展,可從以下方面展開討論。
2.1 高性能智能化
電子測試技術(shù)的智能化,不僅兼顧傳統(tǒng)感知功能,還能處理分析數(shù)據(jù),和預(yù)測電子元件健康狀態(tài)等功能,智能化系統(tǒng)突出的革新表現(xiàn)在徹底拋棄傳統(tǒng)算法和測試模式,通過現(xiàn)場分析數(shù)據(jù)對電子產(chǎn)品進行在線、準(zhǔn)確測試,從而達到及時對電子產(chǎn)品建筑狀況進行測試的目的。目前測量儀器可分兩種,通用儀器和專用儀器。通用儀器中,電子全測儀和水準(zhǔn)儀逐步替代傳統(tǒng)水準(zhǔn)儀和測距儀;計算機輔以應(yīng)用軟件變得更加智能化和多功能化;多種信號發(fā)生器、分析儀及高性能光通訊設(shè)備,采用新的測試技術(shù)原理,測量準(zhǔn)確度、時效性更為突出,現(xiàn)在已形成產(chǎn)品系列;值得一提還有全站型儀器,它將寬帶矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、電子側(cè)距儀和經(jīng)緯儀結(jié)合在一起,使得測試儀器功能更加全面化;儀器多功能化依賴多種儀器的結(jié)合,結(jié)合的形式有兩種:一種是簡單積木式,另一種是集成化。
2.2 網(wǎng)絡(luò)化
目前我國信息化水平不斷提高,多種信息的獲得依賴于網(wǎng)絡(luò),這使得我們的工作和生活環(huán)境離不開周圍的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。電子測試技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化就是電子測試儀器對電子產(chǎn)品進行測試和分析需要基于網(wǎng)絡(luò)平臺,并可有效克服帶寬等障礙性因素的干擾,現(xiàn)正向低成本、良好操作性和強兼容性方向發(fā)展。這在傳統(tǒng)電子測試技術(shù)是不可想象的。一個常見例證可很好解釋這一特點,當(dāng)前智能手機使用率可占半壁江山,其智能化加速提高,手機用戶只要能夠連接上網(wǎng),即可通過網(wǎng)絡(luò)登錄官方網(wǎng)站對手機終端進行更新升級,抑或是檢查本手機系統(tǒng)是否存在問題,存在哪些問題,手機用戶在家即可完成對手機的電子性能測試。而且,在APP持續(xù)研發(fā)的良好背景下,許多手機獲得自我檢測功能和更新升級機會。手機用戶只需在可聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下就可保障電子測試技術(shù)的順利開展,所以電子測試技術(shù)逐步具有網(wǎng)絡(luò)化的特征。
2.3綜合化
與傳統(tǒng)電子測試方式相比,現(xiàn)在的電子測試技術(shù)功能更加全面,更加綜合,不再局限于原來的單一功能;測試系統(tǒng)的能力與傳統(tǒng)的方式相比,有了大幅度的提升;另外,對于電子產(chǎn)品的測試不再僅限于合格驗收方面,可以從電子產(chǎn)品的前期預(yù)期,規(guī)劃設(shè)計,生產(chǎn)預(yù)售,合格驗收,使用維護以及報修等多個方面做到全方位的測試,這是電子測試技術(shù)測試功能綜合化和測試方面全面化的體現(xiàn)。
3 結(jié)語
全球電子測試技術(shù)正向高性能智能化、網(wǎng)絡(luò)化和綜合化方向發(fā)展,越來越具備強大的功能,表明電子測試技術(shù)前景廣闊,必將帶來新的技術(shù)革命。
作者簡介:李麗蘋(1971―),女,河南洛陽人,本科,工程師,研究方向:關(guān)于CPU
【摘要】電子衡器里面的計量測試技術(shù)的測量精度是極其高的,并且能夠使用在很多的地方,其達到的效果也是不可估量的。因此我們在很多的地方都會使用到電子衡器的測試技術(shù),從而使其能夠發(fā)揮到它最大的用處,使計量測試得到的結(jié)果更加準(zhǔn)確,更加可靠有效。針對這一點,本方對電子衡器中計量測試技術(shù)的應(yīng)用進行了分析。
【關(guān)鍵詞】電子衡器;計量測試;應(yīng)用分析
最近幾年的時間,我們國家進行電子衡器的制造的公司越來越多,他們制造的電子衡器大多都是非自動的。最開始的時候我們國家是通過借鑒其他國家的技術(shù)制造電子衡器,如今隨著國家的發(fā)展富強,科技水平也在不斷提高,制造電子衡器的時候已經(jīng)不是單純的采用其他國家的技術(shù),而是自己不斷研究、設(shè)計,從而發(fā)現(xiàn)新的、先進的制造方法,也使得其用途更加廣泛,其中最具代表性的一項成果就是制造的稱重顯示控制器已經(jīng)在世界上處于先進的地位。最近這段時間我們國家有關(guān)的一些監(jiān)督管理機構(gòu)對計量器具的質(zhì)量進行檢查的時候發(fā)現(xiàn)主要的一些計量器已經(jīng)發(fā)展的尤為先進,其用途也是特別的廣泛,測量的結(jié)果更是準(zhǔn)確無誤,當(dāng)然有好就有壞,我們國家在進行電子計價秤的制造過程中,其技術(shù)水平一直難以得到提升,一批貨品制造出來,其中合格的器具只占有40%-65%的比例。
1.電子計價秤存在的質(zhì)量問題
1.1 對溫度進行試驗時不符合要求
制造抽煙電子計價秤的時候,一般會對溫度進行測試,通過將其放置于高溫和低溫等不同的溫度條件下,觀察其適應(yīng)環(huán)境的情況如何。我們國家規(guī)定的電子計價秤的使用溫度應(yīng)該在(-10~40)℃范圍內(nèi)和(-30~80)℃的貯藏溫度內(nèi)保證準(zhǔn)確度指標(biāo),要是制造的電子計價秤不合格,那么使用的時候如果在較為炎熱的夏天或是在較為嚴(yán)寒的冬天得到的測量結(jié)果會有很大的誤差,嚴(yán)重影響測試結(jié)果,進而對后續(xù)的工作造成不良影響。
1.2 進行抗電脈沖串試驗和抗靜電放電試驗時不符合要求
在通過電子計價秤進行測試的時候,電子線路會因為周邊的環(huán)境情況和周圍具有的電磁干擾導(dǎo)致發(fā)生問題,通過檢驗發(fā)現(xiàn)正在使用中的電子計價秤在我們使用的接打電話的時候,就會對其產(chǎn)生干擾,影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確度,從而造成結(jié)果的錯誤。
1.3 進行濕熱試驗時不符合要求
檢查電子計價秤是否符合使用要求的過程中,要想確定電子計價秤會不會受潮濕環(huán)境的影響,它絕緣情況是怎么樣的,我們就需要進行濕熱試驗,即將電子計價秤放置在高溫度和較為潮濕的地方,觀察它在這種條件下的測試其示值是否準(zhǔn)確,從而確定它能否適應(yīng)該環(huán)境條件。那些主要銷售產(chǎn)品是海鮮的地方或者貨物繁多的綜合市場以及貨物水分含量高的環(huán)境來講,進行濕熱試驗是必不可少的,如果試驗不符合要求的電子稱被使用在這些場所,其貨物的重量就會有很大的不同。
2.制造的電子衡器不合格的緣由所在
(1)對器具進行設(shè)計的時候沒有考慮周全
比如有一些生產(chǎn)廠家對器具進行設(shè)計的時候,沒有考慮到周邊的環(huán)境以及設(shè)施等會對器具造成的影響,沒有指定有效的防止干擾的方法,從而導(dǎo)致制造的器具的預(yù)防干擾能力較差。
(2)部分制造電子衡器的公司只會挑選最為便宜的材料和設(shè)備進行制造
部分制造電子衡器的公司只想著怎樣減少投資,獲取更大利益,因此在制造器具的時候,只會挑選最為便宜的材料和設(shè)備進行制造。比如:制造電子計價秤的時候,要選擇其中最主要的零件“稱重傳感器”的過程中,一些公司就將采用那些便宜但質(zhì)量不過關(guān)的傳感器,從而導(dǎo)致制造出來的電子計價秤的質(zhì)量也不過關(guān),測量的數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。
(3)對制造的器具進行檢測的時候沒有嚴(yán)格的執(zhí)行有效的標(biāo)準(zhǔn)
比如:在電子秤的組裝的過程中工人的為追求最快的組裝速度,而出現(xiàn)工作不嚴(yán)謹(jǐn),以致制造的電子衡器質(zhì)量也不能過關(guān),浪費資源,浪費財力、物力。還有一些人將不合格的電子稱使用在現(xiàn)實生活中,導(dǎo)致出現(xiàn)更大的問題。
3.使用電子衡器過程中發(fā)現(xiàn)的故障問題
通常情況電子衡器的故障主要表現(xiàn)在兩個方面:常見故障、特殊故障。引起電子衡器發(fā)生問題的因素如下:
(1)進行器具的設(shè)計的時候沒有考慮周全、將器具應(yīng)用在實際的時候中操作有誤、周邊環(huán)境的變化等。
比如:設(shè)計電子汽車衡,以及在安裝使用電子汽車衡的時候,將其使用在煤場、料場等,有可能會把煤塊、砂石等堅硬物抵在在稱底,以至于測量的時候數(shù)據(jù)不精準(zhǔn)。
(2)制造電子汽車衡過程中操作錯誤。
對化工廠選用的電子汽車衡進行稱量時我們知道,小于30t的物品的稱量數(shù)據(jù)誤差非常小,但是稱量物品多于30t時,就會出現(xiàn)(1~5)t的誤差,測量時稱臺下沒有其他干擾物,傳感器正常,更換掉稱重顯示裝置,問題依舊存在,仔細(xì)查找之后發(fā)現(xiàn)稱臺下面墊傳感器的地方有一厚約10cm的鐵塊,頂在槽鋼內(nèi)緣,空稱的時候有間隙存在,以至重量小的物件能夠準(zhǔn)確測量,較重的就會有誤差。
綜上所述,要想使電子衡器能夠準(zhǔn)確可靠的長時間使用,則應(yīng)該確保周邊環(huán)境的良好,操作必須認(rèn)真執(zhí)行使用說明,做好電子衡器的日常維護保養(yǎng)工作。
4.解決電子衡器的一些問題過程中采取的計量測試技術(shù)
計量測試是發(fā)現(xiàn)電子衡器的一些問題的最簡單的的方法,影響因素不一樣,但也可以造成一樣的問題,因而在這里作者進行了簡單的介紹:
(1)由于傳感器接線線制的不合適(4線制改維6線制即可)、接線盒受潮或進水會引起電子秤示值不穩(wěn)。
(2)對稱重站用到的電子汽車衡進行檢查發(fā)現(xiàn),檢查快完成的時候,兩個傳感器的示值不同,對其進行仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)不是傳感器、電阻等造成的問題,而是因為在接線板處出現(xiàn)虛接,所以測量開始前必須先檢查連接情況是否良好,只有基礎(chǔ)工作做好了,后邊的工作才能更好地順利進行,問題也就更容易解決,也就會減少許多不必要的工作量的出現(xiàn)。
(3)對電子汽車衡進行檢查的時候,傳感器出現(xiàn)零漂問題是最為麻煩的事情,在用的電子汽車衡進行檢查的過程中,我們可以知道是由于傳感器出現(xiàn)零漂會導(dǎo)致測量結(jié)果的錯誤,但是零漂不會經(jīng)常出現(xiàn),它是隨機發(fā)生的,不確定的,因而僅僅通過測試工具做檢查的工作是不夠的,是不能檢查出實際的問題到底在哪里,為此應(yīng)該選取變小分度值來進行測量,觀察各個傳感器的數(shù)據(jù)并進行記錄,通過一段時間統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)砝碼的測量記錄發(fā)現(xiàn)哪一個傳感器數(shù)據(jù)不同,那么就應(yīng)該把該傳感器當(dāng)作重點檢查對象,之后對它們的電阻以及電壓變化進行檢查,經(jīng)過長時間的檢查排除,我們知道了出現(xiàn)問題的傳感器,然后換了新的傳感器,最后發(fā)現(xiàn)不在發(fā)生零漂的問題,整個器具也能夠正常準(zhǔn)確的進行工作。
5.總結(jié)
不管怎么說,這些年來,我們國家的電子衡器的制造水平有了質(zhì)的發(fā)展,在世界上也占有一定的地位,所以,在制造過程中我們更應(yīng)該高度重視各方面的影響,提高測量的準(zhǔn)確度,減小誤差,同時也應(yīng)該注意進行工作人員是否敬業(yè),進行嚴(yán)格的監(jiān)控,制定一系列合理的工作制度,按照要求進行,同時也要加強工作人員專業(yè)知識的學(xué)習(xí),從而使他們在進行檢查工作的時候減小錯誤率,當(dāng)我們對各方面的因素進行管理改善之后,我想我國制造的電子衡器會更加優(yōu)良,測量結(jié)果會更加準(zhǔn)確,外界因素對其的影響也將會降到最小,如此其他后續(xù)的工作也將能夠更加順利地開展,從而使我們國家電子衡器的制造水平更加先進,處于引領(lǐng)地位。