电器活动总结十篇

电器活动总结篇1

塑料光纤传输系统的优势

采用塑料光纤通信系统取代电缆连接后，将会在以下几个方面提高设备的性能。

・提高设备的抗电磁干扰和抗核辐射能力。

・无串扰。使用光缆来传输信号，各路信号之间不会产生串扰。

・减轻系统的重量。1500m直径1mm的塑料光纤的重量只有不到2kg。

・抗雷击能力强。无金属的光缆本身是很好的绝缘体，即使暴露在室外，也不会引来雷电击坏设备。

塑料光纤通信的系统描述

塑料光纤通信系统的基本组成为：光发送器、光接收器、塑料光纤及一些无源器件。光发送器将电信号(如TTL电平的信号)转化为光信号，光信号被耦合到塑料光纤中，通过塑料光纤传输到光接收器，光接收器将光信号还原为电信号(如TTL电平的信号)。

塑料光纤通信系统侧重于短距离通信，低成本、简单易操作、高可靠性，因此在具体系统实现上，完全不同于石英光纤通信系统。

1　塑料光纤通信收发器

塑料光纤收通信发器是塑料光纤通信系统中核心部分，包含光发送器和光接收器。

图1是光发送器结构示意图，发光二极管(LED)是普通显示用的高亮度表面贴装发光二极管，驱动电流小于20mA，中心波长590nm(橙黄色光)。之所以选取590nm的发光二极管，是因为这种波长的发光二极管很廉价，而且在590nm波长处，塑料光纤的损耗值相对较低。发光二极管芯片尺寸选择在1.0mm×1.0mm左右，与塑料光纤的直径相当，容易将光信号耦合进入塑料光纤中。

将外部输入的TTL电平信号进行FSK调频，把TTL电平信号转换成更适合塑料光纤传输的载波信号驱动LED发光。发光二极管(LED)输出的光信号直接耦合进入直径为1.0mm的玻璃棒，通过玻璃棒，再耦合进入直径为1.0mm的塑料光纤中。

图2是光接收器结构示意图，光探测器探测到光信号并产生感应电流，后经放大模块两级放大，输入到FSK解调模块由触发器进行解调。解调出的信号仍含有高频干扰，经滤波器模块进行滤波后，再由判决模块进行判决，即可还原成输入的TTL信号。

以上两种塑料光纤收发器方案均是针对点对点连接应用的。总线型塑料光纤通信系统的收发器应该是总线型的，在光电转换上，总线型塑料光纤通信收发器和点对点型的塑料光纤通信收发器相同，但总线型塑料光纤通信收发器是半双工方式工作的，它只有一个光信号输入输出端口，或者说它只有一个凹头塑料光纤活动连接器，此时，该凹头塑料光纤活动连接器中，与LED和NSi-PIN相接的玻璃棒的端面不是垂直方式，而是45度斜面方式，这样光束可以一分为二，一路到Si-PIN，一路到LED。图3为总线型塑料光纤通信收发器示意图。

2　塑料光纤活动连接器

塑料光纤活动连接器用于塑料光纤收发器和塑料光纤的连接，通过它将光信号耦合进入塑料光纤中。和电缆连接器类似，分为凹头和凸头两种结构。凹头塑料光纤活动连接器和塑料光纤通信收发器是一体，凸头塑料光纤活动连接器连接塑料光纤。

塑料光纤活动连接器的机械结构可以有多种选择，因为塑料光纤纤芯直径较大，塑料光纤活动连接器和目前常用的石英光纤活动连接器可以完全不同，可以仿照目前电缆连接器的结构(如SMA结构)，不但做到连接损耗小，而且可以使用夹线钳和电工刀片，很方便地在现场完成塑料光纤活动连接器散件组装。

3　塑料光纤固定连接器

塑料光纤固定连接器用于塑料光纤和塑料光纤的连接。采用V型槽结构，将两根塑料光纤放置在V型槽中，用金属材料固定塑料光纤好后，再用热缩套管封装好即完成了一个塑料光纤固定连接器的制作。V型槽结构的方式可以达到快速、简便地制作塑料光纤固定连接器的目的，同时由于塑料光纤的直径较大(1mm)，连接损耗也不会大。

4　塑料光纤总线分支器

塑料光纤总线分支器用于总线型塑料光纤通信系统。如图4所示，任何一个端口的光输入信号经过玻璃棒的全反射和玻璃棒端面的反射后，被均匀地分配到其他端口上。对塑料光纤总线分支器要求一是附加损耗低，二是各端口的均匀性好，三是结构简单、成本低。

5　塑料光纤光万用表

塑料光纤光万用表由一个光源、一个光功率计、一个微处理器及液晶显示器组成。采用LED作为光源，Si-PIN作为探测器。它和目前常用的光纤光万用表类似，只是使用的光波长范围不同，成本也不同而已。

关键技术

1　低成本的塑料光纤通信收发器

塑料光纤通信收发器应是具有高灵敏度、突发性接收机和极低成本的光纤收发器。塑料光纤通信收发器的原理是较为简单的，但要求电路成本极低的同时，还要保证具有较高接收灵敏度、高可靠性、体积小。目前本系统已经实现发送端发送灵敏度-10dBm，接收端接收灵敏度为-40dBm(10E-9误码率)。

2　塑料光纤活动连接器

塑料光纤活动连接器的关键技术在于制作简单、成本低，可以使用夹线钳和电工刀片等简单工具，很方便地在现场完成塑料光纤活动连接器散件的组装。其连接损耗要小于1dB。

3　塑料光纤总线分支器

电器活动总结篇2

学情分析

我们选取的六年级学生多来自中低收入家庭，部分学生为进城务工子女，该校有以农耕乐园为特色的校本课程，学生大多具备农业种植的基础知识，对于农耕实践动手能力较强，并且对程序的实践应用有较强的敏感度。

所选取的学生已有一学年的Scratch学习经验，在本课项目内容实施前，均在兴趣小组活动课中接触和学习了Arduino及S4A的基本使用方法，了解了指令的运用及硬件的搭建。

教学目标

知识与技能目标：了解传感器原理；了解继电器控制原理；了解电磁水阀、毛细滴管等灌溉设备的使用；了解基于传感器的自动化控制原理；学会自行设计组装复杂控制系统、灌溉系统。

过程与方法目标：学会设计控制系统的基本方法；解决实际问题的建模到实施的策略。

情感态度与价值观目标：了解民生，实际体验劳动创造价值；积极地创造性地运用自己所学去改造世界；培养在一个实际项目中克坚除难持之以恒的良好品格。

教学过程

引入：什么是自动化？生活中许许多多自动化控制的案例展示（如热水壶、空调、洗衣机、声控灯等）。

讨论：自动化系统有哪些共同特点？

罗列：热水壶：温度感应控制器加热开关

空调：温度感应控制器制冷热压缩机开关

洗衣机：重力感应控制器防水排水开关

声控灯：声音感应控制器电灯开关

……

提炼出自动化控制的要素：传感设备控制器外部电器开关。

S4A同样可以实现这些智能的自动化功能，它就是一个最好的控制器，配合外部不同的传感器和开关电路，我们就能实现很多自动化控制的事务。

介绍学校目前正需要对农耕乐园进行智能改造，希望引用自动化灌溉技术实现对草莓种植的自动浇灌。

那具体需要了解哪些技术来实现我们的自动化灌溉，我们将依次通过活动来了解自动化控制的技术与设计方法。

活动一：认识传感器

（1）学生根据教师提供的温度、湿度、光照度传感器，找到能够读取数据的正确接法。（提示：数据稳定在一个很小范围内浮动表示能够读取数值）

总结：老师给大家提供的都是模拟传感器（与之对应的是数字传感器，在Scratch中不易获得数值），它的数值范围是从0～1024，它的接法一般由三根线组成，即一根地线、一根5v电源线、一根信号线，信号线起关键作用，地线有的传感器是可用可不用的。

（2）他们获取的数值都有什么特点。范围在多少之间？是否稳定？

总结：获取的数值都会有些上下浮动，不稳定。如果要用在农业自动化上我们可能需要哪些传感器？你会选择哪种类型的传感器？

（3）学生讨论：土壤相关的传感、空气的温湿度传感、光照度。模拟传感器便于S4A获取数值。

设计意图：通过实例操作、观察分析、拓展应用这三个环节。一方面通过学生自主实践活动加深对模拟传感器的一些特性认识为后续编程做好铺垫，一方面总结出模拟传感器接线的规律便于以后迁移使用其他模拟传感器件，同时拓展学生思路在实际农业自动化项目中我们还需要哪些传感器，为后续自主综合实践项目的开展奠定基础。

活动二：认识开关电路

（1）学生根据教师提供的开关电路接线图，实现S4A控制风扇转动。并找出继电器中哪几个接线是可以控制外部电路的，哪几个接线是对应S4A的信号输出的。

总结：继电器电路需要有数字信号输入（地线、5v电源线、信号线），可以控制电路的开或者关，接法上是中间的必须接，两边的可任选其一，在控制时会出现开关次序相反的效果，即输出“on”信号时，一个会开一个会关。

（2）根据继电器的说明书查看我们可以控制多少范围电压或电流的外部电路。

总结：一些外部电路或器件在设计或使用时要注意它们的适用范围，如果选择错误轻则造成故障重则引起火灾爆炸等，因此必须谨慎对待。

设计意图：通过实际操作认识开关电路的用法，并在体验查看控制范围电压及电流的过程中学会自学设备器件的重要配套资料，便于今后解决实际问题时良好研究习惯的养成。

活动三：认识电磁水阀及水管、滴管、喷头

（1）测试给电磁阀加电，观察电磁水阀的通断水效果，并讨论使用时需要注意的事项。

总结：电磁水阀的进水方向、设计电路时要注意保护避免电路短路。

（2）运用扳手、剪刀、钳子等工具连接水管、滴管、喷头，制作一套喷灌系统实现单一花盆的喷洒效果。

总结：实现不同管子的连接，可以通过各类转接头或者将塑料软管加热后套接，针对不同管材应该选取不同的工具进行加工处理以提高制作效率。

（3）根据农耕园实际植株情况，设计水管排布方案，并简要说明设计理由。

总结：设计原则：①考虑灌溉水压的均匀到达。②考虑管材使用的尽量节俭。③不影响植株生长及人员走动。

设计意图：通过测试实验、组装系统，让学生初步体验小型灌溉系统的设计与施工过程。同时，在这个环节中引出管线的排布设计可以让学生提前做好整体方案的局部设计准备。

活动四：学习自动化控制原理

（1）利用温度传感、开关电路、12v直流电源、12v小风扇实现调温风扇。

总结：利用温度传感获取的数值进行判断，加上反复侦测实现实时侦测效果，当温度高于某数值时启动风扇，反之就停止风扇。

（2）利用土壤湿度传感器、开关电路、电磁水阀及活动三中的喷灌系统，构建基于花盆的自动化花盆喷灌系统。

总结：可以利用同样的控制程序实现效果，但需注意土壤的浮动对于开关电路不稳定的影响如何规避，提示通过增加反复侦测的时间间隔。

设计意图：以一个基础的案例“温控风扇”作为此类控制原理基本范式的学习，让学生在花盆中模拟一个小型的灌溉系统，对后续的现实实践提供一定的参考。

活动五：设计实施自动化灌溉系统

（1）集体设计总体自动化灌溉方案，总结如下图所示。

（2）将任务分三个部分分别交由三个小组（传感侦测组、程序控制组、水利灌溉组）开展独立的项目研究与实施。小组中分工有负责协调统筹的、资料查询的、具体实施的。

项目实施原则：①能够实现功能；②方便安全；③经济节省。

情况分析：学生在实际实践过程中遇到了远比模拟环境中多很多的问题。例如，传感器如何穿越墙体、大棚，传感数值为何会异动，传感数值上下浮动不便于监测控制如何利用程序解决，多少温湿度的数值对应多少输入的数据量，水管如何分布既便于水流快速到位，又节省喷头和滴管数量等问题。

教师指导：问题解决方案的指导，如土壤传感器插入土会出现数据异常问题，如何排除故障，教师指导学生可采用分段排除法确定问题节点，然后运用替换法，一方面在不同的土质结构中测试，另一方面寻找更为合适的土壤传感。

通过近两节课，即两周时间和中间学生自发性的研究时间，兴趣小组整体上实现了农耕乐园中草莓大棚根据土壤湿度、空气温度进行自动化灌溉的控制功能。

设计意图：通过前期的知识与技能准备，学生已有初步的经验可以完成系统的基本雏形，但在实际环境中问题往往不可预料，因此，要在较短时间内完成这样的任务最好采取小组合作的形式，但教师也需要发挥应有作用，尤其是在解决问题的方法策略上多给指导。

活动六：汇报工作反思

各组对自己的工作内容、方法、成果、不足进行反思交流。

设计意图：作为学生总结性评价的一种手段，重点也是帮助学生对于一些复杂系统问题解决时的一些方法技巧的经验交流，便于学生相互学习，相互取长补短。

电器活动总结篇3

【关键字】低压总进线断路器额定极限短路分断能力额定运行短路分断能力框架断路器塑壳断路器

前 言

低压总进线断路器一般来讲用在变压器的低压侧，担负着对低压母线的保护作用，是相当重要的低压设备，如果低压总进线断路器选择不合理，那么就不能及时并且准确地切断线路从而控制故障，这样会造成大范围的停电而影响居民的生活以及相关生产和无可估量的经济损失。解决问题的关键是我们如何正确合理地选择低压总进线断路器。下面就结合多年来在实际应用中积累的经验，谈一谈自己在低压总进线断路器设计的选型与应用方面的观点。

1、断路器短路分断能力

断路器分断能力有两个参数来体现：一个参数是断路器的额定极限短路分断能力Icu，这个参数的试验操作顺序是0-t-co（0表示分断操作，t表示时间间隔，通常为3min，co表示接通操作后紧接着分断操作），按照规定的试验顺序运行以后，断路器不再需要再考虑继续承载它的额定电流的能力。另一个参数是断路器的额定运行短路分断能力Isc，这个参数的试验顺序是0-t-co-t-co，按照规定的试验顺序动作以后，断路器则需要考虑继续承载它的额定电流的能力。

要想更有效的满足电力系统的要求，在设计选型中要怎样正确、合理地选用断路器的这两个参数呢？这个问题，低压的一些相关资料中都没有明确的规定，但是大多数的有关低压手册中有这样的说明：对于断路器的额定短路通断能力应该等于或大于线路中有可能出现的最大短路电流，通常按有效值来计算，但是没有明确指出具体的是额定极限短路分断能力还是额定运行短路分断能力。但是如果从以下几个方面考虑的话，我认为对于低压总进线断路器我们应该采用断路器的额定运行短路分断能力来选择是比较合理的。

首先是可靠性方面。从可靠性方面考虑的话我们选择断路器的依据是额定运行短路分断能力，因为额定运行短路分断能力能够保证断路器在断开短路电流以后，依旧继续承载它的额定电流，这样可以减少断路器再次出现故障的可能性，从而保证断路器可靠地运行，尤其是近年来生产的智能型断路器，在设计中采用国际先进技术，不仅体积小、飞弧短、智能性强、外形美观，而且断路器的额定运行短路分断能力比较高，充分考虑到了电力系统运行当中有可能出现的各类问题，能够可靠地分断短路电流，从而使整个电力系统运行的可靠性得以提高。

其次是经济性方面。对于老型的断路器，如果依据运行分断能力选择的话，我们就需要提高断路器的壳架电流等级，才能满足分断能力的要求；新型断路器则不然，虽然新型断路器的运行短路分断能力比较高，我们一般不需要提高断路器壳架电流等级来满足分断能力的要求，但是新型断路器的价格比同电流等级的老式断路器价格要高。因此依据运行分断能力来选择断路器，这样会增加投资成本。

不过，由于需要低压总进线断路器的数量比较少，由它引起增加的投资，在整个投资中所占的比例非常小，并且低压总进线断路器的重要性又非常高，如选择不合理，断路器的故障或误动都将造成较大范围的停电和给电力用户造成直接的经济损失，从而影响到相关生产和人民群众的生活，所以，从经济性方面考虑，为了使低压总进线断路器的可靠运行，妨患于未然，从而保障电力系统安全运行增加一些投资成本，在安全上、经济上都是非常值得的。

随着科技的飞速发展和不断创新，老式的断路器目前已经被新型的智能型断路器所替代。随着电力系统可靠性、灵活性、智能性的进入，用电质量的提高，智能型断路器的投入，投资成本的增加已经不再是问题，而是一种必然的选择。

2、断路器结构型式

低压断路器按照结构型式可以分为两大类：塑壳断路器和框架断路器。没有特殊要求的情况下我们通常优先选用框架式断路器作为低压总进线断路器，这是毫无疑问的，因为框架断路器的过电流脱扣器是智能型的，即是可调的，具有选择性，而且在设计方面大胆创新，更方便调试和维修。另外框架断路器还具有结构采用模块化（附件可自由组合）、体积小、高短路分断能力、飞弧短、重量轻等优点，同时备有通讯接口，可实现“四遥”功能，以上的这些特点更加适应现在电网容量不断扩大、电力系统要求不断提高、低压配电和控制逐步智能化的趋势。所以，对于容量比较大、要求比较高的重要负荷选择框架式断路器是最合理的，不过作为低压总进线断路器选择框架式断路器并不是绝对的。随着科技的发展，在某些电力场合也是可以选择新型的智能型塑壳断路器作为低压总进线断路器的。

首先塑壳断路器短路分断能力近年来有了大幅度的提高，可以根据不同用户的不同要求，进行选择，如果用户有更高要求的话，可以选择进口产品，如ABB、施耐德、西门子等厂家的产品。

其次新型塑壳断路器的容量随着电力系统和电力用户要求的不断提高，科技的不断进步，也有了大幅度的增加，对于中小型变压器及中小型变配电所，是完全可以胜任的。

再次塑壳断路器的电流脱扣器分为普通型和智能型两种，智能型塑壳断路器，其过电流脱扣器的额定值是可调的，并且在分断能力、额定电流、额定电压、体积、安装、外观、接触防护、飞弧距离、使用范围等很多方面都有了大幅度的改善和提高，技术含量等同于国际先进水平，所以，在技术要求不是很高、容量比较小的变、配电所当中，智能型塑壳断路器完全可以替代框架断路器，应该是非常经济、合理的选择。

第四从价格方面来讲，塑壳断路器和框架断路器有很大差距。在额定电流相同的情况下，上海人民的塑壳断路器RMM1-630H（65kA）/3340电动插入式板后接线的价格为3330元，而框架式断路器RMW1-2000/3 630A抽屉式水平接线、多功能智能型脱扣器（bse4）的价格为13700元。进口的断路器价格差距更大，ABB的塑壳式断路器T5S630 RP222DS/P-LSIG R630 PHR 3（50kA 四段保护，电动插入式板后接 ）的价格是16152元，而抽屉式框架式断路器E1N800 R630 PR121/P-LSIG 3P F HR（50kA 四段保护，抽屉式水平后接线，其余标准附件配置）的价格是41788元，因此在能满足要求的条件下，应该优先选择塑壳断路器。

从上面的论述，我们可以总结出，塑壳式断路器就短路分断能力而言，在某些电力场合可以用做低压总进线断路器的。

另外，对于不需要选择性保护的场合，塑壳式断路器就能够避开它的弱点，充分发挥它的优越性。

电器活动总结篇4

幸福的表情

在宽敞的会议室，云南五星电器大观旗舰店薪酬主管朱垠熟练地输入自己的工号，她的工资、津贴、加班费等项目一览无余地显示在电子显示屏的大屏幕上。在整个操作过程中，她的脸上始终保持着恬美的笑容。

随着朱垠的操作，我们注意到，在2011年11月工资总汇中，她的加班费为857元。

857元的加班费？加了多长时间的班？

面对我们的疑问，朱垠笑着解释到：“这是去年国庆节的加班费，一共加了两天。”她笑着说，我们节假日加班都是按照国家的加班标准来执行，之所以加班两天能拿到857元的加班费，是因为按平时工资的3倍来计算。

其实，这只是员工待遇的一个方面，五星电器的休假制度也让很多人羡慕。

一个门店经理的老婆生小孩，五星电器安排了他三天的陪护假，由于是晚婚晚育，又给了他15天的假期。

这位门店经理休完假回来后甚是兴奋，大呼过瘾，他对同事说，在他妻子住院的产房，某安监局工作人员的老婆也是生小孩，得知他有18天的假期，吃惊得张大嘴巴。

安监局的这位工作人员说，我们都才有2天的陪护假，你们五星电器有18天，真是太幸福了。

对于新入职的大学生，五星电器还为其发放3年的住房补贴，除此之外，还享受3天的探亲假。当然，这3天是扣除路上的花费时间，在探亲假的过程中，五星电器还按照火车软卧的规格来为员工报账。

在员工休息室，里面除了员工休息的设备，还有一些小书桌。

原来，这是为商场的促销员准备的，因为周末，有的促销员子女无人照顾，放在家里又不放心，公司为了让这些促销员能安心工作，特意备下这些小书桌，孩子可以到母亲上班的地方写作业。

事实上，这些促销员并不是五星电器的员工。那么，对于怀孕期和哺乳期的女职工，公司是怎样安排的呢。

这个时候，库房就成了最好的安置点，因为仓库库房只是搞数据登记，并无太多的繁杂活计，而且隐蔽，因此，只要公司女职工怀孕或者处于哺乳期，都会第一时间调整到仓库库房上班。

难怪，在五华区总工会采访的过程中，一提到五星电器的工会工作，工会同仁都赞不绝口。

其实，这种幸福的感觉在我们进入五星电器办公区就能感受到。在穿过五星电器办公区的时候，宽敞整洁的办公环境首先就让人感觉到心情舒畅。而最明显的感受是无论你与谁的目光相接，都能感到那种发自内心的幸福的微笑。

幸福根源

云南五星电器大观旗舰店副总经理、工会主席杨亚莉为我们找到了职工幸福的根源。

杨亚莉说，五星电器的前身是江苏省五交化公司，原来的老总是江苏省商务厅的一位退休人员。因此，从五星电器成立的时候，这里总能找到政府的严谨和国企规范的影子。2009年，五星电器被美国百思买100%控股，国企的经营理念加上外企的人性化管理，成就了今天五星电器的工会工作。

企业有底蕴，工会有底气。杨亚莉说，前年，公司组织了一次员工行业薪酬调查，最后得出结果，五星电器的薪酬在同行业中有优势，但优势不是太明显。

同时，公司内部员工也反映，他们实际到手的工资其实也只是略高于同行业。

是什么原因造成职工实际到手的工资不高呢？原来，公司在为职工买五险一金的时候，不是按照劳动合同上的基数来定，而是加上员工的各种福利待遇，这样一来，社保基数就高出了很多，从而导致员工实际到手的工资下降。

于是，在上报公司总部后，2010年，五星电器在职代会上一致通过，全员工资增加10%。同样在2011年，有80%的员工不同程度得到加薪，表现突出的员工加薪幅度高达30%以上。

通过这一系列的加薪活动，去年，五星电器门店人均达到4.4万元。

“顾客体验至上，员工感受第一。”或许是幸福五星人的最好总结。

“员工心里不舒服，很多时候会无意识地把这种感觉传递给顾客，为了让员工有一个疏通心理的平台，公司内部开设了OA（公司内部协调办公系统）、HER（人力资源平台）等内部交流平台，员工不仅可以通过这些平台自主学习通用及专业技能，查阅个人薪资结构及金额，更重要的是员工可以自由发表个人意见和建议。”杨亚莉说。

在五星电器，基层员工也可以成为股东。杨亚莉介绍，公司每年都会为优秀员工派发股份，虽然每人只有50股，但这种激励机制意义是不能用钱来衡量的。

五星电器在云南有242名员工，每年都有2个股东的名额。

现在，我又遇到困难了，杨亚莉说，今年来，很多职工找她反映，公司为职工缴纳的社保基数过高，能不能降下来一点。

共同的幸福

“大家好才是真的好。”相信这句广告词大家都耳熟能详。而在五星电器，这句广告词似乎改为“大家幸福才是共同的幸福”才更贴切。

在朱垠操作OA系统的时候，我们见到两则信息，其中一则是，苏州分部的员工沈敏捷，因其父患重病，申请爱心救助金3000元。另外一则是，无锡分部胜利门卖场的员工张帅，因其父患病申请的3000元救助金已发放到位。

在这两则信息的旁边，是一份爱心倡议书：其中部分内容这样写道：爱心会费募捐还剩下7天时间，同事们，行动起来吧，让我们汇聚爱心，共筑爱的家园。

杨亚莉说，五星电器一直注重微公益活动，上星期刚为冷水沟小学募捐了4万元的爱心款。

说到爱心款，我们印象还很深刻，云南民族大学的学生皮慧美，来自云南高寒山区，由于母亲患病家庭陷入困境。当得知这一消息后，五星电器、 春城晚报、“昆明之美”联合推出的“温暖小皮”大型爱心义卖公益活动。

活动当天，南屏步行街五星电器门口，从“温暖小皮”的活动开始后，就一直充满暖意。义卖活动现场感动着读者，也感动着网友。活动当天，就筹得爱心款17595元，由五星电器与爱心人士把这笔捐款送到皮慧美手中。

电器活动总结篇5

关键词： PCI； ARINC429； 编解码逻辑； 通讯模块

中图分类号： TN919?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）18?0094?04

Development of ARINC429 communication module based on PCI bus

ZHANG Yu?lian， LIN Lian?lei

（Department of Automatic Test and Control， Harbin Institute of Technology， Harbin 150001， China）

Abstract： ARINC429 is the most commonly used data bus in aviation industry currently. ARINC429 communication mo?

dule is an important component part in avionics electronic system. In order to build a testing system for avionics， an ARINC429 communication module based on PCI bus was designed. The DSP+FPGA hardware architecture is used. The DSP is used to achieve the PCI interface of communication module. The FPGA is used to implement the codec logic of ARINC429 communication protocol. The testing results show that the communication module can reliably and flexibly transmit?receive data in real time. The module solved the problem of bidirectional communication among multiplexed ARINC429 data buses in aircrafts.

Keywords： PCI； ARINC429； codec logic； communication module

0 引 言

ARINC429规范是美国航空无线电公司专门为航空电子系统通信制定的航空数字总线传输标准，它以单工串行方式进行通信。ARINC429总线具有接口方便简单、性能稳定、数据传输可靠、抗干扰性强等优点。它将飞机的各系统或系统与部件通过双绞线互连起来，是各系统间或系统与部件间数字传输的主要途径[1]。目前，相当数量飞行器的数据通信都采用机载ARINC429通信总线[2]。实现ARINC429通信协议大多采用专业的集成芯片，如：HOLT公司的HS3282或DEVICE公司的DEI1016，在芯片的内部实现数据串/并和并/串的转换。

采用这种方案虽然明显降低了设计的难度，缩短了开发周期；但在需要多发多收的场合时，成本成倍的增加，并且大大增加了电路板的体积，灵活性很差。本文创新性地提出了一种在FPGA芯片内部实现ARINC429总线编解码的方案，从而减小了PCB板的面积，降低了成本，提高了设计的可移植性和灵活性。

目前，大多数的ARINC429总线计算机测试系统都采用PCI总线实现计算机与ARINC429总线接口的连接，构成便携式测试系统[3]。而PCI接口的实现大多采用PCI9030，操作复杂并且集成度低[4]。本文采用DM642实现PCI接口与计算机通信，进一步减小了通讯模块的体积，提高了通讯模块的集成度和可靠性。

PCI总线ARINC429通信模块是组建ARINC429总线产品仿真和测试系统的常用模块，因此研制PCI总线的ARINC429通讯模块具有重要的应用价值。

1 总体方案设计

ARINC429总线采用双极性归零制的三态码调制方式，即信息由“高”、“零”和“低”状态组成的三电平状态调制。ARINC429协议中规定：发送和接收时，都以保证总线A和总线B之间的差分电压为±10 V为基准。若总线A和总线B之间的差分电压为+10 V，则认为是数据“1”；若总线A和总线B之间的差分电压为-10 V，则认为是数据“0”；若总线A和总线B之间的差分电压应为0 V ，则认为处于静默状态。一般取总线A和总线B的中间电压为地，则总线A和总线B的电压为-5 V，0 V或5 V，且若一路总线电压为-5 V，另一路总线电压[5]必为5 V。

ARINC429电缆上的信号及经电压转换后的信号如图1所示。

图1 ARNIC429信号的波形

根据ARINC429信号的特点，并结合支持100 Kb/s，50 Kb/s和12.5 Kb/s三种传输波特率可选、32位或25位两种帧长可调的设计需求，采用如下设计方案实现8发8收的PCI总线ARINC429通信模块。总体方案框图如图2所示。

图2 总体方案框图

采用HI?8585作为发送电平转换芯片，实现FPGA输出的3.3 V的TTL电平到ARINC429差分电平的转换。采用HI?8444作为接收电平转换芯片，实现ARINC429的差分电平到FPGA的3.3 V电平转换。利用FPGA实现数据的缓存以及ARINC429协议的编解码，完成数据的串/并转换。

利用DM642自带的PCI接口实现ARINC429通信模块与上位机的通信，DM642的PCI接口支持PCI总线规范2.2版本，数据传输速率最大可达[6]264 MB/s，远远大于8路ARINC429总线同时进行收发的数据传输速率。在上位机中利用Driver Wizard开发VISA仪器驱动程序来实现计算机与ARINC429通讯模块的连接，通过LabWindowsCVI开发上位机的仪器驱动函数以及软面板实现对ARINC429通讯模块通道选择、波特率选择、字长选择的控制。

2 硬件电路设计

2.1 电平转换电路设计

FPGA一般输出的信号为3.3 V TTL电平，且驱动能力不能满足ARINC429协议，而且FGPA不能接收-5～5 V的信号，因此必须经过电平转换将FPGA发送的信号转换为ARINC429协议中所规定的-5～5 V，将接收的ARINC429信号转换为FPGA所支持的TTL电平。

本方案中采用HI?8585作为发送电平转换芯片。HI?8585是ARINC429总线单路发送电平转换芯片，8路发送通道共需要8片HI?8585芯片。HI?8585供电电压为12～15 V，它采用齐纳击穿技术，将0～5 V TTL电平转换为-5～5 V的ARINC429电平，并具有设置发送信号上升时间和下降时间等功能，它底部有金属散热片，散热能力比较强[7]。

本方案中采用HI?8444作为接收电平转换芯片。HI?8444是4路ARINC429接收电平转换芯片，采用2片HI?8444实现8路接收。HI?8444采用5 V供电，可支持TTL电平和COMS电平，提供自检的功能，并具有闪电保护功能[8]。HI?8585和HI?8444使用方法都比较简单，都只需两根信号线就可以实现ARINC429电平和FPGA的TTL电平间的转换，能够大量地节省FPGA的I/O口[9]。

2.2 ARINC429编解码逻辑

本方案在FPGA内部实现通信数据的串/并转换。FPGA内逻辑的编写是开发的重点和难点。FPGA选用CycloneⅢ系列的EP3C55F484I7N，它具有丰富的I/O口、LE单元和存储单元[10]。FPGA逻辑主要分为接收单元、发送单元、FPGA与DSP接口三个部分。发送单元包括发送器、状态/控制寄存器、FIFO缓存，发送器主要实现ARINC429的编码，状态/控制寄存器用于控制和改变当前状态，FIFO用来缓存接收到的数据。接收单元包括接收器、状态/控制寄存器、FIFO缓存，接收器主要是实现ARINC429的解码。FPGA与DSP接口通过EMIF外部存储器接口来实现，DM642的地址线通过地址译码向对应的状态/控制寄存器、FIFO缓存单元读写数据。FPGA逻辑框图如图3所示。

2.2.1 ARINC429编码模块

ARINC429编码模块的串/并转换、波特率设置、字长设置等功能主要在发送单元中实现，发送单元的结构如图4所示。由于发送32位字长数据的时序与发送25位字长数据的时序差别较大，且编码方式也不一样，因此将发送32位字长数据与发送25位字长数据的通道作为两个独立通道设计。状态控制器用于设置某一发送通道的字长和波特率。当FIFO 非空时，发送控制器读取FIFO中写入的发送数据，并根据状态控制器设定的字长把数据传送到不同的通道中进行数据变换。发送控制器根据状态控制器设置的波特率选择不同的工作时钟，以实现发送波特率的调节。格式变换器和状态机将并行数据转换为串行数据发送出去。为了保证通信的可靠性，只有发送通道不忙时才允许改变字长和波特率。

图3 FPGA逻辑框图

图4 发送单元结构框图

2.2.2 ARINC429解码模块

ARINC429解码模块的功能主要在接收单元中实现。接收单元的工作原理与发送单元类似，结构如图5所示。解码模块主要实现将接收到的串行数据转换为32位并行数据，与DM642的32位数据总线进行连接。接收数据的字长以及数据传输的波特率可在状态控制器中进行设置。

3 模块软件设计

3.1 上位机软件结构设计

虚拟仪器软面板是为PCI总线ARINC429通讯模块设计的用户程序。用户能够在计算机上通过对本软面板的操作，方便灵活地使用和控制本模块。

上位机软面板的功能框图如图6所示。

图5 接收单元结构框图

图6 上位机软件功能框

软面板要完成的主要功能如下：进行ARINC429模块的复位操作；设置发送通道的通道号、波特率和字长；设置接收通道的通道号、波特率和字长；向某通道发送单个或批量数据；接收某通道的数据并显示；能够清空接收数据等。

3.2 仪器驱动函数设计

根据功能要求，设计了相应的回调函数和驱动函数。其中基本函数包括初始化函数、关闭仪器函数、复位函数等，主要是实现计算机通过PCI接口来驱动ARINC429通讯模块。功能函数部分主要实现以下功能：429模块寄存器复位函数将429模块的寄存器复位，复位后默认的通信状态是波特率为100 Kb/s，字长为32位。发送控制字设置函数能够设置指定通道的发送控制字。接收控制字设置函数能够设置指定通道的接收控制字。发送数据函数能够向某通道发送单个或者批量，发送批量数据时相邻数据以“，”作为间隔。接收数据函数能够接收指定通道接收到的所有数据。清空接收数据的功能将在上位机的回调函数中实现。仪器驱动函数树如图7所示。

4 测试结果

测试时利用上位机软件来验证发送数据与接收数据是否一致。测试结果如图8所示。点击“429模块复位”可以复位8路发送、接收通道的寄存器。在发送设置区域和接收设置区域分别设置发送和接收通道号、波特率和字长，注意发送通道和接收通道的波特率必须一致。

图7 仪器驱动函数树

图8 ARINC429通信模块测试软面板

对通道1～8按照上述方法依次进行测试，测试结果如表1所示。

表1 ARINC429测试结果表

由表1可以看到，8个通道发送和接收的数据完全一致。每个通道按照三种波特率100 Kb/s，50 Kb/s，12.5 Kb/s和两种字长32位、25位共6种组合方式下分别测试，一共进行了48项测试，收发数据完全一致。由此证明了硬件电路能正常工作，FPGA内编写的编解码逻辑正确，以及所编写的DSP程序、仪器驱动函数、回调函数能稳定可靠地工作。

5 结 语

本文设计了一种以DSP+FPGA为核心，利用电平转换芯片实现PCI总线ARINC429通讯模块的方案。主要根据ARINC429总线协议在FPGA内部实现了ARINC429的编解码逻辑，并编写了DSP程序、仪器驱动程序和上位机软件，全面完成了通讯模块的研制。经过测试表明，该设计方案正确可行，降低了多发多收时的成本，减小了电路板的尺寸，使429通讯模块实现了集成性与小型化，在提供稳定可靠的数据传输特性的基础上提高了设计的通用性和灵活性。该ARINC429通讯模块在实际应用中，运行稳定，通信快速可靠，具有很高的工程应用价值。

参考文献

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[8] Holt Integrated Circuit Inc. HI?8444， HI?8445， HI?8448Quad/Octal ARINC 429 line receivers [R]. USA： Holt Integrated Circuit Inc， 2003.

电器活动总结篇6

关键词： PXI总线； 自动测试系统； 虚拟仪器； 电源模块

中图分类号： TN911?34； TP336 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）20?0087?04

Design of automatic test system for missile detonating control system based on PXI bus

JIANG Jing?wei， LI Guo?lin， LU Cui?hua

（Navel Aeronautical and Astronautical University， Yantai 264001， China）

Abstract： Aiming at the problems of scattered test equipment， complex connection， low?level automation and high cost of the existing test equipment for a certain type of missile， an automatic test system （ATS） based on PXI bus technology was designed to achieve the test system automation， modularity and general utilization， which reduced the size of the test system and saved development cost. The structure， composition， hardware design and software design of the test system are described in this paper. The selection of modular instruments， the design of power module and the testing process of software are introduced. The system demonstration indicates that the design of the developed ATS is reasonable， and its testing accuracy and automation level are high， which can meet the test requirements.

Keywords： PXI bus； automatic testing system； virtual instrument； power module

0 引 言

科学技术在不断发展并应用于现代导弹中，使现代导弹的组成、结构及内部组件越来越复杂，特别是导弹引控系统，给导弹引控系统的测试带来一定的难度，具体表现在测试信号种类多、测试量大，被测信号有模拟量信号、串口信号、时序信号、脉冲信号、开关量信号、射频信号。现有的测试设备自动化程度低，测试步骤繁琐，测试仪器分散，连接复杂，耗费资源高，不利于保障部队官兵作战及日常训练。实战训练中，测试时间紧、战场环境复杂，这就要求测试系统能够实现自动化、快速化，有一定的抗干扰能力，能在复杂环境下工作[1]。因此，研制人员需求少、工作强度低、测试时间短、信息化程度高的自动化测试设备，具有重要的军事、经济意义。

PXI测试系统规范由美国国家仪器公司（NI）在1997年推出[2] ， PXI总线技术综合了PCI、CompactPCI坚固的插卡结构、VME总线、VXI总线和GPIB总线的优点，与其他总线技术相比，特点是模块化、小型化、高性能和高集成化，正是这些特点使PXI总线技术迅速在各个领域内发展成为应用最广泛的测试平台[3]。本文以虚拟仪器技术及PXI总线技术为技术支持，完成某型导弹引控系统自动测试系统的设计。

1 测试系统硬件设计

自动测试系统（ATS）包含人机接口单元、测试资源、相应的接口设备、开关系统、电源系统5部分。人机接口单元主要包括程序开发环境、测试程序软件、主控制器、显示器、打印设备等，测试资源部分包括测试激励设备、测试量采集设备等，接口设备包括测试接口适配器、被测件专用适配器等[4]。其硬件组成主要由5部分构成：激励设备、主控制器、检测设备、测试信号接口装置和开关装置[5]。把激励设备、检测设备及主控制器归为测试设备硬件部分，把信号接口装置和开关装置归为接口适配器部分。

1.1 自动测试设备硬件部分设计

自动测试设备部分设计的主要工作是提供各被测件（UUT）测试需求的测试资源以及系统自身运行测试所需的资源。在本系统中，选择基于PXI总线技术生产的货架产品，组建自动测试系统。被测信号有模拟量信号、串口信号、时序信号、脉冲信号、开关量信号、射频信号，可采用的PXI模块有：射频（RF）信号发生器、高速A/D卡、继电器阵列、数字I/O卡、D/A转换卡（任意波形发生器）、485通信卡、数字万用表等，这些模块插在PXI机箱内的安装槽内，通过PXI总线与PXI控制器连接，同时，各个模块通过适配器与被测对象相连接，在PXI控制器的管理下，多个模块可共同完成对某一个被测对象的测试，而每个模块又可参与多个测试项目，系统的组成非常灵活，设备利用率和集成度很高，其硬件组成如图1所示。

图1 测试系统硬件结构图

根据测试信号参数特性选择相应规格的PXI模块。选择型号为PXI?1065的机箱，其主要参数为18槽交流3U PXI Express，包含9个PXI插槽，4个PXIe插槽，5个混合插槽，带宽高达3 GB/s；选择PXIe?8133为嵌入式控制器，处理器为四核、1.73 GHz，运行Windows XP系统；矢量网络分析仪型号为PXIe?5665，主频高达14 GHz；RF信号发生器选择PXIe?5673E，其主频率3.3 GHz；高速AD卡选择14位、传输速率为100 MB/s的PXI?5412；选择16通道、可通过最大电流值为5 A的继电器阵列；数字I/O选择160通道DIO的PXI?7813R；485通信卡选择4端口、数字隔离的串行接口的PXI?8433/4；选择主频8 GHz，型号PXI?5695的可编程衰减器，拥有达+24 dBm最大输出功率和； 60 dB总增益矩；阵开关选择PXI?2529，拥有128交叉点，可以进行1 A切换2 A传输；选择分辨率为6.5位的PXI?4065数字万用表。现有测试设备的过载测试台由于需要手动操作，不能实现自动化操作，需要重新设计，以完成自动调平、校准以及同时测试4个过载开关的功能。冲击器平台亦需重新设计，以实现自动完成冲击、复位功能。此外，还需设计电源模块，实现在测试过程中对各UUT进行供电。

1.2 接口适配器部分设计

接口适配器（TUA）是自动测试设备（ATE）与被测单元（UUT）之间的信号传输中心[6]。接口适配器是自动测试系统设计中非常重要的一部分，也是自动测试系统硬件部分需要设计人员人工设计的那部分，很多激励信号、控制信号还有被测信号在此汇集。接口适配器主要有两个作用，一是对信号进行机械连接，二是对信号进行电气连接。在机械连接方面，适配器接口分别与UUT测试接口及PXI仪器接口通过测试电缆相连，大量线路都置于适配器内，增加了系统的集成度，缩短了系统的展开及撤收时间，提高测试效率；在电气连接方面，测试系统产生的激励信号、控制信号和UUT产生的被测信号要经过适配器内部的根据需要设计的电路来传输和滤波、限幅等信号处理。此外适配器箱内还集成了电源模块，向适配器和UUT系统供电。

1.3 电源模块部分设计

经过对测试系统中各UUT的分析，需要以下8个独立电压的供电，分别是+5 V，-5 V，+3.3 V，+1.2 V，

+2.5 V，+15 V，+50 V。购置AC?DC电源模块将输入的220 V/50 Hz市电转换为直流±5 V，-15 V和有电流过流保护电路的+15 V的输出，然后通过电源电路将±5 V、±15 V电压转换成系统需要的电压。下面以+50 V和+3.3 V为例，介绍详细的电路设计。

1.3.1 50 V电源电路设计

50 V电路由MC34063A系列DC?DC变换器及部分电路构成。MC34063AD内部集成温度自动补偿的基准电压发生器、比较器、占空比可控限流回路振荡器、RS触发器和大电流开关电路等。其输入电压范围为2.5～40 V，本电路中选用15 V电压作为输入，而输出电压根据电路的器件选择而有所不同，本系统设计的电路在20～60 V可调，如图2所示。MC34063AD的FB脚为比较器反相输入端，也是输出电压取样端，所以调节外部电阻比值，可调节输出电压，输出电压计算式如下：

[Vout=1.25×（1+RadjR4）]

BUV26为NPN型开关功率管，开关动作时间短，可工作在高率转换状态，这样满足MC34063A的工作频率，BA159为快速恢复整流管，使开关电压稳定在所需的电压上。

图2 50 V供电电路

1.3.2 3.3 V电源电路

3.3 V电源分模拟3.3 V和数字3.3 V，采用的供电芯片为美国线性技术（Linear Technology Corporation）公司生产的3.3 V稳定电压输出芯片LT1086?3.3 V，输入电压为5 V，输出最大电流可达1.5 A。LT1086?3.3 V对电路要求简单，甚至可以不需要任何外部元件即可输出既定电压。图3为3.3 V供电电路，在整个硬件设计中模拟地与数字地通过一个0 Ω电阻GND_R1单点连接在一起。

图3 3.3 V供电电路

2 测试软件设计

软件在很大程度上决定自动测试系统的测试流程，所以软件决定了测试系统测试性能的高低。NI公司开发的LabVIEW开发环境是一个图形化的编程语言[7]， LabVIEW是实验室虚拟仪器集成环境的简称[8]， 它基于虚拟仪器技术，可以灵活地增加和修改自动测试系统的测试功能，可以很方便地调整设计参数[9]，这样测试系统的硬件规模将大大降低，测试成本也随之降低，而且图形化的开发环境使开发人员不必将精力放在软件的细节上，没有经过计算机专业学习的人员也可以便捷的搭建自己的测试系统。目前LabVIEW开发环境主要应用在数据采集与仪器控制、数据分析、数据表达、测试测量及监控等领域[10]。

2.1 测试软件的功能与结构

本系统软件的设计采用自顶向下的程序设计方法，因为自顶向下、逐层分解的思想可以有效地控制软件实现的复杂性，并通过逐级抽象、简化每层与较低层次之间的关系，使得每次分解都比较容易理解，并容易确定分解后各成分的功能及相互关系。根据测试需求，为实现测试系统的测试功能，测试软件可分为仪器驱动模块、测试流程模块、数据处理模块、数据管理模块和故障诊断模块这5个功能模块。其中仪器驱动模块由硬件接口库和硬件设备驱动组成，测试流程模块由仪器类、解释器和测试序列组成，数据管理模块由结果显示、结果记录、结果输出、结果比较和结果查询组成，数据处理模块由通用数据处理和专用数据处理组成，故障诊断模块由诊断模型和诊断过程组成。如图4所示。

图4 软件功能结构图

2.2 软件测试流程

用户进入测试系统后首先进行登录系统，登陆成功后进入测试主界面，进行适配器识别，识别成功系统进行设备自检，自检不通过将退出测试系统，自检通过后根据测试需要手动选择进行自动测试或进行分步测试，自动测试识别被检对象后自动施加激励、采集测试数据、显示测试结果并判断是否正常，如测试数据不正常则根据测试结果与正常值作比较来判断故障部位，测试结果分别显示在测试结果表和故障诊断结果表中，最后自动保存测试结果。分步测试根据需要选择测试项目后根据界面提示进行相应操作，开始单个项目的测试，显示测试结果完成故障定位，最后保存测试结果，结束测试。如图5所示。

3 结 语

PXI总线技术综合了以往5种测试总线的优点，包括PCI、CompactPCI坚固的插卡结构、VME总线、VXI总线和GPIB总线，实现了计算机技术与测控技术的完美结合。

该测试系统以PXI总线技术为核心技术，应用成熟的硬件和软件技术，实现了信号处理的准确性及硬件扩展的便利性，系统在设计中依据模块化设计的原则，各层和各模块之问相对独立，使得系统在进行扩展和维护时，无需对所有模块进行修改。

图5 软件测试流程图

测试系统人员需求少、工作强度低、测试时间短、信息化程度高，将提高部队装备自动化、信息化水平，提高测试精度和可靠性，减少人力资源需求，降低工作强度，有利于提高部队的保障能力及作战能力。按照本方案设计的测试系统可以满足测试需求。

参考文献

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电器活动总结篇7

（1.新疆石河子乌兰乌苏农业气象试验站，新疆 石河子 832000；2.新疆和静县巴仑台气象站）

收稿日期：2015—06—02

*本文由中国气象局乌兰乌苏绿洲农田生态站资助。

摘要：本文从DZZ5型自动气象站结构原理和特点入手，介绍了DZZ5型自动气象站故障判断和检修方法，在熟悉DZZ5型自动气象站结构和电气原理的前提下，利用采集系统的检测命令和测量、替代等方法，可以迅速确定和排除温湿度传感器的故障，极大提高了维修人员的工作效率。

关键词 ：DZZ5型自动气象站；温湿度传感器；故障；判断

DZZ5型自动气象站是由华云公司生产的新型自动气象站。其按照统一标准设计，采用主/分采结构方式，利用Linux作为嵌入式操作系统，运用CAN总线技术、光纤通信等新材料、新技术、新工艺，可结合台站的不同任务自由安装传感器，解决了第一代自动气象站无法扩展观测要素等问题，提高了产品的可靠性和实用性。其采用了先进的CNA总线国际标准，可以灵活扩充气象观测要素，并对上一代自动气象站在业务运行中存在的问题作了针对性的改进。2012年以来，本区已有近80%的部级气象观测站采用DZZ5型自动气象站投入业务运行。

1 DZZ5型自动气象站结构原理和特点

1.1 结构原理

DZZ5型自动气象站由主/分采集器、传感器、通信线路和供电单元四部分组成。

主采集器是整个系统的核心控制单元集。整个的系统控制流程、数据处理全部由主采集器负责完成。主采集器的处理器采用目前先进的ARM9架构的32位CPU，另外配加其他外部电路，包括SDRAM、CF卡控器、以太网控制器、IDE控制器、USB控制器、CAN总线控制器、串口以及扩展串口控制器等，构成核心处理单元，其还有一个对常规气象要素进行数据探测的数据采集单元，完成对风速、风向、降水（0.1 mm的翻斗式雨量）、气压、蒸发以及能见度气象要素的观测数据采集[1]。气温和相对湿度等扩充观测的气象要素利用分集器通过CAN总线集成到主采集器上并采集数据。

温度传感器感应部分为Pt100铂电阻，输出信号为80 ~ 120 Ω电阻。湿度传感器的感应元件为湿敏电容，输出信号为0 ~ 1 V单端电压。

主采集器与终端计算机间采用串口或串口服务器经过光纤转换器、光纤的通讯方式。

1.2 结构特点

与第一代自动气象站相比，DZZ5型自动气象站在结构上有以下特点：（1）数据协议、数据计算方法等按中国气象局规定的统一标准设计，方便采集器、传感器与其它厂家设备的互换；（2）采用的“主/分采集器”结构方式，提高了实现全要素的综合观测能力和具备高性能、多功能的数据处理能力及任意扩展的能力；（3）支持多硬件、多任务、多进程，配置灵活，大大提高自动气象站的数据处理能力；（4）主采分采之间采用CAN总线通信方式，有专用的控制协议，使得电路运行可靠；（5）通过外部总线技术，实现了采集系统的随意扩展及裁减；（6）提升了部分气象要素的采样频率，使观测数据的准确性有所提高；（7）采集器内置质量控制信息，提高了观测数据的可靠性；（8）主采集器与终端计算机之间采用光纤通讯方式，解决了距离不能过远和线缆传输故障多的问题。

2 DZZ5型自动气象站故障判断和检修方法

当自动气象站出现故障时，要冷静对待，不要手忙脚乱，要按照“安全、逻辑、分解、替代、记录”这5个基本原则，仔细分析，进行排查。

对DZZ5型自动气象站系统进行故障检查，主要通过以下步骤和方法进行：（1）检查系统运行指示灯，通过系统运行状态指示灯检查系统运行状态；（2）检查供电系统，使用万用表测试直流12 V供电系统是否正常，包括220 V交流电是否正常，充电电源控制器是否正常，蓄电池是否正常，能否正常充上电的等；（3）通过测试命令检测系统是否工作正常；（4）通过模拟信号来检测测量系统是否正常。

3 DZZ5型自动气象站温湿度传感器故障判断步骤和方法

3.1 分采集器状态指示灯说明

分采集器配置了3个状态灯，分别是“SYS” 、“CAN - T”、 “CAN - R”。其中：第1个指示灯“SYS”，当系统正常运行后，“SYS”秒闪；第2个指示灯“CAN - T”，当CAN收发器往外发送数据的时候，此灯闪烁；第3个指示灯“CAN　-　R”，当CAN收发器接收到数据的时候，此灯闪烁。

通常情况下，如果主采集器的“RUN”指示灯秒闪，而分采CAN - R指示灯不闪烁，则要检查CAN通信线缆是否接线正常。

3.2 温湿度分采故障

当温度和湿度都观测不到，而地温能观测到，查温湿度分采的电源（12 V）是正常的，CAN总线也是正常的，按前面所述检查温度和湿度传感器是正常的，则是分采的问题；当温度或湿度其中之一观测不到时，按前面所述检查传感器，若是正常，则是温湿度分采的问题。

3.3 温湿传感器故障

3.3.1 温度

3.3.1.1 测量传感器故障（断电）

（1）在采集器上找到相应的传感器接线端子，检查电缆线是否拧紧；（2）将传感器接线端子自采集器接口板上拔下，即将数据采集器与温度传感器完全脱开；（3）用数字万用表电阻（200 Ω）档测量“*”和“＋”端，电阻很小，接近于短路状态；（4）用万用表电阻（200 Ω）档测量“－”和“G”端，电阻很小，接近于短路状态；（5）用数字万用表的电阻（200 Ω）档，测量温度传感器的“＋”和“－”端（或“*”和“G”），其电阻值应在80 ~ 140 Ω之间，分别对应温度－50 ℃和80 ℃；（6）以上（3）-（5）有一个不正常，则可判定温度传感器故障。

3.3.1.2 测量通道故障

测量通道故障，可以把标准电阻按照四线制方式，接入采集器测量通道，检查测量通道测量的温度测量值是否与标准电阻值对应的温度一致。不一致可判断为出现了故障。

3.3.1.3 检查接线故障

检查接线，看看是否有虚接的现象，另外要检查屏蔽线是否接好。

3.3.2 湿度

3.3.2.1 测量传感器故障（带电）

（1）在温湿度分采集器上找到相应的传感器接线端子，检查电缆线是否拧紧；（2）将传感器接在分采集器上的湿度信号端子拔下；（3）用万用表直流电压（2 V）档，测量湿度信号脚与地之间电压，应在0 ～ 1 V之间， 对应相对湿度0% ~ 100%，根据环境湿度判定传感器是否正常；（4）若测量电压大于1 V，则可直接判定湿度传感器故障。

3.3.2.2 测量通道故障

在采集器测量通道加载0 ~ 1 V的直流电压，检查测量通道测量的湿度测量值是否与加载电压对应的湿度一致。

3.3.2.3 检查接线故障

检查接线，看看是否有虚接的现象，另外要检查屏蔽线是否接好。

4 小结

（1）熟悉DZZ5型自动气象站结构原理、特点及故障判断和检修方法是解决故障的前提；（2）在熟悉DZZ5型自动气象站结构和电气原理的前提下，利用采集系统的检测命令、测量、元器件替代等方法，可以迅速确定和排除温湿传感器的故障，节省了人工和时间，提高了工作效率。

电器活动总结篇8

一、直流电路的动态分析

例题:如图所示的电路中,观察三只小灯泡亮度变化和两只电压表示数的变化情况,如果滑动变阻器的触片P由a端滑至b端,电压表■示数变化的绝对值为ΔU1电压表■示数变化的绝对值为ΔU2,则下列说法正确的有()

A.L1,L3变暗,L2变亮

B.L3变暗,L1L2变亮

C.ΔU1

D.ΔU1>ΔU2

解析:选B、D。当滑动变阻器的触片由P由a端滑至b端时,滑线变阻器的电阻减小,并联电阻减小,外电路总电阻减小,电路总电流增大,即通过L2的电流增大,灯L2变亮。另一方面,因外电路总电阻减小,路端电压减小,而L2两端电压增大,故并联电路两端电压,即L3两端电压减小,L3变暗,I3变小,通过L1的电流强度I1=I2-I3。因I2变大,I3变小,故I1变大,使L1变亮。图中电压表■的示数为L2两端电压,因L2变亮,故U2变大。因外电路总电阻减小,路端电压U1+U2减小,而U2增大,故ΔU1>ΔU2。选B、D。

归纳总结:在电路中。由于开关的通断,滑动变阻器滑片的移动或电表的接入,都要引起电路结构的变化,对于这类问题,第一,要清楚无论电路结构如何变化,电源的电动势和内阻都是不变的;第二,要有明确的思路并灵活选用公式。一般思路是:当电路中任一部分发生变化时,将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化,应先由局部的变化推出总电流的变化、内电压变化、路端电压变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响。研究过程中要交替地用欧姆定律和串、并联电路的性质和特点。

二、电路的故障分析

例题:如图所示为一电路板的示意图,a、b、c、d为接线柱,a、d与220V的交流电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻.现发现电路中没有电流.为检查电路故障,用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V,由此可知()

A.ab间电路通,cd间电路不通

B.ab间电路不通,bc间电路通

C.ab间电路通,bc间电路不通

D.bc间电路不通,cd间电路通

解析:选C、D。由题设知,bd间电压为220V,说明断路点必在bd之间;ac间电压为220V,说明断路点又必在ac间;两者共同区间是bc,故bc断路,其余各段均通路,故C、D对。

归纳总结:解决此类问题要明确:断路的表现是电路中无电流即I=0时任何电阻两端均无电压,电路的路端电压却不为零,若电路中仅有一处断路,则电路中哪儿断,则哪两点间电压为电源电压;短路的表现是电压为零而电流不为零。

三、含容电路的分析和计算

例题:在如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R1,R2为定值电阻,R3为可变电阻,C为电容器。在可变电阻R3由较小逐渐变大的过程中()

A.流过的R2电流方向是由b到a

B.电容器被充电

C.电容器的带电量在逐渐减少

D.电源内部消耗的功率变大

解析:选A、B。R3增大,两端电压变大,C两端电压也随之变大,由于下极板带负电,因此电流方向从b到a,是充电状态,A、B正确,C错误,R3增大,I减小,由P内=I2r得P内变小,D错误。

归纳总结:此类问题关键是分析清楚电路变化前后电容器两端电势差的变化及其两极板电性是否发生了改变。

电器活动总结篇9

关键字：爬壁机器人；多足式；真空吸盘

中图分类号： TP242 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）11（b）-0000-00

近年来，我国城市面貌发生了翻天覆地的变化，高层建筑拔地而起，不仅节约了土地资源，也使城市面貌焕然一新，成为城市现代化水平的重要标志之一。但这也带来了如高空擦洗玻璃、高空消防急救、高空建筑施工等难题。爬壁机器人作为机器人的一个分支，把地面移动机器人和吸附技术有机结合起来，是在恶劣、极限、危险等情况下进行点检、维护、救援等特定作业，并能携带工具完成一定的作业任务的一种智能机械装置。

然而传统的吸盘式爬壁机器人大都为单吸盘型，具有相当大的局限性。当壁面凸凹不平时，容易使吸盘漏气，从而使吸附力下降，承载能力降低。基于此问题设计一种新型多吸盘式爬壁机器人。这种机器人的机械足前端都有三个具有一定独立活动能力的吸盘，在相对粗糙的平面运动时，总有一个吸盘能吸附于壁面，增强了在凹凸不平壁面的吸附能力。该机器人是由舵机和机械装置组成，在传动与控制系统的控制下，沿着一定的角度和方向交替伸缩，并结合电磁阀和真空泵实现爬墙功能，它的结构简单，质量轻，且有很好的可控性，可以适用于不同的工作环境。

1多吸盘式爬壁机器人系统设计和组成

本多吸盘式爬壁机器人系统是由机械结构、控制器、气泵、电磁阀、舵机、无线摄像头等部分构成。

1.1系统机械结构

在爬壁机器人研究中，对机器人灵活性和稳定性的研究一直是重点和难点。本设计为了增大机器人的灵活性和稳定性，在控制策略及结构上采用了双足，一足三个吸盘的形式。整个机械结构由一块MC9S12XS128主控，一个无线摄像头，两个微型气泵，两个微型电磁阀，三个继电器，若干长气管，四个舵机，六个吸盘，一块12V电池，支撑体及各电路模块组成。机械结构示意图如图1-1所示。

1.2控制器组成

控制器由飞思卡尔（MC9S12XS128）单片机芯片为主控，对吸附装置、电磁阀、舵机、摄像头等进行控制。具体过程为：机器人利用其脚（吸盘）与接触物之间存在的内外压差使其能吸附在接触物的表面。当脚与接触物接触时，主控控制两个微型气泵同时吸气，两脚吸附。若机器人向上行动，主控控制其中一个微型气泵吸气则一脚吸附，另一只脚（吸盘）与大气相通，使其悬空，同时通过舵机作用使躯体向上翻动，至脚（吸盘）吸附稳定为止。循环往复完成向前行进的爬行过程。系统控制结构框图如图1-2所示。

2多吸盘爬壁机器人硬件选择及电路设计

2、1飞思卡尔（MC9S12XS128）单片机

MC9S12XS128是一个16位器件。该器件包括大量的片上存储器和外部I/O口。包括1个SPI模块，8路16位计数器，1个CAN总线模块，4个外部中断，8路PWM，112管脚。

2、2稳压部分电路设计

本系统所设计稳压电路输入为12V，输出为8V和5V。以满足系统中对气泵的12V供电，舵机的8V供电，主控等其他部分的5V供电。

2、3无线wifi视频传输系统

本设计所用无线wifi视频传输系统是利用 WIFI 原理，通过算法把视频信号采集后，通过 WIFI 模块把视频传输到电脑上，电脑的软件，接收信号，再经过JPEG视频编解码技术处理后变成实时视频。

2、4气流控制系统

气流控制系统由气泵和电磁阀组成，其中气泵为KVP04-1.1-12V微型真空泵，属于12V直流无刷隔膜气泵，它是根据容积式泵的原则设计而成。它真空度可达-40kPa，对比大气压可形成90kPa的相对真空度。具有寿命长、低噪声的特点，重量约为40g。

所用的电磁阀为OKD-0512B型直动式电磁阀，超小体积，直径仅有12.2mm。主要工作原理是利用电磁线圈产生电磁力的作用，推动阀芯切换，实现气流的通或断。

2、5吸盘

吸盘是机器人和墙面的直接接触机构，不同的吸盘对机器人的荷载和稳定性有很大的影响。吸盘的选择要考虑到吸附对象和受力情况，可估算如下：

理论吸吊力： （1）

吸盘面积： （2）

式中W――吸吊力（N）；P――真空度（kPa）；S――吸盘面积（cm2）；t――安全系数，水平悬吊：4以上；垂直悬吊：8以上。

吸吊力要略大于整个机身的重量，可以用计算法求吸盘直径。在本设计中，工件质量约为1.5kg（比实际质量略大），即吸吊力约为14N，设计的吸盘总数为6 个，真空度为-40kPa。机器人运动过程中，最少吸附的吸盘量是3个，所以要满足这时的吸附需要，则平均每个吸盘的吸吊力为4.7N，因为是垂直吊，安全系数需要选择为8，计算可得，应选直径34.6_以上吸盘，在此选用直径40mm的吸盘。

3控制软件程序设计

在机器人的程序设计上，运用了主控芯片上的部分外部I/O口和4路通道的脉冲宽度调制模块（PWM）。通过单片机对舵机直接控制以实现机器人双足关节的控制。在气动装置中设置电磁阀装置，使主控能够控制气泵的开与关。单片机I/O 口输出的PWM信号控制舵机，普通I/O负责输出信号控制继电器的通断进而控制气泵。单片机通过定时器产生多路PWM信号用于控制舵机，该舵机的有效受控PWM信号周期为20ms，占空比的范围在1/20？2/20。程序通过计数中断将舵机转动角度进行等分，从而控制整个机械足的运动，机械足运动的同时，改变控制电磁阀的信号匹配机械足工作。

4实验结果

本系统在测试过程中，一切运行正常，能够正常实现壁面、天花板的翻滚式走动，地面的脚步式走动和实现摄像及视频传输功能。实验结果表明，该机器人可以灵活的实现移动功能，相比其他爬壁机器人，此机器人具有移动便捷，速度快，制作成本低，小巧并且可扩展空间大等特点。

5结论

本文对多吸盘式爬壁机器人的硬件制作、电路原理以及软件控制原理都做出了系统的介绍，系统结合了硬件模拟电路控制和单片机程序控制两种方式，又采用了灵活性较高的双足控制的机械结构，先经过模拟电路初步调节，再通过单片机程序软件逐步精细优化，在测试过程中，表现出了稳定、灵活、高效的特点，若能够用在诸如喷漆、擦窗、消防等作业场所，则将大大节约人力资源，具有广阔的应用前景、研究和市场价值。

参考文献

[1]张扬，吴晔，滕勤等.MC9S12XS128单片机原理及嵌入式系统开发 [M].北京：电子工业出版社，2005.

电器活动总结篇10

关键词；供配电导线照明 防雷接地节能

某商业大夏，框架结构，为多层建筑。电源设计分界：由城市电网引入本工程的电缆线路及相应高压进线柜以前部分属供电主管部门负责范围，不在本设计内；本设计从高压线路进入本工程建设红线内开始设计，电源分界点为本工程主楼地下一层变配电房内高压电源进线柜的进线开关。

一、供电与配电

本工程从市政引入两路10kV独立电源线路，以满足项目内一、二级负荷要求。项目内还设置两台快速启动柴油发电机组，进一步提高一级负荷的供电可靠性。对于监控室兼消防值班室、电信机房、重要的计算机房以及酒店大堂、前台等需要连续供电的功能部位还另外配置小容量的在线式UPS作为后备电源。

地下一层设置一处10/0.4KV变配电所，10/0.4KV变配电所结合建筑物标高设置在方便管理和进出线的位置，所有的变压器采用干式变压器；高压柜采用下进下出接线方式，设置抬高地面的电缆沟，低压开关柜采用上进线上出线接线方式。

变配电房高压柜采用中置柜，采用真空断路器，在10kV进出线开关柜内装设避雷器防止室外雷电波入侵。

设计10kV电源进线保护由上一级变电所提供，变压器保护采用低压总的空气短路器进行主保护，高压侧断路器为后备保护的方式。低压总开关采用过流、长延保护；低压回路出线采用过流、速断保护；变压器设高温报警，超温跳闸保护。

变压器低压侧采用单母线分段方式运行，普通母线段为一、二级负荷提供主用电源，并为其他负荷提供普通电源；市电与柴油发电机电源进行切换后接入应急母线段，应急母线段为一级负荷及特别重要负荷提供备用电源。

采用低压集中自动补偿方式，在变配电所低压侧设动态无功功率因数自动补偿装置，要求补偿后的变压器侧功率因数在0.90以上。各气体放电灯无功就地补偿，补偿后的功率因数应不小于0.9。

二、电缆、导线的选型：

高压电缆采用WDZ-YJF-8.7/15kV低烟无卤铜芯电力电缆。低压主干电缆采用WDZ（N）-YJE -0.6/1kV铜芯阻燃低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆，工作温度：90℃。消防设备配电电缆采用WDZN-YJE-0.6/1kV铜芯耐火低烟无卤交联聚乙烯绝缘电力电缆，工作温度：90℃。普通照明配电导线采用WDZ-BYJ-0.45/0.75kV阻燃型绝缘导线。应急照明导线采用WDZN-BYJ--0.45/0.75kV耐火型缘导线导线。控制电缆为KVV型电缆，与消防设备有关的控制电缆为NHKVV耐火型电缆；

三、重要保证性负荷配电

对于单台容量较大的负荷或重要负荷采用放射式配电，如制冷主机、消防水泵等。对一般设备采用放射式与树干式相结合的混合方式配电。对于消防水泵等重要消防设备采用WDZN-YJF-0.6/1kV电缆由配电室沿电缆封闭防火桥架敷设至配电点；水泵房内的配电柜进出线方式采用上进上出。消火栓泵、生活水泵等设备的控制柜为落地安装；其它控制箱除注明外，底边距地1.4米安装。室内敷设导线除注明外为WDZ-BYJ-3X2.5mm2穿SC20管敷设。消火栓泵设备的控制柜应具有自动巡检功能。

消防设备的控制箱（柜）作“消防“标志，并符合消防规范要求。30KW及以上的电动机采用减压启动，生活水泵变频启动，其他的所有电动机采用直接启动方式启动。潜水泵的启停由液位计控制。

四、照明系统

根据不同场所的使用要求，分别选择三基色细管直管荧光灯、紧凑型荧光灯、卤钨灯、高频无极灯、金卤灯、高压钠灯等光源，除装饰有特殊要求外，其它场所尽量不采用白炽灯光源。

除门厅等客用公共区域、餐厅、会议厅采用白炽灯配以装饰灯具外，办公、会议、停车库、等用房采用高效节能荧光灯光源为主，设备用房、库房等采用节能灯具，外立面照明光源采用金属卤化物灯。

五、防雷保护、安全措施及接地系统：

1．防雷保护：

建筑物单体最大的年预计雷击次数Ng=1.6327，根据《建筑物防雷设计规范》源回路；的要求，按二类防雷建筑要求设防。

在楼座屋顶设置避雷带或避雷针，作为防直击雷的接闪器，利用建筑物结构柱内的主筋作为引下线，利用结构基础内钢筋网作接地体。为防雷电波侵入，电缆进出线在进出端将电缆的金属外皮、钢管与接地装置相连。高压母排上设避雷器，在变电所低压主母排上装设电涌保护器。消防值班室、电信机房、屋顶机房、室外用电、广告照明和彩灯等配电箱内装设电涌保护器。有线电视、电信线路引入建筑物处设信号SPD过电压保护装置；

2．安全措施

低压配电系统接地型式采用TN-S系统。其中性线和保护地线（PE）在接地点后要严格分开，凡正常情况下不带电而当绝缘破坏有可能呈现电压的一切电气设备金属外壳均应可靠接地。防雷接地、变压器中性点接地及电气设备保护接地等共用统一的接地装置。变配电室、水泵房、消防控制中心、弱电机房、卫生间等处设局部等电位联结。设置多个总等电位联结箱，将建筑物内保护干线、设备进线总管、建筑物金属构件经总等电位联结箱进行联结；各总等电位联结箱之间以单根铜芯电缆相连。

接地系统：

强弱电共用联合接地装置，要求接地电阻应小于1欧姆。监控室兼消防值班室等弱电设备用房独立设接地干线引至接地装置，接地干线采用25 mm2多股铜芯线穿SC32管暗敷。

防静电措施：

(1)锅炉房燃料管道设防静电接地

(2)柴油发电机房燃油管道设防静电接地

(3)燃气表房进气管道设防静电接地。

(4)电话网络机房、消防控制及安防监控室设防静电接地，机房地面及工作面的静电电阻、绝缘体的静电电位、地板材料、单元活动地板的系统接地电阻应符合国家有关规范要求。

5.漏电火灾报警系统设计

本建筑属火灾危险性大，人员较为密集的建筑。依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006 的规定，设置漏电火灾报警系统。采用两级保护，一级保护设置于变电所重要的低压出线回路，二级保护设置于楼层总配电箱进线处或火灾危险性大的终端配电箱处。

六、电气节能措施：

本工程采用环保节能型变压器。选用环氧树脂浇铸、低噪声干式变压器。

电梯,给水泵均要求采用智能变频控制设备。