电子智能技术范文

导语：如何才能写好一篇电子智能技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1智能电网采用电子电力技术的必要性和重要性

1.1优化配置电网系统，提升电网安全系数

我国能源资源和用电需求地理分布上极不平衡，决定了我国必须走远距离、大规模输电和全国范围优化能源资源配置的道路。目前，尽管我国的电子电力技术日趋成熟，应用领域扩展，但是配电不足、交流输电装置欠缺等问题突出。自然、地质和气候等灾害严重制约着电网的安全性，因此，电力行业的发展需要采用先进科学的电力装置调节电力系统，增加电网建设，形成全国联网的交直流互联电网，排除电网故障的频发，提升智能电网自身的修复性、配电能力和对故障的敏感度。

1.2满足国家发展对电能的需要，实现节能减排

近年来，社会主义市场经济快速发展，人民生活水平提高、国家工业化程度加强，对电能的数量和质量需求逐年递增。对我国电能质量造成影响的主要原因有光伏电站、风电场的并网，据统计由于电能质量不达标，造成的经济损失已非常严重。采用电子电力技术和转换设备对智能电网实行调控，对于改善电网电能质量、提高电能利用效率具有重要作用。电子电力技术的应用，能够节能15%～38%，面临我国能源和电能分布不均，电力系统难以适应清洁能源跨越式的发展情况，电子电力技术在智能电网中的应用，能够利用电子电力技术装置从发电、输电、变电、配电的全流程最大限度的实现节能减排。

2智能电网采用电子电力技术的应用措施

2.1应用交换虚拟电路技术，促进智能电网的稳定性

交换虚拟电路技术，信息包交换虚拟线路面向连接的网络中，在2台计算机之间连接。在电力系统中，是1种方便灵活的交流输电装置，它能够对电力系统的电压实行有效调节，为直流换流器提供无功功率，以保证电压的稳定和增加系统输送点的能力。同时可以对整个电力系统低频振荡的阻尼进行加强。交换虚拟电路技术是提高我国智能电力系统的安全性、稳定运行、规避电网输电配电弊端的重要技术。它具有无功补偿功能，能够提高智能电网电能质量，改善电网的浮动性，提高智能电网的安全性和输电、配电能力。

2.2应用晶闸管控制串联电容器补偿技术，提高智能电网电力输送能力

晶闸管控制串联电容器补偿技术，是可控串联补偿技术的实现方案之一。它通过采用金属氧化物限压器，阻尼器、电容器等能够有效地控制次同步谐振，降低智能电网输电中电能的过度消耗，提升智能电网的电能输送能力，从而使整个智能电网系统得到优化管理。我国是世界上为数不多的能够独立研制并使用晶闸管控制串联电容器补偿技术的国家。早在2004年，我国第1个晶闸管控制串联电容器补偿技术工程在甘肃建成。此后，世界中最大的晶闸管控制串联电容器补偿技术工程，在我国已经投入使用，对提高智能电网电力输送能力发挥了重要的作用。

2.3应用无功损耗和变负荷调速技术，实现智能电网节能

在智能电网中，应用无功损耗技术重点是对变压器和电动机的运转功率进行调节，保证系统平稳的运行环境，降低设备的消耗。变负荷调速技术的使用，主要是把该技术放入电动机中，通过控制电动机调节速度，有效的节约能源。2大技术对出现大规模的电能供应不足、停电现象或者由于设备运转不畅问题造成的智能电网瘫痪等方面起到节约资源、降低能耗的作用。

3总结

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【关键词】电子技术 智能电网 智能抄表技术

电子技术的发展是人民生产、生活的智慧结晶。智能产品的普及使信息接收与传输的方式更加多样化，不仅为人们的生活带来了快捷与便利，还带来了无限的乐趣。智能电网是电子技术在电力行业的运用，通过智能化的方式实时监控电网，收集用户的用电信息，使电网的运行更加安全可靠。相比传统的人工抄表而言，智能抄表技术大大提高了工作效率。

1 智能电网中智能抄表技术的工作原理

智能抄表的方式有三种，分别是电力线路载波自动抄表、IC卡预付费模式抄表和远程无线抄表，这三种方式各有其优缺点。目前，我国智能电网中的智能抄表的运用侧重于远程无线抄表。

远程无线抄表技术的核心是Zigbee技术的运用，在用户终端和协调器连接后，应用Zigbee技术定时收集发电表数据，再通过协调器把数据传给PC机，这个过程是由终端节点、协调器节点和上位机软件三个设计结合共同运作而成的。其中，终端节点主要是发送请求、发送建立连接请求、入网、连接协调器；协调器节点主要是判断请求、分配相应的网络地址、发送响应信息、解析接收到的信息、显示抄表数据信息；上位机软件的主要功能是系统设置，模拟显示智能抄表系统的各个数据和节点，进行电力分析、电能匹配。

2 智能电网中智能抄表技术的优势

2.1 准确记录数据

传统的人工抄表受到人为因素的影响，容易出现漏抄、多抄、估抄等问题，不仅不利于用电量的数据统计，还会给居民造成经济损失，给电力部门的管理带来麻烦。智能抄表技术的运用可以避免此类事情的产生，它能够准确的记录用电数据、采集用电信息、检测电力使用情况。小小的用电数据关系着每个家庭的用电情况，关系着电力部门的正常工作，关系着国家电力资源的分配。例如：小时候，基本每个月都会看到抄表人员背着包、拿着纸笔、看着电表记录数据，现在电力部门不会上门记录用电数据，直接通过智能抄表记录每个家庭的用电情况，这样就可以保证数据的准确性。

2.2 提高工作效率

由于人们日常生产、生活的需要。电子技术飞跃发展，智能电子产品层出不穷，智能产品的普及运用，使人们的生活更加快捷、方便。智能抄表技术记录数据就像是智能手机记录信息浏览量一样，实时统计使用情况。这样，既减少了人力支出，也调高了工作效率。例如：机器人的使用，机器人是现代电子信息技术发展的又一力作。机器人在中国的使用量是最多的，机器人的产生是为了满足人们生产、生活的需要。机器人通过主人的遥控，完成主人交代的任务，为主人分担工作量，有效地提高了工作效率。

3 智能电网中智能电子抄表技术的意义

3.1 有利于推动电子技术的发展

智能电网作为电子技术运用的一个领域，是电子技术发展运用的新方向，同时有利于促进电子技术向更高的层面发展。科学技术的发展是一个循序渐进的过程，电子技术产品的运用面临着更新换代的趋势。智能电网中的智能抄表技术是电子技术在实际生活中的运用，时刻接受生活的检验，为了更好的满足人们生活的需要，智能抄表技术也需要不断地完善，这样促使电子技术不断的发展更新，就像手机的运用。从诺基亚的按键机到风靡全球的智能手机，例如苹果智能手机，从2007年第一代iPhone到2015年iPhone6s Plus，苹果手机的更新换代是为了满足市场的需要，顺应电子技术发展的潮流。同样，智能抄表的三种方式也是为了满足人们的需要，今后随着电子技术的快速发展，可能会出现第四种、第五种……甚至更多的方式。

3.2 有利于我国电力资源的合理分配

我国资源丰富，但是人口基数过大，导致资源无法满足长远的生产、生活需要，因此我们应该合理利用资源，提高资源的使用率。电力资源作为一种可再生资源同样遭受资源短缺的危机。由于我国东西部经济发展不平衡，东部地区生产生活用电情况远高于西部地区，智能抄表技术的运用可以实时监控全国用电数据，根据具体的用电情况，合理分配电力资源，避免电力不足或电力过剩问题的产生。此外，生产用电量普遍高于居民生活用电量，夏天的用电量远高于冬天的用电量。电力部门根据具体的用电数据，分析并制定出合理的送电量和停电检修的次数，避免因为检修给人们的正常生活带来不利影响。

3 结束语

电子技术的发展推动了智能产品的开发与运用，方便了人们的生产生活。智能抄表技术的运用作为其中一个显著的代表，不仅准确记录数据、实时监控，还大大提高了电力部门的工作效率。智能抄表技术还处于不断更新完善的过程中，但我们应该相信电子技术的发展会带来更多更好更有用的智能产品。

参考文献

[1]王B.集中抄表终端电磁兼容检测方法的研究[D].大连理工大学，2013，09（12）：56-57.

[2]刘佳.三相多功能电能表的设计[D].哈尔滨理工大学，2013，11（14）：46-49.

[3]黄Z，赵展，崔秋丽等.基于AMIS-49587的电力线载波智能电表设计[J].现代电子技术，2013，08（7）：147-150.

作者简介

孙久山（1981-），男，大学本科学历。现为国网大庆供电公司红岗客户服务分中心助理工程师。研究方向为电力抄表收费。

唐佳强（1981-），男， 大学本科学历。现为国网大庆供电公司红岗客户服务分中心助理工程师。研究方向为电力稽查。

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【关键词】 电子设备 故障诊断 专家系统

随着科技的发展，越来越多的电子产品给人们的生活带来了巨大变化。不同行业的生产制造中也因为引进了大型的电子设备，创造了更大的经济价值。大型电子设备长期处于运行状态会增多技术故障的发生几率。人们迫切希望能够提高设备的故障诊断能力使其保持可靠性。故障诊断的目的在于确保电子设备在工作环境下出现的不明功能失调被迅速查明，确定诱因及性质状态，为下一步的维修处理提供技术预测。一般而言，电子设备的故障诊断技术分为传统技术和智能技术。

一、传统电子设备故障诊断技术

传统的故障诊断技术，以特定领域的理论知识作为技术支撑，需要操作人员保持清醒的认识，能够通过逻辑判断来确定故障的位置、种类及可修复程度等。传统故障诊断技术经历了阈值诊断和算法诊断两个阶段。较为常用的主要有：

1.1单信号处理

由于早期电子设备的集成度不高，一个机组内往往同时存在着大量的集成和分散元件。当操作人员人工使用各种仪表检测时，若检测仪表的输入和输出值不在理论范围内，则被认定故障将会出现或已经出现。

1.2多信号模型

考虑到元件之间的信号耦合问题，借助信息理论中的定量或定性的方法综合分析电子设备出现的故障，实现诊断。

1.3单信号滤波

滤波诊断改进了传统单信号处理方法中未考虑动态数据的问题，通过校对时间序列信号传输的数据，在滤波变换作用下记录信号的特征变量，对采集到的特征量赋予阈值实施诊断。

在多信号模型和单信号滤波中，还积极应用计算机进行仿真实验来辅助诊断。通过一定的仿真建模，能实时采集动态数据，监控整个系统的运行。

二、智能电子设备故障诊断技术

面对结构更加复杂的电子设备，其故障诊断的难度在不断增加，所提出的诊断技术要求在不断提高。传统故障诊断技术在应用过程中逐渐出其不足之处。技术操作本身需要的知识储备较多，且针对更加深层次的故障发力不足。相比之下，智能故障诊断技术的发展，迅速成为了电子设备故障诊断的首选。

2.1分类

智能故障诊断技术根据理论技术的不同可以分为模糊技术、灰色理论、专家系统、模式识别和失效树分析等。其中，以模糊技术、灰色理论、模式识别和失效树分析为代表的技术都着重于借助逻辑判断推理的相关知识，能够将电子设备诊断中故障模糊定位及定性分类等问题部分解决。而专家系统技术，则重点以自身作为技术开发平台，融合多种诊断技术，构建完善的智能故障诊断系统。本文探讨的电子设备智能故障诊断技术着重以专家系统作为研究对象。

2.2专家系统

一个成熟的职能故障诊断专家系统，应该在结构中包含系统知识库、集合数据库、推理机、解释机构、知识获取和人机交互系统、故障预兆分析和识别系统等。专家系统的不同种类具有不同的区别方式，如按照理论运用方式的不同，可将专家系统分为借助符号处理和借助数值处理两类；按照理论描述的不同，可以将专家系统的符号处理类再分为框架式、产生式、语义拓扑、面向对象的系统、基于案例分析的推理等，而借助数值处理的专家系统可分为模糊技术、灰色理论、人工神经网络等。专家系统一般需要考虑以下技术内核：

2.2.1知识库

故障诊断需要建立在一定的知识储备基础上，因此建立专家系统的知识库并积极规划其中的内容十分必要。规划后的知识库更有利于技术理论的搜索和整合维护。具体的规划方法有：①不同的设备故障具有不同的预兆。根据各类预兆情况整合独立的知识模块存入知识库中供诊断使用。②可以针对电子设备的不同部位常见故障分别做知识储备。③搭建数学模型，通过不同的表示方法确定不同的知识模块，用来描述不同的知识运用。④对各领域的专业意见进行收集整理，包括设备理论、标准故障知识、专家的历史经验、操作要领等信息。建立不同模块的知识库，能够在故障诊断推理中更便捷的调动知识信息，由各模块交流诊断对象的内容并自由调度提供服务。

2.2.2 推理机

推理机是专家系统的重要部分，充分调动知识来进行逻辑判断。在借助符号处理的专家系统中，推理机采用符号匹配的形式进行逻辑分析和状态搜索。而在数值处理的专家系统中，推理机运用数值进行计算来获得工作进程。推理机使用的推理机制主要是正向、反向和混合推理。一般而言，逻辑推理中的假设由正向推理提出，而反向则用来验证逻辑的真伪。

2.2.3 不确定性

故障诊断存在一定的不确定性。引发不确定性的原因可能来自于故障预兆模糊、实施传递的信号数据不精确、系统在读取知识规则时出现失效等情况。一旦出现不确定性的问题，需要借助包括整理理论、模糊判断、灰色理论在内的确定性理论来解决。

三、智能电子设备故障诊断技术的发展前景

智能故障诊断技术因其技术先进，操作便捷必然成为未来电子设备故障诊断的主要手段。智能诊断技术具有良好的发展前景。首先可以继续扩大当前其在远程故障诊断的优势，拓展使用领域，提高异地的诊断反应能力。其次，可以加深其在分布式多层次的大型电子设备中的应用。同时，与智能故障诊断技术相匹配的微型便携式专用仪器的开发，必然提高智能诊断技术的普及率。

四、结语

智能故障诊断技术和传统故障诊断技术在使用操作中是可以相互补充的。这样能够快速获取被诊断对象的故障信息，分析故障并准确定位，同时测试判断具体的故障部件，及时恢复设备。相信，利用智能故障诊断技术，能够为大型电子设备的维护管理保驾护航。

参 考 文 献

[1] 谢小轩，张浩，曾斌.制造企业远程故障诊断服务系统的研究[J].组合机床与自动化加工技术，2000（12）.

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关键词：电子电力技术;智能电网;应用

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）35-0039-02

智能电网是现代之中逐渐演化出的基本概念，其所包括的具体含义也就是通过智能化程序进行电网的具体操控，这个操控过程中减少人工的投入，也就减少人工出现失误的可能性。随着各种先进技术的不断展开，先进电子电力技术在智能电网之中应用同样值得探讨，希望帮助该行业能有效的发展。

1 先进电子电力技术

随着现代科学技术的发展，先进电子电力技术已经成为了智能电网中重要的作用，在这里进行先进电子电力技术的基本介绍，现代之中主要分为三种先进技术：FACTS技术、SVC技术和TCSC技术，三种技术都有着各自的优势，在这里进行探讨。

1.1 FACTS技术

FACTS通过电力电子设备为基础，并且通过现代控制技术对于电力系统参数进行快速灵活控制，通过进行这种良好的控制过程，进而提高线路的相应输送能力和可靠程度，这种技术很好的提高了系统的稳定性。

1.2 SVC技术

SVC技术作为现代之中的灵活交流输电装置，也是先进电子电力技术的代表技术，其应用于智能电网之中，作用主要为保证系统电压较为稳定、增强系统的输送能力。也是帮助现代智能电网进行有效的提升。

1.3 TCSC技术

可控串补技术在常规串控技术的基础上得到了发展，同样作为先进电子电力技术的代表，提升了现代电力系统的相关稳定性，提升了线路的输送能力。

2 电子电力技术在智能电网应用的优势

电子电力技术在现代之中已经得到了较为长足的发展，所以将先进电子电力技术应用于现代智能电网之中有着十分重要的应用优势。针对于现代的智能电网而言，伴随着经济模式的发展，现代用户对于电力系统有着要求，针对于现代的电力系统而言，更应该进行良好的相关质量提升，这就需要应用现代先进的电子电力技术，更应该得到有效提升。

2.1 强化了电网之中的安全管理

智能电网在现代之中应用的更多，而且对于现代电网而言，其属于一个互动系统，针对各种突况应该有着较为快速的反应能力，通过对于一些问题而言，智能技术的快速反应能力很好的强化了安全保护功能。先进的电子电力技术很好的帮助智能电网进行了自我补充，并且很好的提升了电网对于线路运输之中对于意外的控制能力。

2.2 利用再生资源的效率更高

在现代电网组成之中，通过对于再生自然资源的合理利用提升了电网的工作能力。但是自然再生资源有着自己的特性，往往在进行能源供给上并不稳定，在区域的分布上同样不固定，所以进行合理的调度可利用再生资源，变得十分重要。通过先进电子电力技术的应用，保证再生资源的大规模和分布式利用效果，保证电网对于可再生资源有着较为普及的利用，进而为清洁生产打下十分坚实的基础。

2.3 改善电力市场需求

随着社会经济的进步，电能的使用质量收到社会广泛关注。伴随着发电站的并网和电铁的挂网运行都对电能质量进行了有效帮助，随着社会的发展，供电单位和用电用户之间的交流越来越密切，提高电能的使用效率变得对于现代电网十分重要。现代电子电力技术成功应用于电网之中，有效的提高配电效率作业和用户和供电的良好交流，实现现代高质量供电过程，对于现代电网发展有着十分重要的作用。

2.4 保障电网的可靠性

伴随着电子电力技术的发展，其在电网之中的应用已经得到了较为广泛的讨论，并且取得了较为良好的进展。电子电力技术成功的应用在现代电网之中，很好的帮助现代电网进行了自我提升，利于电网的可靠性运输，帮助进行了更为良好的现展，同样提升了电网运行的安全运行。

2.5 更为良好的进行了节能减排的利用

节能减排是现代之中较为重要的理念，先进电子电力技术应用于现代智能电力系统之中，更为良好的帮助了电网进行相关节能减排的开展，时代的进步带来了自然生态环境的相关压力，这种压力很大程度上代表了现代之中的主要生产和自然之间的矛盾，先进电子电力技术的应用很好的帮助电网进行生态环境的保护。

3 电子电力技术在智能电网中的具体应用

3.1 常规HVDC技术的应用

超高压直流输电技术有着独特的技术优势，其主要的应用方面在远距离大容量输电之中，在这方面有着独特的技术优势，得到了较为广泛的应用。特高压直流输电较为节省输电线路长度，并且可以很好的帮助电网系统降低相应的损耗，提高了经济效益。其应用方面主要在现代之中应用于海底电缆之中，在现代之中超大容量直流输电需要具有强大的交流系统，并且需要提供足够的换相电流，所以受端方面需要具有良好的相关作用。

3.2 柔性直流技术的应用

随着电子电力技术的发展，柔性直流技术发展成为较为灵活的新时代输电技术。在现代智能电网之中，柔性直流输电技术采用自身换相方式，来进行四象限等无功率的独立控制，在具体电网之中应用，具有较为方便的并联输电系统;其在真正输电系统之中，无需增加系统的短路相关容量;实现了换流站的独立控制，在换流站之间无需进行通信过程。所以在现代之中有着十分积极的作用。

随着电力需求的不断增加，所以各个输电区域的互联需求需要更为加强。通过电能的互济作用，进行有功功率相互支援，但是在实际应用过程之中，往往会造成电网动态稳定下降，并且短路电流往往较大超出限定标准。短路电流超标是现代负荷增长的过程之中，逐渐形成的新问题，动态稳定问题也逐渐成为了电网之中的问题。柔性直流输电技术，在进行现代电力系统的非同步电网互联等方面有着较为独步的作用，确保可以解决区域互联面临的种种问题，符合现代智能化电网之中发展要求，所以在现代电力系统之中，柔性直流输电技术跟有着较为重要的作用。

3.3 直流输电技术在现代电网中的发展

随着现代电网的不断发展，直流输电技术在现代之中应用也应该较为重要，充分考虑智能电网建设的相关要求，我国未来的直流输电技术主要研究方向应该为：±1000kv直流工程关键技术、智能化直流输电系统相关研究、三级直流输电技术相关研究、多端直流输电系统研究等方面，进行这方面的相关研究可以很好的帮助现代智能电网建设的更为良好，所以进行直流输电技术更为良好的发展，所以进行相关的换流技术研究，变成了现代之中非常重要技术研究。

4 结 语

先进的电子电力技术可以有效的强化现代智能电网，并且保证了现代智能电网安全稳定的运行，改善了现代电网供电质量，保障电力系统更为顺利的进行，本文对于相关电子电力技术进行了分析，希望可以带来相关帮助。

参考文献：

[1] 李檀.析电子电力技术在智能电网中的应用[J].山东工业技术，2015，（3）.

[2] 张新源，邢锦锋.先进电力电子技术在智能电网中的应用[J].中国电 机工程学报，2013，（20）.

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1智能技术概述

人工智能技术最早出现在十九世纪五十年代，主要是指将计算机作为基础，综合生物学、自动化及语言学等多项内容而形成的一门综合学科。人工智能理论通过对人类进行模仿、智力延伸，帮助人们完成图像识别、自然语言处理等工作。随着科技快速发展，人工智能技术逐渐渗透至电子工程自动化控制系统当中，将二者有机整合，不仅有效提高了工作效率，且在很大程度上降低了工程成本。智能技术在具体使用过程中，具有很多优势，如突破时空限制，将计算机编程与自动化工作整合，实现对工程运行各个环节进行全面监督和控制，监管人员能够随时观察到技术运行实际状况，为工程管理工作提供一定支持。此外，该项技术还具有设计简单、一致性、且难度低等特点。

2电子工程自动化控制中智能技术的应用

2.1操作更多任务

在智能技术支持下，控制系统能够适应多样化、复杂化操作任务，满足具体工作需要，保障整个操作系统稳定、有序运行。同时，人工智能技术的应用对操作人员专业水平要求较低，能够让人员更好地掌握整个操作流程，控制整个系统，减少人工操作的失误确保系统有效运行，从而提高电子产品生产质量。传统操作系统缺少智能技术的优势及特点，难以实现对多个对象的有效控制，常常会增加操作难度，不利于产品质量的有效提升。

2.2优化产品设计

电气机械设计作为电子工程生产过程中必不可少的环节，受到其设计复杂性特点的影响，设计人员不仅要具备专业的基础知识同时要拥有精湛的操作技术。传统电子产品设计过程中，往往是设计师结合自身经验完成设计，缺乏客观性，且难以保障设计出电子产品的实用性。而将人工智能技术与电子工程自动化控制系统有机整合，能够有效突破传统设计方式存在的弊端，设计师利用计算机技术能够对产品各方面参数等进行全面、系统化分析和研究，为自身设计提供科学依据，在此帮助下，能够及时对产品进行检测和试验，不仅能够有效提高生产效率，还能够减少预定产品设计与开发时间，增强企业整体竞争力。人工智能技术的应用，在很大程度上推动了CAD技术的快速发展，通过遗传算法与专业系统的应用，直接优化了电气产品设计遗传算法是一种新兴的计算方法，即便应对大量数据，也能够提高计算精确度，另外在其他环节中的应用，也能够充分证明遗传算法在电子工程生产中在具体应用中发挥的重要作用。

2.3有效排除故障

在故障诊断过程中，利用先进的人工智能技术，能够提高诊断效果。传统控制系统的技术诊断效果不尽人意，难以准确定位故障所在之处，而电子产品故障具有非线性、不确定等特点，同时，故障之间存在很多必然联系，难以通过传统方法来判断，为此利用人工智能技术中的专家系统、神经网络等对故障进行诊断，能够及时发现故障，并对故障进行精确定位，为工作人员制定针对性处理措施提供方便和支持。

3智能技术未来发展趋势

3.1应用领域日渐扩大

目前，电子工程自动化智能技术在产品优化、故障检修等方面得到了广泛应用，为了更好地促进电子工程行业快速发展，还需要丰富该项技术的应用，扩大其应用范围，加大对计算机编程工作等方面的研究力度，提高整个电子工程行业的工作效率。另外，扩大该项技术的应用范围，不但能够提高生产效率，还能够为员工创建良好的工作环境，从而促进经济快速发展。

3.2智能技术日趋完善

目前，我国电子工程自动化智能技术应用范围较小，且很多应用领域尚存在很多问题，致使整个技术应用效果并不显著。日后随着技术进一步发展，产品优化及故障诊断等问题将会得到更多关注，通过及时寻找程序中的不合理要素，优化和完善技术，智能技术应用水平将会得到显著提升。

4结论

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【关键词】智能运输 电子信息技术 技术分析

信息化与电子化是现代智能运输系统中的不可分割的重要组成部分也是最为主要的两个特点，智能运输系统将一系列的电子信息技术应用在了实践工作中，比较典型的处理技术例如信息处理技术，通信技术等通过对其大规模的应用，形成综合的智能运输体系，是可以通过其运转改善运输的效率并使其大大提升，同时也促进了交通系统的重大变革。

1 智能运输系统的内涵

1.1 具有一定程度先进性的信息服务系统

结合完善的信息化网络通道，逐步的形成了日趋先进的交通信息服务系统。交通的各个参与环节通过借用先进的传感系统以及传输设备，将各个交通位置的实时状况传递给交通的信息中心。该系统将对这些具有强大信息量的数据信息进行获取及处理，并通过整合将道路交通信息以及公共交通信息提供给交通的各个参与环节上的单位。这些单位则针对这些给出的信息来确定出行方式以及路线等进行合理化的取舍与选择。此外，倘若在车上安装上导航系统以及自动定位系统，那么就可以对行驶路线进行专业的准确的定位并选择最佳的路线。当今社会的信息化程度日益完善，因特网上也开始构建起来ATIS，并且将多媒体的技术给应用了过来，如此将ATIS的服务功能在较大的程度上强化起来。

1.2 交通管理系统的先进性

交通管理系统方面和ATIS对于信息的采集、处理以及传输系统进行共用，可是交通管理的相关人员却主要使用的是ATMS，这是可以对道路系统中的交通状况、气象状况以及交通环境等问题进行实时的道路监控的。可以对道路状况中的交通、气象等状况以及其交通环境等状况实时的进行监察监视的。并结合搜集来的大量繁杂的相关信息，来对交通进行有效的控制。

1.3 比较先进的对于车辆的控制系统

通常情况下，对于车辆的控制系统大致可以划分成为两种类别，一方面是车辆的辅助安全驾驶系统。车载的传感器件、车载的计算机以及控制执行的机构系统共同的构成了车辆的辅助安全驾驶系统。通过对于车辆传感器的借助，车辆能够在行驶的过程中针对于其他的车辆以及道路设施的距离进行计算以及确定，车载的计算机对这些的数据信息进行综合性的计算以及处理，对于驾驶车辆的驾驶员发出警报报警等信息信号，倘若出现了紧急的状况，还会使车辆的紧急制动系统强制执行。

2 智能运输电子信息系统的具体作用

为了使运输系统的管理更加的智能化，应用智能运输系统来运输电子信息，是可以促进交通运输的效率以及使安全性能获得显著地提高。当今中国在面临着国外的经过了几十年的日趋成熟的完善和发展，而今中国却还处在一个初级的萌芽阶段，这是与当前的社会形势造成了极大的不适应性，所以，对此就要深入的研究和探索综合智能运输电子信息技术，对于当今中国大力发展的综合型智能化的运输系统，是有利于推动国家社会经济的更快发展以及改善投资环境的大力发展的。发展策略如下：

2.1 对于综合运输系统进行的构建以及完善

随着经济全球化的趋势的日益强化及扩大，较大的程度上的世界各国间和各个地区间的贸易往来等以及经济的互补性是在较大的程度上予以增强了的。各个国家间的经济的一体化进程在不断地推进，而这一体化的特征日趋明显。新世纪的中国将会在综合化物流系统中使交通运输业得到很好的革新。全面系统性的应用全新的交通运输的模式。高效有序的将各种的运输模式进行有机的整合优化处理，统合运输的系统将会促使服务的质量以及水平得到不断地强化以及提升。应用先进的电子信息技术，对于基础设施建设是可统一进行完善的，结合自身技术经济的优势并连同充分的发挥出来的。通过一个承运相关人员的组织来转换与衔接好各种运输的方式的。为了完善和构建综合运输体系，需要对于国家的法律法规等相关的文件进行明确清晰地制定，将条条框框间的界限有机的分割，制定针对性有效性的优化政策，使不同的运输方式得到良好的配合与协调。

2.2 实现城市交通的各种方式的运输的方式协调一体化

在城市交通的体系当中，铁路交通运输是有着重要的地位的，但在实际的运作过程中，却也带来了一定的能源流失以及污染问题，虽然能将城郊与城市城市与城市密切紧密的想联系起来，但是所造成的损失也是不容小觑的。同时客运也是城市交通的重要组成部分要紧密的结合起城市内部的或者是市郊的公交运输以及轨道运输系统的和城市外的交通系统，相互补充，这样小型汽车所担任的相应的客货流的任务则可以全部被取代或者是被部分取代，以此来方便合理的增长私人小汽车的私有拥有量，从而使城市间的交通的到良好的缓解作用。但如果是有着大量人口的大型城市，为了促使转运换乘则更为的方便，那么就需要建立立体的铁路配置和城市的交通系统，相互依托，从而促使综合性的快速运输系统得到了更为有效的构建。

3 结语

综上所述，在信息技术与经济高速发展的今天，任何的行业都是需要和时代结合，将电子信息技术应用在各行各业中是时代的选择，社会的必经阶段。对于传统的交通运输系统进行大力的改造，从而促进当今中国交通运输的智能化与综合化的程度得到大幅度的提升，从而以达到我国综合运输能力与运输效率得到提升的目的。

参考文献

[1]孙鸿杰.综合智能运输电子信息系统技术的设计与研究[J].中国新通信，2012，24：57.

[2]魏臻.企业铁路智能运输调度系统关键技术研究[D].合肥工业大学，2005.

[3]鄢红英.智能运输系统驾驶信息环境作用机理及其评价研究[D].西南交通大学，2003.

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关键词：汽车智能管理系统；现代电子技术；车辆智能管理仪；电子汽车

1汽车电子技术分析

通过有效结合汽车工业和现代电子技术，这就为诞生与实现电子汽车概念起到有效的促进作用，将如今的汽车电子技术简单予以概括，其主要为以下几点：一是智能化集成传感器，可以提供实施处理与模拟的信号。另外在这一过程当中，还能够自动的实施校正时漂、温漂和非线性，所存在的抵抗外部电磁干扰能力显得十分强，确保不会影响传感器信号质量。控制速度、发动机、安全、诊断故障、传动系、环保等领域已经广泛应用嵌入式微处理机。二是软件技术，由于当前逐步增加应用汽车电子技术，这也就相应的会增加有关控制软件需求，另外也会存在可能做好进一步联网要求。针对这样的情况，这就必须通过多种使用，另外开发出来具备一定通用效果的高水平软件，以便可以将多种硬件要求满足。轿车当中多通道传输网络势必会对软件极大的依赖。通过多通道传输技术的使用，这也就会存在特别的有效与必要来实现电子控制集成化。借助于多通道传输技术，这也就可以将各个数据线连接成一个网络，将汽车中心计算机信息予以分享。三是汽车车载电子网络，通过比较多微处理机的应用来讲汽车性能改善，这是当前一个汽车电子设备发展的十分重要的趋势。由于在汽车上更多的应用电控期间，这也就导致车载电子设计相互之间的数据显得特别重要。要想将汽车所具备的性能要求进一步提升，这就应该处于不同控制单元相互之间交换车速、温度等信息。那么十分有必要选取分布式控制系统当成基础做好汽车车载电子网络系统构造。四是集成化技术，功能集成化这是一个汽车电子技术的发展趋势，以便能够做到更为有效、能够诊断、经济的数据中心实现。五是光导纤维，由于随着汽车电子技术的发展，这也就导致各个系统控制更为集中，从而可以做到整车控制系统。在这样的系统当中，除了中心电脑之外，甚至还存在着二十三个微处理器与数目繁多的执行部件与传感器，这些就构成一个复杂并且庞大的信息控制和交换系统等。

2当前我国汽车电子技术发展分析

随着在汽车工业当中应用电子技术，这也会对汽车技术的升级与突破起到加快作用，汽车工业在二十世纪八十年代之后呈现迅猛发展的态势，而实现这一态势则是将电子技术尤其是集成电路技术、计算机技术当成动力。根据在汽车当中所存在的各种类型的技术问题，为了将其解决，采取的最佳方案则是借助电子技术。针对这样的情况，一个国家具备的电子产业发展水平与汽车工业领域范围内应用电子产业的基本情况，往往可以决定这一国家在未来国际汽车行业竞争当中所拥有的影响力与地位。从当前的情况来看，我国的国产汽车绝大多数应用电子技术还只是停留在初级阶段。仅仅只是存在寥寥数家汽车厂家，其主要是集中在部分国内显得比较先进与中外合资的汽车生产厂家，逐步相继实施在汽车工业领域应用电子控制装置。我国的国内如今实施的电子装置主要包含的是汽车安全性方面的安全气囊、发动机的燃油喷射、防抱死制动系统、电子点火控制等领域，另外绝大多数则是直接引进国外的相关产品进行组装，我国国内的相关科研院所如今研究相关汽车电子技术应用其主要精力则是放在防抱死制动系统、电控悬架、发动机控制等这几个领域范围之内，通过与国外进行比较，依然还是存在着不小的差距在研究汽车的智能交通系统、GPRS导航、电子网络化技术等领域。

3现代技术为发展汽车智能起到有效的促进作用

由于如今经济的迅猛发展，相应也会使得人民群众逐步提升针对汽车的相关要求，如今在汽车工业领域范围内得到比较好、比较快的应用电子技术。针对这一应用的一个十分重要的体现则是汽车的智能管理系统。电源部分、指示灯、输出电路、GPS接收电路、数据存储器扩展电路、蜂鸣器、数码相机控制电路、光电隔离的输入、IC卡接口电路、CPU等这些部件组成车辆智能管理仪（以下简称管理仪）硬件。采用GPS接收机接收卫星的信号，经过计算后可得出车辆所处的经纬度、行驶速度、行驶方向等参数。管理仪还能够采集与司机操作有关的数据，如刹车、远光灯、近光灯、左右转向灯、喇叭、雾灯、制动气压、车门开关等参数。管理仪根据预先设定的时间间隔和特殊事件的触发，将有关数据保存入I（CIntelligentCard）卡中。根据这些数据，车辆管理部门就可以对车辆的运行状况进行检查、管理，以确定车辆是否按照规定的要求运行。管理仪还能够对最近15次停车前，每次停车前50秒的所有信息进行详细记录，GPS数据的采集速度受GPS系统的限制，每秒钟记录1次，其他参数每隔0.2秒记录一次。管理仪还具有数码照相机的控制接口，可以根据外部触发信号，对车内的情景拍照。

4结束语

总而言之，根据我们队汽车工业所进行的分析就能够发现，汽车工业从本质上来说这是属于一种高科技的工业，不管是在哪一步过程当中提升汽车的性能水平，这往往都是相应的进行运用新的技术与新的工艺。电子技术这是在二十一世纪推动整个经济发展与变革的一项特别重要的技术，随着电子技术的迅猛发展，并且在汽车工业领域范围内广泛应用电子技术，势必会将汽车工业的发展水平有效的提升。

作者:冉建光 单位:贵州航天南海科技有限责任公司

参考文献

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[关键词]电气自动化；智能控制技术；探索与应用

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0357-01

一、 电气自动化与智能控制技术研究的意义

我国信息化自动化发展有三大任务：一是以电子信息技术应用为重点，提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平；二是以先进制造技术应用为重点，推进制造业领域的优质高效生产，振兴装备制造业；三是改造提升重点产业的关键技术、共性技术及其相关配套技术水平、工艺和装备水平。

电气自动化是利用继电器、感应器等电气元器件实现顺序控制、时间控制的过程。涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术、信息与网络控制技术、机电一体化技术等诸多领域。通过研究应用电气自动化，能够使电力系统依照预先设定的程序或者计划实现操作、控制与监视，并在规定的时间、规定的环境下，完成规定的功能，在无人或者少人状态下自动运行；

智能控制技术是通过先进的传感和测量技术、先进的设备、先进的控制方法，以及先进的决策支持系统，实现电力系统可靠、安全、经济、高效和使用安全的目标。随着微电子技术、计算技术、智能技术以及机械电子技术的迅速发展，自动化与智能技术越来越被广泛应用，对提高电力系统的自动化控制水平、本质安全化水平和稳定高效运行具有重要的意义。

二、 电气自动控制技术的应用价值

（一）能够实现电力系统的高效自动控制

电力系统是由发电、变电、输电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置（主要包括锅炉、汽轮机、发电机及电厂辅助生产系统等）转化成电能，再经输、变电系统及配电系统将电能供应到各负荷中心。由于电源点与负荷中心多数处于不同地区，也无法大量储存，电能生产必须时刻保持与消费平衡。电能生产、供应、使用是在瞬间完成的，并需保持平衡。因此，电能的集中开发与分散使用，以及电能的连续供应与负荷的随机变化，就制约了电力系统的结构和运行。通过开发研究电力系统的自动调节和控制程序，有效精确地采集特定的数据信息，能够实现分级调度、分层控制，依靠统一的调度指挥系统以实现正常调整与经济运行，以及进行安全控制、预防和处理事故等，达到预测用电负荷、分派发电任务、确定运行方式、安排运行计划、系统安全监测、以及事故处理的功能。

（二）能够实现电力系统电网调度的自动化

随着科学技术与信息技术的发展，电力系统如何安全、可靠、稳定、高效、低成本运行已经成为电力企业管理的基本要求，一是要通过调度人员控制和监管电网的电压、电流、周波和负荷等，及时地检测运行过程中存在的技术问题和质量问题，随时对参数作出调整。二是要通过自动化手段以实现电网经济调度，以达到节省能源、降低损耗和多供电、多发电的目的。三是要在系统发生危险时形成自动保护。

（三）能够实现电力系统的安全可靠运行

安全运行是电力系统的基本要求。自动控制技术能够实时对电气系统的运行进行监控，最大限度地避免对人员产生伤害和对国家财产造成损失。电力系统的运行主要分为：正常状态和异常状态，正常状态分为安全状态和警戒状态；异常状态分为紧急状态和恢复状态。通过系统的软控制技术研究与应用，确保系统的安全运行。

（四）能够实现无人操作或少人操作

通过电气自动化技术能够取代人工操作、人工监视和电话通讯，以全微机化的设备代替电磁装置，实现计算机屏幕化操作和监视。能够改进电能质量、提高供电的可靠性、向用户提供优质的服务，并减轻运行人员的劳动强度，以实现经济运行的目标。

三、智能电子控制技术的应用价值

（一）智能电力系统关键技术的三个层次

第一个层次：系统一次新技术和智能发电、用电基础技术，包括可再生能源发电技术、特高压技术、智能输配电设备、大容量储能、电动汽车和智能用电技术与产品等。第二个层次：系统二次新技术，包括先进的传感、测量、通信技术，保护和自动化技术等。第三个层次：电力系统调度、控制与管理技术，包括先进的信息采集处理技术、先进的系统控制技术、适应电力市场和双向互动的新型系统运行与管理技术等。

（二）智能电力系统发展的远景目标

智能电力系统是具有多指标、自趋优运行的能力。多指标就是指表征智能电力系统安全、清洁、经济、高效、兼容、自愈、互动等特征的指标体现。自趋优是指在合理规划与建设的基础上，依托完善统一的基础设施和先进的传感、信息、控制等技术，通过全面的自我监测和信息共享，实现自我状态的准确认知，并通过智能分析形成决策和综合调控，使得电力系统状态自动自主趋向多指标最优。

（三）智能电子控制技术的实际应用

1、 智能电子监控系统

随着计算机技术、网络技术和工控技术的不断提高，对电力监控系统智能化的要求也越来越高。智能监控系统采用图形化用户界面，数字化监控界面，图表趋势显示、动画模拟显示等直观效果等深受企业用户的喜欢，一些实时报警技术、图形界面遥控、遥控安全闭锁、等功能更具研究价值，切实提高了生产的安全可靠性和效率，节省了人力成本，满足了系统的快速反映能力。

2、智能故障在线诊断系统

电力系统的故障诊断传统上是根据某些设备和装置在故障过程中出现的一系列数字的状态信息进行分析，然后推理得出故障原因和故障发生的元件，并预测故障恶化的趋势。随着智能技术的发展，电力系统故障监测完全可以采用人工智能技术替代，国内外常用的人工智能技术有ES、ANN、FST、GA及Petri网络技术等，大大地提高了故障排除的效率。

结束语

电气自动化与智能控制技术是时展的要求，在电力系统进行自动化和智能化技术改和提升势在必行，因此，电力企业必须超前规划，切实做好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等，积极关注并吸收国内外先进的技术优势，创新理论、研发技术，提升电力系统的硬件和软件水平，提高企业的管理水平和经济效益。

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1城市交通控制技术的发展历史

19世纪交通信号灯的诞生，学者们开始了对城市道路交通控制技术的研究。最初的交通信号灯诞生后，城市依靠红绿两色煤气灯来控制十字交叉路口马车的通行。1926年，英国安装了第一台城市交通信号控制器，这也标志着城市交通走入了自动控制的时代。城市车辆的急剧增加，城市交通复杂，应用的单一计时交通信号灯已经不能满足实际要求。1928年，美国设计出世界第一台交通信号感应控制器。这种控制器能够适应交通需求的变化，计时调整信号时间。1963年，加拿大首先采用计算机控制区域交通信号协调控制系统。这也是城市交通控制技术的又一里程碑。随着新世纪电子信息技术的飞速发展，电子信息技术表现出功能灵活、反应迅速、测量精准等优点，在城市交通控制系统中受到广泛应用。

2设计系统的基本原理

2.1智能系统特点

2.1.1智能系统多融入性及处理能力

智能系统能够融入包括复杂性、不完全性、模糊性、不确定性或不存在已知算法的过程，同时能够用已有知识进行推理，用智能算法和启发性策略引导求解过程

2.1.2智能系统含有分层信息处理以及决策功能

智能系统通过任务分块进行分散控制，对大型的复杂系统进行简化分析。智能系统在高层控制，对实际的环境进行组织以及最优化处理。然而实现高层控制任务，往往不可缺少的是低层控制，通过低层控制的采用符号处理信息，以实现高层控制需要的协同作用。

2.1.3智能系统具有突变特性

在智能系统的控制中，随时会出现信号突变的情况。控制这类突变就需要智能系统首先判断偏差以及偏差变化率，所需要的调整参数不能满足改善系统性能要求时，通过跃变方式改变控制器来实现。

2.1.4智能系统具有自优化处理特点

智能系统具有同步在线识别、参数记忆等特征，使得智能系统能够在获取参数的同时不断优化自身以及调整参数。在线的获取信息并且识别处理从而达到最优控制性能。

2.1.5智能系统具有非线性特点

通过对系统中硬件的设计整理，用来模拟人的思维模式，来满足非线性特征，从而实现人工智能。

2.2硬件原理及作用

2.2.1红外控制发射震荡电路

为了整体系统满叉路口不同方向信号灯变化的要求，在系统的结构设计中，要完美实现两个方向信号灯颜色的选择、控制的时间、应急调整等工作。红外发射器、外界陶瓷谐振器、电容器这三大部分组成了红外控制发射震荡电路，以达到产生额定脉冲的负载信号。

2.2.2解调模块在接收器中的作用

红外控制发射出信号之后，通过解调模块接收，经由内部集成电路进行调节和放大。在此之外，红外输出端在完成输出操作后，由放大三极管方式展开工作。接收终端解调模板编辑时，在发射终端按下相应的按键就能得到想要的译码，同时开启控制机，单片机中的终端程序能够及时跟进相应的终端服务。

2.2.3CAN接口总线的作用

在控制模块中,CAN总线接口主要承接接口端与CAN总线接口协同控制上一级连通通信并控制交叉路口的交通信号灯，同时，CAN总线接口都配备抗干扰技术，通过抗干扰措施，达到完美的抗干扰能力，使得控制精准、高效。

3交通信号灯智能系统设计

确保车辆有序通行，在十字交叉路口需要设置两个方向的交通信号灯来控制。当其中一组为红灯时，另一组对应显示绿灯亮，过度阶段显示黄灯亮，反之亦然。考虑到交通路口的实际路况以及潮汐车流的情况不同，红绿灯的变化就需要根据实际做出相应的调整。白天交通繁忙，控制灯的变化率就要快一些。相反，夜间交通压力小，相应的控制灯变化就可以慢一些。这一功能可以通过控制程序来改变交通灯的持续时间。同时，根据一些简单的传感器把信号灯的工作情况反馈给控制端，中心分析反馈信息可以对信号灯工作是否正常进行判断，从而实现在线监控交通信号灯工作状态的功能。通常情况下，检测车辆数据一般采用单片机感应式控制，上传至云客户端通过合理的科学计算法计算出在每一时刻的匹配方式，从而达到实时控制。但是这种实时控制会出现空现象，对程序要求比较严格，编程也比较复杂。基于此，应该制定出完整的控制灯模拟控制结构体系。以保证根据每个十字路口不同方向车辆的不同行驶状态达到实时调整。保证车辆顺畅通行，不出现堵车和超速情况。

4结语

在控制和疏导交通过程中，交通信号灯发挥着至关重要的作用。同时也是城市基础设施建设中重要的一环。根据我国交通网、城市网比较复杂的现状，匹配我国新科技发展的形式，应该不断完善智能交通信号灯的技术水平，从而确保道路安全通畅，为促进我国社会主义经济发展和基础设施建设而不断努力。

作者:何玉明 单位:广东新粤交通投资有限公司

参考文献:

[1]宋依青，张润.自适应交通控制系统的设计与实现[J].计算机测量与控制,2014.16(4):497-499.

[2]蔡家明.交叉路通灯信号延时模糊控制研究[J].上海工程技术大学学报,2015,22(1);84-87.

[3]杨日容.基于PLC和组态技术的交通灯监控系统设计[J].荆门职业技术学院学报,2014,23(6):31-33.

篇10

关键词：数字电路； 量程自动转换； 智能化； 数字信号； 电压表

中图分类号：TN919-34； TP216+.1 文献标识码：A

文章编号：1004-373X(2011)20-0184-03

Development of Intelligent Digital Voltmeter Based on Digital Integrated Circuit

LI Huai-fu

（Sichuan Information Technology College, Guangyuan 628017, China）

Abstract： In order to solve the intelligentization difficulties existing in ordinary digital voltmeter, such as range automatic convertion, polarity judgment of measured voltage, amplitude transformation, overrange display and alarm signal intelligentization, the digital circuit chip is adioted to realize the intelligentization of voltmeter functions according to digital logic control relation. The design principle of the circuit is elaborated. The circuit system composition, function and characteristics of each part in the circuit, selection of circuit components, and signal processing process are introduced. The design functions are verified by an actual product. A homemade intelligent digital voltmeter with the design functions has been put into practice.

Keywords： digital circuit; range automatic convertion; intelligentization; digital signal; voltmeter

0 引 言

在现在市场上广泛使用的一般数字电量测量电表都没有解决量程自动转换问题，测量操作时仍然靠人工拔动开关转换量程，测量电表的智能化设计是一个难点。在现有的智能电表中，智能化功能大多采用单片机控制电路或双向移位寄存器来实现，其缺点是电路系统、量程控制信号的产生比较复杂，调试与制作难度大，可靠性较差等。实际上,电路系统完全可以用常用数字集成电路组成，通过组合逻辑功能来实现多个量程之间的自动转换等功能。

1 电路系统的方框结构

电路系统由被测输入电压极性检测与变换电路、电压幅度变换电路、量程自动控制转换信号产生电路、多路模拟开关切换电路、量程控制放大电路、A/D转换电路和显示电路等组成，如图1所示［1-2］。

图1中各部分电路的功能分别是：

(1)电压极性显示信号产生电路：由电压比较器根据被测电压极性产生“+”或“-”极性显示信号。

(2) 电压通道选择与极性转换电路：有2个通道，对于正极性电压由通道1通过，若为负极性电压由通道2通过，再变换为正极性后输出。

(3) 量程自动控制信号产生电路：根据被测电压的高低确定各段的测量范围（量程）,产生量程自动转换控制信号、超量程显示与报警信号，并控制各量程小数点的位置。

图1 数字式智能电压表电路结构方框图

(4)程控放大器与模拟开关切换电路：在量程自动转换控制信号的作用下选择不同的通道，将某个量程的输入电压放大或衰减一定比例后送入A/D转换器。

(5) A/D转换电路：将模拟电压信号转换为数字信号。

(6) 译码与显示电路：将数字信号译码后，由数码管显示出测量结果。

2 电路原理图简介

根据图1构建的数字式智能电压表电路原理［3-5］如图2所示。图中主要元器件的作用如下：

U1（LM324）为四运放IC1，U1-1/4与U1-2/4的作用是产生被测电压极性识别信号与控制U2的信号通道。U1-3/4构成程控放大电路，对被测电压进行10，1，1/10，1/100的放大或衰减。U1-4/4为反相放大器，用于调整输出电压幅度以满足A/D转换器正常工作要求；

U2（SGM522）为二通道模拟开关IC，实现正、负极性的被测电压分通道传输，以便对负极性信号实施反相处理；

U3（C4066）为四通道模拟开关IC，在量程自动控制信号的作用下，实现让不同量程的电压分通道传输，以便配合U1-3/4电压进行幅度变换；

U4（LM339）、U5（74LS05）、U6与U7（74LS21）组成自动量程控制信号产生电路。其中，U4为四比较器IC，用于确定各量程的测量范围，U5为四反相器，对高或低电平实施反相变换，U6、U7均为四输入双与门IC，通过逻辑运算获得自动量程控制信号；

图2 数字式智能电压表电路原理图

U8（C14433）为双积分式A/D转换器（又称双斜式A/D转换器），转换输出结果与输入信号的平均值成正比，对叠加在输入信号上的交流干扰有良好的抑制作用，具有零漂补偿的3位半（BCD码）单片双积分式A/D转换功能，转换速率为3～10 Hz，转换精度为±1 LSB，模拟输入电压范围0～±1.999 V或0～±199.9 mV，输入阻抗大于100 MΩ。MC14433转换结果以BCD码形式，分别按千、百、十、个位由Q0～Q3端输出，相应的位选通信号由DS1～DS4提供；

U9（MC14511B）为译码集成电路，将BCD码译码成十进制信号，控制数码管的位显示；

U10（MC1413）为7路反相缓冲集成电路，用于实现高低电平间的转换，增强对数码显示管的驱动能力。

3 电路工作原理

（1） 被测电压的Ux极性判断与变换电路工作原理：电路由2个过零电压比较器、一个反相器和双向限幅电路组成［6］，当Ux极性为“+”时，U1-1/4输出高电平，在C＋的控制下被测电压通过U2的第一通道。U1-2/4输出低电平，C―也为低电平，U2的第二通道不通；当Ux极性为“-”时，U1-2/4输出高电平，在C―的控制下被测电压通过U2的第二通道，并通过U5-1/4完成反相变换。U1-1/4输出低电平，C＋使U2的第一通道不通。V1,V2为双向限幅二极管，用于限制加到U1-1/4与U1-2/4输入端的电压幅度。

（2） 多路模拟开关和程控放大电路工作原理：电路由C4066，U1-3/4、R4～R7等组成。设R1~R3通道等效电阻为R1～3，其大小可设置为100kΩ，当B1为高电平时，多路模拟开关C4066的i1~O1通道接通，运放U1-3/4的反馈电阻R4取1 MΩ，对Ux放大10倍后送入A/D转换器的输入端。若A/D转换的电压满度值为2 V，则可测量0～±200 mV的电压。同理，当量程转换控制信号B2,B3,B4分别为高电平时，C4066对应的通道接通，当U1-3/4的反馈电阻R5，R6，R7分别取100kΩ、10kΩ、1kΩ时，R5使±200 mV～±2 V的电压直接通过，R6使±2～±20 V的电压衰减10倍后通过，R7使±20～±200 V的电压衰减100倍后通过。再将某┮宦肥涑龅缪咕U1-4/4反相放大，使与实际被电压极性一致，并可通过R16调节电压放大倍数（-R16/R15），保证A/D转换电路正常工作所需的输入电压。

（3）量程自动转换控制电路工作原理：量程自动转换电路由四4比较器U4、3个反相器（U5内）、2个四输入双与门U6与U7、分压电阻R10～R14等组成。由于设置R1～3为100kΩ，选择R8（470kΩ可调）与R9（5kΩ）使ux在R9上的分压比为1/100，经分压后加到各比较器的反相输入端。当ux分别为±200 mV，±2 V，±20 V，±200 V时，分电压值分别为2 mV,20 mV,0.2 V,2 V。同时，由R10～R14（电阻值如图2中所示）对VCC分压获得各比较器的参考电平也分别为2 mV,20 mV,0.2 V,2 V，并分别加至各比较器的同相输入端。当被电压Ux达到某量程的满刻度值时，使比较器的输出电平由高变低，通过组合逻辑电路产生量程自动控制与标志信号（高电平有效）。若Ux位于0～±200 mV，U6-1/2输出高电平，获得有效量程控制信号B1，其余B2～B3为低电平；同理，当被测电压分别在±2 V，±2～±20 V，±20～±200 V范围时，U6-2/2、U7-1/2、U7-2/2分别输出高电平，获得量程控制信号B2、B3和B4，状态转换表如表1所示。

逻辑表达式分别为：B1＝W•X•Y•Z，B2＝┆WX•Y•Z，B3＝WX•Y•Z，B4＝WXYZ。Z＝0为超量程标志信号。

（4） 被测电压极性、小数点位置与超量程的指示信号：被测电压极性显示控制信号由U1-2/4提供，用输出的高或低电平控制“-”或“+”号的显示；小数点位置控制信号由量程自动转换控制信号实现，B1的高电平用于显示测量范围为0～±200 mV的小数点位置，B2的高电平用于显示测量范围为±200 mV～±2 V的小数点位置，B3的高电平用于显示测量范围为±2～±20 V的小数点位置， B4的高电平用于显示测量范围为±20～±200 V的小数点位置，当被测量电压范围在±200 V以外时，不用小数点；超量程指示信号由B4的低电平实现，当B4为低电平时，表明被测电压超过了±200 V的最高上限。

（5） A/D转换、译码、显示电路工作原理：用U1-2/4输出的信号控制数码管最高位“g”段的亮与不亮，实现极性“-”显示。当U4的4个比较器都输出高电平量，便发生了超量程情况，可用它们产生报警与超量显示信号（本系统未考虑）。当程控放大器输出的信号加到U8的3脚，将模拟电压转换为BCD码，并由20、21、22、23脚输出，经U9译码为千、百、十、个四位十进制数，同时，由U8的16、17、18、19脚输出对应的选通信号，共同控制数码管显示测量结果。

4 结 语

本测量系统运用与门、反相器、比较器、多路模拟开关集成电路（C4066）等数字集成电路巧妙组合获得了被电压极性判断、量程自动转换、信号幅度变换、小数点位置显示控制、超量程显示与报警信号。电路结构设计看似复杂，但分立元件少，成本低。具有设置量程方便、电压测量范围宽、功能相对独立且容易扩展、工作稳定可靠等优点，值得借鉴。

参考文献

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