电磁辐射解决方案范文

导语：如何才能写好一篇电磁辐射解决方案，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。

篇1

【关键词】电磁辐射 自动化主站

大气环境中，电磁辐射普遍存在，但如果长时间生活在超标高强度的电磁辐射环境中，容易患白血病、癌症。自动化机房是自动化专业核心设备所在地，自动化人员的主站工作主要在这里进行。随着滨海电网的快速发展，自动化主站工作机房的机器设备由原来的5台变为21台，并且在不断增加中，机房环境复杂，噪音和辐射也越来越大。

1 现状分析

对机房的不同位置进行辐射强度测试，结果如表1所示。从表1中可以看出，距离服务器机柜越近，辐射就越大。

通过对国网天津滨海公司的实际情况进行调查，发现存在以下情况：

（1）自动化主站负责维护3套系统。

（2）自动化主站机房安装了服务器10台，其他系统工作站20余台。

（3）机房内设备区与工作人员维护工作台间没有任何隔离措施。

（4）自动化主站人员平均每天有5个小时在机房工作。

在这种情况下，自动化工作人员每天要面对极大的辐射量，对工作人员的身体健康将造成很大影响。因此，降低自动化主站工作环境中的电磁辐射强度成为一个必须解决的课题。

2 原因分析

针对辐射强度大的问题，对现有机房情况进行调查，研究发现：机房建设之初是为调度系统设计，服务器只有6台，随着滨海电网快速发展，系统升级，调度系统服务器增至10台，加之为了方便维护，其他几套系统的维护工作站也通过网络接入主站机房，目前机房内有各种服务器工作站30余台。机房结构已经不能满足运行要求，噪音大、辐射强度大，空间狭小，辐射强度严重超标，平均辐射强度高达97毫瓦/平方厘米。

3 对策制定与实施

3.1 对策比较与确定

通过以上分析，并结合现场的实际情况，提出了两种可选方案：

（1）将机房内的机柜更换成屏蔽机柜。

（2）将机房隔离成监控区和设备区两个部分。

如果将现有的机柜更换成屏蔽机柜，需要将现有的服务器逐屏停机，搬离，更换体后，逐个上电，这样一来自动化人员的工作量十分巨大，屏蔽机柜造价昂贵，且系统停机及启动的过程中风险巨大。

如果使用屏蔽隔断将机房隔离成监控区和设备区，安装时，系统不需停机，没有系统风险，自动化人员工作量很小，安装工作均在下班后进行，所需费用也不高。

通过优缺点比较，确定使用屏蔽隔断隔离机房的设备区和监控区的办法，使得辐射集中在设备区，监控区的辐射大大降低。

3.2 实施方案

将机房隔离为设备区和监控区，需按照以下几步实施：

（1）第一步：针对现有机房内地板下线路布置，进行设计隔断位置。

（2）第二步：委托设计，出设计图。

（3）第三步：安装、施工、测试。

4 实施效果分析与总结

项目实施之前，机房设备区与工作区之间无任何阻隔，甚至一些服务器摆放在工作区。改造后，设备区与工作区之间有一道可以屏蔽电磁辐射的玻璃墙，大大削弱了辐射强度。经过测试，工作区内平均辐射强度由原来的97毫瓦/平方厘米降到了34毫瓦/平方厘米，收到了满意的效果。

5 结语

滨海新区作为国家级新区和国家综合改革配套试验区，其迅速的发展离不开电力员工的辛勤劳动。自动化机房是自动化人员的主要工作场地，由于机房设备电磁辐射较大，对自动化工作人员的健康造成了极大影响。本文采用隔离设备区与工作区的方法，减少了工作环境中的电磁辐射量，对保证自动化工作人员身心健康起到了重要作用，为滨海新区的滕飞起到了巨大的保障作用。

作者简介

赵晶（1983-），女，硕士研究生学历。现为国网天津市电力公司滨海供电分公司工程师，主要从事电网调度自动化工作。

刘梦璇（1985-），女，博士研究生学历。现为国网天津市电力公司滨海供电分公司工程师，主要从事电网调度自动化工作。

任博强（1984-），男，硕士研究生学历。现为国网天津市电力公司滨海供电分公司工程师，主要从事电网调度工作。

梁蕊宏（1986-），女，硕士研究生学历。现为天津电力设计院工程师，主要从事电力系统设计工作。

王旭东（1985-），男，博士研究生学历。现为国网天津市电力公司电力科学研究院工程师，主要从事电力系统稳定性分析及控制、智能电网等工作。

作者单位

1.国网天津市电力公司滨海供电分公司 天津市 300450

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[关键词]FEKO 电磁兼容 仿真研究

中图分类号：U463 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0267-01

引言

本文采用FEKO软件，解决系统级电磁兼容分析，满足电缆之间，PCB与机箱之间及系统级电磁环境的要求。

1 FEKO电磁求解器

FEKO系统级电磁兼容分析提供了全面的解决方案，可以满足电缆互连网络、多PCB板与机箱系统、系统间及空间电磁环境的所有电磁问题的分析要求，能够高效地促进用户的产品研发。FEKO是针对系统的电磁兼容性能等高频电磁辐射问题开发的专业电磁场分析软件，从严格的电磁场积分方程出发，以经典的矩量法（MOM：Method Of Moment）为基础，采用了多层快速多极子（MLFMM：Multi-Level Fast Multipole Method）算法在保持精度的前提下大大提高了计算规模（专门针对电大尺寸的高频电磁问题）及计算效率；并将矩量法与经典的高频分析方法（物理光学PO：Physical Optics，几何光学法GO：Geometric Optic，一致性绕射理论UTD：Uniform Theory of Diffraction）完美结合，从而非电磁兼容-EMI/EMI、开域的辐射等领域的各类电磁场问题。此外，FEKO软件混合了有限元法（FEM：Finite Element Method），能更精确的处理多层复杂电介质、生物体吸收率的问题。

FEKO作为系统级电磁兼容分析软件自身包含了强大线缆分析模块。另外，FEKO与PCB板级的电磁兼容软件具有开放的接口。支持导入PCB板级分析软件计算的近场数据导入，支持测量设备测试的近场数据导入。因此FEKO软件与第三方PCB分析软件形成了完整的电磁兼容分析方案，能够完成复杂线缆束电磁兼容分析、电路板机箱系统电磁兼容分析、机箱屏蔽效能分析、系统级电磁环境分析等各种电磁兼容问题。

2 FEKO软件的主要功能

FEKO通过MLFMM、MoM/PO、MoM/UTD、MOM/GO、FEM/MLFMM等从算法上提供了电大尺寸问题求解的多种途径。

* 强大的并行求解能力

EMSS公司从成立之初就一直致力于FEKO并行算法的实现及优化。FEKO提供优良的并行计算能力（MOM并行、MLFMM并行、高频计算并行等），进一步提升了计算规模，提高了计算的效率，以舰船电磁分析为例测试了多层快速多极子的并行，并行效率达到80%以上，而且在高到32个CPUs的情况下，并行效率没有明显下降；

FEKO具有卓越的并行计算能力，对于电尺寸特别巨大的工程问题，除了上述的各种解决方案之外，还可以利用并行计算进行处理。上图是用MLFMM分析一船舶模型，230λ（长） 、14λ（宽） 、22λ （高）共计318万未知量。

FEKO 软件基于OpenMP技术支持共享内存的并行和基于MPI/OpenMP技术支持共享内存与分布式混合并行计算；OpenMP并行技术加速了MoM矩阵的求解。

* 不同的问题采用不同的方法

FEKO以矩量法（MoM）和多层快速多极子方法（MLFMM）算法为核心，引入物理光学法（PO）、一致性绕射理论（UTD）、有限元（FEM）、几何光学法（GO）以及多种混合算法来高效处理各类不同的电磁问题。

* FEKO具有良好的优化设计能力：

FEKO基于多种经典及最新的优化算法（如单纯形法、共扼梯度法、遗传算法、粒子群优化算法等） ，用户可以指定优化目标，针对增益、辐射方向图、近场场强大小、阻抗系数、反射系数等进行优化分析，达到分析设计一体化。

* 自适应频率采样宽频分析：

FEKO独具特色的自适应频率采样（AFS）技术使其具有快速而精确的扫频计算能力。该技术利用有理样条函数来自动选择扫频计算的采样点，采样点的梳密分布与响应曲线直接相关（比如，在谐振频率处会自动增加采样点），在同等精度下，该技术极大地减少了扫频分析的计算时间。

* 利用近场等效、远场等效方法来模拟辐射源；（这些近场、远场等效源可以来源于FEKO或其他软件仿真计算的数据，

* 非辐射网络的联合计算：

FEKO软件支持场、路联合计算，对于非辐射电路部分如果是包含非线性器件（如放大器、混频器等）可以采用ADS、Microwave Office等射频电路分析软件来分析，如果是由线性器件组成的无源电路（如匹配电路、滤波器等），可以采用FEKO软件来分析，得到电路的S、Z、Y参数文件，在FEKO中可以直接读取电路的S、Z、Y、Spice等参数文件，把非辐射路网络和辐射单元联合起来进行总体分析。

* 二次开发功能：

在建立FEKO项目文件时会自动生成脚本命令流文件，也可以单独建立或编辑脚本命令流，FEKO的脚本命令流编辑器（EditFEKO）提供循环和分支控制语句，能够输入自定义的函数、读入文件数据或进行计算过程的程序化运行；开放的输入输出文件，可以被Matlab、Frotran、VC等调用；

* FEKO支持分布式内存和共享式内存并行方式，提供了单机多CPU并行、多机网络并行等程序版本，以满足工程实用需要。同时FEKO具有优异的并行计算效率。

3 机箱电磁屏蔽性能分析

实际的电子对抗、电台通讯等系统都工作在特定的电磁环境之中，在实际情况中，为使机箱内设备不受外界电磁环境的影响而正常工作，就对箱体的电磁屏蔽性能提出了较高的要求。

应用FEKO软件，能够考虑在不同方向、不同极化形式的电磁波照射下（或者设置其它特定的复杂电磁环境），箱体的电磁屏蔽性能；分析系统的抗干扰能力；并可以考虑不同的箱体开孔以及屏蔽设施对系统电磁屏蔽性能的改进及影响。从而能够指导工控机箱设计，并分析，使机箱屏蔽性能达到相应的国、军标要求。

4 机箱内电子设备之间的EMC/EMI分析

电磁兼容的另一方面，就是分析一个系统内部的EMC性能。在电子机箱内部，通常会存在多块PCB板等设备，对每一个电子设备而言，都会有能量的辐射，并同时都受它所处电子机箱空间的电磁环境影响。要是每个电子设备都能正常工作，需要多个电子设备之间有好的电磁共容性。因此需要对多个电子设备之间的EMC问题进行分析，从而确定其间相互影响是否在可接受的范围内，或者调整各电子设备的空间位置，使设备间的影响最小。

5 线缆束辐射与抗干扰分析

在分析线束之间的信号耦合方面，FEKO软件也有自身的特性。辐射和抗干扰有如下特点：支持任意线缆截面形状；可计算电缆辐射，需添加电压源激励；采用新的MTL/MoM混合技术；加载可支持串联/并联RLC电路；与CADFEKO无缝集成，在图形界面中完成所有操作；新增三种方法的屏蔽层支持，实体屏蔽层，编织网屏蔽层，根据测试数据和数据卡定义屏蔽层。

6 结束语

本文通过对KERO电磁求解器的分析，采用了建模及仿真计算的方法，对机箱电磁屏蔽性能、机箱内电子设备之间的EMC/EMI、电子设备屏蔽特性、电磁泄露、复杂机箱的EMC、线缆束辐射与抗干扰及线缆间干扰等进行了解析，得到了各仿真特性及效果图，为产品研发提供了依据，在缩短周期及减少费用方面有着积极作用。

参考文献

[1] David M Pozar著.微波工程（第三版）[M].张肇仪，译.北京：电子工业出版社 ，2006.

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关键词： 电磁环境 虚拟仪器 多信号模型

历来，善于指挥作战的将帅都高度重视对战场中“势”的运用和把握。孙子曰：“故善战者，求之于势，不责于人，故能择人而任势。”在目前复杂的环境中，电磁领域是看不见的。电磁环境成为人类生存环境的新要素，认识、把握和利用电磁态势成为信息化的必然要求。电磁态势是指在特定的时空范围内，电磁设备的配置、电磁活动情况及其变化所形成的状态和形势，这种态势在实际中是看不见、摸不着的。现代环境中电磁态势瞬息万变，为有效控制战场，利用已有侦察数据，可视化地显示出不可见的电磁态势十分必要。

一、提出的方案

电磁环境三维仿真系统利用三维GIS技术、计算机图形学技术对真实地理环境中的电磁态势进行空间域和时域的绘制，并将其嵌入利用OSG搭建的三维虚拟战场环境中，使现代战场中的各武器系统、通信系统、雷达系统等发出的强度、频率不同的电磁信号及电磁信号的相互作用的结果可视化地表现出来，实现虚拟现实中电磁态势的三维可视化。

图1 电磁环境可视化表现内容

利用数字高程图和卫星图片，制作三维GIS地图。既包括高山、丘陵、沙漠、平原、海岛、海洋等各种地理环境的可视化，又包括云、雨、雾、风、雪等各种气象条件的三维可视化。

三维视景引擎的目的是对作战实体、以地形地貌、气象和电磁环境为主的战场环境进行渲染和表现。目前主流的三维渲染引擎包括：OpenGL，DirectX，OSG，Vega Prime等。基于Open Scene Graph的三维电磁态势显示系统，首先要求制作一个虚拟作战实体模型，尽可能地接近现实的样式。作战实体模型的制作属于三维建模范畴，场景中的物体多为直线条的组成，结合3DSMAX2009的特点，采用多边形建模，它简单、编辑灵活，对硬件的要求很低，而且几乎没有什么模型是不能通过多边形建模完成的。

其次建好作战实体模型后，配置基于Open Scene Graph三维引擎程序的环境，包括系统环境的配置和VisualC++2010的配置，后编写基于漫游程序代码，载入建好的作战实体模型，达到虚拟漫游功能的相关要求。

三维GIS技术可以通过地形的模拟变换改变虚拟战场的环境，让受训人员在不同的场景中体验不一样的作战环境，从而为实地战场做好充分准备。另外，GIS技术在电磁辐射源相关空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示等方面也起到了不可替代的作用，并且在战场电磁态势可视化和进行电磁态势评估方面具备广阔的应用前景。

在技术手段上，本项目可以利用高清卫星图片、高分辨率DEM数据、二维矢量数据等信息资源，基于三维GIS引擎，创造出包含地形地貌和常规地理信息的三维地理战场环境。为便于为上层应用提供灵活的地理环境背景支撑，可以采用LOD模式，分类、分层组织管理地理要素，实现各地图图层动态加载、显示和隐藏的灵活控制。

三维GIS面临的最大难点是海量数据处理。由于地理数据量相当庞大，因此现实中开发人员会对海量数据提出一些比较完善的解决方案，促进图形学相关软件与硬件不断相结合，完成人们假想的比较完善的海量数据解决方案。由于Open Scene Graph的各种优异特性，因此，如果使用它解决海量数据问题，那么基于Open Scene Graph便是非常理想的虚拟现实漫游系统。海量地形数据往往分为两个部分：一个是大高程图，另一个是大纹理。如何处理高程图与纹理成为解决海量地形数据问题的关键因素。一种理想的解决方案可以描述如下：当场景中需要显示某一块地形时，就载入内存，渲染输出；当场景中的地形从显示到不显示时，所占有的内存会立即得到释放；远处的场景是模糊的，在近处是清晰的才会有适当大的开销。

二、仿真结果

1.地理GIS

使用OSG完成上述解决方案，这样OSG就具备了处理海量地形数据的能力，海量地形据的瓶颈被打破后，OSG引擎的优势便会更加明显。采用OSG最终开发的三维GIS如图2所示。

（a）全球三位GIS图全景 （b）山区GIS

图2 OSG制作的三维GIS效果图

2.电磁环境

理论上，雷达的探测空域由雷达方程决定。图中给出了某雷达的作用区域图。我们这里采用环形网状的曲线表示雷达的作用区域边界。当目标（飞机）处于曲线所构成的曲面内时，雷达可以探测到目标；当目标处于曲面以外时，雷达“看不到”目标。

当雷达受到某个方向的干扰时，会产生探测空域上的凹口（图3），给出了雷达受到干扰之后的探测空域。图中的凹口处表示探测距离的缩短。在绘制探测曲线时，这里采用经纬度的方式分别进行绘制。雷达探测曲线采用环形网状表示。

图3 地面雷达探测区域

参考文献：

[1]Junfeng Yao，Chao Lin.Path Planning for Virtual Human Motion Using Improved A*Star Algorithm[J].Information Technology：New Generations（ITNG），2010 Seventh International，2010，1154-115：8.

[2]Xin Tan，Dingfang Chen.A Hybrid Approach of Path Planning for Mobile Robots Based on the Combination of A CO and APF Algorithms[J].International Workshop on Intelligent Systems and Applications，2009.5：1-4.

[3]LONG Bing，GAO Xu，LIU Zhen.Hierarchical Modeling Method for Multi-Signal Model Based on Visio Control Component[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China.2012，3，Vol（41）2：259-264.

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关键词：LIN接口；AMl3062x；步进电机；混合信号；ASSP

汽车制造商致力于在每种新的汽车设计中扩大电子控制的使用。在崇尚实用和经济的汽车市场上，相对于机械系统，电子控制的优势在于由更简易快速的装配实现成本降低，而重量的减轻则大大减少了燃料成本。品牌汽车的重点在于提供先进的功能并提高乘客的舒适度，让产品与众不同，并保证利润。

这种趋势要求对汽车装配线的基础设施进行根本改变，例如重新设计。传统的点对点配线方式，由于电子子系统数量不断增加，会很快变得沉重而复杂，难以承受。

更重要的是，与大量制动器的中央控制有关的软件开发工作变得尤其复杂和费时，这就要求设计师开发出可靠的软件。另外，中央控制器和单独的子系统之间复杂的信号联系，例如对大量电子电动机的PWM控制，会导致高度电磁辐射，造成困难的辐射抑制，这在汽车整体基础上解决将会非常昂贵。

将更多智能转向单独的子系统，会减少很多汽车配线和信号传输，也会减少汽车中央控制器负荷。验证和确保软件能够运行多个功能组合是一个冗长的过程，需要花费很多工程设计时间。另外，不同种类的电缆树的开发、制作和安装，以及为每一个电机进行的额外的点对点配线，会很快带来更多重量和成本。由于控制板和电机之间高密度的信号传输，电磁辐射也会开始增多。

另外一个模块化和容易实现的解决方案，是将数码控制融合到一个单片集成或多芯片电机驱动器。增加或减少一个电机变得更加容易，只需要相应增加或减少电机驱动器芯片或模块。然而，这需要改变板块设计，这个解决方案没有减少控制板和电机阵列之间配线的复杂性。因此，如果要解决成本和电磁问题，就需要另外的解决方案。

将更多智能向电机点转移，采用电机一体化模块，这个模块包含接口、控制器和驱动器以及电机本身组成一个独立的单元，如图1所示。

这样可减少控制板的装载量，只包含处理器和一个总线接口，就像三线LIN总线那样。LIN已经被汽车电子集成商广泛使用，以减少汽车配线的复杂性和信号传输。作为一种业界标准的互连解决方案，可以采用标准的LIN接口以及模块内部的控制和驱动功能，来支持大量的机电一体化模块在汽车上应用。

额外增加一个电机，只需简单地将电机作为一个完整的机电一体化模块连接到总线上。这不仅解决了软件复杂性、EMI和分级性，而且允许汽车模块供应商向汽车制造商客户交付“现成套装”模块。因此，电子系统的集成变得更加直接，为新车型和现有车型的改进获取市场利益创造宝贵的时间。子系统销售商也可以创造新的功能，将IP嵌入到模块中去，这样就能实现与众不同，并且保护他们在产品开发中的投资。

通常和LIN网络连接的汽车电子模块包括安装在门上的车窗、门镜和门锁的驱动、电子座椅调节、顶灯定位系统、温度控制电机和风扇。大多数这些应用都要求在一维或几维内进行控制。为了实施一个机电一体化解决方案，系统集成商不仅需要成熟的LIN接口IP，还需要带有集成电机驱动功能的可配置电机控制、CPU和存储子系统的集成，以及适用于汽车额定电压的电力电子技术。

图2显示集成了总线接口功能块和机电一体的电机控制器解决方案。LIN接口接收高电平的电机驱动和位置命令。智能电机驱动功能使必要信号从一个电机移动到另一个电机。具体的执行可能需要一个状态机、微步进电流查找表和电流控制器，能够由设计者设置参数，以满足具体的系统要求。除了接口和控制功能，还必须使用其他的功能块，例如步进电机控制所需的稳压器、电荷泵以及电机驱动MOSFET。一个智能的电力技术，可以将所有这些模块合并成单个集成解决方案，快速地集成到电机组件中去。

这种方式也可以在硬件中采用更加复杂的电机控制功能，例如电流整形。如果独立设计出一种步进电机控制器，设计者通常会希望采用他们自己的电流整形来支持微步进“向前”、“慢速衰减”、“快速衰减”和“混合衰减”模式。另外一个对步进电机操作有关键影响的设计是确定PWM频率。如果频率设定过高，就有可能导致过热。另一方面，如果频率过低，驱动器就会产生可听见的噪音。设定合理的频率取决于包括供应电压、常用电流和操作温度在内的操作条件。如果应用的是汽车机电一体化模块，这些都可以精确地得到预测。假定典型值，计算出一个最佳PWM频率约为22kHz。因此，在硬件中固定PWM频率是可行的，这样能节省外部的器件。其他在硬件中可能有用的功能，如可以最大化可靠性、减少组件数量以减少外部二极管或肖特基器件装置，以及片内电流感测都集成在一颗芯片中。片内电流感测允许单片集成控制器IC独立回应命令，该命令由设定电机电流的LIN总线接收。

通过在硬件中采用必要的步进电机控制，图中显示的电容成了唯一需要的外部元件。对电子子系统的销售商来说，这个流线型硬件集成减少了软件设计，允许开发者集中精力在应用设计层面上，增加独特功能和成本效益。AM]已经采用这种方法，为LIN连接的汽车机电一体化模块设计了一个单芯片步进电机控制器。

AMl3062x就是一个使用AMI的智能功耗技术，即智能接口技术(I2T)制造的单芯片集成IC。22T可以在一个单独的IC中实现低压、中压和高压电路集成、高精度模拟电路、非易失性存储和一些中等复杂的数字电路。如图3所示，在这个器件中。两个H桥MOSFET驱动器，都使用了40V的低漏－源电阻RDS(ON)晶体管，能够满足高达800mA的电机电流要求。

支持智能功耗技术的开发工具，也让工程师有了足够的灵活性来设计定制的电机控制总线命令。这些可以用于加速应用开发，以及减少总线的内部信号传输。

使用标准产品的机电一体化

需要更高电机驱动要求的模块，可能雷要额外的外部MOSFET，可能会使用I2T集成的MOSFET作为前级驱动。另外，一个要求更复杂的信号传输的模块可能需要一个微处理器。使用标准的8、16或32位处理器，结合基于标准数字组件和电力电子的智能电力或分离解决方案是另一种选择。

更高程度的集成和智能

另一方面，片上系统(SoC)解决方案提供了最大的可靠性、组装简便性、更低成本的材料和供应的连续性。需要一种能够支持嵌入式微处理器、高精度模拟的复杂数字电路和高压功能的工艺。例如，BCD(Bipolar CMOS DMOS)工艺允许用数字CMOS电路集成微控制器核、芯片内存储以及采用半桥或全桥高压电机驱动器的独立DMOS晶体管。BCD工艺的优点，包括最大的DMOS晶体管的额定电压，以及芯片内存储器和处理器内核的容量。为了达到14V和将来42V的汽车电子供电标准，DMOS晶体管就应该调整到80V。

一个例子是，AMI的BCD工艺采用了0.35um技术的数字CMOS电路，能够使用一系列内核为32位的复杂处理器，例如ARM7TDMI。还有OTP存储器，用于代码存储的64kByte嵌入式闪存和／或1kByte的数据EEPROM。芯片内高精度模拟电路，包括光带隙基准、ADC和DAC，以及包括LIN控制器在内的数字IP，能够简化一级供应商的开发过程。

多芯片模块解决方案

另外，制造多芯片模块、综合使用智能功耗、数字和模拟技术，让设计者获得更多自由度，能够创造出适用于复杂的多维解决方案的、拥有更大存储容量更灵活的处理子系统。还可以使用更小的设计规则来制造CPU子系统，虽然需要更高的工艺成本，但更小的芯片尺寸也能减少实际成本。

然而作为机电一体化模块的一部分，组装一个多芯片解决方案不是一件简单的事情。为了满足汽车质量和可靠性标准，需要采用严格控制的系统封装(SiP)技术，它是QS9000认证的封装。因此，系统集成商必须在多芯片方式更大的灵活性和可靠性风险、更多的SiP开发和组装之间取得平衡。

散热对系统分割和封装的影响

特定机电一体化解决方案的最佳配置，必须将电机产生的热量、RDS(ON)产生的热量以及电机驱动器功率MOSFET内部的开关损失考虑在内。

因此单芯片集成的使用，会使包括MCU和存储在内的数字电路超过制造商建议的最高工作温度。一个潜在的解决方案是提高数字工艺的工作温度。另一方面，使用更先进的封装技术，通过对隔离的DMOS晶体管的散热，消除热量在SoC衬底中的积累，也可能会有效防止过高的温度毁坏数字电路。在实际应用中，两种技术结合使用可能会更有效。

结语

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【关键词】控制；转换；束流；过载；稳定性

1.引言

电子加速器作为工业化设备，已经在各个领域得到广泛的应用，它的内部控制电路运行在强磁场[1]空间，该磁场对电子束流[2]控制系统产生电磁弧光放电干扰，严重影响控制电路运行的稳定性[3]，造成原高压端控制组件VFC32的损坏。因此；就控制系统电路进行讨论，主要从电路的抗电磁干扰、弧光放电冲击；以及高压控制电路的稳定性出发，对系统模块电路进行解析设计。

2.电压频率转换电路的分析设计

3.电子束流过载、短路保护电路解析设计

在加速器电子束流控制系统电路中，电流过载或短路时会引发系统控制电子束射流的不稳定，因为控制端稳定体系与电子束流形成闭环调节系统，在射流过程中电晕打火所形成的弧光放电；呈现电流过载或短路现象，造成稳压电路中的器件损坏。在强束流的状态下，回路短路就会造成负载电流增大，那么电子束流也随之增大，加速器的调节系统滞后于电子束流的瞬间变化，此时能量转化就会下降，将引起聚焦电磁减弱，束射流出现散焦现象，散焦束流射向真空管壁，引发管内真空度下降，形成管内高压电晕打火并且呈现弧光放电，以至造成电子束流管的损坏，为了避免这种现象的发生，实时输出保护是不可缺省地环节。

4.结束语

本文是根据大功率电子加速器束射流控制系统现场的运行情况，以控制系统中的频率转换、过载短路保护电路作为解析对象，通过对所选型的电路分别进行分析计算，主要是围绕着电子枪注入系统束流控制电路的抗电磁、弧光放电干扰；系统控制的稳定性展开。电子束流稳定性控制全文分为两部分，第一部分为；稳压源、光电转换电路的设计，第二部分为；频率转换、短路保护电路的设计。全文都是针对加速器容器内部的电磁辐射干扰、电晕及弧光高压放电现象，提出具体的解决方案，对改造后的系统回路控制提出整体要求，即：高压电子束流系统控制是以稳定的抗电冲击、强电磁干扰为主。解析设计加速器电子束流稳定性控制的主导思想是：以稳定可靠、抗电干扰，并且调控高压电晕及弧光放电为主，着重于解决工业现场运行中存在的实际问题。在设计方案中没有追求高集成的电路形式，采用分立器件设计，虽然分立电子元器件存在特性差异，但是；这种差异完全可以通过电路调试得以消除，发挥分立电子器件在高电压、强磁场中的抗电冲击的特征。通过对加速器控制系统的试验、调试运行得以证实；电子束射流的稳定性或抗干扰能力都具有很大提升，能够满足现场工业标准化的使用要求。

参考文献

[1]刘进，陈永光，谭志良等.静电放电电磁场的特性及分布规律[J].高电压技术，2012，38（2）：435-443.

[2]王小霞，赵青兰，廖显恒等.一种用于重离子加速器电子冷却装置阴极的研制[J].电子与信息学报，2010， 32（12）：2999-3002.

[3]佟强，张冬来，徐殿国.分布式电源系统中变换器的输出阻抗与稳定性分析[J].中国电机工程学报，2011， 31（12）：57-64.

[4]杨毅明.数字信号处理[M].北京：机械工业出版社， 2010：第四章，第十章.

[5]姚立红，李俊民.基于混合观测器的非线性系统的脉冲控制[J].电子与信息学报，2011，33（8）：1903-1907.

[6]杨帮文.新型光电器件与光电辅料应用手册[M].北京：机械工业出版社，2008：第二章，第十章.

[7]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].北京：高等教育出版社（4版），2006：第七章，第八章.

[8]李宏，王崇武.现代电力电子技术基础[M].北京：机械工业出版社，2009：第一章第七节.

基金项目：中国同位素与辐射行业协会（2002 BA406B01）。

作者简介：

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关键词：电磁兼容屏蔽接地抗干扰

中图分类号：TN973.3 文献标识码：A 文章编号：

引言

地铁车辆采用直流供电系统, 并把钢轨作为回流排,直接连至牵引变电站。地铁运营时, 供电系统回流路径如，图1 所示: 牵引变电所正极—接触网—受电弓

—车辆负载—轮对—轨道—地下回流线—牵引变电所负极。

车辆内部电子设备的增加, 不仅使地铁车辆内部设备布局十分密集, 也使车内的电磁环境变得复杂, 整列车的电磁兼容问题也成为很重要的问题。为了保证地铁车辆上的电气设备正常工作和人身安全, 以及考虑到整车的电磁兼容性能, 必须将地铁车辆上的电气、电子设备进行接地。由于车辆底架、车顶上的众多设备工作电压多为1 500 V 、380 V，牵引箱、电子柜等设备内的电力电子是车辆电磁兼容的主要干扰源, 而这些箱体的金属外壳接地起到一个大的“屏蔽罩”的作用, 可减少射频干扰，但对于车辆上的弱电系统来说还是有很强的干扰，所以对于传输客室LCD电视画面信号的电缆有很高的抗干扰能力要求。

1.屏蔽接地分析

1.1接地保护

保护接地是为保障人身安全、防止直接/间接触电而将设备外露可导电部分进行的接地，同时也为防触电防雷对人及设备造成的伤害。

1.2保护接地的功效分析

整列车的等电位连接有利于提高通信设备工作时的信噪比, 有效改善通信质量。车体等电位连接可使整个通信、信号系统接地阻抗减小, 为有用信息提供了一个良好的参考面。如果接地体出现短路或雷击电流时, 屏蔽层两点接地的电缆两端电位不同, 屏蔽层内就有电流流过, 屏蔽层本身将形成一个很大的干扰源。因此整列车的等电位连接, 可防止两端接地的电缆屏蔽层过流, 使信号传输过程中不会出现干扰。机电设备接地是最基本的安全用电措施, 接地线为静电、漏电及雷击电流提供引流通道, 从而保障人员安全和设备的正常工作牵引箱、电子柜等设备内的电力电子是车辆电磁兼容的主要干扰源, 而这些箱体的金属外壳接地起到一个大的“屏蔽罩”的作用, 可减少射频干扰。

1.3屏蔽接地

屏蔽电缆是将被保护线外包裹一层屏蔽金属网, 其中小部分电磁能通过屏蔽体内部涡流损耗转变为热能,而大部分则通过屏蔽体的接地点将其感生电流引入大地, 所以电缆屏蔽层须接地才能起到屏蔽的作用。根据信号频率的不同, 屏蔽层的接地方式有所不同。屏蔽层只要接地就能对电场产生屏蔽, 而只有双端接地且频率较高时才能对磁场产生屏蔽效果。屏蔽层两端接地具有磁屏蔽作用, 如果f >1 M H z,车辆D C 1 500 V 供电回流示意图于高频集肤效应噪声电流只在屏蔽层外表面流动, 磁屏蔽作用将加强。地铁车辆内的信号线多为屏蔽电缆。频率较低时, 电缆屏蔽层只需单端接地。如车辆音频系统的各通道信号频率大多在1 M H z 内, 属于低频范围。若屏蔽层两端接地, 将形成地环流, 且将在屏蔽层形成磁场, 干扰被屏蔽的导线, 引起噪声干扰。频率较高时( f >1 M H z) , 屏蔽电缆的阻抗不能忽略,如果只在一端接地, 将迫使噪声电流在屏蔽层上产生压降使各点电位不同, 从而影响屏蔽效果。所以屏蔽电缆需要两端接地, 如车内M V B 双绞线屏蔽层两端接地保证良好的屏蔽效果。

2.电磁兼容性及抗干扰

2.1定义

国际电工委员会标准IEC对电磁兼容的定义是：系统或设备在所处的电磁环境

中能正常工作，同时不对其他系统和设备造成干扰。

2.2对LCD播放画面的主要干扰来源

2.2.1来自空间的辐射干扰

空间的辐射电磁场（EMI），主要由电力网络、电气设备的暂态过程、雷电、

无线电广播、电视、雷达、高频感应加热设备等产生，通常称为辐射干扰。其分布极为复杂的电磁场大小特别是与频率有关。

2.2.2来自信号线引入的干扰

控制系统连接的各类信号传输线，除了传输有效的各类信息外，总会有外部

干扰信号侵入，信号线受空间电磁辐射感应的干扰，即信号线上的外部感应干扰，这是很严重的。

2.2.3来自接地系统混乱的干扰

系统正确的接地，是为了抑制电磁干扰的影响，又能抑制设备向外发出干扰；

而错误的接地，反而会引入严重的干扰信号，使车辆上整个的PLC系统无法正常工作。控制系统的地线包括系统地、屏蔽地、交流地和保护地等。这样会引起各个接地点电位分布不均，不同接地点间存在地电位差，引起地环路电流，影响系统正常工作。

屏蔽层、接地线和大地也有可能构成闭合环路，在变化磁场的作用下，屏蔽层内会出现感应电流，通过屏蔽层与芯线之间的耦合干扰信号回路。若系统地与其它接地处理混乱，所产生的地环流就可能在地线上产生电位分布，影响PLC内逻辑电路和模拟电路的正常工作。PLC工作的逻辑电压干扰容限较低，逻辑地电位的分布干扰容易影响PLC的逻辑运算和数据存贮，造成数据混乱、程序跑飞或死机。模拟地电位的分布将导致测量精度下降，引起信号测控失真和误动作。

3LCD画面干扰整改措施

3.1现象及原因分析

沈阳地铁在试运行初期23组列车大部分客室LCD电视图像中出现的黑白横纹

与滚动、竖条、雪花噪点、视频不能控制等现象。这是典型的电磁干扰现象，厂家在装配整套设备时，对与LCD有关的视频连接线都做了接地，以消除车内的电磁环境带来的电磁干扰，但效果不是很好，鉴于此在后来的整改项目中我们采取了以下的解决方案。

3.2整改措施

a.重新制作与LCD电视有关的视频连接线的接地线，包括LCD屏6P WAGO及接地

线、视频分配器哈丁及接地线；

b.接地方式由原来的浮地方式改为直接接地方式；

c.工艺上要求将原来的接地线从线缆里分离出来，再用绝缘胶带缠好后接到

相应的接地线焊圈上。

图1 连接LCD屏6P WAGO及接地线图2 连接视频分配器哈丁及接地线

3.4结论

采取上述整改后，LCD电视播放画面清晰完整，解决了画面黑白横纹与滚动、

竖条、雪花点的现象，可以说视频连接线的接地线直接接地后有效的抑制了电磁干扰。

结束语

随着电力电子技术的发展, 作为强电和弱电集成的一体化系统, 地铁车辆的

电磁环境日益复杂。而地铁车辆接地可以为漏电电流、雷击电流、系统内的电磁干扰提供引入大地的通路, 从而保证设备正常工作和车辆安全运行。所以车辆的接地无误是保证整车电磁干扰的一项重要指标, 也为旅客提供一个优质乘车环境。

参考文献

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（中原工学院信息商务学院，河南 南阳 451191）

【摘　要】PLC也可称为可编程控制器，随着科技的发展以及在工业化进程不断加快的背景下，已经逐渐成为了自动控制系统的核心部件，而且可编程控制器在电厂中的应用也十分普遍。随着眼下电厂的不断发展，可编程控制器的地位也逐渐升高，对电厂的运行起到了关键作用。然而可编程控制器受到的干扰也不少，所以对电厂PLC应用中的抗干扰技术的研究显得尤其重要。对可编程控制器受到的干扰以及具体的解决方案来进行了仔细研究与探讨，以帮助电厂的正常运转。

关键词 可编程控制器；抗干扰技术；电厂PLC

目前可编程控制器（PLC）已经广泛应用于冶金、轻工、矿业、机械等方面，尤其是在电厂方面的作用非常重要，是因为可编程控制器具有可靠性高、抗干扰能力强、编程简单、使用方便、通用性好、体积小、设计以及施工投产周期短等特点。可编程控制器（PLC）是专门为工业控制所设计的，虽然在制造的过程中采取了很多抗干扰的措施能够让系统在的整机在平常的工作环境下运行几万小时。但是，可编程控制器（PLC）的缺点是如果遇上了恶劣的工作环境（温度与湿度都过高，冲击和振动都过强）下，会影响到整个系统的运行，倘若再加上外部的干扰过大，严重点会导致整个系统的崩溃，在当前用电不均以及电力需求已经远远过大的矛盾下，如何采取相应措施研究出电厂PLC应用中的抗干扰技术使我们的工作与生活更加美好的这件事是我们当前最迫在眉睫的事。

1　可编程控制器（PLC）的干扰来源

可编程控制器（PLC）的主要干扰因素来自于工作的环境的影响，因为工作的环境常有电流或者电压的巨大变化，在此情况下就会受到可编程控制器（PLC）的干扰。主要的干扰有以下三种：辐射干扰、传导干扰以及信号线和硬接线与可编程控制器（PLC）的连接。辐射干扰主要是由电缆的布置不规范而引起的；传导干扰主要是由可编程控制器（PLC）连接了电源和信号引起的，但是这种干扰是普遍存在的；信号线在输入信息之后，也会夹带着干扰信号会引起接地系统的干扰[1]。如果按照干扰产生的原因来分的话有高频振荡噪、浪涌噪声、电噪声等三大类，按照干扰的的波形、性质不同分为持续噪声、偶发噪声，其主要模式是共模干扰以及差模干扰。共模干扰主要是由于电磁辐射和电位差两者一起作用而引起的，其后果是能够造成可编程控制器（PLC）的损坏；差模干扰主要是因为不平衡电路的转换以及空间电磁场信号的耦合造成的。

2　干扰途径

可编程控制器（PLC）受到干扰的主要途径是：空间传播、输入和输出线以及电源线等。，可编程控制器（PLC）在空中的干扰主要是静电感应和电磁感应的形式出现，会导致系统出现操作错误的现象发生；当可编程控制器（PLC）的输入输出线受到干扰之后会出现输入输出控制紊乱等现象产生；可编程控制器（PLC）在受到电源线的干扰之后供电质量变差，可编程控制器（PLC）的控制力度就会减弱。干扰现象有以下三种：（1）模板内部互相干扰。输出时断断续续，而且输出点隔离熔丝不符合相关规定，内部元件有磨损现象发生。（2）安装失误造成的干扰。主要是由于通讯网络的安装错误而导致的：电讯两端接地、主站和远程站连接相反。（3）辐射干扰。若干机构停止运行，在排除上面所讲的两个因素之下，观察到信号上面的反馈点对系统产生了干扰[2]。

3　电厂PLC应用中的抗干扰技术

通过对干扰源的分析以及现象的产生等，我们可以具体根据以下三个方面来提高系统的干扰能力，他们分别是：提高装置、抑制干扰源、切断干扰的传播途径这三个方面。而在我国通常采用的干扰技术主要有：（1）通过优化接地来减少干扰；（2）采用隔离技术来干扰；（3）提高外围设备的性能来减少干扰；（4）通过软件方式来减少干扰。

3.1　硬件方式的干扰技术

（1）抑制电源的干扰。在进入可编程控制器（PLC）之前加上屏蔽隔离变压器，另外，还可在电源谐波严重时加上滤波器，过滤掉许多受干扰的信号[3]。（2）抑制外围设备的干扰。首先对可编程控制器（PLC）输入与输出端子的保护（在输入信号或者输出驱动的负载是感性元件时，对于交流电路而言在两端并联阻容吸收电路，而对于直流电路而言应该在两端并联续流二极管）其次是对输入与输出信号的防错（输出元件为晶体管而外部负载很小的情况下会导致输入与输出之间的错误，在此情况下应该在输入与输出端并联旁路电阻），然后是漏电流（在可编程控制器输入端子上接一旁路电阻，也可在输出端并联一旁路电阻）、浪涌电压（采用交流负载或者直流负载的方法以吸收感性负载产生的浪涌电压）、冲击电流（为了保护输出模块，在可编程控制器输出端时并接旁路电阻或者与负载串流限电）。（3）抑制电磁的干扰（电磁的干扰是有差模干扰和共模干扰两种：差模干扰主要由空间电磁场在信号间耦合感应及由不平衡电路转换成共模干扰所形成的电压，这种电压叠加在信号上，直接影响测量与控制精度；共模干扰是是信号对地的电位差，主要由电网串入及地电位差和空间电磁辐射在信号线上感应的电压迭加所形成）。（4）在安装中的抗干扰措施（可编程控制器的外部要有可靠的防水系统，以防止雨水进入，造成机器损坏；整台可编程控制器要远离发热的电气设备或其它热源，并放置在通风良好的位置上；滤波器、隔离变压器应设在可编程控制器控制柜电源进线口处，不让干扰进入柜内，或尽量缩短进线距离）。

3.2　软件方式的干扰技术

（1）软件滤波。对于模拟的信号采用软件滤波的措施，因为目前的可编程控制器（PLC）的编程大部分都支持结构化文本编程方式，可以很方便的完成编制的程序，达到滤波的效果。（2）延时确认。在开关输入量的时候，可以采用软件延时等方法，对同一个信号做两次或两次以上的读入，在结果一致的时候才确认其输入有效[4]。（3）封锁干扰。有些干扰是可以预知的，常常会因为可编程序控制器在输出命令时产生电弧、火花等干扰信号，在这些信号的干扰下会导致可编程序控制器接收不正确的信息。在适当延时、干扰消除之后可以对其进行解封。

4　结束语

可编程序控制器（PLC）是个不容易忽视的问题，在综合考虑各方面的干扰因素之后，对具体情况具体分析，从而找到正确的解决办法，使电厂的工作系统得以持续运行。

参考文献

［1］杨柳,王存旭,丁鑫,李帆.330MW火电机组RB全自动控制策略及试验[J].沈阳工程学院学报:自然科学版,2015(01).

［2］和慧勇,田文华,贾予平,叶洲,庄祥君,何磊,王磊.凝结水精处理运行优化技术在1000MW机组上的应用[J].热力发电,2014(12).

［3］钟袆勍,姚国鹏,王剑钊,王保民,许世森.CFB锅炉SNCR烟气脱硝系统拉制策略研究[J].热力发电,2014(07).

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以简约沉稳的公文包设计被视作高端商务旗舰的X22、呈现幻彩外壳和小巧机身的超便携机型Q45，皆是三星笔记本独步时尚阵线的典范。而已于近期上市的R408，除前者采用DOS操作系统外，它们在秉承三星经典的黑色钢琴烤漆材质的基础上，在外观神韵上皆为我们呈递出焕然一新的视觉欢愉。与以往R系列、Q系列机盖设计相异，同样通体黑亮的R408的顶部机盖更显坚硬厚实，配以简洁密合的铰链开合设计、在线条处理上更为圆润柔和的边角设计，驻足远望，R408整体呈现出形似天然贝壳、秉性自然的视觉意趣。与此同时，坚实厚重、质感剔透的机盖设计，对避免屏幕受损、增强机顶抗压性方面都将起到明显的改善作用。除此之外，金属银及温和沉稳的炫酷黑两种掌托配色方案，则成为消费者随心搭配心情的人性选择。

黑色钢琴烤漆经典时尚，

海洋贝壳设计舒适奢华

效法自然的海洋贝壳设计带来更为舒适奢华的心灵悸动，这款定位于年轻学生及时尚白领的主流机型体内，同样暗藏着稳定精湛、澎湃强劲的性能应用。作为三星献礼大众的代表机型，R408同样已将性能更为卓越、省电优势更加明显的45nm酷睿2 双核CPU纳入自身的应用范畴。而为有效拓宽产品的适用性，奔腾双核处理器同样成为R408核心应用的备选。除此之外，在14.1寸亮丽镜面屏的舒适界面下，主流的ATI Radeon Xpress 1250 显卡联袂3W大功率3D音响设备，则是为用户玩转《跑跑卡丁车》、《劲舞团》及《魔兽世界》等主流网游呈递出的影音利器。机体侧面标配的10M/100M/1000M自适应网卡、屏幕正上方130万像素摄像头，同样为用户在复杂的局域网环境下获取网络资源、视频聊天及电话会议提供了舒适的应用平台。

另外，作为一款面向主流人群、在高影游戏与影音上拥有广泛需求的新品，R408为用户精心制定出160G至200G SATA硬盘的应用方案。除大容量存储能有效满足用户娱乐的多样需求外，相比其它类型硬盘，SATA硬盘传输速度快50%的基础上，在降低发热量、避免数据传输干扰方面同样显示出明显优势。此外，三星笔记本致力普及的Super Multi 双层刻录，可在单张碟盘上轻松刻录相对以往两倍的DVD数据。与其它主流大屏机型在续航能力上的差强人意， R408标配的6芯（4000mAH）电池，在待机时间优化至3小时的前提下，充分保证高清大片、3D游戏的酣畅玩转。而数量丰富的USB接口、三合一读卡器配备，以及理想支持TV-OUT的S端子，则成为R408有效拓展娱乐应用的重要手段。

金属银及温和沉稳的炫酷黑

两种掌托，随心搭配

作为三星笔记本产品旗下的最新机型，三星标识性的蓝牙2.0技术同样被纳入R408的应用体系，除在传输速率上相比以往蓝牙应用呈现显著优势外，其创新性的蓝牙应用更是整合桌面无线娱乐、助力移动商务综合解决方案的最佳途径。此外，集中诠释三星绿色理念、有效杀灭各类细菌的“银离子键盘”，同样在R408的操作界面上被完美复制。

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【关键词】课堂内外 探究性实践活动 科学探究能力

【中图分类号】G633.91 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）05-0113-01

探究性教学注重发挥学习主体的能动作用，将培养探索能力、实践能力、创新能力放在首位，它是一种现代型的教学方法。生物科学教育是整体科学教育的一部分，让学生在对实际问题进行探究的学习过程中，逐渐增加对自然界的认识，提高学生的科学素养，已经成为生物教育的重要目标。因此自2008年以来我每年利用暑假组织同课组老师以及组织部分学生开展生物探究性实践活动并不断探索，以“人与生物圈”为主题，以高一，高二年级理科班学生为主体、以课内或课外进行实验和调查探究小课题为主要形式，开展一些生物探究性实践活动的尝试。

1.生物探究性学习内容的选择

1.1 选择具有开放性的生物问题。因为途径和答案都不是唯一的，靠学生从不同的角度，采用不同的方法，不同时间，可利用课堂上或课外时间，根据不同的需要去解答的一题多解问题，以及需要学生走出书本和教室、走向社会、利用网络查询，调查访问等才能解答的问题，均可纳入探究性学习的范畴。

1.2 选择联系实际的现实问题 在日常生活和工农业生产中蕴涵着大量的生物知识，因此在教学中选择联系生产、生活中学生能够看到但不懂其原理或缺乏进一步探究的实际问题作为课题探究的内容，不但可以帮助学生理解科技发展和社会发展的相互联系，体会学习生物学的常识性而且提高了学生关注社会的责任感。

2.强调实践活动，落实探究，增进对科学探究的理解，发展科学探究能力

2.1开展生物探究性实践活动，培养学生的问题意识和发现问题、提出问题的能力。

爱因斯坦说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要。生物探究性实践活动开始于提出一个值得探究的问题。如何才能提出这个值得探究的问题来呢？生活处处皆学问，因此在开展活动之前，鼓励学生关注、观察其赖以生存与发展的乡土和自己的生活环境。关心时事政事、社会热点和身边小事，从中发现问题、提出问题。例如：有学生在家发现煲老火靓汤时，会将绿色的蔬菜煮成黄色，由此他产生了“老火靓汤真的越老越好吗”的疑问，进而形成“从维生素C含量的变化来看老火靓汤”的探究活动课题。

开展生物探究性实践活动的过程，也是不断发现问题、解决问题的过程。例如在“探究电磁辐射对绿豆种子的发芽生长的影响”的活动中，学生在制定探究方案和实施方案时提出“用哪种电磁辐射来研究呢？每组用多少绿豆种子呢？实验中的变量是什么？如何控制变量？电磁辐射的变量梯度多少比较合适？种子萌发需要哪些环境条件？”等等问题，实验结果出来后，发现受微波炉辐射8秒的反倒比受3秒和不受辐射的长得更好，与假设不相符，学生又提出“一定量的辐射对绿豆种子的发芽生长有促进作用吗？一次实验的结果可靠吗？还需怎样做才能得出可靠的结论呢”的疑问。

2.2开展生物探究性实践活动，培养学生的信息意识和获取信息、处理信息的能力。

在生物探究性实践活动中，学生可学会用多种途径收集信息。例如“对本地区公共场所控烟情况的调查研究”活动就采用了：（1）查阅资料。从有关生物学实验书籍、报刊、互联网中寻找有关香烟有害物质及对人体的危害作用、控烟的有关法令和措施等相关内容，然后结合课题研究进行摘录；（2）调查走访。分别对医院、饭店、学校、公交站、公园等场所进行考察、调查禁烟令的执行情况，访问群众对控烟的态度等获得第一手材料；（3）问卷调查。就人们对香烟的认识、对禁烟令的知晓度、对禁烟的态度等进行问卷调查；（4）实验观察。设计“香烟浸出液对河蚌心率的影响”的实验来获取研究信息。

在科学探究的过程中，对信息的处理是至关重要的工作。信息处理既表现为探究的开始，也表现为探究的过程，更表现为探究的结束和探究的目的。

2.3开展生物探究性实践活动，培养学生的研究意识和积极思考、解决问题的能力。

生物探究性科技实践活动的课题往往是社会所关注的热点，贴近于学生的生活和生产实际中。学生对感兴趣的、新奇的事物就容易兴趣盎然、寻根问底。在这一探究过程中，学生首先从发现问题出发，然后要想出尽可能多的解决方案；再接下来，将这些方案进行对比，选出最好的方案；最后，运用最好的方案来解决问题。例如，有一活动小组观察到有很多人去取本镇叶南山泉水来食用，学生们就想知道该地方的水质是否真的很好。于是，他们取用该山泉水、某品牌矿泉水、自来水作对比来泡茶，他们自己品尝后没发现有什么不同，于是他们又请了四位经常喝茶的人来品鉴，结果有三位觉得山泉水泡的茶好喝。但他们又认为好吃的东西也未必对身体就好，于是他们又设计并做了山泉水和其他几种水作对比来种植植物和养金鱼的实验，最后还对叶南山泉的周边环境进行了调查。

2.4开展生物探究性实践活动，培养学生的创新意识和创造思维能力、动手实践能力。

科学探究可以使学生体验探究的乐趣，获得自信，形成正确思维方式，还可以在发现问题、提出问题上，通过多种途径解决问题，并能在某些知识间建立联系，有所发现，有所创新。如果学生在发表不同观点的同时能启发其创新思维的发挥，对某一事情如果能亲手实践一下，更能启发其创新思维的进发和创新能力的显露。例如，在“本地区控烟情况的调查研究”活动中，学生发现所有医院的吸烟区的排烟设备都没有安装空气过滤装置，即没有对所排出的气体进行过任何有效的过滤，这样会造成更大范围的空气污染。于是他们以改良排气扇，让它具有过滤的功能为目的，根据活性炭的吸附原理，制作出活性炭滤网前置式和后置式的过滤式排气扇。

2.5开展生物探究性实践活动，培养学生的群体意识和自主活动能力、合作交往能力。