电子测量仪器范文
时间:2023-03-30 23:04:02
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篇1
[关键词]电子测量仪 干扰 抗干扰 问题 技术 措施
[中图分类号]TN97
[文献标识码]A
[文章编号]1672-5158(2013)05-0166-01
一、干扰现象
(一)、干扰的定义
干扰是指对系统的正常工作产生不良影响的内部或外部因素。对于电测系统来说,干扰就是指对电测系统或仪器的测量结果产生影响的各种内部或外部的无用信号。干扰因素包括电磁干扰、温度干扰、湿度干扰、振动干扰和声波干扰等等,其中,电磁干扰是最为常见的干扰方式,电磁干扰对于系统的影响也最大。电磁干扰容易对系统的性能或信号传输产生有害的影响,使信号的数据发生瞬态变化,加大误差,严重时可能会导致整个系统出现故障。
(二)、干扰的来源
产生干扰必须具备三个因素:干扰源、传播途径和接受载体。对于电磁干扰来说,许多的设备都能够成为干扰源,例如继电器、变压器、微波电器、电动机、高压电线等,这些设备都能够产生电磁信号,对电子测量仪器进行参数检测造成影响。另外,宇宙射线、太阳光和雷电这些自然现象也会产生电磁信号,成为干扰源。电磁信号在空中是直线传播的,具有极强的穿透能力,电磁信号还能够通过导线传人电子测量仪器,传播的途径众多,也是电磁干扰现象十分广泛的原因之一。电子测量仪器就是很好的接受载体,它会吸收干扰信号,影响参数检测。所以,干扰是会对系统造成有害影响的,除去干扰形成因素的任何一个,都能够有效地避免干扰。抗干扰技术就是针对干扰的三个要素进行研究和处理,破坏其中的一个或几个干扰生成的要素。
二、几种常用的电子测量仪器抗干扰技术措施
电子测量仪器容易出现干扰问题,通过干扰现象的来源进行分析,可以知道,提高电子测量仪器抗干扰性能最理想的方法就是抑制干扰源,使其不向外产生干扰或者将其产生干扰造成的影响限制在允许的范围之内。对于生产车间来说,想要生产的过程中不产生干扰源几乎是不可能的。有些干扰是避免不了的,例如电网和外界环境的干扰。所以,在电子测量仪器来说,除了要对一些干扰源进行抑制之外,还需要在产品自身设计方面进行研究,提高其抗干扰性能。常见的电子测量仪器抗干扰技术措施如下所述:
(一)、屏蔽技术
屏蔽技术室利用导电或导磁材料制成的盒状的或壳状的屏蔽体,可以将干扰源或者受干扰对象包围起来,这样就可以割断或者削弱干扰源的空间耦合通道,组织干扰源向受干扰对象传输电磁能量。根据屏蔽的干扰场的性质的不同,一般可以将屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽三种类型。通常采用电场屏蔽的方式来消除或者抑制由于电场耦合而引起的干扰,使用铜和铝等导电性能良好的金属材料充当屏蔽体,且屏蔽体要保持良好的接地。磁场屏蔽是为了消除或者抑制由于磁场耦合而引起的干扰,一般可以用高磁导率的材料来充当屏蔽体,从而保障磁路的畅通。对于一些电气设备,既存在电场耦合,又存在磁场耦合,例如,变压器、发电机等等,变压器的电磁屏蔽一般采取的是在变压器绕组线包的外面包一层铜皮作为漏磁短路环,漏磁短路环会产生反磁通来抵消部分的漏磁通,从而使变压器外的磁通减弱。另外,在同轴电缆中,可以在电缆线中设置屏蔽层,防止信号在传输的过程中受到电磁干扰。同时,为了防止电磁干扰发生在通信电缆里面,可以在生产车间的通信电缆外面包裹一层薄膜,这样就能够起到屏蔽外界电磁干扰的作用。需要注意的是,对电磁干扰的屏蔽效果与屏蔽层的数量和每一层的厚度是有很大关系的。
(二)、隔离技术
隔离技术是抑制干扰的有效手段之一,它是指把干扰源与接收系统隔离开来,从而让干扰耦合通道被切断,使得干扰信号无法传输。比较常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。光电隔离需要用到的仪器是光电耦合器,光电隔离借助光作为媒介来耦台隔离两端输入和输出的电信号,它所具有的隔离能力比较强,能够有效地提高电子测量仪器的抗干扰能力;变压器隔离主要用在传输交流信号的过程中,需要用到隔离变压器来阻断交流信号中的直流干扰和抑制低频干扰信号的强度;继电器隔离主要是利用继电器的线圈来接受电信号,在利用其触电来控制和传输电信号,这样就可以通过不和电产生联系而将强电和弱电分离开来。
(三)、滤波技术
滤波的形式有多种,主要有波形滤波、频率滤波、时间滤波、空间滤波、软件滤波和幅度滤波等。滤波主要是通过挡住噪声,只让有效地信号输出。干扰源发出的电磁干扰的频谱往往比要接收的信号的频谱宽很多,所以可以采取滤波的方式来抑制干扰。根据滤波器频率的特性,可以将滤波器分为低通、高通、带通、带阻等类型。
(四)、接地技术
为了提高电子测量仪器的抗干扰性能,还可以通过接地技术来实现。接地技术主要是将电路、设备机壳等与大地相连,这样就能够给系统提供一个基准电位。接地可以分为保护接地、屏蔽体接地和信号接地三种类型。通过接地的方式,不仅能够防止设备使用时漏电造成人身安全,还能够有效地抑制干扰。
三、结束语
综上所述,在电气化的环境下,干扰现象时有发生。如果干扰源不能够消失,就需要想办法让其对其他设备的使用造成的干扰降低到最小。通过屏蔽技术、隔离技术、滤波技术和接地技术能够有效地抑制干扰信号的传输,保证电子测量仪器能够在允许的范围内进行参数检测。
参考文献
[1]诸帮田.电子电缆实用抗干扰技术[M].北京:人民邮电出版社,2010
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电子测量技术的现状及存在的问题
目前国内的电子测量技术已有了很大的发展,中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了各个方面的重视,状况有了很大改观。测试仪器行业目前已经越过低潮阶段,重新回到了快速发展的轨道,尤其最近几年,中国的仪器取得了巨大的进步,特别是通用电子测量设备和汽车电子设备的研发方面,与国外先进产品的差距正在快速缩小,给国外电子仪器龙头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟电子技术的发展,为中国的测量仪器行业带来了新的契机,加上各级政府越来越重视,以及中国自主应用标准研究的快速进展,都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统计中可以看出,中国的电子测量仪器每年都以超过30%以上的速度在快速增长。在此快速增长的过程中,无疑催生出了许多测试行业新创企业,也催生出了一批批可靠性和稳定性较高的产品,现在已基本上采用了标准化,模块化的设计体系,已从CAMAC、PC总线、STD总线向VXI、PXI总线发展,从堆叠式测试系统向标准化、模块化测试系统发展,并先后研制出国产化VXI模件、VXI测试系统及PXI系统,使我国测试系统技术水平逐步进入国际先进行列。
虽然国内的测试测量产业快速的发展,但客观地说中国的测试测量仪器还普遍落后,表面上看的有精度不高,外观不好,可靠性差等,深入分析则存在以下问题:
人们在整个产品的制作流程中对测试这个环节不够重视。在传统的产品的制造流程中,研发始终处于核心地位,而测试则处于从属和辅助位置,研究者对测试不够重视。
数字化、标准化、模块化结构有待提升。“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志,关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低。模块化则是国际电子测量仪器发展的方向。由于历史的原因,中国仪器配套行业的企业多为良莠不齐的小型企业,标准化的研究也没有跟上需求的快速发展,从而导致仪器的材料配套行业的技术水平较低。虽然目前已有较大的改观,但距离整个产业的要求还有一定距离。所以,还应把标准化和模块化的研究放到重要的位置。还有,在技术水平没有达到的条件下,一味地追求精度或追求高指标,而没有处理好与稳定性之间的关系。这些都是制约本国仪器发展的因素。
软件技术、集成技术不够发达。软件技术在电子测量仪器中的作用,就如同人的大脑一样,然而现代我国的电子测量仪器中的软件技术还远远没有体现出来。电子测量仪器硬件,即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术,在电子测量仪器中是其重要的核心技术,它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器,这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。
面向应用和现代市场营销模式还没有真正建立起来。中国的仪器设备厂商只是重研发,重视生产,重视狭义的市场,还没有建立起一套完整的现代营销体系和面向应用的研发模式。传统的营销模式在计划经济年代里发挥过很大作用,但无法满足目前整体解决方案流行年代的需求。所以,为了快速缩小与国外先进公司之间的差距,国内仪器研发企业应加速实现从面向仿制的研发向面向应用的研发的过渡。特别是随着国内应用需求的快速增长,为这一过渡提供了根本动力,应该利用这些动力,跟踪应用技术的快速发展。
目前电子测量仪器的高技术成果
成功研制微波毫米波矢量网络分析仪。微波毫米波矢量网络分析仪是我们成功研制的被称为“世界电子测量仪器之王”的仪器。该仪器的突出特点主要有以下几个方面:工作频带宽;测量精度高;大动态范围;高速实时测试。
调制域分析仪的成功研发。调制域分析技术是可以用来加速设计和表征诸如雷达、电子战、监控系统、扩频通信等的工作和性能特征。调制域分析仪还非常适合设计防抱死制动系统、可调节悬浮系统、自适应巡航控制系统、防撞雷达、各种各样的航天和防御系统等。
VXI总线技术取得重大进展。VXI可以大大减小设备的体积和重量,还可以大大提高测试速度,VXI比GPIB的速度可提高40倍,它测试系统的适应性、灵活性大为提高并且价格适中,有利于充分发挥计算机的作用。该研究成果已应用于“XXX型号远程雷达综合测试系统”、“火控雷达综合测试系统”和各种装备的VXI总线自动测试系统中。
电子测试仪器向毫米波推进。通信测量仪器达到高技术水平。通信产业的发展速度超过了人们的想象,所以我们必须适应通信产业的发展,以最快的速度发展我国的通信电子测量仪器。近几年成都前锋电子仪器厂研制完成了无线寻呼检测仪、电台综合测试仪、数字微波通信测试仪;信息产业部电子第41研究所研制完成了误码测试仪、数字传输/数据通信分析仪、七号信令测试仪等。这些产品都达到了二十世纪末国际先进水平。
现代电子测量仪器的发展方向及趋势
篇3
Abstract: Deepening the China university teaching methods and reform of assessment methods is the important aspects of protecting the quality of university teaching, improving quality of personnel training. Aiming at the shortcomings of Electronic Measurement and Instruments teaching, we carried out exploration and practice of the reform of teaching methods and examination. At the same time, through the improvement and innovation in test, we tried to achieve the purpose of improving their analytical skills and overall quality. This paper systematically describes reforming ideas of teaching methods and assessment methods, and has achieved some results.
关键词: 电子测量;教学方法;考核改革
Key words: electronic measurement; teaching methods; assessment reform
中图分类号:G424 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)02-0257-01
0引言
教学方法由于是决定教学效果的十分重要因素而被人们所重视,教学方法的改革也就理所当然地成了教学改革中的重要一环。课程考核评价系统,是教学过程中必不可少的重要环节,贯穿于教学的全过程,课程考核的结果不仅可以反映教与学的实际状况,对学生各阶段乃至整个学习阶段有一个明确的评价,更是衡量学校教学质量的重要依据。然而,目前的课程考核评价系统只是通过单纯的卷面成绩考核,并不能真正衡量学生的综合能力。下面以《电子测量与仪器》作为试点课程,在测控本科专业的教学过程中,详细阐述该门课程的具体教学方法和考核方式的改革。
1电子测量课程的特点
电子测量是测控专业的一门专业必修课程,内容包括:电子测量的基本原理和基本的测量方法,常用的电子测量仪器的基本组成和工作原理,仪器的操作和应用。要求通过该课程的教学培养学生理论联系实际和动手能力以及解决问题的能力。该课程涉及比较深奥的理论,算法比较抽象且难懂;同时电子测量与仪器课程涉及面很广,它的应用包括了整个电子、通讯、自动化等多种学科的很多领域,比如取样、信号合成、自动化等多种技术都在电子测量中得到应用,因此教学中还要涉及如何把电子测量理论与实际应用相结合的应用问题。
2教学方法的探索及改革
针对《电子测量与仪器》这门课程的特点,基本拟订了改革的方法如下:
2.1 增强学生参与性。不同于以往的一味灌输的教学方法,在讲解了某种仪器的基本原理以及功能和操作后,要求学生以各种途径查询资料,并以报告的形式写出目前最新的技术指标,之后要抽点学生下一次课上来讲解,学生可以选择自己喜欢的一种型号产品为例子来写报告,同时,将学生分成几个小组,每个同学在组内都要讲解他说查到的仪器资料和型号,以及这个仪器的特点,阐明电路结构并进行分析性讲解,这就使得学生要了解这类产品的技术指标,必然在课后就要去查询相关的技术原理,小组讲解使得每个同学都有参与,所以每一个学生都会去查找资料并准备讲稿,比老师单纯的对仪器知识的理论灌输有效果,这样的方式,给学生学习上带来了一定的主动性和积极性,增强了参与性,同时,也培养学生对仪器学习的兴趣。
2.2 围绕教学大纲,把握住理论教学的方式方法,讲授方面从易到难,让学生逐渐对仪器建立起兴趣爱好。但大学的教育也必须注重理论环节,这和实践环节有等同的重要性,在某一种仪器以及电子测量方法介绍完后,要求学生自己拟出一个题目来讨论,将所有学生进行分组,比如,10人一组,共8个小组,最后,一个小组拟出一道题目。
2.3 测量技术发展很快,电子测量仪器在不断更新,这就要求适应形势,适当调整教学内容,将一些现代的电子测量手段以及先进的仪器作为例子引入到课堂上来,激发学生的学习兴趣。
2.4 结合实验教学,不再完全理论和实验脱节,理论讲解的时候,就要结合实验例子讲解。有某些理论课程可以到实验室进行讲解,让学生更加直观的理解仪器特点,真正做到教与学结合。由此,可以增强学生的参与意识,激发学生创新思维。
3考核方式的改革
考试是教学的一个重要环节,教学和课程方法的多样性带动了考试考核方法的多样性。考核方法上,采用了平时成绩和最后试卷成绩共同决定最后成绩。平时成绩占30%,期末卷面成绩占70%。
3.1 平时成绩考核30%,由考勤,实验成绩,讨论答辩成绩共同来决定。考勤和作业占到平时成绩的30%,实验成绩占到平时成绩的30%,讨论答辩成绩占到平时成绩的40%。
第一部分是考勤和作业,在教学过程中,根据课程教学进程,要求学生完成的学习任务,依据学生完成作业的次数和质量按百分制进行评定。另外,考勤记录是学生平时成绩的依据之一,将学生的出勤情况记录在“点名册”内。最后作为给出成绩的依据之一。第二部分是实验成绩,是结合实验具体操作情况来打分的一项成绩。 这一项成绩在一定程度上反应了学生具体动手能力和操作能力情况。第三部分是讨论答辩成绩 ,这项成绩通常是在小组学习的基础上,大家共同完成一个课题、一个论文或一个项目,然后通过演讲答辩的方式,向全班同学作介绍。小组外的全体同学还要提出各种问题请小组答辩的成员回答。最后以小组答辩和工作完成的水平和质量作为依据,决定每个人的成绩,由小组外的其他同学和教师评价给出。
3.2 期末卷面成绩以教学大纲为参考,覆盖面广,考题可以灵活多样,以闭卷为主,可以考核一些新的仪器技术,另外,增加了理论设计题目的考核,使得试题能真正考核出学生的真实能力以及全面系统的考核学生系统掌握课程知识的能力,该项成绩占到70%。
4总结
现代大学教学方法,应该是能够激活师生思想、情感、潜能、智慧,发挥师生积极性、主动性、创造性的教学方法;而考核方式的改革依赖于教学方法的改革,我们将继续努力并研究该门专业课程的特点,通过不断的改革和改进,摸索出一套有效的教学方法,这样,才能做到考核方式真正有效的改革。
参考文献:
[1]赵展.浅谈电子测量实验教学改革的探索.科技信息,2009.
篇4
关键词:电子测量 教学方法 理论教学 实验教学
中图分类号:G642.4
文献标识码:A
DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2015.03.128
1 引言
现代科学技术的发展,如现代数学、物理学、微电子学、材料学等科学的发展为电子测量技术的发展创造了条件。电子测量技术的发展又为各行各业科学技术的发展提供了有利的工具,推动了现代科学技术的发展与进步。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器,甚至在一些原先与“电”无关的专业,如化学、生物、医学、土木建筑等行业也都得到了充分的利用。各式各样的精密电子测量仪器在各种实验室里早已成为不可替代的基本工具和设备,因此电子测量技术的课程绝对不是可有可无的。当代大学生、研究生必须把电子测量技术和仪器作为一门基本功,认真学好。不论哪行哪业,在今后的工作中都将会大有益处、受益非浅。《电子测量技术》如此重要,如何更有效的展开本课程的教学工作,是一个值得我们深思的问题,本文笔者从理论教学和实践教学两个方面对《电子测量技术》课程的教学方法进行探索与实践。
2 理论教学
电子测量技术课程的内容主要包括电路参数测量、频谱分析、时域信号的测量、晶体管特性测量等电子测量的基本原理和测量误差分析,并包含了相关电子测量仪器的工作原理、性能指标、实际应用和相关仪器的最新成果等。与很多课程一样,该课程的理论内容非常枯燥,如果在教学过程中将理论内容和实验内容严重脱节,只是一味的介绍理论知识,将使得学生无法全面掌握电子测量的核心技术。若要出色的完成这门课程的教学是一项非常有挑战性的任务。理论教学工作作者是从教材选择、教师的自我提高、逆向思维教学法三个方面展开的。
2.1 教材的选择
一本好的教材不仅可以使教师易教,大大提高教学效果和教学质量,而且还可引导教学改革和教学思想的转变,而且可使学生易学,启发学生思维、引导学生创新。
笔者选用的教材是电子工业出版社出版的由桂林电子科技大学陈尚松等编写的《电子测量与仪器》,该书按高等学校电子信息科学与工程类专业的教学要求编写,教材中的内容与时俱进,技术上跟进更新。书中的内容是按发展历程讲解仪器原理,容易入门,叙述深入浅出,图文并茂,宜学宜懂,同时也包含了扩展或深入的内容可供教学和科研的不同需求选用;该书的具体内容做到了理论联系实际,既讲电子测量原理,又讲具体仪器应用,通过实例与仪器型号参数介绍,加深对仪器的认识和对国内外技术水平的了解。在内容上每章均附本章要点、小结和思考题与习题,便于学生预习、复习和总结。
2.2 教师的自我提高
在任何一门课程的教学过程中教师都具有主导作用,教师知识水平的提高可使教学质量得到有效地提高。我们知道电子技术的发展是非常迅速的,电子产品的发展速度呈摩尔定律所描述的规律,即集成电路的规模和微处理器的性能每18个月都会提高一倍,在这一速度的带动下各种电子测量仪器的生产厂家不断发展更新自己的产品。作为《电子测量技术》的教师,一方面应该时刻关注研制和生产电子测量仪器的商家的产品动态,要实时关注Aglient、Tektronix等这些大的电子仪器生产厂家的产品动态,定期查阅他们产品的资料,用来深化和扩展教学内容,将这些新内容、新知识在课堂上呈现给学生,丰富课堂内容激发学生的学习兴趣和热情,拓宽学生视野做到与时俱进;另一方面教师要主动进行电子测量方面的科学研究,促使教师对该方面的知识有更深入的理解,多参加学术交流会议,到科研水平较高的国内国际会议或其它相关的平台学习,通过与他人交流学习来提高教师自身的水平。
2.3 逆向思维教学法
任何一门课的理论学习都是一个枯燥的过程,如何化枯燥的理论学习为一个有趣的学习过程也是教师要思考的一项重要内容。这要求教师明确教学目的,在双重考虑教学目的和本专业实际情况的条件下,选取授课内容和授课方法。本课程主要介绍电子测量的原理及仪器使用部分,教师将理论教学的阵地从教室转移到实验室,直接面对仪器教学,使用逆向思维的方法进行理论教学,先从教学生如何使用测量仪器开始,让学生对仪器的结构有一个直观的感性认识,懂得仪器的各个旋扭或按键分别实现了什么功能,以及各旋扭或按键间如何协调工作,以使用过程中遇到的问题引发对理论知识的思考与学习。
以信号源和示波器的教学为例,这一教学过程将第三章和第六章的内容结合起来,先对信号源和示波器两种仪器的表面结构进行讲解,让学生使用示波器测量信号源输出的信号,学生使用仪器并利用仪器观察到信号后学习积极性也被调动起来,教师由实际操作引导理论知识的学习。如在信号源的使用过程中,信号的形状会发生变化,由此引出怎样才能使信号的波形发生改变,这就指引学生去学习“函数信号发生器的基本组成”部分的内容,这里讲解了常见信号波形的产生和转换方法;再如我们可以从示波器上观察到信号源的频率可以从低频段调到调频段,在同一频段内频率也会在一定范围内发生变化,信号源是如何实现这些频率变化的呢?带着这样的问题能引导学生学习信号源内部电路设计中的多种频率合成方法。在示波器的使用过程中同样提出问题,引导学生去学习示波器的理论内容,如打开示波器观察到光点,通过辉度与聚焦的调整引导学生学习示波管的原理及构造,这一显示原理也用于其他的显示设备上,如频谱仪、扫频仪等,做到触类旁通;通过示波器的触发模式调节键观察不同触发模式下信号的显示变化,反过来引导学生去研究是怎样的设计变化促使了显示屏信号的相应变化,带着学生学习示波器X通道中的触发电路的组成、触发耦合方式、触发电平、触发极性等知识;再如使用示波器观察信号源的同一个信号波形时,通过调节垂直或水平偏转旋扭观察信号波形的变化,为何会出现这种变化?带着同样的思考引导学生学习X通道、Y通道的放大电路设计等等。
3 实验教学
本课程的实验教学采取验证性实验和设计性实验相结合的策略。
3.1 验证性实验
验证性实验的目的是让学生通过操作各个实验项目,使他们对电子测量的基本概念、原理及方法有更加深入的认识和理解,培养学生独立思考的习惯,提高学生理论联系实际的能力和分析、解决问题的能力。在本课程的理论教学过程中,学生已基本掌握了实验所用用仪器的操作和使用方法,学会利用现有设备采取正确方案进行一些简单的测试测量。教师设计一些具有锻炼学生思考能力的实验给学生。如:通用计数器的应用,该实验要求学生理解通用智能计数器工作原理,掌握测量频率周期的测量方法及其检定高频信号源频率准确度,熟悉计数器的其他扩展功能;再如通用示波器的应用,要求学生理解示波器的工作原理、技术指标,熟练掌握通用示波器测试信号参数的方法等。
3.2 设计性实验
《电子测量技术》课程综合运用了电子、计算机、通信、控制等方面的技术知识,教师结合本专业的基础课程,设计了本课程的设计训练题目,目的是培养学生将科学理论与实际工程相结合的能力,通过设计训练,要求学生在掌握电子测量仪器基本理论的基础上,能根据所学知识综合设计简单的测量电路,运用单片机、FPGA、Protel等工具对简易电子测量系统进行仿真与设计,从而提高学生的创新设计实践能力。
设计题目主要有简易信号源设计、简易计数器设计、简易频率计设计、简单的数据采集卡设计等,让学生通过这些题目进一步对课本理论知识进行深入的学习。设计要求学生首先要写出《设计任务书》,包括以下内容:第一,仪器名称、用途、特点及简要设计思想;第二,主要技术指标;第三,仪器应具备的功能;第四,仪器的设备规模;第五,系统的操作规范等。该任务书反映同学的设计目标,同时也是教师作为设计完毕进行验收的依据。在设计之前要先学习基本的设计方法;在设计过程中除写好《设计任务书》外,还要做到理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡,要求学生在每一步设计结束要及时与教师沟通,尽可能完善设计工作。硬件电路设计前要画好硬件原理框图,过程中要绘制详细的电路图,仿真无误后方可制作电路板;硬件完成后要规划软件控制流程图,根据流程图逐步、逐点编写程序;最后进入软、硬件联调、实验,最后还要撰写设计报告。教师根据任务书中的指标逐项检查设计成品。
通过课程设计同学们学习了硬件电路设计、软件程序设计、电路调试等知识,使学生深入理解并掌握了测量仪器的基本原理,硬件结构和工作原理。掌握程序的编制方法和程序调试的方法,掌握常用接口的设计及使用。学生为其它课程、项目和毕业设计做了大量的知识储备,也为将来在自动化、智能检测、电子信息工程、测试计量技术及仪器、电子科学与技术及其它领域工作打下良好基础及应用实践能力。
4 结论
作者在课程教学过程中采用理论教学与实验教学相结合的教学模式。教师在“做中教”,学生在“做中学”。教师充分利用实验室现有的实验仪器、智能仪器控制软件、虚拟仪器软件等,较为全面地介绍电子测量技术的基本知识、电子测量仪器及测试系统的工作原理以及它们在工程实际中的具体应用,让学生尽可能广的学习到本课程所涉及的专业知识。经实践,本文提出的理论教学和实验教学方法证明了该方法的构建激发了学生的学习兴趣,巩固和加深了学生对理论知识的掌握与理解,提高了学生分析问题和解决问题的能力并加大了授课的信息量,符合创新人才培养和社会发展的要求。
参考文献:
【1】陈尚松,郭庆,雷加.电子测量与仪器【M】.电子工业出版社,2012.
【2】范泽良,王永奇.电子测量与仪器【M】.清华大学出版社,2010.
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关键词: 《电子测量技术》 实践教学 项目教学
《电子测量技术》课程是电子信息工程专业必修的专业基础课,同时也是理论性、应用性及综合性很强的课程。课程内容包括测量误差及误差分析、常规仪器的工作原理及仪器操作使用。《电子测量技术》课程实践性较强,课程的学了掌握必要的理论知识外,更重要的是掌握各种电子测量仪器的选择原则和使用方法。在国外,该课程一般都是直接在工厂进行课程的学习。在我国,高教16号文指出高职教育要改革教学方法和手段,强化学生能力的培养。结合高职高专学生的特点和实际教学经验,我就《电子测量技术》实践教学谈几点体会。
1.课程实践教学的思路
实践教学是培养学生能力的重要教学模式和手段,对于提高学生的综合素质、培养学生的创新精神与实践能力具有举足轻重的作用。通过实践教学,学生能更好地掌握各种常用测量仪器的正确使用方法,培养应用知识和解决实际问题的能力。在教学中我们贯彻“行动导向”的教学思想,强调学生是学习过程的中心,教师是学习过程的组织者与协调者。根据学生接受新知识的规律,分层次、有步骤地逐步强化学生的实际动手操作能力。实践教学具体的设计思路为:教学讲解理论知识以后,首先设计出相应的实验题目来巩固理论知识,掌握仪器的基本工作原理及基本操作;其次设计出综合项目,对仪器的综合使用进行训练,使学生能够非常熟练使用仪器,并解决遇到的问题;最后运用仿真软件进行仪器的虚拟仿真使用,从侧面强化电子测量仪器的知识及使用方法。
2.实践教学的实施
在运用多媒体课件讲解理论知识以后,就要逐步进行相应知识点的实践教学。下面以信号示波测量技术为例,阐述实践教学的具体实施步骤。在信号示波测量技术的理论教学中,要讲解示波的原理、示波器的组成及示波器的使用方法。在讲解示波器的使用方法时,采用实物演示教学法,即教师边讲边操作仪器,使学生对讲解的知识有更直观的认识。然后分别进行试验教学、项目实践教学和仿真软件的实践教学。
(1)实验教学
在实验教学中针对示波测量技术,因实际工作中常用到模拟、数字两种示波器,所以我们设计两个实验内容,即模拟示波器的使用和数字示波器的使用。进行实验教学时,教师首先要按照规范要求操作演示一遍,然后学生两个人一组分别进行实验。学生在实验过程中遇到问题可以随时请教老师,教师给予讲解指导。教学过程如图1所示。实验内容为示波器的校准和直流、交流信号的测量等基本使用。通过实验教学,学生能了解仪器的功能,掌握仪器的基本操作。
(2)项目实践教学
理论和实验教学之后,学生对仪器的基本使用有了初步的掌握。但是在工作中,对仪器的使用往往是综合的,涉及各个方面的知识和细节。为此我们设计了综合项目实践教学,采用项目式教学,每个知识点以落实项目为出发点。由任课教师讲解项目的基本原理及测量要求,学生4―5人一组分析讨论仪器的使用及测量步骤,教师对于学生项目整体实践情况给予点评。教学过程如图2所示。实践内容我们选择典型的稳压电源电路,电路中涉及交流、直流、半波信号、全波信号、滤波信号及稳压信号的测量。综合项目的实践能够培养学生的独立思考及创新能力,强化仪器的熟练使用。
(3)仿真软件的实践教学
在教学中采用软件辅助教学,能够加深学生对实际仪器的功能和使用的理解,并且能激发学生的兴趣,调动学生学习的积极性。常用的软件为Multisim,该软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具,提供了具有多种测试仪器、元器件品种齐全的虚拟电子工作平台,具有丰富的仿真分析能力。教师在进行仿真实践教学时,首先要给学生典型的电路(我们通常采用综合项目测量的电路)及虚拟测量仪器使用的要求,学生每人一台电脑进行虚拟仪器的仿真测量。教师检查学生的测量波形及数据。教学过程如图3所示。通过仿真软件的实践教学,学生能够巩固掌握的知识及仪器使用的技能。
3.结语
《电子测量技术》实践教学有效地把理论和实践教学结合起来,力求落实“突出应用性、强调工具性、体现先进性”的原则,突出了高职教学重在应用的特色。针对高职教育培养技术应用型人才的目标,课程的实践教学模式更有利于激发学生学习的兴趣和培养学生自主学习的能力。仿真软件实践教学使得教学手段更加现代化。当然,我们深知,实践课程改革是一项长期而又系统的工程,只有不断探索、改革、创新与实践,才能进一步提高教学质量,培养出高素质的技术应用型人才。
参考文献:
[1]李延廷.电子测量技术[M].北京:机械工业出版社,2009.8.
[2]夏玉果.高职院校电子测量技术课程改革探究[J].中国科技信息,2009,(18).
篇6
论文摘 要:电气测量技术课程教学模式对学生掌握电力测量的各种方式有着重要的作用,为使学生熟悉电力测量仪表的工作原理以及使用,在实际的教学过程中应将传统的仪表测量与先进的仪表测量并行,将学生所学应用到实际,并在实际教学中选择合理的教学内容,根据具体的教学实践,学生在合理的教学观念的指导下更好地完成了教学的任务。
1 电子测量技术课程教学改革的必要性
1.1 教材难而陈旧,难以适应电气测量行业发展
当前电气测量的理论教材普遍内容陈旧,更新速度慢,教材中的理论知识深较难。例如示波器工作原理的介绍,其中所涉及的具体电路较为复杂,学生难以理解,由此对教学效果造成了严重影响,而电子测量仪器的发展较为迅速,电子测量仪器发展十分迅速,电气仪器的技术含量持续提高,尤其的电子测量仪器与微型计算机结合的自动测试系统在行业中获得了较为广泛的应用。
1.2 教学内容缺乏实用性,难以培养学生的实践动手能力
电气测量技术课程的综合性、实践性较强,实际的教学过程中应注重课程的实用性、新颖性和可操作性,持续培养学生的实践动手能力、综合运用所学知识能力以及岗位适应能力。
1.3 教学方法落后,缺乏科学的课程考核体系
电气测量技术的教学中,传统教学法所采用的灌输教学方法以及过分偏重讲解的教学方式,随着电气测量技术教学的发展以及高职教育的发展,已经越来越难以适应实际的发展需要。当前,高等职业教育改革的逐渐深入,要求实际教学与高职学生的实际状况相结合,同时还要与相应专业发展对人才的需要相一致。
2 电气测量技术课程教学模式改革应遵循的原则
2.1 职业性原则
电气测量技术课程教学模式的改革应遵循高等职业教育的发展需要以及对人才的培养需要,将实际的教学改革与学生的培养模式结合起来,高职教育定位于特定的职业岗位,由此高职的课程教学应将职业岗位的要求与教学改革相结合,实现课程体系和教学内容的改革,建立重视职业能力培养的课程标准。通过电气测量行业的标准制定教学大纲和教学技术,及职业能力分析为基础,确定教学知识点,突出课程教学的主要内容。
2.2 开放性原则
开放性原则也就是高等的职业教育具有明显的行业以及企业背景,由此在电气测量技术课程教学模式改革中,应尽量实现高职教育与行业的合作课程开发,实施课程教学,实现学校的实际教学内容与实际工作保持一致,将校内专业成绩的考核与实际企业实践考核相结合,将课程与岗位实习地点相结合的教学模式和体制。
2.3 实践性
电气测量技术课程的综合性和实践性较强,实践性原则是课程改革的基本要求,也是高等职业教育人才培养的目标,电气测量技术课程的设计以及实践实验中应注重学生职业实践能力的培养,注重理论知识的实际运用与社会实践的结合教学。
3 多媒体技术的应用
3.1 有效激发学生学习兴趣
电气测量技术课程中的部分概念较为抽象,难以理解,教师难以用语言描述和表达,若是采取多媒体的教学方式,则可直接将抽象概念展现在学生面前,形象直观,让学生形成深刻印象,由此也容易理解,使教学由难到易,化繁为简,有效激发学生的学习积极性,激发学生的学习兴趣,有效提高课堂教学的效果。
3.2 实现教学实验的模拟
电气测量技术课程受到课时的限制,一般并不安排教学实验,但课程中的部分知识必须通过实验演示才能达到较好的教学效果,此时可利用多媒体技术实现教学实验的模拟。
3.3 制作多媒体课件
多媒体的教学是一种教学艺术,要扮演好教师在实际教学中的主导角色,多媒体课件的制作有着重要的作用,同时教师对学生的引导也有着十分重要的作用。多媒体课件的制作时应遵循相应的原则:首先,应选择合理的教学材料,避免简单将书本上的内容搬到多屏幕上;其次,应明确教学的中心和重点,注重教学难点的突破;再次,巧妙组织课程内容,创新安排教学进程;最后,不必一味追求学科体系的系统性,课程安排应短小精炼。同时课程教学中还应将多媒体教学与传统教学方法的结合,做到有需要时有效中断,及时离开多媒体教学平台,结合板书,加强和学生之间的沟通交流,为学生的学习创造一种良好的教学范围和环境。
4 电气测量技术课程教学模式改革探索
4.1 构建电子测量技术课程体系
电气测量技术课程涉及的学科以及领域十分广泛,包括电路、模电、数电以及计算机等多学科的知识和内容,要实现电气测量技术课程的教学模式改革,教师在实际的教学过程中还应重新构建电气测量技术课程的教学体系,使用综合化的方法,将电气测量技术课程所涉及到的内容进行重新整合。根据高职教育人才培养的要求,将电气测量技术所涉及到的专业知识,将理论教学分为基础理论、仪器设备的使用和新技术以及新仪器的介绍三个部分。
4.2 加强实践技能训练,结合教学与生产
高等职业教育以培养技术应用型人才为根本的目标,从而应加强学生的专业技能,由此在电气测量技术的教学中,应建立与各理论模块内容相适应的实验实训项目,实际又可分为基本的实验和自拟实验。
4.3 建立完善的课程考核体系
电气测量技术的课程教学改革不仅应建立科学的课程教学体系,改善课程的教学模式,还应注重学生分析问题、解决问题等实践能力和职业技能的培养,注重学生的学习过程评价。由此,传统的考核评价体制已难以满足现代教学的实际需要,应建立完善的、科学合理的课程考核体系,将学生的实践能力、学习态度渗透到课程考核和评价体系中,形成综合的专业考评体系。通过加强实验的实训环节,强化对学生实际能力的考核,促进学生注重专业知识的理解和实际动手能力的培养。例如学生成绩评定由平时成绩、课堂表现、实验实训成绩和期末成绩四部分组成,其构成比例为20∶10∶30∶40。这样的评价标准,不仅能检查学生学习状况,促进在课堂教学中的纪律性,实现了对学生平时学习的监督;同时也为电气测量技术的课程增加了新的考核项目,并实现了灵活多样的考核方式,加强了学生能力的培养,突出了高职学生的知识应用。
参考文献
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以小米手机为例,ip57级防水是指数字5表示防尘等级,数字7表示防水等级,两者结合便知,IP57表示手机可以防止外物或灰尘堆积及可在一米深的水压下浸泡半小时。
防水等级防水保护功能的级别,包括建筑防水等级、仪器仪表防水防尘等级。主要是根据建筑物的性质、重要程度、使用功能要求、建筑结构特点和防水层耐用年限来确定的。在划分防水等级时综合考虑了以下几种情况:1、渗漏后会造成巨大损失,直至人身伤亡;2、渗漏后会造成重大的经济损失;3、渗漏后会造成一般经济损失;4、渗漏后会影响美观。电子测量仪器的防水等级反映了仪器防潮和防尘的能力,特别是对于户外活动中,免不了处于高湿或多尘沙的恶劣环境中,仪器的密封和防水能力对于保证仪器的安全运转和寿命就至关重要。
(来源:文章屋网 )
篇8
与计算机技术结合紧密电子测量技术的高速发展离不开计算机技术的大力支持,因此电子测量技术和计算机技术的紧密集合是又一个应用优点。在进行电子测量的过程中,具体的测量结果和需要控制的信号主要是电信号,这样就使得整个电子测量的信号能够很好地利用D/A、A/D变换来实现和计算机的连接。微型计算机的不断发展,让电子测量仪器能够更加便捷地携带,能够对测量的数据、结果以及变化情况进行记录和保存,体现了电子测量技术多功能、高性能的特点。
客户不必要对被测对象的具置和测量过程进行了解,就能够利用软件平台技术将整个测量语言集成到整个软件平台系统中来。总线接口技术总线是电子测量系统中测量的关键和基础,能够实现整个电子测量技术的组合化、标准化和模块化[6]。电子测量技术的发展离不开总线接口技术,总线系统能够组建整个电子测量系统,从而确保整个系统的软件、硬件能够得到兼容和互换,这些将是今后电子测量技术发展中的核心研究任务和关键技术。
总线接口技术的应用能够让整个电子测量系统的测量速度得到很大的提高[7],同时减小仪器设备的自重和体积,为测量进程提供足够的便捷,还能够很好地结合计算机的作用,最终保证整个电子测量及时能够进入到一个全新的发展时期。总线接口技术的可靠性高、系统设计简单,并且维护性优良,还能够进行简便的升级换代,因此在今后的电子测量技术发展过程中,总线接口技术会得到更多的应用。
篇9
关键词:日常维护,正确使用,检测管理
Abstract: the correct use of measuring instruments is successfully completed the important guarantee of the field measurement task. Measuring instrument equipment routine maintenance, maintenance and management is an important work.
Keywords: daily maintenance, correctly use and examination management
中图分类号:O6-32文献标识码:A 文章编号:
在野外勘测工作中,测量仪器是一个使用频繁的工具,由于诸多的客观情况和人为因素,或多或少的会导致测量仪器在不同程度上出现一些故障,影响到正常的工作进程。正确使用仪器并且做好日常维护与管理工作,使仪器性能够保持出厂时的技术指标,充分发挥仪器的功能和使用效率,是顺利完成野外测量工作的前提保证。
一、测量仪器的日常维护
测量仪器出现故障是多种原因引起的。比如受热、受潮、漏电、氧化、腐蚀等诸多因素的影响。使仪器内部个别元件或接点、接线失效,导致仪器不能正常使用。为了不影响正常工作,确保安全使用,必须做好仪器的日常维护工作,工作人员对仪器容易出现的故障应该做到及早发现、认真排除。具体表现在以下几项:
一般情况下,室内应该保持清洁、无尘、无腐蚀性气体,温度控制在20℃~25℃左右,相对湿度在50%左右。
防尘光学元件应保持清洁,如沾染灰沙必须用毛刷或柔软的擦镜纸擦掉。禁止用手指抚摸仪器的任何光学元件表面。清洁仪器透镜表面时,先用干净的毛刷扫去灰尘,再用干净的无线棉布沾酒精由透镜中心向外一圈圈的轻轻擦拭。由于灰尘具有吸湿性,当仪器内积满尘埃时,会使仪器的绝缘性能变差,使一些活动部件和与其接触部件的磨损加剧,容易出现电击穿,导致与其不能正常工作。工作人员的外套应该放置远离仪器设备的处所,着干净工作装工作。
防潮潮气会使电子仪器内部的元件绝缘性能下降,尤其是用纤维材料制成的绝缘材料,如变压器、线圈等都会因受潮发霉而短路或断路,潮气还会使仪器外壳金属部件发生腐蚀从而影响美观。仪器箱内应保持干燥,要防潮防水并及时更换干燥剂。仪器长期不用时,应以一月左右定期取出通风防霉并通电驱潮,以保持仪器良好的工作状态。尤其冬天室内、室外温差较大时,仪器搬出室外或搬入室内,应隔一段时间后才能开箱使用。
防腐为了防止酸、碱性等气体对电子仪器的腐蚀,不要将蓄电池或易发挥的化学药剂与电子仪器放在一起,也不要将石灰作为防潮剂。定期检查电子仪器内部的干电池,以免发生腐烂,电池的好坏、电量的多少决定了外业时间的长短。若长期不用应将电池取出并且妥善保管。
防热由于绝缘材料的抗电强度会随着温度的升高而下降,电路元件的参数也会受温度的影响,特别是半导体器件特性受温度的影响更为明显。因此,一般室内温度要有所限制,不得超过40℃,应该保持在25℃左右,如果达到35℃时,应及时采取降温排热措施,必要时摘掉仪器外壳盖板,快速散热,并且缩短工作时间。
防漏电一般是在不通电情况下,将被测仪器的电源开关调至到通的位置,然后用兆欧表检查仪器电源线插头与机壳之间的绝缘是否符合要求,在这方面工作人员必须格外认真仔细的检测。
二、测量仪器的正确使用
测量仪器的使用方法不当,不但会造成仪器的损坏,还会影响野外测量数据的丢失,使测量任务不能正常进行。各种仪器的用途不同,其使用方法亦不同。即使同种仪器,因型号不同,其使用方法也有所区别。因此,在使用仪器时,必须仔细阅读仪器的使用说明书,严格遵循操作规程。
开机前注意事项
检查供电电压与仪器的工作电压是否相符。检查电子仪器的电源电压变换装置是否安插或扳置在相应的电压部位。对有些电子仪器的保险丝插塞兼作电源的变换装置,应注意其位置不能插错,当电源电压不符时会烧断保险丝,严重时会损坏仪器内部器件,造成重大损失。
开机时注意事项
仪器通电后,如果发现有异常现象,比如有嗡嗡声、噼啪声、焦糊味、冒烟等等,应果断地切断电源,在未查明故障原因时,不能盲目通电,以免扩大故障。如果发生保险丝烧断的情况也应该切断电源查明原因并且调换相同容量的保险丝再进行通电,避免仪器因过载而导致损坏。
测试时注意事项
仪器进行测试时,应先连接低电位端,比如接地线,后连接高电位端,比如探测器的探针。反之,测试完毕后,应先拆离高电位端,后拆离低电位端,否者,可能导致仪器超过负荷,甚至打坏指示电表的指针。造成不必要的损失。
关机时注意事项
仪器使用后应先切断仪器的开关电源,然后拔下仪器的电源插头,对于有高低电压开关源的仪器,应先切断高压电源开关,后切断低压电源开关。切忌只拔下仪器的电源插头,而不切断仪器的电源插头,这样,会使仪器在下次使用时,由于先插上电源线插头而造成不应有的冲击。也应防止只切断仪器的电源开关,而不拔下电源插头,使仪器内部部分电路一直处于通电状态,这些都应该避免发生。
仪器转运时注意事项
首先把仪器装在仪器箱内,再把仪器箱装在专供转运用的木箱内,并在空隙处填以泡沫、海绵、刨花或其它防震物品。装好后将木箱或塑料箱盖子盖好。需要时应用绳子捆扎结实。无专供转运的木箱或塑料箱的仪器不应托运,应由测量员亲自携带。在整个转运过程中,要做到人不离开仪器,如乘车,应将仪器放在松软物品上面,并用手扶着,在颠簸厉害的道路上行驶时,应将仪器抱在怀里,注意轻拿轻放、放正、不挤不压,无论天气晴雨,均要事先做好防晒、防雨、防震等措施。
开箱后提取仪器前,要看准仪器在箱内放置的方式和位置,装卸仪器时,必须握住提手,将仪器从仪器箱取出或装入仪器箱时,请握住仪器提手和底座,不可握住显示单元的下部。切不可拿仪器的镜筒,否则会影响内部固定部件,从而降低仪器的精度。应握住仪器的基座部分,或双手握住望远镜支架的下部。仪器用毕,先盖上物镜罩,并擦去表面的灰尘。装箱时各部位要放置妥帖,合上箱盖时应无障碍。
三、测量仪器的管理及检测
1、技术资料的管理
由于测量仪器特别是电子测量仪器外观精致,内部安装紧凑,电路结构繁杂,因此积累和保存仪器的技术资料,是维修工作的一个重要环节,可以帮助使用人员了解仪器的基本情况、技术性能、维修的重点及正确使用的方法等等。技术资料包括仪器的技术说明、出厂时的技术数据、维修记录、使用情况记录、定期检查的测试数据记录等内容。
2、仪器定期检测
保管测量仪器时,应定期进行检查,外观检查仪器面板上的旋钮、开关、接线、插座、刻度盘等是否松动、滑位、磨损,表头是否卡针,附件是否齐全。如果仪器长期不用,最长3个月应通电一次,观察仪器的基本功能是否正常。仪器任何部分发生故障,不勉强使用,应立即检修,否则会加剧仪器的损坏程度。测量仪器发生故障需要维修时,应到仪器厂家指定的专业维修点进行维修,保证维修质量。
对修复后的仪器进行定性测试,检查其主要性能是否正常,如果更换元件后,影响仪器的主要技术性能,应对仪器进行重新调试。仪器修复后,应认真填写检修记录,其内容包括仪器名称、型号、生产厂家、机号、送检时间等一般性内容,重点应填写仪器的故障现象、损坏经过、原因分析、检修结果。
以上这些情况,都是在日常工作中经常遇到的,所以,这就要求工作人员养成良好的工作习惯,不断积累经验,确保仪器设备正常使用。
四、结束语
也许有人认为,对测量仪器的日常维护工作是非技术性工作,往往容易被忽视。其实,测量仪器日常维护、保养和管理能否认真做细、做好,将直接影响仪器设备的性能是否更好的充分发挥。因此,日常维护与管理是一项十分重要的工作。同时,这也是一项总结经验积累资料的工作,对做好仪器使用、维修保养,具有实际的重要意义。能够使测量仪器高效率地使用,使测量工作得以正常进行,确保勘测任务能够顺利完成。
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关键词:电子仪器; 防电磁干扰; 技术措施
电磁干扰简称EMI,是指电磁场或者传导随着电流、电压的作用产生降低设备装置性能或造成不良影响的一种电磁现象。电磁干扰普遍存在于电子仪器的使用过程当中。特别是通讯设备的普及和计算机的广泛应用更是导致电磁环境恶化,使电子仪器受到电磁干扰的现象日益严重,影响设备的正常使用。因此,掌握防电磁干扰技术对于提高电子仪器的使用质量是十分必要的。
1电磁干扰的来源和危害
影响仪器的电磁干扰有许多种,通常可以将其分为自然干扰和人为干扰。静电放电和大气噪声是自然干扰的主要表现,静电放电是指设备或人体自带的静电以火花或电晕的形式释放给仪器带来的影响。大气噪声干扰是一种脉冲宽带干扰,覆盖频谱宽,传播距离远,常见的如雷电产生的放电现象等。人为干扰是指仪器或其它装置产生的电磁干扰。常见干扰源有高频设备、小型电器或无线电发射设备等。
此外,电磁干扰除了需要上述的干扰源以外还需要同时具备敏感接受器和偶合路径两个因素才能产生。
2防电磁干扰技术措施的具体应用
为了保证电子仪器的正常使用,在仪器的制作过程中就应该考虑如何防止电磁干扰。目前,在仪器中加入电磁兼容设计是防电磁干扰的重要手段。通过研究发现,仪器某些部位的线路、敏感元件等是电磁干扰的产生部位。针对这样的情况,对于如何防止电子仪器受到电磁干扰提出以下几点措施。
2.1屏蔽
屏蔽是电子仪器特别是实验室电子测量仪器最常使用的防电磁干扰技术之一。主要是从藕合路径方面着手对干扰电子仪器的电磁加以隔离。屏蔽分可为磁场屏蔽、电磁屏蔽和静电屏蔽三种。
磁场屏蔽主要是指抑制或消除由磁场藕合所引起的干扰。在低频仪器中,电流流经线圈的时候线圈周围会产生磁场,整个空间布满闭合磁力线,便会对仪器附近的敏感设备产生电磁干扰。这种情况之下,通常采用硅、铁制品对设备进行屏蔽。如果线圈所在的闭合环是铁磁材料制成,则散发在空气中的漏磁便会减少,从而抑制磁场源对周围敏感仪器的干扰,起到屏蔽保护的作用。
电磁屏蔽是抑制高频磁场下敏感设备和干扰源通过远距离磁场藕合而产生干扰的一种手段。通常采用铜、铝等电阻较小的良h}导体为材料进行屏蔽。干扰电磁波在传到金属表面的时候会被吸收或反射,从而衰减电磁波能量,减少电磁对电子仪器的干扰。静电屏蔽则适用于静定藕合所产生的相互干扰,应用原理和上述屏蔽措施类似。
2.2滤波
滤波是抑制电磁传导干扰的一种手段。一些敏感电子设备常常通过信号线、电源线等向外传导干扰信号。想要抑制这种干扰信号通常采用低通滤波器对信号进行滤波,通过过滤可以有效的对混乱、复杂的干扰电波进行抑制。低通滤波器是从产生电磁效果的干扰源着手对电磁干扰进行遏制,但是在进行这种电磁兼容设计的时候需要考虑低通滤波器的特性,包撬额定电压及耗损、额定电流、频率、电阻抗性、绝缘电阻及漏电电流等等。
常被用作低通滤波器的有同轴吸收和参数元件两种滤波器。同轴吸收滤波器主要是在电源线进出的钢管中加入吸收介质,如磁珠、磁管、铁氧体材料等,把瞬变的电磁能量转化成热能并消耗掉,从而起到抑制此干扰的目的。无元集中参数滤波器是一种由电容器和电感线圈组成的电容式滤波器。使用它使用可以有效的抑制频率在3000MHz以内的电磁干扰。
2.3接地
在电子仪表中,接受电磁干扰的对象叫做敏感接收器。如果无法消除电波的干扰,也可以选择将电磁从仪表中转移出来的方法解决电磁干扰问题,主要的办法就是在仪表中安装一个接地装置,使仪表中的电磁波导入大地,减少对电子仪器的影响。电子仪器的电子电路都有接地点,要想让电子仪器可以防电磁干扰,可使用单点接地、多点接地和浮地等集中接地方式。
电子仪器特别是实验室内的电子测量仪器多是金属外壳直接接地,这样仪器的导电率多比地面高,又由于电子仪器在内部的回路电流有直流、交流等多种并且易产生电位差从而形成电磁干扰,因此想以此来回路电流存在一定问题。想要解决这一问题最好的办法就是让仪器与地面间只存在一个连接点,这种单点接地的方式是电压测试仪等低频回路电子仪器所经常采用的防干扰措施。
在高频回路的电子仪器中,当高频电流经过输出端口返回到基准回路时,它和其它路径返回的电流会共同经过电源输出阻抗,这一过程易损坏高频线圈特性,而且各电流彼此也会产生很大电磁干扰。面对这种情况,可以采用多点接地的方式让高频驻波减小,使各个系统独自接地,拥有独立连接线是毫伏测量表等高频电子仪器常采用的防干扰措施。
浮地是指让电子仪器或仪器的电路和地面或者公用连接线分隔开来的一种接地方式。因为公用的连接线易引起回路的环流从而产生电磁干扰。常见的电压表、电流表等多采用浮地接地方式来防止使用过程中出现电磁干扰。
3小结
综上所述,由于电子仪器的种类很多,不同电子仪器的应用方向也不同,因此电子仪器使用的防电磁干扰技术也应有所不用。根据仪器自身特点来选择或者设计出更适合的防电磁干扰技术也是本篇文章总结防电磁干扰技术措施的目的。通过采用防干扰技术可以有效降低甚至消除电磁对电子仪器的干扰,从而保证电子仪器测量值的准确,提高其工作性能,因此在今后的电子仪器生产使用过程中要注重防电磁干扰技术的应用,更要注重对防电磁干扰技术本身的研发与利用。
参考文献
[1]王语园.牵引电流对信号设备的干扰分析[J].中国新通信,2012 (21).