电器活动总结范文

电器活动总结篇1

2010年的“两会”,低碳经济再度成为了焦点话题,绿色经济被社会重新定义为各行各业新的发展方向。为了响应中国政府倡导的加强节能减排和生态环保号召,人民电器集团启动了以“科技推进低碳革命,创新提升绿色发展”为主题的宣传活动,并决定2010年5月18日,在集团总部隆重举行“人民电器集团5・18环保日”启动仪式暨绿色志愿者宣誓大会。本次活动由集团董事长郑元豹牵头,叶玉森总经理负责,集团党委、工会、共青团、妇联、计生协会等部门配合,集团浙江、上海、江西、湖北、河北基地,以及投资公司、进出口公司、房地产公司、水电开发公司和全国5DOO多家销售分公司共同参与。

5月18日上午8时,人民电器集团隆重举行“5・18环保日”活动启动仪式。乐清市副市长王忠宝,柳市镇副镇长林金乐,人民电器集团总经理叶玉森,集团团委书记、绿色志愿者协会会长郑经洁出席仪式并讲话。乐清市工商联党组书记胡里生,乐清市环保局党组副书记胡修茂,集团有关部门领导包巨文、刘水贵,胡方财,叶海武等1000多人出席仪式。

集团董事长郑元豹在外考察,特意发来了热情洋溢的贺电,希望广大员工进一步增强环保意识,树立绿色理念,为保护地球、保护生态文明、保护大气层做出贡献,并祝贺本次活动圆满成功。

启动仪式上,叶玉森总经理代表人民电器集团致辞。叶玉森指出,低碳经济和绿色发展是当今世界的时代潮流,是13亿中国人民共同的愿望,也是人民电器集团宏伟的目标和永恒的事业。改革开放30多年来,民营企业充分发挥其优势,在建设具有中国特色的社会主义市场经济的伟大实践中,做出了应有的贡献,创造了巨大的财富。叶玉森强调,在社会经济迅速发展的同时,资源和环境的瓶颈制约也日益突出,保护地球、保护生态文明、保护大气层,已成为全球人民共同关心的话题。新形势下,我们必须用科学的理念、开放的战略、统筹的方法、共赢的途径去实现和谐发展、科学发展的总目标。叶玉森表示,在郑元豹董事长领导下,人民电器集团将与全国人民一道,努力转变发展方式,大力弘扬生态文明理念,呵护人类共有的地球家园,成为每个社会成员的自觉行动;同时,人民电器将高度重视科技创新,加快开发低碳技术,推广高效节能产品,在保护知识产权前提下实现技术共享,肩负起“科技推进低碳革命,创新提升绿色发展”的使命。

启动仪式由集团办公室主任汪志金主持。乐清市副市长王忠宝、柳市镇副镇长林金乐发表讲话。他们对人民电器集团“5・18环保日”活动给予了高度评价。王忠宝说,开展“5・1 8环保日”系列活动,充分体现了人民电器集团作为中国500强、世界机械500强企业,对国家、对社会,对人民、对后代负责的态度。林金乐认为,人民电器不仅在经营管理上开拓创新,而且在环境保护工作中同样敢为天下先。作为全国首家成立”绿色志愿者协会”的民营企业,今天,人民电器集团又率先创建“5・18环保日”,以实际行动践行总书记提出的科学发展观,为广大民营企业做出了表率。

据了解,本次活动以“科技推进低碳革命,创新提升绿色发展”为主题,将高举科学发展观大旗,广泛宣传低碳经济、低碳生活、绿色发展的环保理念。启动仪式上,集团团委书记、绿色志愿者协会会长郑经洁表示,人民电器有信心,有决心、有能力把环保工作推向一个新的高度,在发展经济时,绝不以牺牲环境、牺牲子孙后代的利益为代价,将努力追求企业与社会、人与自然的和谐发展,以实际行动宣传绿色理念,传播绿色文明,创造绿色生活,发展绿色经济!郑经洁介绍,人民电器“绿色志愿者协会”自2003年成立以来,开展了一系列卓有成效的工作,如“环保中国行”、

“徒步迎奥运”等活动均产生较大影响,为增强广大人民群众的环保意识,促进企业优化产业结构等作出了不懈地努力。

启动仪式上,作为“5・18环保日”活动的重要组成部分――人民电器“低碳生活我先行”万人签名活动正式拉开了帷幕。集团浙江总部和上海、江西、河北、湖北等基地,以及各省市人民电器销售分公司,在当地市民广场同时举行了声势浩大的签名活动。

在人民电器集团总部广场,鲜艳的环保标语和五彩缤纷的气球迎风招展,将整洁干净的集团总部装扮得更加靓丽。在集团各生产、商贸基地和各省市销售分公司,人民电器“低碳生活我先行”签名活动移师当地市民广场时,引起周边民众和过往行人的广泛关注,大家纷纷前来签名,争当“环保志愿者”。

广大市民纷纷表示,将进一步提高节约能源资源和保护环境的意识,努力推进经济发展方式和生活消费方式的转变,为建设资源节约型和环境友好型社会做出贡献。活动现场,人民电器工作人员向参加签名的市民分发了《健康之路》和环保手提袋等小礼品,团结和谐的气氛把“5・1 8环保日”系列活动推向了高潮。

据了解,为扩大本次活动影响,唤起更多民众参与环保行动,人民电器斥资百万分别在电视,报刊,网络上投放了多批(次)公益广告,并制作1000多条以环保为主题的横(条)幅悬挂在市区主要街道,同时编辑出版了50多万册环保宣传手册,积极向广大市民宣传低碳革命。绿色发展的重要意义,倡导节约水电、少开空调、少乘电梯、以步代车出行的环保新理念,努力推进低碳生活走进千家万户,使低碳概念成为人们新的生活态度和生活方式。

电器活动总结篇2

【关键词】35/10kv总降压变电站；电气；设计

1、35/10kv总降压变电站电气一次设计

1.1 35/10kv总降压变电站电气设备连接方式

在选择35/10kv总降压变电站电气设备前，首先要确定其连接方式。因为不同的连接方式，其工作状态也不同，对相应的电气设备的规格要求也不同。同时，35/10kv总降压变电站电气连接方式是有重要意义的，因为不合理的连接方式可能会降低变电站的灵活性，还可能增加运行的经济成本，甚至会使变电站运行的稳定性受到影响。

35/10kv总降压变电站主连接方式主要有单母线连接、单母线分段连接和外桥连接三种连接方式。它们有各自的优点与缺点。单母线连接方式成本较低，但是稳定性和灵活性较差；单母线分段连接方式灵活性和稳定性居中，成本也居中；外桥连接方式灵活性和稳定性很好，但是成本最高。因此，35/10kv总降压变电站连接方式的选择要考虑具体情况。如果用电客户对于变电站的稳定性要求很高，发生断电事故将遭受巨大的经济损失，则适合选用外桥连接方式；如果用电客户对于变电站的各项要求比较均匀，且同时对连接方式的成本比较敏感，则适合单母线分段连接方式。

1.2 35/10kv总降压变电站主要电气设备的选择

35/10kv总降压变电站中的核心设备是变压器，在电气一次设计中的首要任务就是选择合适的变压器。选取变压器时要根据实际的用电需求考察变压器功率、相数、最大负荷等参数，在保证各项指标可以满足实际需要时，选择成本最低的变压器。以满足一工厂用电需求为例，该工厂的功率因素值为0.6，实际用电时是三相电，设计每年用电最大有功负荷利用小时数为4000。为满足该工厂用电需求，35/10kv总降压变电站的变压器应该满足以下条件，功率因素值要高于0.6，取0.8为宜，变电后输出的形式必须是三相，以匹配工厂用电。该工厂每年最大有功负荷对电压水平要求较高，因此变压器要具备调压功能，以适应要求。最复杂的是对于变压器容量的确定，如果容量过大，则会造成资源的浪费和不必要的经济损失；如果容量过小，则无法满足工厂的用电需求。因此要根据工厂具体的情况做出合理的判断。考虑工厂规模每年会有一定的增加，根据实际情况建立工厂的发展模型，从而计算出近几年工厂的最大有功负荷利用小时数的变化情况，并从经济性的角度出发，选择能够满足工厂用电且成本最低的变压器方案。比如，某工厂按增长模型计算出其在近几年的最大有功负荷利用小时数如表1所示：

表1 工厂用电负荷随年份变化的模型预测结果

年数 0 2 4 6 8 10 12 14 16

负荷 6480 7009 7581 8199 8868 9592 10375 11221 11670

可以选择的变压器容量有10000千伏安，12500千伏安和16000千伏安。可以看出，如果选用10000千伏安容量的变压器，那么在十年后该变压器将不能满足该工厂的用电规模需求；如果选用16000千伏安容量的变压器，那么在近二十年的工厂生产中，会有很大的资源浪费会造成经济损失。所以，对于该工厂选择容量为12500千伏安的变压器是最合适的。

35/10kv总降压变电站的主要电气设备还有电压互感器和电流互感器。变压、变流互感器是根据互感原理达到改变电压的目的。相比于变压器，变压、变流互感器并不需要承担输送电能的任务，因此容量都比较小，选择起来也相对简单一些。只需要考虑其相数、每相的工作电压电流、输出容量和准确等级等即可，使各项参数可以和它的用途相匹配。

另外，35/10kv总降压变电站的主要电气设备还有断路器。断路器在电气系统中起到分配电能保护其它设备的作用，对35/10kv总降压变电站的正常运行也发挥了重要的作用。在选择断路器时，要考虑其工作电流是否符合总线路工作电流，其开断能力是否能起到保护线路和设备的目的，同时要考虑断路器的热稳定性。

2、35/10kv总降压变电站电气二次设计

2.1微机综保装置配置

（1）变压器保护装置和测控装置

在35/10kv总降压变电站的运行中，变压器负责电压的转换和电能的传输，工作压力较大。因此，需要给变压器配置保护装置。其保护装置有高后备保护装置和低后备保护装置，具体的型号选择要根据变压器的性能和工作环境进行相应的选择。除此之外，还有点量保护箱，当发生工作状态异常时，会自动跳闸并发出警报。

35/10kv总降压变电站具有高度的自动化和数字化水平，可以实现自我监测和调整。一个重要的设计环节就是监控装置的配置。对于变压器和其保护装置，要选择匹配的监控装置，以实现对其工作状态的监控。

（2）35kV线路保护装置和监控装置

35/10kv总降压变电站中线路保护装置包括三段电流保护装置，低压电流保护装置和重合闸等，同时要选择相应的测控装置对其进行监测和控制。

2.2二次系统结构的配置

（1）系统结构

35/10kv总降压变电站的二次系统结构设计中首要问题是确定系统的结构。系统的机构层次由主站层、通信层和间隔层构成。主站层是变电站的监测控制中心，是人机交互层，工作人员通过主站层实现对整个变电站运行和管理的控制。在这一层的设计中，要根据实际需要确定通信协议，带宽，传输速率等指标，这些因素的选择和确定是保障电气系统稳定高效运行的关键。间隔层是各个独立监控设备的集合，它们分别承担监测控制各级电气设备的任务，并将数据记录与上传。这一层的设计中，一定要保证设备之间规格和性能的匹配，以及相互之间的配合问题。通信层是实现主站层和间隔层之间数据顺利传输的保障。这一层的设计中，不仅要符合主站层通信要求与技术，还要与间隔层的各个设备之间可以无障碍的实现数据传输。同时，要保证通信网络的简洁和稳定，这对于保证电气设备的稳定运行也是有重要意义的。

（2）网络结构

35/10kv总降压变电站的二次系统中，除了各层之间的联系外，主站层各设备之间和间隔层各设备之间也要通过以太网建立联系，以有利于提高运行管理效率，方便快捷的实现数据的传输与处理。对于该以太网的设计，一般采取的是开放式的分层分布结构，实践表明这样的网络结构具有更高的效率。同时，网络协议一般采用TCP/IP协议。

3、结语

本文仔细研究了35/10kv总降压变电站的电气设计，分为电气一次设计和电气二次设计两个过程。电气一次设计中，主要完成设备连接方式的确定，主要电气设备的确定工作；电气二次设计中，主要完成微机综保装置配置和二次系统结构配置的确定。通过以上步骤，基本可以为变电站确立完善的电气系统。

参考文献

电器活动总结篇3

知识目标

1．知道滑动变阻器的构造和作用，能改变电阻的原理．

2．知道滑动变阻器所标规格的含义，会识别滑动变阻器规格，会把滑动变阻器连入电路使之改变电路中电流．

3．知道电阻箱用途，会读出电阻箱示数．

4．知道变阻器和变阻箱电阻变化的区别和特点．

能力目标

1．培养学生的创新思维．

2．培养学生依据物理事实分析，归纳问题的能力．

3．培养学生使用电学仪器的技能和良好习惯．

情感目标

培养学生实事求是的科学态度，加强思想品德教育．

教学建议

教材分析

从理论在实践应用出发，由一个实际问题的提出引入新课.

本节的教学内容主要是滑动变阻器的构造及其使用，由于变阻器的部件较多，接法又有多种，因此变阻器是初中电学教学的难点之一，为此，九年义务教育物理教学方案已作过调整，在电学问题中不出现变阻器三个接线柱同时接入电路的情况，这一点在教学过程中也常加以注意．

本节的另一内容电阻箱由滑动变阻器特点引出.

教法建议

本节宜采用联系实际，注意观察，对照和思考，仔细观察变阻器，做到实物、结构示意图和符号三者相对照．

教师引导、启发、示范，学生观察、亲自操作．师生共同讨论分析，归纳出变阻器的使用规则．

引入本节课题时，创设奇趣的物理情境很重要，只有这样，才能激发学生的求知欲，并突出变阻器的作用，有效地减小教学坡度，加深学生对变阻器的构造、原理的认识．可以由滑动变阻器特点引出电阻箱,滑动变阻器和电阻箱的特点等对比教学．

教学设计方案

引入新课

演示1出示收音机，选择某一台，调节音量控制旅扭，音量发生变化．

为什么调节音量开关时，喇叭音量会变化？

1．旋电视机的亮度旋钮，荧光屏上的图像会变明变暗．

2．一幕话剧开始了，剧场里的照明灯是怎样由亮变暗？

演示2出示滑动变阻器，告诉学生它叫滑动变阻器，实验室中常用的仪器，将滑动变阻器、小灯泡串联后接入电路，闭合开关，移动滑片，让学生观察小灯泡亮度，指出亮度变化都是由于滑动变阻器起作用.

教师指出：上述生活中例子，都有一个相当于滑动变阻器的元件．

这节我们就研究滑动变阻器的作用、构造、原理及使用方法．

一、滑动变阻器

滑动变阻器的作用

滑片移动可改变音量、亮度．收音机音量大小，灯泡亮度变化都是由于通过它的电流大小不同引起的，所以滑动变阻器是改变电路中电流的元件．

我们知道，在电压不变的条件下，要减小电流，应增大电阻，要增大电流，应减小电阻．

滑动变阻器的构造

滑动变阻器是靠改变电阻来改变电路中电流的，那么滑片移动是怎么改变连入电路成电阻的呢？

让学生观察每组桌上的两组滑动变阻器，看谁能说明滑动变阻器构造．

教师出示观察提纲．

1．几部分组成，每部分是由什么材料做的？

2．这些部分是怎样组合在一起的？

3．有几个接线往？连入电路后电流的路径如何？

4．它铭牌上标志有什么？

学生观察后，找同学表述，互相补充，后教师明确介绍滑动变阻器构造，明确各部分名称．

引导学生从构造入手分析滑动变阻器能改变电阻的原理，变阻器上绕的电阻线是固定不变的，那么怎样改变连入电路的电阻呢？

决定导体电阻大小因素是什么？

根据这些因素，可以有哪些方法减小电阻．

学生讨论：

总结出四种方法：减小导体长度，增大横截面积，选用电阻率小的材料，降低温度．

这四种方法中，哪种从实践的角度更简便可行？（减小长度）那么怎么减少？

演示实验3．

是根较长镍铬合金电阻线，其中是金属做成的触头，当向右滑动，示数变小，当向左滑动时，示数变大．

同学分析：

这个实验是靠什么来改变连入电路电阻的（靠触头在电阻线上移动，来改变连入导线长度），教师指出这就是最简单的“滑动变阻器”．这种最简单的“滑动变阻器”与我们手中的变阻器有什么不同？实验中为什么用我手中变阻器，它有什么优点？让学生分析，总结（改变电阻效果明显，节省空间，减小仪器体积）

结构示意图和符号

概括上述分析，滑动变阻器原理是通过移动滑片与电阻线的接触点来改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻，从而改变电流的．

根据上述分析，简单地说滑动变阻器就是一个带可滑动滑片的电阻，作为一个重要电学元件可用符号

表示，其结构可以简单示意为

滑动变阻器使用

滑动变阻器是一种重要的电学元件，如何使用呢？

1．接法．如何把变阻器接入电路才能起到改变电流的目的？

首先要使变阻器成为电流的必，全国公务员共同天地经之路，即变阻器要串联连入电路．

（1）要将两柱接入电路，导线接在滑片上或支架上，都不能使它连入电路．

（2）要串联在电路中．

让学生实验，每组按下图连好电路，并根据你的连法说出哪部分电阻线连入了电路．在这里解决“想想议议”

四柱变阻器有几种正确接法？并总结规律“一上一下”．

2．指导学生将滑片移到离下端接线柱最远的一端闭合开关．

（1）分析猜测滑片右移，表示数和灯泡亮度变化，再动手操作，观察验证．

（2）分析猜测滑片左移，表示数和灯泡亮度变化，再动手操作，观察验证．

（3）分析猜测移动滑片，使变阻器连入电路的电阻最大的情况，再动手操作，观察验证．

（4）分析猜测移动滑片，使变阻器连入电路的电阻最小时情况再动手操作，观察验证．

从上面实验可以看出滑动变阻器的滑片位置不同，闭合开关在电路中电流大小不同，电阻最大时，电流最小，电阻最小时电流最大．电学实验为了闭合开关时防止电流的过大而烧坏元件，要求滑动变阻器在闭合开关前要将滑片置于阻值最大的位置—即离下端接线柱最远的位置．

3．前面观察滑动变阻器铭牌上标有什么？其含义是什么？“”是什么意思？

滑动变阻器和一切电学仪器一样有自己的规格参数，每个电阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流，即使用前要了解铭牌，电流不允许超过允许最大电流值．

二、电阻箱

说到这里我们可以告诉大家，前面听收音机时，调节音量时，相当于滑动变阻器的那个东西，是无线电技术中常用的变阻器，叫电位器（出示实物，让学生观察）但这些变阻器有一个缺点，虽能改变电阻，但不能读出电阻具体数值，有没有能读出阻值的变阻器呢？请同学们阅读课本电阻箱相关内容后回答

（1）电阻箱与滑动变阻器电阻变化有什么不同？（滑动变阻器电阻是一圈线一圈线地改变，逐渐改变电阻，电阻箱随旋扭转动是“跳跃式”的改变）

（2）它们的优缺点各是什么？

（3）怎么读数？

学生回答后总结

滑动变阻器

电阻箱

不同点1

逐渐改变电阻

跳跃式改变电阻

不同点2

不能读出该电阻值

能读出电阻值

读数方法：各旋钮“”所对数乘以倍率之和．

学生总结读数方法

各旋钮对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起.

探究活动

【课题】自制滑动变阻器

【组织形式】个人或小组

【活动方式】

1、弄清滑动变阻器的原，全国公务员共同天地理.

2、搜集有关材料.

电器活动总结篇4

电气自动化的发展，很大程度是依靠弱电控制强电技术的发展，具体如下：

发展平台开放式。依靠OPC和Windows平台等技术，发展平台开放式，结合合适的电气技术，对未来的发展起着非常重要的作用。

IEC61131标准使得接口标准化。现在全球有上百家PLC的生产企业，四百多种PLC产品，但是PLC产品的编程语言和表达方式并不相同，相互结合不方便。IEC61131的颁布解决了这一问题。它不但促使了产品的编程接口标准化，还定义了语法和语义。目前，IEC61131被控制系统厂商采纳，并成为一个国际化的标准，它不但容易管理程序，还缩短了编程周期，极大地提高了使用效率。

Windows正成为标准平台。在电气自动化领域，不但微软的技术成为工业控制的标准平台和规范，而且PC和网络技术在商业和企业中得到广泛的应用。以PC技术为基础的人机界面得到普及，以PC技术为基础的控制系统得到广泛的利用，这都是由于该技术的灵活性和易于集成等特点。因为Windows操作系统不但易于使用和维护，而且易与办公平台的集成，所以在控制层得到广泛的推广。

应用现场总线和分布式控制系统。连接设备和自动化系统双向传输的分支结构串行总线就是现场总线.也就是通过串行电缆将工业计算机和PLC的CPU与远程I/O站、智能仪表、低压断路器等设备连接，同时将设备的信息采集到控制器上。分布式控制就是通过总线将PLC、I/O模块和设备连接，替代输入/输出模块为检测器和执行器。

电气自动化的发展趋势

统一系统开发平台。如果统一了系统开发平台，就可以全面支持自动化项目中的设计、调试和开机、实施和测试等各个阶段。这样不但可以节省所需花费的资金，还可以减小从设计到完成所需要的时间。需要注意的是，统一的系统开发平立于最终的运行平台。同时要根据项目特点和用户需求来决定运行代码下载到何处，例如：硬件PLC、嵌入式NT系统、控制系统等，自动化产品必须满足以上所提出的要求。

通用的网络结构。为了保证现场控制设备、企业管理系统之间的通讯畅通，需要一个通用的网络结构。对于现代自动化系统来说，通用的网络结构是相当重要的。通过网络结构，企业管理层可以对现场设备进行监督。在进行网络规划时，一定要保证从办公自动化环境到控制级系统范围内的通讯，不管是选择与设备通讯的现场总线，还是选择与办公系统通讯的以太网。全集成自动化技术就是指在网络中贯穿着集成的网络配置和编程以及集成的通讯等功能。

程序接口标准化。对于一个成功的自动化系统来说，标准化的程序接口是一个很重要的因素。标准化的程序接口不但可以减少工程时间，节省所要花费的资金，还方便自动化系统和办公系统之间进行数据交换和共享，例如：Windows2000、ActiveX等。在自动控制和管理平台之间，标准化的程序可以建立很好的接口。为了防止不同厂家的产品数据交换出现问题，标准化的程序接口很好的解决这一问题。

弱点控制强电分析

在弱电控制强电过程中，我们日常最为应用的是单片机控制系统，下面就以单片机为例。一块单片机、一个光电耦合器和一个可控硅就可以实现5伏的弱电控制220伏的强电，由此可以实现各种电器的控制，为我们生活提供服务，如可以制成在日常生活中应用很广泛的水温恒温控制系统。

工作原理：单片机部分：采用HT46R47单片机，其主要任务是将传感器测得的温度处理判断。复位电路和时钟电路保证单片机正常工作。温度测量电路：由NTC热敏电阻构成，主要任务是将测得液体的温度并传给单片机进行数字处理。PTC控制电路：主要由MOC3023光电耦合器、BTA16可控硅和PTC加热片组成，其任务的是控制温度在限定温度范围内。酸奶最佳发酵温度是28度，控制系统使容器中液体保持在28度。控制原理为，由温度传感器对温度进行采样，将测量结果送给单片机；单片机将测得的温度值与内部设定的温度值进行比较，根据比较结果，通过执行机构——可控硅对PTC加热器是否工作进行控制。

电路介绍：

电源。电源部分由一个由稳压管7805、电容、整流桥和变压器组成的+5V的稳压电源。变压器得到市电220V电压，将交流的220V电压转化为12V的交流电压，9V的交流电压经过整流桥后变为直流9V电压，经过电容滤波以后，在稳压管7805的作用下，将9V直流电压变为5V直流，为单片机提供稳定的低压电。

单片机控制部分。利用HT46R47来实现温度的控制，通过温度传感器将采集的温度送给单片机，单片机对此进行工作，并用程序来控制加热器件。控制电路的介绍：单片机HT46R47的12脚VCC脚1连接上面电路的+5V电压。单片机HT46R47的11脚RES脚与电阻R2，电容C3组成一个复位电路。单片机HT46R47的13，14脚与12M晶振组成时钟电路。

HT46R47的介绍：HT46R47是8位高性能、高效益的RISC结构单片机，用于直接处理模拟信号，例如直接连接传感器。该系列单片机包含一个集成的多通道模数转换器，以及一个或多个脉冲宽度调制输出。同时也增强了单片机的其它内部特性，如暂停、唤醒功能、振荡器选择和可编程分频器等，增加了单片机的使用灵活度，而这些特性也同时保证实际应用时只需要最少的外部器件，进而降低了整个产品的成本。有了集成的A/D和PWM功能的优势，再加上低功耗、高性能、灵活控制的输入/输出和低成本等特性，此系列单片机广泛被应用在传感器信号处理、马达驱动、工业控制、消费性产品和子系统控制器等场合。

测温。单片机的8脚与R2，R3组成一个简单的分压电路，R2是定值电阻11K，R3是温度传感器的电阻，它会随着水温的变化而变化，8脚得到5V电压的分压，单片机得到电压的信号，然后判断是否继续加热

加热部分。单片机的1脚接控制加热部分的三极管的基极，编写程序控制PTC加热。光电耦合器MOC3023与可控硅BTA16组成一个加热系统，光电耦合器moc3023相当于一个开关，控制可控硅导通。

加热电路介绍：三极管的发射极接+5V电源，基极接单片机的1脚，集电极接发光二极管，当控制脚低电平时，三极管导通，二极管发光。光电耦合器MOC3023的1脚得到信号，二脚接地，使光电耦合器MOC3023内部工作。光电耦合器MOC3023的内部工作，使6脚输出信号到可控硅BTA16栅极（控制极）G，控制可控硅工作。可控硅BTA16的阳极，阴极，控制加热元器件PTC的加热。当温度达到一定温度后，温度传感器将信号传给单片机，单片机1脚输出低电平，使加热部分停止工作。

电器活动总结篇5

关键词:VXI总线;RWR;自动测试;故障诊断

中图分类号:TP316 文献标识码:A

文章编号:1004-373X(2010)03-161-03

Design of Automatic Test and Diagnosis System for RWR Based on VXIbus

TAO Dongxiang1,LI Li2,HUO Liping1

(1.Qingdao Branch,Naval Aeronautical Engineering Institute,Qingdao,266041,China;2.92126 Unit,Fuzhou,350007,China)

Abstract:Automatic test & fault diagnosis system for RWR is constructed based on VXI bus.It can be used for testing function parameters and performance parameters of the RWR accurately and rapidly,completing fault diagnosis according to test data,and giving maintenance advice.High-reliable VXI is used for constructing its hardware architecture and developing the software in GPTS 3.0 & INCON 2.0 The user can complete complex test and fault diagnosis via mouse and keyboard.The results show that the system has many advantages such as good compatibility and openness,good user interface,convenient operation,increasing test and obstacle avoidance efficiency and saving cost in test and maintenance efficiently.

Keywords:VXI bus;RWR;automatic test;fault diagnosis

0 引 言

随着新型电子器件在雷达告警设备(RWR)中的应用,其智能化程度越来越高,结构越来越复杂而紧凑,这大大加重了测试和诊断的难度。而在实际使用中,为保证RWR功能有效发挥,要求能对其进行以性能测试和故障诊断为主的技术保障:既能快速、准确、高精度地对设备各种参数进行测试,又能为排除故障提出指导性建议。因此,研制和开发适合RWR技术保障要求的测试诊断系统具有重要意义。

本文采用VXI总线技术组建了一个RWR自动测试诊断系统。该系统是一个以工控机为核心,以VXI总线仪器为依托,以适配器为桥梁,集控制、数据采集和处理、存储、分析、显示、打印于一体的系统。它既可以完成RWR整机性能、功能的测试,又能单独对每一个外场可更换单元(LRU)进行定性和定量检测及故障诊断。

1 系统硬件结构

本系统硬件设计思路:按照模块化、通用化、标准化原则选用VXI总线结构,根据测试需求确定测试资源种类,依照性价比要求选择资源型号,考虑短研制周期要求优先使用熟悉的硬件产品[1]。在上述思路指导下,设计系统硬件结构如图1所示。

图1 系统硬件原理结构示意图

1.1 测控计算机

测控计算机(TCC)是系统的核心。本系统采用研华军用加固笔记本,外设包括Agilent的USB/GPIB接口转换器82357A、鼠标、打印机、UPS电源等。

1.2 VXI总线仪器及模块

VXI仪器具有高速率、高精度、易扩展、小型、轻便等特点,因而在自动检测设备(ATE)领域得到了广泛应用[2]。本系统的VXI仪器采用外置控制器方式,因此,VXI总线仪器有:13槽C尺寸VXI主机箱1261B,用于承载所有VXI模块,并提供电源及控制接口;IEEE1394 VXI零槽控制器E8491B,用作VXI零槽及资源管理,它通过IEEE1394总线与TCC进行通讯[3];48通道TTL数字I/O模块VM1548,用于被测RWR输入/输出TTL电平信号的提供/测量和适配器内继电器的控制[4];4通道串口接口模块VM6068,用于RS 422通讯信号的模拟和接收;矩阵开关E1466A用于完成各个测量通道的切换;6.5位多用表E1412A用于测量各种电压、电阻;示波器E1428A用于测量各种视频脉冲及SA2U同步信号的采样;同轴开关SMP6101用于完成视频信号的切换[5];脉冲/码型发生器E8311A,用于模拟各种脉冲雷达的视频脉冲;任意函数发生器E1445A,用于产生锯齿波信号,驱动功率放大电路输出具有一定电流驱动能力的X,Y偏转信号。

1.3 GPIB总线仪器及附件

由于大功率、特高频的VXI总线仪器比较少,系统选用了GPIB总线仪器作为补充,以适应被测件的特殊需求[6]。本系统的GPIB总线仪器有:微波信号源E8257D及微波开关8766K、喇叭天线附件,用于模拟各种雷达信号[7];转台控制仪及转台,设置转台参数(转速、转向、旋转)以转动被测件[8],达到测量RWR测向误差的目的。

1.4 接口适配器

接口适配器(TUA)是被测RWR信号的预处理和转接装置,完成被测件与VXI总线仪器、GPIB总线仪器及附件接口的机械、电气连接。接口适配器主要由电源组件、信号调理板、资源分配板、继电器控制板等组成。电源组件将220 V/50 Hz交流转换成28 V/3 A,5 V/5 A,6 V/0.5 A,12 V/1 A,15 V/0.5 A,24 V/0.5 A,-6 V/0.5 A,-12 V/1 A,-15 V/0.5 A直流电源,给被测RWR、微波开关等提供电源;信号调理板主要完成各种VXI模块资源信号的放大、匹配、调理;资源分配板将各VXI模块资源分配至适配器前面板的被测件接口及信号调理板中。继电器控制板主要完成对七种LRU的电源供给控制。

1.5 连接电缆

连接电缆有四种:第一种是仪器控制电缆,如IEEE1394总线电缆、GPIB总线电缆等;第二种是仪器和接口适配器间的输入/输出电缆;第三种是连接接口适配器和被测件的测试电缆;第四种是附件连接电缆。

2 系统软件设计

系统软件部分以Windows XP为操作系统、以GPTS 3.0为测试程序开发和运行环境、以INCON 2.0为故障诊断推理平台进行设计,负责完成测试和诊断流程的管理、程序的运行、数据的分析、结果的记录等功能。系统软件采用模块化设计,主要包括:系统管理模块、系统自检自校模块、性能功能测试模块、故障诊断模块、仪器驱动模块、数据库与知识库模块、交互式操作手册模块等,其软件结构如图2所示。

图2 系统软件结构示意图

系统管理模块:负责进行系统用户的身份验证、管理、状态的设置、各程序模块的调度等功能,是各个功能模块的管理中心。

系统自检自校模块:主要完成系统构造检查、仪器自检控制、信号转接中枢逻辑可靠性和准确性检查以及检测接口连接可靠性检查。

性能功能测试模块:完成RWR整机及各LRU性能、功能指标的测试,它是决定测试是否满足需求、测试结果是否准确可靠的重要因素。性能功能测试模块采用面向信号的ATLAS标准化测试语言编写,TPS(测试程序集)开发较规范,通用性、兼容性好,与硬件平台无关[9]。

仪器驱动模块:测试程序与系统物理仪器的桥梁。主要包括:类仪器虚拟资源驱动、类仪器ACM驱动、IVI仪器驱动。类仪器虚拟资源驱动用于控制某一类仪器(如DMM类仪器) 的共同行为方式,是用COM实现的DLL形式的软件模块。它的主要功能是将ATLAS程序对测试需求的描述转换为对仪器的设置。类仪器ACM驱动是针对某类仪器的软件模块,它将类仪器虚拟资源驱动对仪器的设置传递给IVI驱动层。IVI驱动用于实现与物理仪器的交互,通过VISA软件I/O层与硬件直接交互,具有COM和C两种方式。

故障诊断模块:用于RWR各LRU的故障诊断和定位,给出维修的专家建议。故障诊断模块采用基于神经网络、模糊逻辑、专家系统的推理方法,实现了故障诊断的智能化。

数据库与知识库模块:用于保存软件要用到的各种数据,包括专家系统中的领域知识、测试数据及分析结果等。系统中的数据库包括专家知识库、测量结果数据库、诊断结果数据库、用户权限数据库、系统日志数据库等。

交互式操作手册模块:用于用户自我培训、巩固性学习、信息查询,使用方便、灵活。

3 系统测试诊断流程

根据RWR的特点和用户需求,本系统采用了并行分级的测试思想[10]。用户可根据需要选择进行整机性能测试还是LRU测试。第一级对整机进行性能和功能测试和诊断,故障定位到LRU;第二级对LRU进行功能、性能测试和诊断,故障定位到内场可更换单元(SRU),LRU接口信息丰富的可定位到功能电路,个别可定位到元件级。图3为RWR的测试诊断流程。

图3 RWR测试诊断流程图

测试诊断流程如下:

(1) 开机,用户身份验证。

(2) 系统自检。系统自检通过,进入RWR测试环境,用户可选择进行整机指标测试还是LRU测试。若系统自检失败,启动系统自校功能对系统进行软件校准。校准完成后,再次进行系统自检。

(3) 若用户选择整机测试,系统将提示用户连接整机测试电缆。

(4) 启动RWR的BIT(机内检测)功能,并将自检结果输入系统。

(5) RWR自检通过后,用户可灵活选择整机测试项目和测试次数,设定后系统自动逐一测量。

(6) 根据整机指标测试结果判断RWR性能是否符合要求。若指标符合要求,给出RWR功能、性能正常的结论,输出测试结果,测试结束;若指标不符合要求,则进行LRU测试。

(7) 若第(4)步中RWR BIT报告有故障,则略过整机测试,直接进行LRU测试。LRU测试包括测向接收机、连续波接收机、指令信号接收机、数字分析器、字符显示器、控制盒、电源滤波器等测试。

(8) 进行测向接收机测试时,用户可灵活选择测试项目和测试次数,设定后系统自动逐一测量。若指标正常,给出测向接收机正常的结论,测试结束;若指标不正常,则调入相应故障诊断软件进行诊断,给出诊断结果和指导维修的专家建议。

(9) 其他LRU测试方法同(8)。

4 结 语

基于VXI总线的RWR自动测试诊断系统的设计,从技术方案的确立、硬件集成到软件开发等方面都遵从了通用性、标准化、模块化的设计思想,它具有很强的通用性、开放性,可根据用户需要进行功能扩展。若要实现对其他同类被测对象的测试和故障诊断,则只需设计相应的接口适配器、编写相应的测试和故障诊断程序。实践表明,该系统用户界面友好、操作方便,可对RWR各种功能、性能参数快速、准确地测试,并依据测试数据,进行故障诊断,进而给出维修策略,大大提高了测试和排故效率,节省了维护保障费用,具有较高的军事和经济价值。

参考文献

[1]陶东香,贾绍文,张娜.无源干扰设备自动测试诊断系统的研制与开发[J].计算机测量与控制,2009,17(3):467-468,474.

[2]陈光╈戟.VXI总线测试平台技术[M].成都:电子科技大学出版社,1996.

[3]Agilent Technologies.零槽控制器、示波器、多用表等模块用户手册[Z].2006.

[4]VXI Technology Inc.串口接口模块、TTL I/O模块用户手册[Z].2006.

[5]VXI Technology,Inc.SMIP II Series Switch Modularity and Interface Platform Plug-in Module Series User′s Manual[Z].2003.

[6]辜世勇,唐晓莉,余宏发,等.基于VXI总线的通用硬件测试平台[J].国外电子测量技术,2001(4):26-28,27.

[7]Agilent Technologies.Test & Measurement Catalog 2005/2006.

[8]李进杰,柴舜连,赵菲,等.基于虚拟仪器技术的天线自动测量系统构建[J].现代电子技术,2007,30(23):115-116,119.

[9]李行善,左毅,孙杰.自动测试系统集成技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

电器活动总结篇6

17：00主持人宣布答谢晚宴仪式开始，介绍来宾（示意音乐停）

尊敬的各位领导、各位嘉宾，下午好！首先，我代表唐山鹏润国美电器有限公司对各位领导及嘉宾的到来表示热烈的欢迎！（掌声）我宣布“国美电器成立19周年新闻会暨唐山鹏润国美电器有限公司感恩答谢会”现在开始！（掌声）首先，向各位介绍莅临本次会议的领导，他们是：（名单另附），在此我代表公司对各位领导的出席表示热烈的欢迎！（掌声）

值此国美电器19周年华诞之际，来自各级政府代表、社会各界同仁、媒体代表、厂家代表同聚一堂，首先有请国美电器华北大区总经理王辉文先生为此次活动致词！掌声有请（掌声、音乐起）

国美电器华北区总经理王辉文致词

国美电器从一家电器经销门店成长为中国家店连锁业第一品牌，回首19年，国美的发展始终都反映着中国家电连锁经营的发展。今天，国美所展示出来的风采，正是家电连锁经营的真实写照。下面就有请唐山国美电器总经理雷鸣先生位我们诠释国美真谛，掌声有情：（掌声、音乐起）

唐山国美电器总经理雷鸣讲话

雷总精彩的演讲向我们展示了国美的风采，正如雷总的介绍，国美结合我国市场特色，确立了“建立全国零售连锁网络”的发展战略；在保持传统家电经营优势的同时，全面拓展各领域，通过多元化经营，整合各种资源，实现了规模扩张和多赢发展。国美电器与供应商建立了长期战略合作关系，实现了自身管理链与供应商价值链的完美结合，形成了相互融合、互利共生的相融局面。在这种“商者无域、相容共生”企业理念的指引下，作为国美电器供应商的各家电生产厂家也成赢得了更大的市场，下面首先有请创维集团中国区营销总部华北大区总经理潘志峰先生与我们一起分享他的感受。（掌声、音乐起）

厂家领导代表潘志峰讲话

接下来有请四川长虹股份有限公司华北大区总经理陈贵青先生讲话

厂家领导代表陈贵青讲话

通过两位厂家代表的讲话我们可以了解，伴随着国美的发展，我国的家电市场格局在不断的变化着，国美在引领这场变革的同时，也给生产厂商带来了丰厚的回报。自唐山国美开业以来，不断的深化服务，发展创新，使得销售业绩和服务质量不断攀生，迅速得到了广大消费者的信赖与肯定。对于唐山国美所取得的优异成绩，国美总部及大区给予了高度的肯定，下面有请国美电器华北大区总经理王辉文先生为国美唐山分部颁发荣誉锦旗。（掌声、音乐起）有请唐山国美采销总监张凯先生上台受旗。

大区颁发锦旗（王辉文总经理授予张凯总监锦旗）

（示意音乐停）今年7月国美正式落户我市路南区新天地广场，半年来所取得的成绩不仅得到消费者的信赖、总部的肯定，同时。也得到了区委、区政府的支持和肯定，下面有请路南区政府刘国忠副区长为唐山国美授牌（掌声、音乐起）有请唐山国美电器总经理雷鸣先生上台。

路南区领导颁发荣誉（刘区长授予雷总“诚信、惠民”牌匾）

（示意音乐停）唐山国美坚持“来自社会、回馈社会”的信念，关爱少儿教育，关注高校毕业生就业发展。在一系列的活动中取得了良好的社会反响。在与河北理工大学的合作中，（来自）唐山国美一直以独特的“以德为本，立德立人”的用人观和“重诺守信，诚信为本”的价值观，全面推行管理人员1 1培养计划，为愿意加入国美的优秀毕业生提供了广阔的发展空间。先后吸纳了数十名优秀毕业生进入国美系统实习，取得了良好的成效。目前唐山国美已成为河北理工大学优秀毕业生的就业实习基地。下面有请河北理工大学第一副院长闫小林先生为唐山国美授牌（掌声、音乐起）有请唐山国美电器人力资源部经理吴凡女士

河北理工大学领导授《大学生就业实习基地》牌（吴凡经理接）

十二月是国美真心感恩回馈社会的一个月，从本月一号起国美电器不仅为广大消费者精心准备了“激情十二月，天天过节”的让利活动，同时也将企业的爱心奉献给成长中青少年。借此机会特向唐山市青少年科普活动中心捐赠海信品牌彩电五台。下面有请唐山鹏润国美电器总经理雷鸣先生上台签字捐赠（掌声、音乐起）有请唐山市青少年科普活动中心负责人张建霞女士上台接受捐赠。

回馈社会向科普基地捐赠电视5台

电器活动总结篇7

1　概述

LM12H458是高集成度的数据采集系统DAS芯片，它将采样保持、A／D转换集成在一块芯片内，从而大大减少了电路的设计。其8路模拟信号输入既可作为单端输入，又可两两组成差分输入。器件内部提供的一个2．5V参考电压、8×48bit指令RAM和32×16bit的FIFO大大减小了微处理器的负担。LM12H458的工作电压为3～5．5V，功耗小于34mW，待命模式下的功耗只有50μW。此外，LM12H458还有如下主要性能：

有三种工作模式：分别为带符号的13位模式、带符号的9位模式和看门狗模式；

有8个模拟信号输入通道，模拟信号可单端输入，也可差分输入；

内置采样保持和2．5V参考电压；

内含32×16bit的FIFO；

采样时间和转换速率可编程；

具有自校准和诊断模式；

带有8位或16位数据总线。

2 引脚功能和功能说明

LM12H458的引脚功能如表1所列。图1为其内部功能框图。LM12H458是一个多功能数据采集系统，其内部的电荷重分配ADC采用电容梯形网络代替普通的电阻梯形网络，并使用逐步逼近寄存器的DAC使VREF－和VREF＋之间产生一个中间电压，该电压与输入的采样电压相比较可产生数字输出的每一位，中间电压的个数和比较的次数对应于ADC的分辨率，通过校准ADC中的电容网络可校准数字输出的每一位精度。LM12H458有两种不同的校准模式：一种是补偿偏移电压或零误差，在该模式下只测量一次偏移误差，并依此建立修正系数；另一种为修正偏移误差和ADC线性误差，称为全校准。将该模式下的偏移误差测量八次，并取平均值即可建立修正系数。上述两种模式的修正系数被存贮在内部的偏移修正寄存器中。LM12H458的线性修正是通过修正内部DAC的失配电容获得的，在LM12H458内部ROM中存有校准算法，可对每一个电容校准8次并取平均值，从而产生线性修正系数。一旦校准后，内部算术逻辑单元（ALU）即可使用偏移误差修正系数和线性修正系数来修正每一次的转换结果。看门狗模式用于监控单端输入或差分输入信号的幅值。每个采样信号都有上下两个门限，输入信号高于或低于某一门限值都会产生中断。

表1 LM12H458的脚符号及功能

引脚号符 号功 能1，12VA+，VD+模拟电源和数字电源2～11，13～18D0～D15双向数据总线，总线宽度由BW决定。BW=1，总线宽度为8bit，BW=0，总线宽度16bit19RD读信号输入20WR写信号输入21CS片选输入22WR地址锁存，用于总线复用的系统中23ALE外部时钟输入，频率范围为0.05MHz～10MHz24～28A0～A4地址线29SYNC同步输入/输出，当配置寄存器的“I/O选择”位清零时，SYNC为输入；而当“I/O选择”位置为1时，SYNC为输出。30BW总线宽度设定位，BW=1时，总线宽度为8bit，BW=0时，总线宽度为16bit31INT中断输出，低电平有效32DMARQDMA请求输出，高电平有效33GND接地34～41IN0～IN7模拟信号输入通道42VREF-负参考电压输入，电压范围为0～VREF-43VREF+正参考电压输入，电压范围0～VA+44VREFOUT内部2.5V参考电压输出LM12H458是一个多功能数据采集系统，内部有28个16bit的寄存器，各个寄存器的功能如下：

配置寄存器是DAS的控制中心，可用于控制序列器的启动和停止、复位RAM指针和标志、设置待命状态、校准偏移和线性误差、选择RAM区等。

指令RAM分为三个区：指令区、门限1区、门限2区。每一条指令（48bit＝3X16bit）分散在三个16比特字宽的RAM区中，三个区的选择可由配置寄存器2bit的RAM指针来控制。指令区可设置通道的选择、工作模式、采样时间和循环位。其它两个区用于设置上下门限值。DAS可从指令0连续执行所有设置的指令，执行的最后一条指令的循环位为1时，再返回到指令0。指令执行期间，微处理器不能访问指令RAM，只有处理器终止指令循环后才可访问。

FIFO为只读寄存器，可用于存储转换结果。

中断使能寄存器可使用户激活8个中断源，该寄存器的高字节与中断1、2有关。

图2 LM12H458与80C51的接口电路

中断状态寄存器和门限状态寄存器用于指示DAS中断源和输入信号是否超过上门限或下门限。

定时寄存器用于设置指令执行前的等待时间。而指令寄存器的bit9可使能或禁止插入等待时间。

LM12H458有8个中断源，各中断具有同等的优先级别，中断使能寄存器可使能或禁止相应的中断，当发生中断时，中断状态寄存器相应的位置1。各个中断对应的功能如下：

INT0：模拟输入信号在规定的门限值以外产生中断。

INT1：序列发生器执行到某条指令时，该指令地址等于中断使能寄存器中bit8～bit10设定的值时，产生中断。

INT2：A／D转换的结果保存在FIFO，当FIFO中转换结果的个数等于中断使能寄存器比特11～15中设定的值时，产生中断。

INT3：完成单次采样自动校准后产生中断。

INT4：完成一次完整的自校准后产生中断。

INT5：执行时，指令暂停位为1时产生中断。

INT6：电源指示中断，当芯片供电电压小于4V时，产生中断。

INT7：在从等待模式返回10ms后产生中断。

图3 编程流程图

3　应用

3．1 硬件电路设计

LM12H458灵活的总线接口简化了与多种微处理器的接口，它既可与8位处理器相连，又可方便地与16位微处理器相连。图2为AT89C51与DAS的接口电路图。该电路采用全地址译码方式来产生DAS的片选信号CS，其DAS映射的地址空间为0000－001F，数据总线宽度为8bit。图中的74HC373用于锁存低8位地址，而8bit幅度比较器则可用来对高8位地址进行译码，通过比较地址与地址范围所选择的输入逻辑可产生U5（74HC138）的选通信号，74HC138的Y0可作为DAS的片选信号。DAS的INT端口用于驱动AT80C51的中断INT0，同时它还允许DAS请求中断服务。

3．2 软件编程

LM12H458虽然应用灵活、广泛，但基本的工作流程不变，图3为其典型的编程流程。在处理器初始化后，应向DAS写入合适的指令以初始化DAS，以便设置采样时间、工作模式、通道选择等。完成一次全校准需要4944个时钟周期，若设置中断使能，校准后应产生中断以

通知微处理器。全校准会影响DAS的内部标志和指针，从而影响指令的执行。因此校准后必须复位。将配置寄存器的bit0设置为1可启动序列器。流程图中的p表示用户定义的不同工作模式。图3（a）为DAS的初始化和序列器的启动流程，图3（b）为中断服务例程。当进入中断服务后，配置寄存器的bit0应清零以停止A／D转换，然后处理中断事务。4　结论

电器活动总结篇8

关键词： 线状测点； 三线制组网； 总线； 协议； 模拟量； 传输

中图分类号： TN711?34； TP274 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）19?0112?04

0 引 言

现场测量中，常遇到测点呈线状分布的情形，例如，输电线路，输油管道，河流沿线，城市管网等，这类监测数据有如下特点：

（1）间隔距离各不相同。例如：石油输送管道的流量压力，监测点可1 km一个；城市路灯损坏监测25 m一个。

（2）对传输速率要求不高。例如：路灯是否损坏的监测，煤矿坑道倾斜度监测，可以几分钟一次，河流沿线水质，温度信息甚至可以每小时一次。

（3）测点物理顺序可以作为监测点的逻辑次序，只要顺序检测各点的数据即可，不要求某个编号的数据单独传送。

（4）测点数量众多，例如10 km长的路灯监测点就有400个[1]。

对于这些现场常遇到的线状分布测点，如果采用总线式的组网结构，可以很好的简化布线形式，所有测点连接到总线上即可。实际上，已经有很多这类总线可供选择，例如，CAN总线，485总线，IEEE1394总线，Profibus总线，HART总线，甚至有自成总线的器件，如数字温度传感器DS18B20[2]。但是这些方案都不是针对上述数据特点量身定做的，有的追求高可靠性，有的追求网络速度，还存在成本高、协议复杂、需要逐个测点编址等问题[3]。所以，本文提出了一种基于单片机构成的针对线状测点的三线制组网方案，它具有自带电源、协议简单、灵活多变等特点，可以极大简化电路设计和系统设计。

1 系统构成及原理

1.1 硬件构成

1.1.1 系统总体构成

三线制测量系统的构成图如图1所示，由一个主机和若干单元构成，三线分别定义为电源、信号、地线。主机能控制单元的供电，由开关J1完成，它可以是继电器的硬触点，也可以是VDMOS管软触点。当主机需要采集数据时，首先闭合J1，使所有单元上电，然后通过信号线R/T来控制各个单元依次上传数据。其中1，2，…，N代表N个测量单元[4]。

如果需要传送模拟信号，则要另外增加模拟信号总线，单元结构如图2所示[5]。

1.1.2 单元结构

单元的内部组成，根据测量参数不同各有所异，这里给出一个倾角测量的例子，使用倾角传感器，原理图如图2所示[6]。上电测量是自动进行的，完成后等待输入端R接受启动脉冲，然后进入本单元数据发送，这期间本单元与主机是直通的，当本单元数据传送完成后，则等待输入端的结束脉冲，然后本单元向下单元发送启动脉冲，随后本单元进入透传（或称传话筒）模式，相当于直通，主机可以跟下个单元进行通信，依次类推。

在单元示结构意图中，还增加了2条模拟信号线，因为倾角传感器既有数字量输出（通过SPI接口）也有模拟量输出（通过Vf端）[7]。如果想直接采集到单元的模拟量，则增加模拟开关和模拟信号总线，当单元处于工作状态时，闭合模拟开关，把模拟量送到总线上[8]。

1.2 工作原理

主机启动一次数据采集时，首先闭合开关J1，总线[VCC]得电，所有单元同时上电，单元内的单片机开始工作。单元的工作分为待机、工作、透传3种模式。上电后，所有单元进入待机模式，主机先向距离最近的1#单元发出启动脉冲，1#单元由“待机”转为“工作”模式，它会启动传感器，点亮指示灯L1，表示本单元是活动的，这时，主机可以与1#单元进行直接的通信，命令1#单元的进行测量并读取数据，完毕后，主机发送结束脉冲，命令1#单元结束活动态。1#单元在向2#单元发送启动脉冲后进入透传模式。于是，收到1#发出的启动脉冲，2#单元成为活动单元，点亮指示灯L1，进入工作模式。由于1#单元的透传作用，主机可以直接跟2#单元通信，直到2#单元收到结束指令后，它启动下个单元，然后自己变成透传，这样依次类推，各个单元逐个变成活动单元，主机总是透过已经变成透传模式的单元，直接与活动单元进行通信，获取数据，直到全部单元都完成数据采集[9]。

因此，在整个三线制网络中，只有一个是活动单元，活动单元前面，是完成了数据采集变成透传模式的单元；在活动单元后面，是等待启动的待机单元。主机能够直接与活动单元联系，使用灵活约定的协议和速率，是本文提出三线制线状组网的一大优势[10]。

主机与活动单元通信时，可以直接使用单片机的串口通信模式，在数据量小的时候，约定使用较低的波特率可以获得较远的传送距离。用来启动和停止单元工作的脉冲命令，可以有2种形式：

（1）直接使用串行通信来改变单元的工作模式，只要约定主机下发给单元的串行数据命令字即可，例如约定0X55为启动命令，0XAA为停止命令；

（2）使用脉冲宽度控制，只要命令脉冲与通信波特率通信脉冲有明显区别不产生混淆就可以，例如波特率使用1 200，启动和停止脉冲使用宽度为30 ms的低电平。

1.3 特点分析

总结上述阐述，本文提出的三线制线状组网具有如下特点：

（1）自带电源：三线中有一根电源线，所有单元可以直接授电；

（2）功耗低：工作过程中，只有一个单元是活动的，处于待机和透传模式的单元，可以关闭所辖传感器的供电，只让单片机带电，如果使用MSP433超低功耗单片机，100个单元的功耗也不会超过1 mA。

（3）协议灵活：主机是通过透传单元直接与活动单元通信，允许系统搭建者使用自己约定的通信协议；

（4）传送距离远：主机是通过接力与每个单元通信的，只要每个单元之间能有效传送，多个单元构成的整个系统就能正常工作。

（5）扩展方便：当需要模式量传送时，只要再增加一条总线，每个单元增加模拟开关，活动单元把模拟开关闭合，该单元的模拟量就可以上传到总线上，送给主机。

（6）无需单元编号：主机是顺序与各个单元建立联系的，所有单元完全一样，没有地址编号环节，适合批量生产制作[11]。

2 程序编制

下面是主机和单元的程序编制流程与说明。

主机程序流程如下：

①上电②等待采集时间到③启动供电开关J1④发出启动命令⑤等待单元发回应答⑥与单元通信完成采集⑦发出结束命令⑧判断单元是否全部完成采集⑨关闭J1供电回到②等待下次采集。

其中，在⑤如果等不到单元发回的确认，要回到断开J1回到③重新开始，如果多次重复均不成功，要做出错处理；在第⑧步，如果单元采集没有完成，则回到第⑤等待下个单元的回复确认[12]。

对于每天只有几次采集的低频度情形，可使用低功耗定时振荡器，用硬件电路控制主机的CPU供电，达到采集时刻主机才上电工作1次，大大降低功耗，适合在野外现场做数据采集。

单元程序流程如下：

①上电②等待启动命令③启动传感器采集数据/点亮L1/与主机通信/完成数据采集④等待结束命令⑤向下个单元发送启动命令⑥进入透传模式。

其中透传模式的编程框图见图3，思路如下：

（1）透传的含义是既可以从接收主机方向数据传给后面的单元，也可以从后面单元接收数据传给主机

（2）认为常态是高电平，不停检测左右两边的电平，为高时表示没有数据传递。

（3）无论在哪个方向检测到低电平，都立即把低电平传输到另一个方向，直到这个低电平消失，便取消另一个方向的低电平。

3 传送距离

传送距离受透传单元引入的脉冲宽度失真和单元电压跌落两个因素影响，下面分别讨论。

3.1 透传单元对脉冲的宽度的失真

单元之间传输延迟如图4所示，命令由第[N-1]单元传向第[N]单元，在[t1]时刻发出，[t2]时刻结束，宽度为[T1。]线路电容等带来脉冲的下降和上升时间，第[N]单元认定的翻转时刻，由该单元的输入端阈值决定，它认定的宽度为[T2。]同样道理，这个宽度传送到[N+1]单元时被认定为[T3。][T1，T2，T3]会有差异，造成脉宽逐级失真，超过一定限度就无法正确通信（串口专用11.059M晶体用12M代替就无法工作，这时误差仅为8%）。解决逐级失真的办法有两个：

（1）加快脉冲上升下降时间，可在单元的信号线加上拉电阻。上拉电阻的最小值，要保证它灌入的电流小于单片机能吸入电流的最大值；上拉电阻的最大值，要考虑它与信号线电容的时间常数小于通信脉宽的10%。例如，100 m的单元距离，按照普通绞线100 pF/m的分布电容，[C=]100 pF×100=0.01 μF，如果使用1 200波特率，信号脉宽800 μs，则时间常数应小于80 μs，用[τ=RC]计算，上拉电阻[R=τC=]80 μs /0.01μF =8 kΩ。按照经验这个数值是可以用于单片机上拉的[13]。

（2）智能判别法，透传单元不直接转发电平值，而是把整个字节或脉冲接收完毕后，判明是什么数据或脉冲，用约定的波特率或脉宽向下个单元转发，这样可以保证没有累计的脉冲失真。

实际上，由于单元的一致性，累计误差并不大，在波特率1 200时，使用1 kΩ上拉电阻可以轻松实现10 m单元间距上百个单元级联。

3.2 各个单元用电造成的供电降低和地线压降

供电电压的降低和地线压降的影响分为3个方面讨论。

3.2.1 远端单元供电电压的降低

离开主机越远，单元供电越低。设第1个单元与主机距离[L1]m，每个单元距离[L2]m，总单元个数为[M，]待机单元电流[I1，]工作单元电流[I2，]主机供电电压为[VCC，]总线的每米电阻为[r，]则第[N]个单元的电压[VN=VCC-L1*r*][[（N-1）*I1+I2]-L2*r*[（N-1）*I2+（N-2）（N-1）2]。]

当[L1=100] m，[L2=]10 m，[M=]100个单元，[I1=10 ]μA，[I2=]10 mA，[VCC=]5 V，每米电阻[r=]0.01 Ω（截面1.5 mm2导线），则最尾端单元[N]=100得到的电压为4.8 V，没有超出5%波动，可以认定这个电压在正常范围。

以上是100个单元1 000 m距离的情形，具有一定的代表意义。

3.2.2 单元之间产生的逻辑电平差

一般认为，在TTL系统中，低电平高于0.5 V，高电平低于3.5 V会出现不定态。在有上拉时，主要考虑低电平问题，后级的低电平要叠加地线压降作为前级的低电平。显然，最大叠加电压出现在第1个单元与主机之间，在上述参数下，这个叠加电压约100 m的线路加上活动电流再加上100个单元的待机电流，约为10 μA×100+10 mA=11 mA，在100 m线路产生的压降为11 mA×0.01 m=11 mV，数值很低，可忽略不计。

3.2.3 附加模拟信号总线时产生的误差

到达主机的模拟电压会附加上各单元间地线的电压差。有2个办法可以解决这个问题，一是修正法，根据采样的单元个数，减去所经过的单元的地线电压差。例如，采样第10个单元，叠加的电压为100 m×0.01 Ω×11 mA+10 m×10×0.01 Ω×11 mA=22 mV，主机采样电压时减去这个数值可近似认为是准确电压。二是采用双线差分信号传输，经过2个模拟开关选通，不但传送[N]单元的模拟信号，还传送[N]单元的地线到主机，经过主机的差分放大器，取出[N]单元的实际模拟信号，如图2所示。

3.3 供电方式

上述示意图中，主机供电[VCC]是直接连接到各个单元的，在远距离时会产生电压降。可以使用两种方案避免：一是每个单元增加一个可关断DC/DC稳压模块，被选中的单元接通模块，只给本单元供电，这样做的优点是待机单元不启动DC/DC模块，不增加任何功耗，缺点是成本稍高；二是采用较高电压供电，例如12 V，每个单元设立线性降压至5 V后给单片机和传感器使用，这样做的优点是简单、低成本，缺点是各个单元的降压电路在持续工作，会增加静态电流[14]。

4 结 语

本文提出的组网方法，非常适合于线状分布的测点，方便实用，简明易用，在低速场合可以获得很远的传送距离，还能扩展传送模拟信号，经过多个项目的运用，证明其稳定、简单、价廉，具有一定的实用价值。

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