電子智能技術范文

導語：如何才能寫好一篇電子智能技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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1智能電網采用電子電力技術的必要性和重要性

1.1優化配置電網系統，提升電網安全系數

我國能源資源和用電需求地理分布上極不平衡，決定了我國必須走遠距離、大規模輸電和全國范圍優化能源資源配置的道路。目前，盡管我國的電子電力技術日趨成熟，應用領域擴展，但是配電不足、交流輸電裝置欠缺等問題突出。自然、地質和氣候等災害嚴重制約著電網的安全性，因此，電力行業的發展需要采用先進科學的電力裝置調節電力系統，增加電網建設，形成全國聯網的交直流互聯電網，排除電網故障的頻發，提升智能電網自身的修復性、配電能力和對故障的敏感度。

1.2滿足國家發展對電能的需要，實現節能減排

近年來，社會主義市場經濟快速發展，人民生活水平提高、國家工業化程度加強，對電能的數量和質量需求逐年遞增。對我國電能質量造成影響的主要原因有光伏電站、風電場的并網，據統計由于電能質量不達標，造成的經濟損失已非常嚴重。采用電子電力技術和轉換設備對智能電網實行調控，對于改善電網電能質量、提高電能利用效率具有重要作用。電子電力技術的應用，能夠節能15%～38%，面臨我國能源和電能分布不均，電力系統難以適應清潔能源跨越式的發展情況，電子電力技術在智能電網中的應用，能夠利用電子電力技術裝置從發電、輸電、變電、配電的全流程最大限度的實現節能減排。

2智能電網采用電子電力技術的應用措施

2.1應用交換虛擬電路技術，促進智能電網的穩定性

交換虛擬電路技術，信息包交換虛擬線路面向連接的網絡中，在2臺計算機之間連接。在電力系統中，是1種方便靈活的交流輸電裝置，它能夠對電力系統的電壓實行有效調節，為直流換流器提供無功功率，以保證電壓的穩定和增加系統輸送點的能力。同時可以對整個電力系統低頻振蕩的阻尼進行加強。交換虛擬電路技術是提高我國智能電力系統的安全性、穩定運行、規避電網輸電配電弊端的重要技術。它具有無功補償功能，能夠提高智能電網電能質量，改善電網的浮動性，提高智能電網的安全性和輸電、配電能力。

2.2應用晶閘管控制串聯電容器補償技術，提高智能電網電力輸送能力

晶閘管控制串聯電容器補償技術，是可控串聯補償技術的實現方案之一。它通過采用金屬氧化物限壓器，阻尼器、電容器等能夠有效地控制次同步諧振，降低智能電網輸電中電能的過度消耗，提升智能電網的電能輸送能力，從而使整個智能電網系統得到優化管理。我國是世界上為數不多的能夠獨立研制并使用晶閘管控制串聯電容器補償技術的國家。早在2004年，我國第1個晶閘管控制串聯電容器補償技術工程在甘肅建成。此后，世界中最大的晶閘管控制串聯電容器補償技術工程，在我國已經投入使用，對提高智能電網電力輸送能力發揮了重要的作用。

2.3應用無功損耗和變負荷調速技術，實現智能電網節能

在智能電網中，應用無功損耗技術重點是對變壓器和電動機的運轉功率進行調節，保證系統平穩的運行環境，降低設備的消耗。變負荷調速技術的使用，主要是把該技術放入電動機中，通過控制電動機調節速度，有效的節約能源。2大技術對出現大規模的電能供應不足、停電現象或者由于設備運轉不暢問題造成的智能電網癱瘓等方面起到節約資源、降低能耗的作用。

3總結

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【關鍵詞】電子技術 智能電網 智能抄表技術

電子技術的發展是人民生產、生活的智慧結晶。智能產品的普及使信息接收與傳輸的方式更加多樣化，不僅為人們的生活帶來了快捷與便利，還帶來了無限的樂趣。智能電網是電子技術在電力行業的運用，通過智能化的方式實時監控電網，收集用戶的用電信息，使電網的運行更加安全可靠。相比傳統的人工抄表而言，智能抄表技術大大提高了工作效率。

1 智能電網中智能抄表技術的工作原理

智能抄表的方式有三種，分別是電力線路載波自動抄表、IC卡預付費模式抄表和遠程無線抄表，這三種方式各有其優缺點。目前，我國智能電網中的智能抄表的運用側重于遠程無線抄表。

遠程無線抄表技術的核心是Zigbee技術的運用，在用戶終端和協調器連接后，應用Zigbee技術定時收集發電表數據，再通過協調器把數據傳給PC機，這個過程是由終端節點、協調器節點和上位機軟件三個設計結合共同運作而成的。其中，終端節點主要是發送請求、發送建立連接請求、入網、連接協調器；協調器節點主要是判斷請求、分配相應的網絡地址、發送響應信息、解析接收到的信息、顯示抄表數據信息；上位機軟件的主要功能是系統設置，模擬顯示智能抄表系統的各個數據和節點，進行電力分析、電能匹配。

2 智能電網中智能抄表技術的優勢

2.1 準確記錄數據

傳統的人工抄表受到人為因素的影響，容易出現漏抄、多抄、估抄等問題，不僅不利于用電量的數據統計，還會給居民造成經濟損失，給電力部門的管理帶來麻煩。智能抄表技術的運用可以避免此類事情的產生，它能夠準確的記錄用電數據、采集用電信息、檢測電力使用情況。小小的用電數據關系著每個家庭的用電情況，關系著電力部門的正常工作，關系著國家電力資源的分配。例如：小時候，基本每個月都會看到抄表人員背著包、拿著紙筆、看著電表記錄數據，現在電力部門不會上門記錄用電數據，直接通過智能抄表記錄每個家庭的用電情況，這樣就可以保證數據的準確性。

2.2 提高工作效率

由于人們日常生產、生活的需要。電子技術飛躍發展，智能電子產品層出不窮，智能產品的普及運用，使人們的生活更加快捷、方便。智能抄表技術記錄數據就像是智能手機記錄信息瀏覽量一樣，實時統計使用情況。這樣，既減少了人力支出，也調高了工作效率。例如：機器人的使用，機器人是現代電子信息技術發展的又一力作。機器人在中國的使用量是最多的，機器人的產生是為了滿足人們生產、生活的需要。機器人通過主人的遙控，完成主人交代的任務，為主人分擔工作量，有效地提高了工作效率。

3 智能電網中智能電子抄表技術的意義

3.1 有利于推動電子技術的發展

智能電網作為電子技術運用的一個領域，是電子技術發展運用的新方向，同時有利于促進電子技術向更高的層面發展。科學技術的發展是一個循序漸進的過程，電子技術產品的運用面臨著更新換代的趨勢。智能電網中的智能抄表技術是電子技術在實際生活中的運用，時刻接受生活的檢驗，為了更好的滿足人們生活的需要，智能抄表技術也需要不斷地完善，這樣促使電子技術不斷的發展更新，就像手機的運用。從諾基亞的按鍵機到風靡全球的智能手機，例如蘋果智能手機，從2007年第一代iPhone到2015年iPhone6s Plus，蘋果手機的更新換代是為了滿足市場的需要，順應電子技術發展的潮流。同樣，智能抄表的三種方式也是為了滿足人們的需要，今后隨著電子技術的快速發展，可能會出現第四種、第五種……甚至更多的方式。

3.2 有利于我國電力資源的合理分配

我國資源豐富，但是人口基數過大，導致資源無法滿足長遠的生產、生活需要，因此我們應該合理利用資源，提高資源的使用率。電力資源作為一種可再生資源同樣遭受資源短缺的危機。由于我國東西部經濟發展不平衡，東部地區生產生活用電情況遠高于西部地區，智能抄表技術的運用可以實時監控全國用電數據，根據具體的用電情況，合理分配電力資源，避免電力不足或電力過剩問題的產生。此外，生產用電量普遍高于居民生活用電量，夏天的用電量遠高于冬天的用電量。電力部門根據具體的用電數據，分析并制定出合理的送電量和停電檢修的次數，避免因為檢修給人們的正常生活帶來不利影響。

3 結束語

電子技術的發展推動了智能產品的開發與運用，方便了人們的生產生活。智能抄表技術的運用作為其中一個顯著的代表，不僅準確記錄數據、實時監控，還大大提高了電力部門的工作效率。智能抄表技術還處于不斷更新完善的過程中，但我們應該相信電子技術的發展會帶來更多更好更有用的智能產品。

參考文獻

[1]王B.集中抄表終端電磁兼容檢測方法的研究[D].大連理工大學，2013，09（12）：56-57.

[2]劉佳.三相多功能電能表的設計[D].哈爾濱理工大學，2013，11（14）：46-49.

[3]黃Z，趙展，崔秋麗等.基于AMIS-49587的電力線載波智能電表設計[J].現代電子技術，2013，08（7）：147-150.

作者簡介

孫久山（1981-），男，大學本科學歷。現為國網大慶供電公司紅崗客戶服務分中心助理工程師。研究方向為電力抄表收費。

唐佳強（1981-），男， 大學本科學歷。現為國網大慶供電公司紅崗客戶服務分中心助理工程師。研究方向為電力稽查。

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【關鍵詞】 電子設備 故障診斷 專家系統

隨著科技的發展，越來越多的電子產品給人們的生活帶來了巨大變化。不同行業的生產制造中也因為引進了大型的電子設備，創造了更大的經濟價值。大型電子設備長期處于運行狀態會增多技術故障的發生幾率。人們迫切希望能夠提高設備的故障診斷能力使其保持可靠性。故障診斷的目的在于確保電子設備在工作環境下出現的不明功能失調被迅速查明，確定誘因及性質狀態，為下一步的維修處理提供技術預測。一般而言，電子設備的故障診斷技術分為傳統技術和智能技術。

一、傳統電子設備故障診斷技術

傳統的故障診斷技術，以特定領域的理論知識作為技術支撐，需要操作人員保持清醒的認識，能夠通過邏輯判斷來確定故障的位置、種類及可修復程度等。傳統故障診斷技術經歷了閾值診斷和算法診斷兩個階段。較為常用的主要有：

1.1單信號處理

由于早期電子設備的集成度不高，一個機組內往往同時存在著大量的集成和分散元件。當操作人員人工使用各種儀表檢測時，若檢測儀表的輸入和輸出值不在理論范圍內，則被認定故障將會出現或已經出現。

1.2多信號模型

考慮到元件之間的信號耦合問題，借助信息理論中的定量或定性的方法綜合分析電子設備出現的故障，實現診斷。

1.3單信號濾波

濾波診斷改進了傳統單信號處理方法中未考慮動態數據的問題，通過校對時間序列信號傳輸的數據，在濾波變換作用下記錄信號的特征變量，對采集到的特征量賦予閾值實施診斷。

在多信號模型和單信號濾波中，還積極應用計算機進行仿真實驗來輔助診斷。通過一定的仿真建模，能實時采集動態數據，監控整個系統的運行。

二、智能電子設備故障診斷技術

面對結構更加復雜的電子設備，其故障診斷的難度在不斷增加，所提出的診斷技術要求在不斷提高。傳統故障診斷技術在應用過程中逐漸出其不足之處。技術操作本身需要的知識儲備較多，且針對更加深層次的故障發力不足。相比之下，智能故障診斷技術的發展，迅速成為了電子設備故障診斷的首選。

2.1分類

智能故障診斷技術根據理論技術的不同可以分為模糊技術、灰色理論、專家系統、模式識別和失效樹分析等。其中，以模糊技術、灰色理論、模式識別和失效樹分析為代表的技術都著重于借助邏輯判斷推理的相關知識，能夠將電子設備診斷中故障模糊定位及定性分類等問題部分解決。而專家系統技術，則重點以自身作為技術開發平臺，融合多種診斷技術，構建完善的智能故障診斷系統。本文探討的電子設備智能故障診斷技術著重以專家系統作為研究對象。

2.2專家系統

一個成熟的職能故障診斷專家系統，應該在結構中包含系統知識庫、集合數據庫、推理機、解釋機構、知識獲取和人機交互系統、故障預兆分析和識別系統等。專家系統的不同種類具有不同的區別方式，如按照理論運用方式的不同，可將專家系統分為借助符號處理和借助數值處理兩類；按照理論描述的不同，可以將專家系統的符號處理類再分為框架式、產生式、語義拓撲、面向對象的系統、基于案例分析的推理等，而借助數值處理的專家系統可分為模糊技術、灰色理論、人工神經網絡等。專家系統一般需要考慮以下技術內核：

2.2.1知識庫

故障診斷需要建立在一定的知識儲備基礎上，因此建立專家系統的知識庫并積極規劃其中的內容十分必要。規劃后的知識庫更有利于技術理論的搜索和整合維護。具體的規劃方法有：①不同的設備故障具有不同的預兆。根據各類預兆情況整合獨立的知識模塊存入知識庫中供診斷使用。②可以針對電子設備的不同部位常見故障分別做知識儲備。③搭建數學模型，通過不同的表示方法確定不同的知識模塊，用來描述不同的知識運用。④對各領域的專業意見進行收集整理，包括設備理論、標準故障知識、專家的歷史經驗、操作要領等信息。建立不同模塊的知識庫，能夠在故障診斷推理中更便捷的調動知識信息，由各模塊交流診斷對象的內容并自由調度提供服務。

2.2.2 推理機

推理機是專家系統的重要部分，充分調動知識來進行邏輯判斷。在借助符號處理的專家系統中，推理機采用符號匹配的形式進行邏輯分析和狀態搜索。而在數值處理的專家系統中，推理機運用數值進行計算來獲得工作進程。推理機使用的推理機制主要是正向、反向和混合推理。一般而言，邏輯推理中的假設由正向推理提出，而反向則用來驗證邏輯的真偽。

2.2.3 不確定性

故障診斷存在一定的不確定性。引發不確定性的原因可能來自于故障預兆模糊、實施傳遞的信號數據不精確、系統在讀取知識規則時出現失效等情況。一旦出現不確定性的問題，需要借助包括整理理論、模糊判斷、灰色理論在內的確定性理論來解決。

三、智能電子設備故障診斷技術的發展前景

智能故障診斷技術因其技術先進，操作便捷必然成為未來電子設備故障診斷的主要手段。智能診斷技術具有良好的發展前景。首先可以繼續擴大當前其在遠程故障診斷的優勢，拓展使用領域，提高異地的診斷反應能力。其次，可以加深其在分布式多層次的大型電子設備中的應用。同時，與智能故障診斷技術相匹配的微型便攜式專用儀器的開發，必然提高智能診斷技術的普及率。

四、結語

智能故障診斷技術和傳統故障診斷技術在使用操作中是可以相互補充的。這樣能夠快速獲取被診斷對象的故障信息，分析故障并準確定位，同時測試判斷具體的故障部件，及時恢復設備。相信，利用智能故障診斷技術，能夠為大型電子設備的維護管理保駕護航。

參 考 文 獻

[1] 謝小軒，張浩，曾斌.制造企業遠程故障診斷服務系統的研究[J].組合機床與自動化加工技術，2000（12）.

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關鍵詞：電子電力技術;智能電網;應用

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）35-0039-02

智能電網是現代之中逐漸演化出的基本概念，其所包括的具體含義也就是通過智能化程序進行電網的具體操控，這個操控過程中減少人工的投入，也就減少人工出現失誤的可能性。隨著各種先進技術的不斷展開，先進電子電力技術在智能電網之中應用同樣值得探討，希望幫助該行業能有效的發展。

1 先進電子電力技術

隨著現代科學技術的發展，先進電子電力技術已經成為了智能電網中重要的作用，在這里進行先進電子電力技術的基本介紹，現代之中主要分為三種先進技術：FACTS技術、SVC技術和TCSC技術，三種技術都有著各自的優勢，在這里進行探討。

1.1 FACTS技術

FACTS通過電力電子設備為基礎，并且通過現代控制技術對于電力系統參數進行快速靈活控制，通過進行這種良好的控制過程，進而提高線路的相應輸送能力和可靠程度，這種技術很好的提高了系統的穩定性。

1.2 SVC技術

SVC技術作為現代之中的靈活交流輸電裝置，也是先進電子電力技術的代表技術，其應用于智能電網之中，作用主要為保證系統電壓較為穩定、增強系統的輸送能力。也是幫助現代智能電網進行有效的提升。

1.3 TCSC技術

可控串補技術在常規串控技術的基礎上得到了發展，同樣作為先進電子電力技術的代表，提升了現代電力系統的相關穩定性，提升了線路的輸送能力。

2 電子電力技術在智能電網應用的優勢

電子電力技術在現代之中已經得到了較為長足的發展，所以將先進電子電力技術應用于現代智能電網之中有著十分重要的應用優勢。針對于現代的智能電網而言，伴隨著經濟模式的發展，現代用戶對于電力系統有著要求，針對于現代的電力系統而言，更應該進行良好的相關質量提升，這就需要應用現代先進的電子電力技術，更應該得到有效提升。

2.1 強化了電網之中的安全管理

智能電網在現代之中應用的更多，而且對于現代電網而言，其屬于一個互動系統，針對各種突況應該有著較為快速的反應能力，通過對于一些問題而言，智能技術的快速反應能力很好的強化了安全保護功能。先進的電子電力技術很好的幫助智能電網進行了自我補充，并且很好的提升了電網對于線路運輸之中對于意外的控制能力。

2.2 利用再生資源的效率更高

在現代電網組成之中，通過對于再生自然資源的合理利用提升了電網的工作能力。但是自然再生資源有著自己的特性，往往在進行能源供給上并不穩定，在區域的分布上同樣不固定，所以進行合理的調度可利用再生資源，變得十分重要。通過先進電子電力技術的應用，保證再生資源的大規模和分布式利用效果，保證電網對于可再生資源有著較為普及的利用，進而為清潔生產打下十分堅實的基礎。

2.3 改善電力市場需求

隨著社會經濟的進步，電能的使用質量收到社會廣泛關注。伴隨著發電站的并網和電鐵的掛網運行都對電能質量進行了有效幫助，隨著社會的發展，供電單位和用電用戶之間的交流越來越密切，提高電能的使用效率變得對于現代電網十分重要。現代電子電力技術成功應用于電網之中，有效的提高配電效率作業和用戶和供電的良好交流，實現現代高質量供電過程，對于現代電網發展有著十分重要的作用。

2.4 保障電網的可靠性

伴隨著電子電力技術的發展，其在電網之中的應用已經得到了較為廣泛的討論，并且取得了較為良好的進展。電子電力技術成功的應用在現代電網之中，很好的幫助現代電網進行了自我提升，利于電網的可靠性運輸，幫助進行了更為良好的現展，同樣提升了電網運行的安全運行。

2.5 更為良好的進行了節能減排的利用

節能減排是現代之中較為重要的理念，先進電子電力技術應用于現代智能電力系統之中，更為良好的幫助了電網進行相關節能減排的開展，時代的進步帶來了自然生態環境的相關壓力，這種壓力很大程度上代表了現代之中的主要生產和自然之間的矛盾，先進電子電力技術的應用很好的幫助電網進行生態環境的保護。

3 電子電力技術在智能電網中的具體應用

3.1 常規HVDC技術的應用

超高壓直流輸電技術有著獨特的技術優勢，其主要的應用方面在遠距離大容量輸電之中，在這方面有著獨特的技術優勢，得到了較為廣泛的應用。特高壓直流輸電較為節省輸電線路長度，并且可以很好的幫助電網系統降低相應的損耗，提高了經濟效益。其應用方面主要在現代之中應用于海底電纜之中，在現代之中超大容量直流輸電需要具有強大的交流系統，并且需要提供足夠的換相電流，所以受端方面需要具有良好的相關作用。

3.2 柔性直流技術的應用

隨著電子電力技術的發展，柔性直流技術發展成為較為靈活的新時代輸電技術。在現代智能電網之中，柔性直流輸電技術采用自身換相方式，來進行四象限等無功率的獨立控制，在具體電網之中應用，具有較為方便的并聯輸電系統;其在真正輸電系統之中，無需增加系統的短路相關容量;實現了換流站的獨立控制，在換流站之間無需進行通信過程。所以在現代之中有著十分積極的作用。

隨著電力需求的不斷增加，所以各個輸電區域的互聯需求需要更為加強。通過電能的互濟作用，進行有功功率相互支援，但是在實際應用過程之中，往往會造成電網動態穩定下降，并且短路電流往往較大超出限定標準。短路電流超標是現代負荷增長的過程之中，逐漸形成的新問題，動態穩定問題也逐漸成為了電網之中的問題。柔性直流輸電技術，在進行現代電力系統的非同步電網互聯等方面有著較為獨步的作用，確保可以解決區域互聯面臨的種種問題，符合現代智能化電網之中發展要求，所以在現代電力系統之中，柔性直流輸電技術跟有著較為重要的作用。

3.3 直流輸電技術在現代電網中的發展

隨著現代電網的不斷發展，直流輸電技術在現代之中應用也應該較為重要，充分考慮智能電網建設的相關要求，我國未來的直流輸電技術主要研究方向應該為：±1000kv直流工程關鍵技術、智能化直流輸電系統相關研究、三級直流輸電技術相關研究、多端直流輸電系統研究等方面，進行這方面的相關研究可以很好的幫助現代智能電網建設的更為良好，所以進行直流輸電技術更為良好的發展，所以進行相關的換流技術研究，變成了現代之中非常重要技術研究。

4 結 語

先進的電子電力技術可以有效的強化現代智能電網，并且保證了現代智能電網安全穩定的運行，改善了現代電網供電質量，保障電力系統更為順利的進行，本文對于相關電子電力技術進行了分析，希望可以帶來相關幫助。

參考文獻：

[1] 李檀.析電子電力技術在智能電網中的應用[J].山東工業技術，2015，（3）.

[2] 張新源，邢錦鋒.先進電力電子技術在智能電網中的應用[J].中國電 機工程學報，2013，（20）.

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1智能技術概述

人工智能技術最早出現在十九世紀五十年代，主要是指將計算機作為基礎，綜合生物學、自動化及語言學等多項內容而形成的一門綜合學科。人工智能理論通過對人類進行模仿、智力延伸，幫助人們完成圖像識別、自然語言處理等工作。隨著科技快速發展，人工智能技術逐漸滲透至電子工程自動化控制系統當中，將二者有機整合，不僅有效提高了工作效率，且在很大程度上降低了工程成本。智能技術在具體使用過程中，具有很多優勢，如突破時空限制，將計算機編程與自動化工作整合，實現對工程運行各個環節進行全面監督和控制，監管人員能夠隨時觀察到技術運行實際狀況，為工程管理工作提供一定支持。此外，該項技術還具有設計簡單、一致性、且難度低等特點。

2電子工程自動化控制中智能技術的應用

2.1操作更多任務

在智能技術支持下，控制系統能夠適應多樣化、復雜化操作任務，滿足具體工作需要，保障整個操作系統穩定、有序運行。同時，人工智能技術的應用對操作人員專業水平要求較低，能夠讓人員更好地掌握整個操作流程，控制整個系統，減少人工操作的失誤確保系統有效運行，從而提高電子產品生產質量。傳統操作系統缺少智能技術的優勢及特點，難以實現對多個對象的有效控制，常常會增加操作難度，不利于產品質量的有效提升。

2.2優化產品設計

電氣機械設計作為電子工程生產過程中必不可少的環節，受到其設計復雜性特點的影響，設計人員不僅要具備專業的基礎知識同時要擁有精湛的操作技術。傳統電子產品設計過程中，往往是設計師結合自身經驗完成設計，缺乏客觀性，且難以保障設計出電子產品的實用性。而將人工智能技術與電子工程自動化控制系統有機整合，能夠有效突破傳統設計方式存在的弊端，設計師利用計算機技術能夠對產品各方面參數等進行全面、系統化分析和研究，為自身設計提供科學依據，在此幫助下，能夠及時對產品進行檢測和試驗，不僅能夠有效提高生產效率，還能夠減少預定產品設計與開發時間，增強企業整體競爭力。人工智能技術的應用，在很大程度上推動了CAD技術的快速發展，通過遺傳算法與專業系統的應用，直接優化了電氣產品設計遺傳算法是一種新興的計算方法，即便應對大量數據，也能夠提高計算精確度，另外在其他環節中的應用，也能夠充分證明遺傳算法在電子工程生產中在具體應用中發揮的重要作用。

2.3有效排除故障

在故障診斷過程中，利用先進的人工智能技術，能夠提高診斷效果。傳統控制系統的技術診斷效果不盡人意，難以準確定位故障所在之處，而電子產品故障具有非線性、不確定等特點，同時，故障之間存在很多必然聯系，難以通過傳統方法來判斷，為此利用人工智能技術中的專家系統、神經網絡等對故障進行診斷，能夠及時發現故障，并對故障進行精確定位，為工作人員制定針對性處理措施提供方便和支持。

3智能技術未來發展趨勢

3.1應用領域日漸擴大

目前，電子工程自動化智能技術在產品優化、故障檢修等方面得到了廣泛應用，為了更好地促進電子工程行業快速發展，還需要豐富該項技術的應用，擴大其應用范圍，加大對計算機編程工作等方面的研究力度，提高整個電子工程行業的工作效率。另外，擴大該項技術的應用范圍，不但能夠提高生產效率，還能夠為員工創建良好的工作環境，從而促進經濟快速發展。

3.2智能技術日趨完善

目前，我國電子工程自動化智能技術應用范圍較小，且很多應用領域尚存在很多問題，致使整個技術應用效果并不顯著。日后隨著技術進一步發展，產品優化及故障診斷等問題將會得到更多關注，通過及時尋找程序中的不合理要素，優化和完善技術，智能技術應用水平將會得到顯著提升。

4結論

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【關鍵詞】智能運輸 電子信息技術 技術分析

信息化與電子化是現代智能運輸系統中的不可分割的重要組成部分也是最為主要的兩個特點，智能運輸系統將一系列的電子信息技術應用在了實踐工作中，比較典型的處理技術例如信息處理技術，通信技術等通過對其大規模的應用，形成綜合的智能運輸體系，是可以通過其運轉改善運輸的效率并使其大大提升，同時也促進了交通系統的重大變革。

1 智能運輸系統的內涵

1.1 具有一定程度先進性的信息服務系統

結合完善的信息化網絡通道，逐步的形成了日趨先進的交通信息服務系統。交通的各個參與環節通過借用先進的傳感系統以及傳輸設備，將各個交通位置的實時狀況傳遞給交通的信息中心。該系統將對這些具有強大信息量的數據信息進行獲取及處理，并通過整合將道路交通信息以及公共交通信息提供給交通的各個參與環節上的單位。這些單位則針對這些給出的信息來確定出行方式以及路線等進行合理化的取舍與選擇。此外，倘若在車上安裝上導航系統以及自動定位系統，那么就可以對行駛路線進行專業的準確的定位并選擇最佳的路線。當今社會的信息化程度日益完善，因特網上也開始構建起來ATIS，并且將多媒體的技術給應用了過來，如此將ATIS的服務功能在較大的程度上強化起來。

1.2 交通管理系統的先進性

交通管理系統方面和ATIS對于信息的采集、處理以及傳輸系統進行共用，可是交通管理的相關人員卻主要使用的是ATMS，這是可以對道路系統中的交通狀況、氣象狀況以及交通環境等問題進行實時的道路監控的。可以對道路狀況中的交通、氣象等狀況以及其交通環境等狀況實時的進行監察監視的。并結合搜集來的大量繁雜的相關信息，來對交通進行有效的控制。

1.3 比較先進的對于車輛的控制系統

通常情況下，對于車輛的控制系統大致可以劃分成為兩種類別，一方面是車輛的輔助安全駕駛系統。車載的傳感器件、車載的計算機以及控制執行的機構系統共同的構成了車輛的輔助安全駕駛系統。通過對于車輛傳感器的借助，車輛能夠在行駛的過程中針對于其他的車輛以及道路設施的距離進行計算以及確定，車載的計算機對這些的數據信息進行綜合性的計算以及處理，對于駕駛車輛的駕駛員發出警報報警等信息信號，倘若出現了緊急的狀況，還會使車輛的緊急制動系統強制執行。

2 智能運輸電子信息系統的具體作用

為了使運輸系統的管理更加的智能化，應用智能運輸系統來運輸電子信息，是可以促進交通運輸的效率以及使安全性能獲得顯著地提高。當今中國在面臨著國外的經過了幾十年的日趨成熟的完善和發展，而今中國卻還處在一個初級的萌芽階段，這是與當前的社會形勢造成了極大的不適應性，所以，對此就要深入的研究和探索綜合智能運輸電子信息技術，對于當今中國大力發展的綜合型智能化的運輸系統，是有利于推動國家社會經濟的更快發展以及改善投資環境的大力發展的。發展策略如下：

2.1 對于綜合運輸系統進行的構建以及完善

隨著經濟全球化的趨勢的日益強化及擴大，較大的程度上的世界各國間和各個地區間的貿易往來等以及經濟的互補性是在較大的程度上予以增強了的。各個國家間的經濟的一體化進程在不斷地推進，而這一體化的特征日趨明顯。新世紀的中國將會在綜合化物流系統中使交通運輸業得到很好的革新。全面系統性的應用全新的交通運輸的模式。高效有序的將各種的運輸模式進行有機的整合優化處理，統合運輸的系統將會促使服務的質量以及水平得到不斷地強化以及提升。應用先進的電子信息技術，對于基礎設施建設是可統一進行完善的，結合自身技術經濟的優勢并連同充分的發揮出來的。通過一個承運相關人員的組織來轉換與銜接好各種運輸的方式的。為了完善和構建綜合運輸體系，需要對于國家的法律法規等相關的文件進行明確清晰地制定，將條條框框間的界限有機的分割，制定針對性有效性的優化政策，使不同的運輸方式得到良好的配合與協調。

2.2 實現城市交通的各種方式的運輸的方式協調一體化

在城市交通的體系當中，鐵路交通運輸是有著重要的地位的，但在實際的運作過程中，卻也帶來了一定的能源流失以及污染問題，雖然能將城郊與城市城市與城市密切緊密的想聯系起來，但是所造成的損失也是不容小覷的。同時客運也是城市交通的重要組成部分要緊密的結合起城市內部的或者是市郊的公交運輸以及軌道運輸系統的和城市外的交通系統，相互補充，這樣小型汽車所擔任的相應的客貨流的任務則可以全部被取代或者是被部分取代，以此來方便合理的增長私人小汽車的私有擁有量，從而使城市間的交通的到良好的緩解作用。但如果是有著大量人口的大型城市，為了促使轉運換乘則更為的方便，那么就需要建立立體的鐵路配置和城市的交通系統，相互依托，從而促使綜合性的快速運輸系統得到了更為有效的構建。

3 結語

綜上所述，在信息技術與經濟高速發展的今天，任何的行業都是需要和時代結合，將電子信息技術應用在各行各業中是時代的選擇，社會的必經階段。對于傳統的交通運輸系統進行大力的改造，從而促進當今中國交通運輸的智能化與綜合化的程度得到大幅度的提升，從而以達到我國綜合運輸能力與運輸效率得到提升的目的。

參考文獻

[1]孫鴻杰.綜合智能運輸電子信息系統技術的設計與研究[J].中國新通信，2012，24：57.

[2]魏臻.企業鐵路智能運輸調度系統關鍵技術研究[D].合肥工業大學，2005.

[3]鄢紅英.智能運輸系統駕駛信息環境作用機理及其評價研究[D].西南交通大學，2003.

篇7

關鍵詞：汽車智能管理系統；現代電子技術；車輛智能管理儀；電子汽車

1汽車電子技術分析

通過有效結合汽車工業和現代電子技術，這就為誕生與實現電子汽車概念起到有效的促進作用，將如今的汽車電子技術簡單予以概括，其主要為以下幾點：一是智能化集成傳感器，可以提供實施處理與模擬的信號。另外在這一過程當中，還能夠自動的實施校正時漂、溫漂和非線性，所存在的抵抗外部電磁干擾能力顯得十分強，確保不會影響傳感器信號質量。控制速度、發動機、安全、診斷故障、傳動系、環保等領域已經廣泛應用嵌入式微處理機。二是軟件技術，由于當前逐步增加應用汽車電子技術，這也就相應的會增加有關控制軟件需求，另外也會存在可能做好進一步聯網要求。針對這樣的情況，這就必須通過多種使用，另外開發出來具備一定通用效果的高水平軟件，以便可以將多種硬件要求滿足。轎車當中多通道傳輸網絡勢必會對軟件極大的依賴。通過多通道傳輸技術的使用，這也就會存在特別的有效與必要來實現電子控制集成化。借助于多通道傳輸技術，這也就可以將各個數據線連接成一個網絡，將汽車中心計算機信息予以分享。三是汽車車載電子網絡，通過比較多微處理機的應用來講汽車性能改善，這是當前一個汽車電子設備發展的十分重要的趨勢。由于在汽車上更多的應用電控期間，這也就導致車載電子設計相互之間的數據顯得特別重要。要想將汽車所具備的性能要求進一步提升，這就應該處于不同控制單元相互之間交換車速、溫度等信息。那么十分有必要選取分布式控制系統當成基礎做好汽車車載電子網絡系統構造。四是集成化技術，功能集成化這是一個汽車電子技術的發展趨勢，以便能夠做到更為有效、能夠診斷、經濟的數據中心實現。五是光導纖維，由于隨著汽車電子技術的發展，這也就導致各個系統控制更為集中，從而可以做到整車控制系統。在這樣的系統當中，除了中心電腦之外，甚至還存在著二十三個微處理器與數目繁多的執行部件與傳感器，這些就構成一個復雜并且龐大的信息控制和交換系統等。

2當前我國汽車電子技術發展分析

隨著在汽車工業當中應用電子技術，這也會對汽車技術的升級與突破起到加快作用，汽車工業在二十世紀八十年代之后呈現迅猛發展的態勢，而實現這一態勢則是將電子技術尤其是集成電路技術、計算機技術當成動力。根據在汽車當中所存在的各種類型的技術問題，為了將其解決，采取的最佳方案則是借助電子技術。針對這樣的情況，一個國家具備的電子產業發展水平與汽車工業領域范圍內應用電子產業的基本情況，往往可以決定這一國家在未來國際汽車行業競爭當中所擁有的影響力與地位。從當前的情況來看，我國的國產汽車絕大多數應用電子技術還只是停留在初級階段。僅僅只是存在寥寥數家汽車廠家，其主要是集中在部分國內顯得比較先進與中外合資的汽車生產廠家，逐步相繼實施在汽車工業領域應用電子控制裝置。我國的國內如今實施的電子裝置主要包含的是汽車安全性方面的安全氣囊、發動機的燃油噴射、防抱死制動系統、電子點火控制等領域，另外絕大多數則是直接引進國外的相關產品進行組裝，我國國內的相關科研院所如今研究相關汽車電子技術應用其主要精力則是放在防抱死制動系統、電控懸架、發動機控制等這幾個領域范圍之內，通過與國外進行比較，依然還是存在著不小的差距在研究汽車的智能交通系統、GPRS導航、電子網絡化技術等領域。

3現代技術為發展汽車智能起到有效的促進作用

由于如今經濟的迅猛發展，相應也會使得人民群眾逐步提升針對汽車的相關要求，如今在汽車工業領域范圍內得到比較好、比較快的應用電子技術。針對這一應用的一個十分重要的體現則是汽車的智能管理系統。電源部分、指示燈、輸出電路、GPS接收電路、數據存儲器擴展電路、蜂鳴器、數碼相機控制電路、光電隔離的輸入、IC卡接口電路、CPU等這些部件組成車輛智能管理儀（以下簡稱管理儀）硬件。采用GPS接收機接收衛星的信號，經過計算后可得出車輛所處的經緯度、行駛速度、行駛方向等參數。管理儀還能夠采集與司機操作有關的數據，如剎車、遠光燈、近光燈、左右轉向燈、喇叭、霧燈、制動氣壓、車門開關等參數。管理儀根據預先設定的時間間隔和特殊事件的觸發，將有關數據保存入I（CIntelligentCard）卡中。根據這些數據，車輛管理部門就可以對車輛的運行狀況進行檢查、管理，以確定車輛是否按照規定的要求運行。管理儀還能夠對最近15次停車前，每次停車前50秒的所有信息進行詳細記錄，GPS數據的采集速度受GPS系統的限制，每秒鐘記錄1次，其他參數每隔0.2秒記錄一次。管理儀還具有數碼照相機的控制接口，可以根據外部觸發信號，對車內的情景拍照。

4結束語

總而言之，根據我們隊汽車工業所進行的分析就能夠發現，汽車工業從本質上來說這是屬于一種高科技的工業，不管是在哪一步過程當中提升汽車的性能水平，這往往都是相應的進行運用新的技術與新的工藝。電子技術這是在二十一世紀推動整個經濟發展與變革的一項特別重要的技術，隨著電子技術的迅猛發展，并且在汽車工業領域范圍內廣泛應用電子技術，勢必會將汽車工業的發展水平有效的提升。

作者:冉建光 單位:貴州航天南海科技有限責任公司

參考文獻

篇8

[關鍵詞]電氣自動化；智能控制技術；探索與應用

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0357-01

一、 電氣自動化與智能控制技術研究的意義

我國信息化自動化發展有三大任務：一是以電子信息技術應用為重點，提高傳統產業生產過程自動化、控制智能化和管理信息化水平；二是以先進制造技術應用為重點，推進制造業領域的優質高效生產，振興裝備制造業；三是改造提升重點產業的關鍵技術、共性技術及其相關配套技術水平、工藝和裝備水平。

電氣自動化是利用繼電器、感應器等電氣元器件實現順序控制、時間控制的過程。涉及電力電子技術，計算機技術，電機電器技術、信息與網絡控制技術、機電一體化技術等諸多領域。通過研究應用電氣自動化，能夠使電力系統依照預先設定的程序或者計劃實現操作、控制與監視，并在規定的時間、規定的環境下，完成規定的功能，在無人或者少人狀態下自動運行；

智能控制技術是通過先進的傳感和測量技術、先進的設備、先進的控制方法，以及先進的決策支持系統，實現電力系統可靠、安全、經濟、高效和使用安全的目標。隨著微電子技術、計算技術、智能技術以及機械電子技術的迅速發展，自動化與智能技術越來越被廣泛應用，對提高電力系統的自動化控制水平、本質安全化水平和穩定高效運行具有重要的意義。

二、 電氣自動控制技術的應用價值

（一）能夠實現電力系統的高效自動控制

電力系統是由發電、變電、輸電、配電和用電等環節組成的電能生產與消費系統。它的功能是將自然界的一次能源通過發電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機、發電機及電廠輔助生產系統等）轉化成電能，再經輸、變電系統及配電系統將電能供應到各負荷中心。由于電源點與負荷中心多數處于不同地區，也無法大量儲存，電能生產必須時刻保持與消費平衡。電能生產、供應、使用是在瞬間完成的，并需保持平衡。因此，電能的集中開發與分散使用，以及電能的連續供應與負荷的隨機變化，就制約了電力系統的結構和運行。通過開發研究電力系統的自動調節和控制程序，有效精確地采集特定的數據信息，能夠實現分級調度、分層控制，依靠統一的調度指揮系統以實現正常調整與經濟運行，以及進行安全控制、預防和處理事故等，達到預測用電負荷、分派發電任務、確定運行方式、安排運行計劃、系統安全監測、以及事故處理的功能。

（二）能夠實現電力系統電網調度的自動化

隨著科學技術與信息技術的發展，電力系統如何安全、可靠、穩定、高效、低成本運行已經成為電力企業管理的基本要求，一是要通過調度人員控制和監管電網的電壓、電流、周波和負荷等，及時地檢測運行過程中存在的技術問題和質量問題，隨時對參數作出調整。二是要通過自動化手段以實現電網經濟調度，以達到節省能源、降低損耗和多供電、多發電的目的。三是要在系統發生危險時形成自動保護。

（三）能夠實現電力系統的安全可靠運行

安全運行是電力系統的基本要求。自動控制技術能夠實時對電氣系統的運行進行監控，最大限度地避免對人員產生傷害和對國家財產造成損失。電力系統的運行主要分為：正常狀態和異常狀態，正常狀態分為安全狀態和警戒狀態；異常狀態分為緊急狀態和恢復狀態。通過系統的軟控制技術研究與應用，確保系統的安全運行。

（四）能夠實現無人操作或少人操作

通過電氣自動化技術能夠取代人工操作、人工監視和電話通訊，以全微機化的設備代替電磁裝置，實現計算機屏幕化操作和監視。能夠改進電能質量、提高供電的可靠性、向用戶提供優質的服務，并減輕運行人員的勞動強度，以實現經濟運行的目標。

三、智能電子控制技術的應用價值

（一）智能電力系統關鍵技術的三個層次

第一個層次：系統一次新技術和智能發電、用電基礎技術，包括可再生能源發電技術、特高壓技術、智能輸配電設備、大容量儲能、電動汽車和智能用電技術與產品等。第二個層次：系統二次新技術，包括先進的傳感、測量、通信技術，保護和自動化技術等。第三個層次：電力系統調度、控制與管理技術，包括先進的信息采集處理技術、先進的系統控制技術、適應電力市場和雙向互動的新型系統運行與管理技術等。

（二）智能電力系統發展的遠景目標

智能電力系統是具有多指標、自趨優運行的能力。多指標就是指表征智能電力系統安全、清潔、經濟、高效、兼容、自愈、互動等特征的指標體現。自趨優是指在合理規劃與建設的基礎上，依托完善統一的基礎設施和先進的傳感、信息、控制等技術，通過全面的自我監測和信息共享，實現自我狀態的準確認知，并通過智能分析形成決策和綜合調控，使得電力系統狀態自動自主趨向多指標最優。

（三）智能電子控制技術的實際應用

1、 智能電子監控系統

隨著計算機技術、網絡技術和工控技術的不斷提高，對電力監控系統智能化的要求也越來越高。智能監控系統采用圖形化用戶界面，數字化監控界面，圖表趨勢顯示、動畫模擬顯示等直觀效果等深受企業用戶的喜歡，一些實時報警技術、圖形界面遙控、遙控安全閉鎖、等功能更具研究價值，切實提高了生產的安全可靠性和效率，節省了人力成本，滿足了系統的快速反映能力。

2、智能故障在線診斷系統

電力系統的故障診斷傳統上是根據某些設備和裝置在故障過程中出現的一系列數字的狀態信息進行分析，然后推理得出故障原因和故障發生的元件，并預測故障惡化的趨勢。隨著智能技術的發展，電力系統故障監測完全可以采用人工智能技術替代，國內外常用的人工智能技術有ES、ANN、FST、GA及Petri網絡技術等，大大地提高了故障排除的效率。

結束語

電氣自動化與智能控制技術是時展的要求，在電力系統進行自動化和智能化技術改和提升勢在必行，因此，電力企業必須超前規劃，切實做好電源規劃、電網規劃、網絡互聯規劃、配電規劃等，積極關注并吸收國內外先進的技術優勢，創新理論、研發技術，提升電力系統的硬件和軟件水平，提高企業的管理水平和經濟效益。

篇9

1城市交通控制技術的發展歷史

19世紀交通信號燈的誕生，學者們開始了對城市道路交通控制技術的研究。最初的交通信號燈誕生后，城市依靠紅綠兩色煤氣燈來控制十字交叉路口馬車的通行。1926年，英國安裝了第一臺城市交通信號控制器，這也標志著城市交通走入了自動控制的時代。城市車輛的急劇增加，城市交通復雜，應用的單一計時交通信號燈已經不能滿足實際要求。1928年，美國設計出世界第一臺交通信號感應控制器。這種控制器能夠適應交通需求的變化，計時調整信號時間。1963年，加拿大首先采用計算機控制區域交通信號協調控制系統。這也是城市交通控制技術的又一里程碑。隨著新世紀電子信息技術的飛速發展，電子信息技術表現出功能靈活、反應迅速、測量精準等優點，在城市交通控制系統中受到廣泛應用。

2設計系統的基本原理

2.1智能系統特點

2.1.1智能系統多融入性及處理能力

智能系統能夠融入包括復雜性、不完全性、模糊性、不確定性或不存在已知算法的過程，同時能夠用已有知識進行推理，用智能算法和啟發性策略引導求解過程

2.1.2智能系統含有分層信息處理以及決策功能

智能系統通過任務分塊進行分散控制，對大型的復雜系統進行簡化分析。智能系統在高層控制，對實際的環境進行組織以及最優化處理。然而實現高層控制任務，往往不可缺少的是低層控制，通過低層控制的采用符號處理信息，以實現高層控制需要的協同作用。

2.1.3智能系統具有突變特性

在智能系統的控制中，隨時會出現信號突變的情況。控制這類突變就需要智能系統首先判斷偏差以及偏差變化率，所需要的調整參數不能滿足改善系統性能要求時，通過躍變方式改變控制器來實現。

2.1.4智能系統具有自優化處理特點

智能系統具有同步在線識別、參數記憶等特征，使得智能系統能夠在獲取參數的同時不斷優化自身以及調整參數。在線的獲取信息并且識別處理從而達到最優控制性能。

2.1.5智能系統具有非線性特點

通過對系統中硬件的設計整理，用來模擬人的思維模式，來滿足非線性特征，從而實現人工智能。

2.2硬件原理及作用

2.2.1紅外控制發射震蕩電路

為了整體系統滿叉路口不同方向信號燈變化的要求，在系統的結構設計中，要完美實現兩個方向信號燈顏色的選擇、控制的時間、應急調整等工作。紅外發射器、外界陶瓷諧振器、電容器這三大部分組成了紅外控制發射震蕩電路，以達到產生額定脈沖的負載信號。

2.2.2解調模塊在接收器中的作用

紅外控制發射出信號之后，通過解調模塊接收，經由內部集成電路進行調節和放大。在此之外，紅外輸出端在完成輸出操作后，由放大三極管方式展開工作。接收終端解調模板編輯時，在發射終端按下相應的按鍵就能得到想要的譯碼，同時開啟控制機，單片機中的終端程序能夠及時跟進相應的終端服務。

2.2.3CAN接口總線的作用

在控制模塊中,CAN總線接口主要承接接口端與CAN總線接口協同控制上一級連通通信并控制交叉路口的交通信號燈，同時，CAN總線接口都配備抗干擾技術，通過抗干擾措施，達到完美的抗干擾能力，使得控制精準、高效。

3交通信號燈智能系統設計

確保車輛有序通行，在十字交叉路口需要設置兩個方向的交通信號燈來控制。當其中一組為紅燈時，另一組對應顯示綠燈亮，過度階段顯示黃燈亮，反之亦然。考慮到交通路口的實際路況以及潮汐車流的情況不同，紅綠燈的變化就需要根據實際做出相應的調整。白天交通繁忙，控制燈的變化率就要快一些。相反，夜間交通壓力小，相應的控制燈變化就可以慢一些。這一功能可以通過控制程序來改變交通燈的持續時間。同時，根據一些簡單的傳感器把信號燈的工作情況反饋給控制端，中心分析反饋信息可以對信號燈工作是否正常進行判斷，從而實現在線監控交通信號燈工作狀態的功能。通常情況下，檢測車輛數據一般采用單片機感應式控制，上傳至云客戶端通過合理的科學計算法計算出在每一時刻的匹配方式，從而達到實時控制。但是這種實時控制會出現空現象，對程序要求比較嚴格，編程也比較復雜。基于此，應該制定出完整的控制燈模擬控制結構體系。以保證根據每個十字路口不同方向車輛的不同行駛狀態達到實時調整。保證車輛順暢通行，不出現堵車和超速情況。

4結語

在控制和疏導交通過程中，交通信號燈發揮著至關重要的作用。同時也是城市基礎設施建設中重要的一環。根據我國交通網、城市網比較復雜的現狀，匹配我國新科技發展的形式，應該不斷完善智能交通信號燈的技術水平，從而確保道路安全通暢，為促進我國社會主義經濟發展和基礎設施建設而不斷努力。

作者:何玉明 單位:廣東新粵交通投資有限公司

參考文獻:

[1]宋依青，張潤.自適應交通控制系統的設計與實現[J].計算機測量與控制,2014.16(4):497-499.

[2]蔡家明.交叉路通燈信號延時模糊控制研究[J].上海工程技術大學學報,2015,22(1);84-87.

[3]楊日容.基于PLC和組態技術的交通燈監控系統設計[J].荊門職業技術學院學報,2014,23(6):31-33.

篇10

關鍵詞：數字電路； 量程自動轉換； 智能化； 數字信號； 電壓表

中圖分類號：TN919-34； TP216+.1 文獻標識碼：A

文章編號：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

在現在市場上廣泛使用的一般數字電量測量電表都沒有解決量程自動轉換問題，測量操作時仍然靠人工拔動開關轉換量程，測量電表的智能化設計是一個難點。在現有的智能電表中，智能化功能大多采用單片機控制電路或雙向移位寄存器來實現，其缺點是電路系統、量程控制信號的產生比較復雜，調試與制作難度大，可靠性較差等。實際上,電路系統完全可以用常用數字集成電路組成，通過組合邏輯功能來實現多個量程之間的自動轉換等功能。

1 電路系統的方框結構

電路系統由被測輸入電壓極性檢測與變換電路、電壓幅度變換電路、量程自動控制轉換信號產生電路、多路模擬開關切換電路、量程控制放大電路、A/D轉換電路和顯示電路等組成，如圖1所示［1-2］。

圖1中各部分電路的功能分別是：

(1)電壓極性顯示信號產生電路：由電壓比較器根據被測電壓極性產生“+”或“-”極性顯示信號。

(2) 電壓通道選擇與極性轉換電路：有2個通道，對于正極性電壓由通道1通過，若為負極性電壓由通道2通過，再變換為正極性后輸出。

(3) 量程自動控制信號產生電路：根據被測電壓的高低確定各段的測量范圍（量程）,產生量程自動轉換控制信號、超量程顯示與報警信號，并控制各量程小數點的位置。

圖1 數字式智能電壓表電路結構方框圖

(4)程控放大器與模擬開關切換電路：在量程自動轉換控制信號的作用下選擇不同的通道，將某個量程的輸入電壓放大或衰減一定比例后送入A/D轉換器。

(5) A/D轉換電路：將模擬電壓信號轉換為數字信號。

(6) 譯碼與顯示電路：將數字信號譯碼后，由數碼管顯示出測量結果。

2 電路原理圖簡介

根據圖1構建的數字式智能電壓表電路原理［3-5］如圖2所示。圖中主要元器件的作用如下：

U1（LM324）為四運放IC1，U1-1/4與U1-2/4的作用是產生被測電壓極性識別信號與控制U2的信號通道。U1-3/4構成程控放大電路，對被測電壓進行10，1，1/10，1/100的放大或衰減。U1-4/4為反相放大器，用于調整輸出電壓幅度以滿足A/D轉換器正常工作要求；

U2（SGM522）為二通道模擬開關IC，實現正、負極性的被測電壓分通道傳輸，以便對負極性信號實施反相處理；

U3（C4066）為四通道模擬開關IC，在量程自動控制信號的作用下，實現讓不同量程的電壓分通道傳輸，以便配合U1-3/4電壓進行幅度變換；

U4（LM339）、U5（74LS05）、U6與U7（74LS21）組成自動量程控制信號產生電路。其中，U4為四比較器IC，用于確定各量程的測量范圍，U5為四反相器，對高或低電平實施反相變換，U6、U7均為四輸入雙與門IC，通過邏輯運算獲得自動量程控制信號；

圖2 數字式智能電壓表電路原理圖

U8（C14433）為雙積分式A/D轉換器（又稱雙斜式A/D轉換器），轉換輸出結果與輸入信號的平均值成正比，對疊加在輸入信號上的交流干擾有良好的抑制作用，具有零漂補償的3位半（BCD碼）單片雙積分式A/D轉換功能，轉換速率為3～10 Hz，轉換精度為±1 LSB，模擬輸入電壓范圍0～±1.999 V或0～±199.9 mV，輸入阻抗大于100 MΩ。MC14433轉換結果以BCD碼形式，分別按千、百、十、個位由Q0～Q3端輸出，相應的位選通信號由DS1～DS4提供；

U9（MC14511B）為譯碼集成電路，將BCD碼譯碼成十進制信號，控制數碼管的位顯示；

U10（MC1413）為7路反相緩沖集成電路，用于實現高低電平間的轉換，增強對數碼顯示管的驅動能力。

3 電路工作原理

（1） 被測電壓的Ux極性判斷與變換電路工作原理：電路由2個過零電壓比較器、一個反相器和雙向限幅電路組成［6］，當Ux極性為“+”時，U1-1/4輸出高電平，在C＋的控制下被測電壓通過U2的第一通道。U1-2/4輸出低電平，C―也為低電平，U2的第二通道不通；當Ux極性為“-”時，U1-2/4輸出高電平，在C―的控制下被測電壓通過U2的第二通道，并通過U5-1/4完成反相變換。U1-1/4輸出低電平，C＋使U2的第一通道不通。V1,V2為雙向限幅二極管，用于限制加到U1-1/4與U1-2/4輸入端的電壓幅度。

（2） 多路模擬開關和程控放大電路工作原理：電路由C4066，U1-3/4、R4～R7等組成。設R1~R3通道等效電阻為R1～3，其大小可設置為100kΩ，當B1為高電平時，多路模擬開關C4066的i1~O1通道接通，運放U1-3/4的反饋電阻R4取1 MΩ，對Ux放大10倍后送入A/D轉換器的輸入端。若A/D轉換的電壓滿度值為2 V，則可測量0～±200 mV的電壓。同理，當量程轉換控制信號B2,B3,B4分別為高電平時，C4066對應的通道接通，當U1-3/4的反饋電阻R5，R6，R7分別取100kΩ、10kΩ、1kΩ時，R5使±200 mV～±2 V的電壓直接通過，R6使±2～±20 V的電壓衰減10倍后通過，R7使±20～±200 V的電壓衰減100倍后通過。再將某┮宦肥涑齙繆咕U1-4/4反相放大，使與實際被電壓極性一致，并可通過R16調節電壓放大倍數（-R16/R15），保證A/D轉換電路正常工作所需的輸入電壓。

（3）量程自動轉換控制電路工作原理：量程自動轉換電路由四4比較器U4、3個反相器（U5內）、2個四輸入雙與門U6與U7、分壓電阻R10～R14等組成。由于設置R1～3為100kΩ，選擇R8（470kΩ可調）與R9（5kΩ）使ux在R9上的分壓比為1/100，經分壓后加到各比較器的反相輸入端。當ux分別為±200 mV，±2 V，±20 V，±200 V時，分電壓值分別為2 mV,20 mV,0.2 V,2 V。同時，由R10～R14（電阻值如圖2中所示）對VCC分壓獲得各比較器的參考電平也分別為2 mV,20 mV,0.2 V,2 V，并分別加至各比較器的同相輸入端。當被電壓Ux達到某量程的滿刻度值時，使比較器的輸出電平由高變低，通過組合邏輯電路產生量程自動控制與標志信號（高電平有效）。若Ux位于0～±200 mV，U6-1/2輸出高電平，獲得有效量程控制信號B1，其余B2～B3為低電平；同理，當被測電壓分別在±2 V，±2～±20 V，±20～±200 V范圍時，U6-2/2、U7-1/2、U7-2/2分別輸出高電平，獲得量程控制信號B2、B3和B4，狀態轉換表如表1所示。

邏輯表達式分別為：B1＝W•X•Y•Z，B2＝┆WX•Y•Z，B3＝WX•Y•Z，B4＝WXYZ。Z＝0為超量程標志信號。

（4） 被測電壓極性、小數點位置與超量程的指示信號：被測電壓極性顯示控制信號由U1-2/4提供，用輸出的高或低電平控制“-”或“+”號的顯示；小數點位置控制信號由量程自動轉換控制信號實現，B1的高電平用于顯示測量范圍為0～±200 mV的小數點位置，B2的高電平用于顯示測量范圍為±200 mV～±2 V的小數點位置，B3的高電平用于顯示測量范圍為±2～±20 V的小數點位置， B4的高電平用于顯示測量范圍為±20～±200 V的小數點位置，當被測量電壓范圍在±200 V以外時，不用小數點；超量程指示信號由B4的低電平實現，當B4為低電平時，表明被測電壓超過了±200 V的最高上限。

（5） A/D轉換、譯碼、顯示電路工作原理：用U1-2/4輸出的信號控制數碼管最高位“g”段的亮與不亮，實現極性“-”顯示。當U4的4個比較器都輸出高電平量，便發生了超量程情況，可用它們產生報警與超量顯示信號（本系統未考慮）。當程控放大器輸出的信號加到U8的3腳，將模擬電壓轉換為BCD碼，并由20、21、22、23腳輸出，經U9譯碼為千、百、十、個四位十進制數，同時，由U8的16、17、18、19腳輸出對應的選通信號，共同控制數碼管顯示測量結果。

4 結 語

本測量系統運用與門、反相器、比較器、多路模擬開關集成電路（C4066）等數字集成電路巧妙組合獲得了被電壓極性判斷、量程自動轉換、信號幅度變換、小數點位置顯示控制、超量程顯示與報警信號。電路結構設計看似復雜，但分立元件少，成本低。具有設置量程方便、電壓測量范圍寬、功能相對獨立且容易擴展、工作穩定可靠等優點，值得借鑒。

參考文獻

［1］韓偉.數字電路系統與設計［M］.北京:國防工業出版社,2005.

［2］王兢，王洪玉.數字電路系統與設計［M］.北京:電子工業出版社,2007.

［3］卿太全，李蕭郭，明瓊.常用數字集成電路原理與應用/集成電路應用叢書［M］.北京：人民郵電出版社,2006.

［4］張元良，呂艷，王建軍.智能儀表設計實用技術及實例［M］.北京：機械工業出版社，2008.

［5］凌志浩.智能儀表原理與設計技術［M］.上海：華東理工大學出版社，2003.

［6］康華光.電子技術基礎:模擬部分［M］.北京:高等教育出版社，1999.

［7］何希才.常用集成電路簡明速查手冊［M］.北京：國防工業出版社，2006.

［8］楊愛琴.數字電路與邏輯設計［M］.北京：科學出版社，2003.

［9］郝云芳，黃天錄．數字電子技術［M］.北京：人民郵電出版社,2005.