電子技術的起源范文
時間:2023-09-25 18:23:46
導語:如何才能寫好一篇電子技術的起源,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。
篇1
【關鍵詞】電力電氣;自動化;元件技術
0 引言
為了能夠給電力企業實現自動化生產提供極為重要的保障,我們應該不斷注重強化電力電氣自動化元件技術的運用。我國電力電氣行業發展水平的高低很大程度上取決于電力電氣自動化程度的高低。當今社會,計算機技術水平越來越高,在相當一部分領域內電力自動控制獲得了極為廣泛地應用。這些領域包括:農場、工廠、家用電器、交通和辦公室等等。改革開放以來,我國市場經濟水平的不斷提高,為了適應市場變化發展的需求,電力企業應該注重和強調自動化生產,從而為促進電力企業經濟效益的提高提供有力的支持。
1 電力電氣自動化元件研究的成因和意義
自加入世界貿易組織以來,我國一直處于經濟騰飛時期,這給我國的電力企業創造了很好地發展機遇,但同時電力企業也面臨著不少的挑戰。國內電力企業之間的競爭越來越激烈,國際電力市場的競爭也面臨著巨大的競爭壓力。與國際大型的電力企業相比起來,不管從自動化水平、生產模式、科學技術應用、科學管理方面上考慮,我國的電力企業都存在著巨大的差距,大大降低了市場份額,阻礙了電力企業自身長遠的發展。為了保證電力產品的質量,電力企業不斷提高電力電氣自動化水平,能大大減少次品。為了促進我國電力企業的整體競爭能力有所提升,應該不斷加強電力電氣自動化元件研究,深入了解我國電力電氣化研究的意義,從而滿足經濟社會的相應要求,實現我國電力企業的健康、穩定和可持續發展。
2 主要的電力電氣自動化元件技術
在對電力電氣自動化元件研究的成因和意義具有一定了解的基礎上,接下來,將介紹三種主要的電力電氣自動化元件技術,以期提高電力電氣自動化元件技術運用的實際水準。
2.1 全控型電力電子開關取代半控型晶閘管
晶閘管的成功研發和應用是運動控制新的里程碑,到目前為止,晶閘管在交流和直流傳動控制系統中獲得了廣泛應用的主要原因是晶閘管是第一代電力電氣器件。自從交流變頻技術受到大眾歡迎以來,P―MOSEFT、GTR、GTO等全控式器件一個緊接著一個出現了。這里所說的P―MOSEFT、GTR、GTO等是第二代電力電氣器件的主要表現形式。從目前看來,很多情況下會在不同的時間生產相應的開關和電流定額,各種各樣的器件的所應用范圍也各有不同。GTR、GTO導致門極控制電路的規模越來越大,推動MOS結構電力半導體器件進一步發展的主要原因在于:這兩種全控式器件具有很強的控制電流,又叫作雙極性全控性器件。一般來說,MOSFET晶閘管集成于MOS控制晶閘管的單胞內部,只有充分采用MOS,才能對晶閘管的開關斷開和接通進行相應的控制。
2.2 變換器電路從低頻向高頻發展
從目前看來,PWM變換器在電力電氣器件第二代中得到了較為廣泛的應用。功率因素獲得相應地提高,并且大大降低了高次諧波給電網造成的一定影響,這主要歸功于運用了PWM方式。這在很大程度上,對處于低頻區電動機轉矩脈動所帶來的一系列問題進行了妥善解決。不難發現引起噪音的主要因素之一是電機繞組引發不少振動。定轉子很大程度上受到轉矩脈動作用力的影響,這些轉矩脈動往往源自于PWM逆變器里面的電流、電壓的諧波分量。從某種程度上說,逆變器工作頻率無法獲得相應提升的主要原因是:開關損耗對其進行了一定的限制。
2.3 交流調速控制理論越來越成熟
通過在一定程度上模仿直流電動機控制的方法,分別對定子電流的轉矩分量和磁場分量進行相應的控制,但是前提條件是必須將兩者進行解耦,這是矢量控制基本思想的主要表現形式。事實上,解耦相當于采用直流電動機的形式,這種直流電動機的形式是通過坐標變換促使異步電動機物理模型等效變換得來的。對轉子磁鏈方向進行相應的檢測是解耦必須完成的任務之一,同時轉子參數會大大影響解耦的性能,這里需要進一步指出的是轉子回路時間常數對解耦的性能的影響會更大。另外,促使交流調速實際控制效果難以實現預期效果的主要因素之一是矢量旋轉變換具有一定的復雜性。
3 結語
總而言之,電力電氣自動化元件技術的運用具有十分重要的意義和作用。文章結合電力電氣自動化元件技術的實際運用情況,在深入了解電力電氣自動化元件研究的成因的基礎上,對幾種主要的電力電氣自動化元件技術進行系統的闡述,這些主要的電力電氣自動化元件技術包括:全控型電力電子開關取代半控型晶閘管、變換器電路從低頻向高頻發展和交流調速控制理論越來越成熟等等,以期促進電力電氣自動化元件技術的運用水平的不斷提高,從而更好地實現電力企業健康、穩定地發展。
【參考文獻】
[1]李燕馨.電力電氣自動化元件技術的運用[J].中國新技術新產品,2010(22).
[2]陳堅.電力電子技術在電力系統中的應用專輯――特邀主編評述[J].電力電子技術,2009(10).
篇2
關鍵詞:電機的保護、啟動及變頻啟動;電氣調試、范圍、內容、過程。
一、高壓電機的保護控制
高壓電機需保護的功能很多,主電路高壓部分控制可采用計算機綜合保護控制器和交流真空斷路器聯合控制的直接啟動或高壓變頻器控制及高壓軟啟動器控制。
1 高壓電機的直接啟動控制原理
采用真空接觸器直接啟動與綜合保護控制器相結合,通過電TA和零序電TA采樣電路,將高壓電機工作電流及漏電電流送入綜合保護控制器電流信號輸入端,供綜合保護控制器進行電機運行狀態監測分析、一旦發生過流、漏電、短路、缺相等故障、通過執行元件真空接觸器動作,切斷電機運行電源,并將故障情況上傳到控制中心,同時聲光報警。在故障沒有排除的狀態下,綜合保護控制器程序鎖定不能合閘的真空接觸器,運行電機。
2 高壓電機的變頻啟動控制原理
高壓變頻器通過大功率IGBT絕緣柵雙極性晶體管直接控制電機的高壓電源,其結構為高壓-低壓-高壓或三電平疊加結構。隨著大功率高電壓等級IGBT絕緣柵雙極性晶體管開關管的研制成功,一種新型結構的交-直-交形式逐漸替代前兩種都帶有體積大而笨重鐵心變壓器的結構,該結構變頻器的主電路簡圖如圖I
三相高壓交流電經大電流高壓整流二極管整流成高壓直流電,供快速絕緣柵雙極性高壓開關管IGBT觸發生成可變頻的三相交流高壓脈沖電源,經電抗器濾波后,變成可變頻的三相正弦波交流電,供高壓交流電機工作。
快速絕緣柵雙極性高壓開關管IGBT的開啟與關斷由變頻器內計算機控制中心控制,通過計算機內部程序及電子電路來控制高壓交流電的頻率和電壓幅值,實現高壓交流電機的軟啟動、軟停車及轉速的調速控制。電壓輸出頻率的可控范圍為:0~400Hz。當停車后,通過計算機內部程序控制觸發脈沖觸發高壓濾波電容放電控制的IGBT管,使整流電容的殘余存電通過放電電阻釋放,高壓電源指示燈熄滅放電完畢,避免檢修高壓電路發生電擊事故。
電機的轉速:n=60f/2p,由此可知,電機轉速與頻率f成線性關系。變頻器擬采用u/f=c。方式(帶PG)輸出三相交流電,變頻范圍為:0~400Hz,采用高載波頻率的SPWM方式,載波頻率為:10~20kHz,開關功率管為IGBT(絕緣柵雙極性晶體管),開關功率管可以多只串聯使用。在頻率較低時,可通過提高起步電壓來提高電機的機械運行性能。
整機主控以單片機為核心部分,利用單片機控制變頻器的各項功能和各種信號的輸入輸出,進行智能化判斷和控制,同時將信號送入SPWM發生器戈(如SA4828等芯片),產生和控制SPWM脈沖波,此波送入光電隔離電路,經光電隔離后送入功率驅動芯片如M57962L,進行功率放大,驅動IGBT管,經IGBT輸出高壓SPWM波形三相電,再經濾波電抗器L濾波,輸出三相交流電,驅動交流電機,同時將輸出的電壓、電流、轉速等信號反饋至控制系統進行控制
變頻控制一般只適用于變頻電機普通電機在低頻和高頻階段,不適合使用變頻器控制,這是由其鐵心材質和結構決定的。普通高壓電機在低頻段即0~20Hz時,產生高壓奇次諧波,使電機發熱,影響電機使用壽命;在高頻段即50~100Hz及以上時,電機軸承不能承受超高轉速而損壞,同樣影響電機使用壽命。一般普通高壓電機采用真空接觸器直接啟動與綜合保護控制器相結合或軟啟動器控制。
二、高壓電氣調試
1高壓電氣調試范圍
高壓電氣調試也是保證高壓電機正常運行的關鍵,高壓電氣調試包括高壓電纜、高壓真空接觸器、電機綜合保護器、高壓電機、高壓避雷器、TA.TV,高壓變頻器。
2高壓電氣調試的內容
電機綜合保護器技術參數的設定整定應根據高壓電機出廠說明書中的技術參數和電機設備的實際情況進行設定,并進行一次高壓不送電,二次線路模擬動作試驗,動作顯示均應正常。調試應嚴格按照《高壓電氣設備交接試驗標準GB50150-1990》及《建筑電氣安裝工程施工與驗收規范GB50303-2002))執行。高壓耐壓前、后都要進行絕緣電阻測試。測量時,搖表轉速應均勻,轉速在120r/min左右,絕緣電阻應用AC2500V ,0~2500M Ω兆歐表測量,在15s和60s時分別讀數并記錄,計算其阻值吸收比,讀數結束后,先撤離試驗表筆,再停止搖表轉速下降,以防試驗高壓反沖損壞絕緣電阻搖表。高壓真空接觸器應測量合閘線圈、分閘線圈的動作電壓(吸合電壓、釋放電壓),并計算其返回系數值、主觸點直流電阻、主觸點斷口耐壓等。
3高壓電機的調試過程
高壓電機應進行三相直流電阻、繞組極性、絕緣電阻、高壓耐壓試驗等,三相直流電阻采用精密直流電橋測量。高壓電機400kW以下的耐壓試驗電路圖如圖2。
如圖2所示,試驗電源AC380V經試驗操作臺調壓變壓器調壓后,輸入高壓變壓器升壓接入放電保護球隙器高壓側,另一側應可靠接地。放電保
護球隙器應調整好球放電間隙,放電動作保護電壓值應稍大于試驗電壓值,調整好放電動作保護電壓值的放電保護球隙后,切斷調試電源,操作臺調壓器返回至零位,連接高壓電流表、水電阻、高壓電機繞組等試驗連接線,特別應檢查接地連接線是否可靠接地,確定無誤后,方可進行下一步試驗。試驗時電壓應緩慢上升,在試驗時間內,高壓電流表的指針應無閃動現象,時間到應緩慢下降后切除電源。高壓電機400kW以上的耐壓試驗應進行直流高壓泄漏試驗,泄漏電流值應符合規范要求。測量前后都應測量其絕緣電阻,阻值應符合規范要求。
綜合電機保護器、高壓變頻器等電子器件設備不宜進行高壓耐壓試驗,但需進行各種技術參數設定,并進行模擬動作試驗,動作、指示應正常靈活、可靠。
4高壓電氣調試的注意事項
(1)高壓耐壓直流泄漏電流試驗時,試驗設備應可靠接地,應有專人在試驗電纜的兩端看護,并用安全隔離帶隔離,試驗期間禁止人員進入試驗隔離區。試驗結束后,高壓電纜測量兩極應注意對地放電,以防殘余高壓存電傷人。
(2)高壓電機的直流電阻測量,應注意測量極與電機電極連接可靠,減少測量誤差,測量阻值應三相平衡。
(3)高壓避雷器的高壓泄漏試驗電壓應嚴格按照產品說明書技術要求進行,不能擅自提高試驗電壓以防高壓擊穿。
五、結束語
篇3
關鍵詞:電力電氣自動化;電力系統;元件技術;應用
就當前電力市場發展實際來看,電氣企業若想要實現穩定持續發展,應當積極運用現代自動化控制技術及產品,提高火電廠電氣自動化運行的經濟性和穩定性,實現能源的合理利用,降低資源消耗,全面提高企業綜合競爭力,推進電力企業自動化生產的順利實現。電力系統及元件技術在電力電氣自動化運行中具有良好的應用價值,有助于推進電力企業綜合效益的提升。
1 電力系統自動化技術概況
1.1 電力系統自動化技術的概念
電力系統自動化技術指的是運用各種具有自動檢測功能和決策控制功能的裝置,通過數據傳輸系統和信號系統將電力系統的每個元件、局部系統或者是全系統進行自動監控、協調控制的技術,確保電力系統能夠安全穩定的運行,保證供電的可靠性。
1.2 電力自動化系統的組成要素
一是變電站自動化技術。變電站是將一些設備組裝起來,切斷或者接通電壓的系統裝置,在電力系統中,配電站是配電和輸電的集中點,它能夠更好的監控電力的運輸供應,保證整個過程的安全高效和可靠經濟,因此說變電站自動化技術尤為重要。變電站自動化技術是采用先進的計算機技術、現代通信技術、電子技術以及信息處理技術,實現對變電站的二次設備的重新組合和優化設計,對變電站全部設備的運行都能夠實現實時監控,這種綜合性的自動化監測系統能夠提高變電站運行的穩定性,降低運行維護的成本,實現輸電過程的高質量,保證經濟效益。
二是配電網自動化技術。配電網主要是由架空線路、電纜、配電變壓器等設備組成的,在電網中起到分配電腦呢過的作用。長期以來,配電網只能夠采取手工操作的控制方法,隨著技術的進步,逐漸能夠運用獨立的孤島自動化技術,但是對電能的分配方面還是存在不足之處,因此說,配電網自動化技術對于電能的分配和監控十分重要。配電網自動化主要包括饋線自動化和自動制圖、設備管理、信息分析和配電網分析自動化,它依靠大量的智能終端、豐富的后臺軟件和數據庫資料支持,通過信息技術的帶動,實現配電網自動化,確保了對電能的充分利用。
三是電力系統調度自動化技術。電力系統調度自動化技術是目前發展最快的技術之一,其功能的強大性能夠確保電力系統在運行過程中的準確性、可靠性和經濟性。電力系統的數據采集和監控功能是調度自動化的基礎,此外,電力系統的市場運營和決策也是不可忽略的環節。
2 電力電氣自動化元件技術的實際應用
現代社會經濟發展推進了電力行業的進步,基于現代科學技術的電力電子技術和微電子技術得以形成和有效應用,原有模式在的電力傳動控制理念難以滿足現代電力電氣自動化系統的設備控制需求,此種情況下,需要不斷創新應用新技術,以保證電力電氣自動化系統的穩定有序運行。
2.1 全控型電力電氣開關
在電力電氣自動化系統中,晶閘管是第一代電力電子元器件,屬于半控型,直至今日在直流與交流的傳動控制系統中仍得到廣泛應用。隨著現代科學技術的發展,交流變頻技術不斷進步,全控式的電力電子開關逐漸取代了半控型的晶閘管,作為第二代電力電子元器件,以GTO、GTR和P-MOSEEF等為主要代表。電力電氣自動化系統中,現階段的電流/電壓的定額和開關時間不同的條件下,各種元器件的實際應用價值也存在一定差異。
2.2 變換器電路實現低頻向高頻的轉換
隨著現代科學技術的不斷發展,電力電氣元器件不斷更新,變換器電路也發生一定程度的轉變。傳統的電力電氣系統運行條件下,以普通晶閘管作為電力電子元器件,通過相控整流實現直流傳功。在交流變頻器主要通過交-直-交方式實現。直至第二代電力電子元器件出現,PWM變換器逐漸得到廣泛應用,一定程度上提高了變頻器功率因數,促進以往條件在低頻區電動機轉矩脈動問題得以有效解決,具有良好的應用價值。就實際應用情況來看,PWM逆變器內部存在較大的電流和電壓,其諧波分量產生較強的轉矩脈動作用,一旦其作用于電動機的定轉子上,導致電機繞組產生振動并發出巨大聲響,嚴重影響系統的電力電氣自動化系統的正常運行。為促進該項問題的有效解決,在應用變換器的過程中可以結合系統運行特點適度調高開關頻率,但此種方式并不十分完美,一旦開關頻率超出人耳感知范圍,電力電子元器件長期處于高電壓大電流運行條件在,極易出現關斷情況,對開關造成嚴重損耗,嚴重影響開關的使用壽命。
2.3 通用變頻器的使用
在電力系統運行過程中,通常我們所提到的通用變頻器主要是指批量化、系列化及中小功率的變頻器。第一代變頻器大多采用16位CPU,僅具備普通功能,以U/F控制型為奠定代表;第二代變頻器主要采用32位的DSP或雙16位的CPU對系統進行科學化控制,以高功能的U/F控制型為代表,通過對轉差補償器、磁通補償器等的有效利用,其變頻器逐步發展,具有無跳閘功能,在電力電氣自動化系統應用中也被稱作無跳閘變頻器。當前市場環境下,無跳閘變頻器得到廣泛應用,占據較大的市場份額。第三代變頻器為高動態性能矢量控制型變頻器,通過對現代科學技術的有效運用,以數字化實現系統控制,運用相關軟件實現參數設定,具有動態性特征,能夠實現自適應控制。在電力電氣自動化系統中,通過無速度傳感器矢幼控制和有速度傳感器矢量控制等,自動優化閉環控制。現代科學技術不斷發展,電力半導體器件以IGB為主要發展趨勢,通過單片機控制技術的合理應用,促進變頻器的可操作性和可維修性等功能得以實現。
2.4 集成電路、單片機及工控計算機的發展
以MCS-51為主要代表的8位機在目前雖然仍占據著主導地位,但是它的功能非常簡單,并且指令集比較短小,但其可靠性高,保密性好,從而適合大批量地用于生產PIC系列的單片機以及CTMS97C。
結束語
自動化控制系統逐漸在社會生產各領域內得到廣泛應用,電力行業也不例外,通過對電力電氣自動化的電力系統及元件及時進行科學化應用,有效提高了電力系統運行效率,滿足市場發展需求,為電力行業的穩定發展及綜合效益的提升提供可靠的保證??梢哉f,電力電氣自動化控制是社會經濟運行的重要技術手段,對于國家電力電子行業發展和社會科技進步都具有重要意義。
參考文獻
篇4
【關鍵詞】 技師學院 電氣自動化 教學模式 改革 創新實踐
引言:技師學院一直以來將培養學生德、智、體、美、勞全面發展作為教育的宗旨,將培養學生的實踐能力和創新能力作為教育的目標,在電氣自動化技術專業的教學中我們也將貫徹落實這一宗旨[1]?,F如今,電氣自動化的觸角已經延伸到各個機械工程相關的行業,可以說小到一個螺絲釘的制造,大到航空母艦、宇宙飛船的開發,都有電氣制動化的存在,社會對技術過硬、實踐能力強的自動化技術人才的需求非常大。
一、校企結合,優化課程
電氣自動化專業的教學特點就是理論性與實踐性強,概念抽象[2]。由于技師學院的學生都是初中畢業落榜或者由于各種原因沒有上大專、大本就讀于技術學院的學生,他們的學習成績和學習能力存在一定的局限性,電氣自動化專業知識的學習對他們來說是比較困難的。因此,在教學的時候我們必須要以實際的就業需要為基礎,讓自動化課程更加貼近企業的生產實踐,為學習提高今后在企業中的競爭力,促M學生綜合能力的提升。
例如:在學習電動機、輸送器、自動裝置的時候,我們可以讓學生設計組裝傳送帶,首先我們將組成傳動帶的模擬裝置為學生準備好,給出單臺機組織控制的基本流程和基本參數,讓學生自己動手實踐操作,最后讓簡易的傳送帶能夠運作起來,這樣可以將抽象的理論知識具體化、實際化,更加有利于學生的理解,為學生今后的發展打下基礎。
二、實踐教學,優化教師隊伍
技師學院由于師資力量的限制,大多數電氣自動化專業教學中教師都是“雙師型”就是理論教學與實踐教學由同一個教師完成[3]。教學中可用于學生動手操作的機械設備較少,學生對于電氣自動化機械的了解也僅局限于書面。因此,教師必須改變教學模式,更新教學方案,讓學生走出課堂,豐富學生的視野,積極的帶領學生參加一些電氣自動化博覽會,或者組織學生深入企業,了解電氣自動化企業的生產運作模式,實時的更新自己的知識儲備,讓學生的專業能力得到進一步的提高。
例如:教師應該積極的帶領學生走出課堂,畢竟在電氣自動化發展迅速的今天,新型的機電系統不斷問世,教師應該帶領學生參加電氣自動化博覽會,熟悉SCADA\EMS等系統的應用原理,讓學生見識更多的新型設備,豐富自己的視野,提高自己的學習興趣,更加堅定在技師學院對電氣自動化專業的學習,提高電氣自動化教學的教學質量。
三、工學結合,優化教學過程
學生在技師學院的學習都是為了今后更好的適應企業發展,那么,要如何工學結合,優化教學過程呢?一方面,我們必須將工作與學習相結合,處理好理論與實踐之間的關系,將課堂教學搬到實習實訓色基地中,建立工學結合的教學模式,積極的發揮教師的督導作用。另一方面,我們要將“教”與“學”相結合,在實習的基地教學中要以學生為主體,讓學生充分的發揮自己的主觀能動性,在學中做,在做中學,體驗電氣自動化機械的操作流程,學會總結錯誤,探究解決方法,提升自己的實踐操作能力[4]。
例如:在學生掌握的一定的理論和實踐基礎之后,我們就帶領學生到實習的基地進行實際的操作,在保證學生不耽誤生產的前提下,盡力讓學生自己練習安裝、操作、維修機器,讓學生明白電氣自動化在實際的企業生產中發揮出的作用,提升學生的學習積極性,讓學生能夠主動的發現自己的錯誤,并且自己探究解決的方法,在實踐中提高自己動手實踐的能力和自主探究的能力。
結束語:綜上所述,電氣自動化專業技術引入技師學院的教學中,對學校的教學設備和教師質量有了更高的要求,教師在進行電氣自動化教學的時候,要不斷的歸納總結,優化課程,讓自動化教學與企業的生產實踐緊密結合,要立足實踐、開發創新,努力的提升教師的自身教學素質,提高自動化教學質量,探討出符合技師學院自身的實際情況的教學模式,提高學生的綜合素質,促進技師學院的發展,為社會培養更多的優秀電氣自動化技術人才。
參 考 文 獻
[1]劉剛.淺談技師學院電氣自動化技術專業教學模式的改革[J].機械工程(自動化教育).2015年11期
[2]曹春霞.電氣自動化技術專業課程教學模式改革研究[J].現代機電工程.2014年08期
篇5
【關鍵詞】新能源汽車 電子控制 關鍵性技術 研究
在1970年代,全球石油危機爆發后,歐美跨國汽車公司就開始對新能源汽車進行了探索和研究。在國內,從“八五”開始到“十五”,三個五年之間對于新能源汽車也加大了研究和生產力度,然而卻沒能完全將科學研究成果轉化為實物,產業化項目數量極少。隨著能源危機的日益嚴峻,傳統的石化能源日益減少,環境污染問題嚴重,新能源的開發工作日益受到關注。新能源汽車以節能和減排為核心目標,具有高能源利用效率以及環保的特點,這也使其成為了汽車發展的一個新方向。對于新能源汽車而言,電子控制技術是其性能以及使用質量的關鍵因素,因此加大對汽車電子控制單元的研究,也是推動新能源汽車發展的一條有效途徑。
一、新能源汽車的發展
在我國,新能源汽車的開發和探索深受國家政府關注。早在1995年國家便開始研究蓄電池新能源汽車,并經過探索,累積了大量的經驗,取得了不錯的成果。對于蓄電池新能源汽車的研究和開發,最早是由中國遠望集團以及清華大學等單位發起的。到了“十五”,國家將新能源汽車納入重大科技項目中,激勵了更多人對新能源汽車的研究。純新能源汽車開始生產,并得到了應用;混合動力汽車產品實現產業化;燃料電池汽車的發展具備國際水平?!笆晃濉钡臅r候,由于國家政策的實施,新能源汽車發展加快。到了08年的5月份,“十城千輛”計劃提出后,新能源汽車開始進行生產和運行。
二、新能源汽車電子控制的關鍵性技術
對于新能源汽車而言,電子控制單元的性能與汽車的安全性、可靠性、能源利用率以及控制策略等都有著密不可分的關系。由此可見,對于新能源汽車而言,電子控制單元的開發和研制具有十分重要的價值和意義。
對于新能源汽車而言,電子控制單位是其核心,在結構上主要包括了能源再生制動以及能源管理系統等一系列的子系統。每個子系統在結構上,主要包括了控制策略系統、電控系統、傳感器、信號處理系統、指示電路以及診斷電路等。對于不同新能源汽車而言,其電子控制單元存在差異性,然而整體上,其電子控制單元的主要構件還是包括了幾個核心元件,即能源再生制動系統、電機控制系統、動力總控系統、電動助力轉向系統以及能源管理系統。
對于能量管理系統而言,其主要構件包括了功率限制單元、充放電控制單元以及功率分配單元等。在原理上,主要對電子控制單元中數據采集電路收集的電池狀態信息等進行處理,從而生成相關的指令,并將其發送至功能模塊。能量管理系統的主要作用是對汽車蓄電池的工作進行維持,使其處于最佳運行狀態。另外,其通過對各個子系統運行信息采集,對子系統的運行情況進行了監控,并結合實際情況對系統的充電進行控制,同時還能夠顯示剩余能量。由此可見,對于能量管理系統而言,其在數據采集模塊上要求具備較好的可靠性和安全性,從而實現電池的無損充電和充放電監控,有利于保證電池的正常運行。
對于傳統的汽車制動,主要通過摩擦降低汽車動能,從而控制汽車的速度,結合能量守恒定律,降低的動能主要轉化為熱能。汽車的制動主要利用牽引電機到發電機的轉化,實現對電機的拖動,實現對汽車速度的控制,降低的動能主要轉化為電能進行儲存。在新能源汽車的開發過程中,再生制動能源回饋系統是開發內容之一,其研究需要結合汽車的動力學、電機特點以及電池安全性等因素。
在電機驅動控制系統上,主要構件包括了電機、數字控制器、傳感器以及電力電子變流器等。新能源汽車的電機驅動系統中,目前主要采用開關磁阻電機、感應電機以及永磁同步電機。在控制原理上,主要包括了電樞電壓控制法、直流電機勵磁控制法等。
對于電動助力轉向系統而言,結構上主要包括了電機、傳感器以及電控單元等。電動助力轉向系統電控單位通過對轉向盤的相關指標進行檢測,包括力矩、轉動角度以及車速等,從而對電機運行方向以及電流進行調整,并對電機發送相關的指令。然后再結合減速器以及離合器對轉向系統補充動力,有利于助力轉向的控制。電機助力轉向系統在開發工作上以研制出低成本高性能的傳感器以及助理電機為主。
動力總成控制系統主要由動力總成控制單元、發動機電控單元、AMT控制器、電機控制器以及動力電池管理系統組成。通過明確電機的輸出功率比例,動力總成控制系統能夠使汽車性能持續處于最佳狀態。
電子控制單元系統的核心主要為工業處理器硬件平臺,其具有高性能性,包括了中央處理器、DMA、高速CAN、IAVA/DSP指令加速器、A/D、以太網以及USB等,這些元件的共同結合,能夠加強對汽車的控制水平。軟件主要引進了開源的嵌入式LINUX實時多任務平臺系統。系統開發存在以下幾個任務:電磁兼容環境下的硬件設計;軟件選擇和內核裁減改善;再生制動能源回饋系統的設計;系統通信;自動控制巡航技術的設計。
三、結束語
新能源汽車具有高能源利用率以及環保節能的特點,因此深受世界各國的關注。在新能源汽車的開發上,電子控制單元是其重要核心內容,其性能好壞與汽車的質量和功能存在直接關系,因此在開發工作中還需要加大對電子控制關鍵技術的研究。
參考文獻:
[1]胡登峰,劉潔,程楠.新能源汽車產業創新網絡的內涵、演化及其取向[J].重慶社會科學,2012,3(02):123-124.
[2]梁玉娟.基于坡道元胞自動機模型的能耗研究[J].廣西科學,2011,2(01):131-132.
篇6
關鍵詞:電力系統;電氣自動化;元件技術
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A
隨著我國經濟的快速發展,社會主義現代化建設的不斷完善,電力行業作為我國社會基礎建設行業的重要組成,受到了社會各個領域的關注。近年來,市場經濟和經濟全球化的發展,使得電力運行模式逐步呈現多元化特點,行業之間的競爭日益激烈。電力企業為了提高自身的行業競爭力,確保其能在競爭的市場環境中占有一席之地,就必須不斷提高內部元件的技術水平,促進整個行業的智能化和自動化發展。
1 電氣自動化元件技術在電力系統中應用的必要性
21世紀是一個網絡信息時代,促進了社會經濟的發展和人類社會的進步,同時增加了各行業的市場競爭,對各行業的技術水平要求提出了更高的要求。電力資源是人類必不可缺的重要資源之一,給電力行業帶來了更大的生產壓力,導致電力企業之間的競爭日益激烈。電力企業為了增強自身的市場競爭力,研發和引進了很多先進的科學技術,并將這些科學技術應用到日常生產運營中,進而完善了企業的生產模式,提高了企業的生產管理水平和產品的質量。其中對電氣自動化元件技術的研發不僅提高了電力資源的質量和電力系統的安全運行,還大大降低了電力企業的生產成本及在生產中對環境的污染,減少了能源消耗量,促進了我國電力行業的健康發展。同時,經濟全球化的發展,給我國市場經濟帶來了大量機遇的同時,還存在很多挑戰。電力企業在生產和經營過程中,為了提高市場競爭力,促進企業的長遠發展,就開始對電氣自動化元件技術的研發和引進,這在很大程度上提高了電力行業的市場競爭力??梢?,對電氣自動化元件技術進行研發和應用是必要的。
2 電力系統領域中電氣自動化元件技術的具體應用
2.1 全控式器件的應用和發展
我國運動控制新紀元的標志是半控型晶閘管的出現和應用,半控型晶閘管作為我國第一代電力器件,在交流和直流傳動控制系統中被廣泛應用。不過,在交流變頻技術的推動下,全控式器件的出現,逐漸渠道了半控型晶閘管。全控式器件主要包括了GTO、GTR、P-MOSEFT。其中GTO是一種能用門極關斷的高壓器件,關斷的效益較低,在4.5左右,且需要一個極為龐大的關斷驅動電路和吸收電路,該器件的通態壓降一般在2-4.5V,比普通的晶閘管高。GTR的電路較為復雜,使用難度較大,主要是在使用出會出現過流能力低、熱容量小、安全工作區受各項參數影響大等問題。P-MOSEFT是一種電壓驅動期間,對驅動電流的要求較低,驅動電路也較為簡單,主要在開通時提供容性充電電流和關斷時提供放電電流。由該器件引出的IGBT器件是一種混合期間,既有GTR大電流密度的特點,又有P-MOSEFT的高速和高輸入阻抗特性。IGBT器件的通態電壓降在1.5-3.5V之間,電流下降時間在0.2-1.5μs之間,關斷存儲時間在0.2-0.4μs之間,生產效率較高。
2.2 高頻變換器的應用和發展
每個電子器件的更新推動了變換器電路的更新,全控式電氣器件的使用,其變換器也逐漸從低頻向高頻發展,較為常用的是PWM變換器(如圖1所示)。高頻變換器的應用不僅提高了功率因數,降低了高次諧波對電網產生的不利影響,還有效解決了電動機在低頻區產生的轉矩脈動問題,即PWM逆變器中的電流和電壓諧波分量產生的轉矩脈動會作用于定轉子上,使得電機繞組因振動產生噪音,降低了逆變器的工作頻率。
2.3 通用變頻器的應用及集成電路、單片機的發展
通用變頻器是指批員化、系列化、占市場量最大的中小功率變頻器,如功率≤400KVA的變頻器。從技術發展層面上看,電力系統領域中半導體器件主要有GTO、GTR和IGBT,以GTR和IGBT的發展趨勢上看,支頻器的可維修性、可靠性和可操作性也因單片機控制技術的發展而有所提高。在集成電路和單片機的發展上,雖然8位機以其高可靠性和保密性仍然有很廣泛的應用,但是其指令集較短,功能簡單,適用于GMS97C和大批量生產的PIC系列單片機。同時,對單片機的開發手段也日益完善,除了傳統的匯編語言,還有PL/M語言、C語言等。此外,電氣自動化元件技術的應用,使得交流調速控制理論不斷成熟,對促進電力企業的自動化、智能化生產具有重要意義。
結語
總之,計算機技術、信息技術、微電子技術為我國電氣系統的自動化發展提供了科學的技術支撐,同時還提升了電氣設備相關元件技術的應用水平,促進我國電氣自動化系統整體水平的提升。全控式器件、高頻變換器、通用變頻器、集成電路、單片機的發展以及交流調速控制理論的不斷成熟,標準這電氣自動化元件技術的科學發展,而這些元件技術水平的提高,必然會促使電力企業生產自動化和智能化水平的提高。
參考文獻
[1]孟建偉.電力電氣自動化元件技術的運用[J].科技創業家,2013,29(21):13-14.
篇7
關鍵詞:分頻;計數;脈沖;振蕩
方法一:CD4060、CD4027時鐘信號源電路
1HZ時鐘信號源實際上就是“秒”信號源。它是電子計時鐘表和許多電子儀表和自動測量控制裝置中十分重要的時鐘信號。這種秒信號源除了某些集成電路設有專門的秒信號發生發生電路外,大多數使用通用數字集成電路來組成。例如用各類門電路,包括施密特門等,將門電路與RC元件或石英晶體組合,組成RC或石英晶體多諧振蕩器,通過多級分頻取得1HZ的秒時鐘信號。其中最常用的秒時鐘信號源是由“十四位二進制串聯計數器/分頻器和振蕩器集成電路CD4060”組成的秒時基信號源。對于CD4060來說,它是一只十四位二進制/分頻和振蕩器集成電路,該電路內含一個十四位二進制計數/分頻器和兩個獨立的反相器。十四級分頻器的分頻范圍為:16―16384。可根據電路需要來選摘不同的分頻系數,在一般電子鐘表電路中都采用晶振頻率為32768HZ的石英晶體,選用16384的分頻系數將其分頻為1HZ的輸出,作為秒時基脈沖信號。其詳細引腳功能如下:CD4060為16引腳扁平塑封結構,其中16腳、8腳分別為電源正、負端外,7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分別為分頻輸出端Q4~Q14。其中Q1、Q2、Q3和Q11四個分頻端不引出,實際上引出端為10個。12腳為復位端R。其余3個引腳9、10、11則為內部兩只反相器外引腳,當用它作為RC振蕩器時,9腳接振蕩電容,10腳接振蕩電阻,11腳接保護電阻。當用作晶體振蕩器時,10、11腳之間并接石英晶體和反饋電阻。CD4060作為分頻器時,它的分頻系數在24~214之間,即從16~16384。當需要在此范圍內分頻時,可根據分頻系數在Q4~Q14之間選擇輸出端。如果分頻系數為2N時,可選擇幾個Q輸出端進行組合。因此為電路的使用提供了很大的方便。
CD4060在組成晶體振蕩器時,其震蕩頻率與所用晶體的故有諧振頻率一致;當組成RC振蕩器時,其振蕩頻率可接公式f=1/{2.2RC}來估算。
本電路使用CD4060組成一個石英晶體振蕩器,由于采用了電子鐘表通用的諧振頻率為32768HZ的石英晶體,他的振蕩頻率為32768HZ,經過內部14級分頻后,由Q14輸出的脈沖為2HZ。在通過一級二分頻器后便得到了標準的“秒”脈沖輸出。其電路如(圖一)所示。
圖中,CD4060的10、11腳間外接一只諧振頻率為32768HZ的石英晶體,它和內部的反相器組成一個高精度的石英晶體諧振器。由振蕩器產生的32768HZ的振蕩脈沖,通過內部14級分頻后,又3腳輸出。由CD4060的引腳功能圖可得知,它的3腳為Q14,其分頻系數為16384,因此經分頻后輸出的頻率為2HZ。
由CD4060輸出的2HZ脈沖信號,通過一只二分頻器分頻后,得到了1HZ的秒信號。
本電路使用一只雙JK觸發器CD4027組成的雙穩態觸發器,做二分頻器,分頻后的秒信號1腳輸出。
雙JK觸發器內含兩個獨立的JK型觸發器,它是由D觸發器演變而成的,即在D觸發器的D端增加一個控制門后形成的。該控制門將原來的D輸入端分成J、K兩個輸入端,在原來各輸入端工作狀態不變的基礎上,當J端為高電平時,在時鐘脈沖上升沿的作用下,Q端輸出高電平;當K端為高電平時,在時鐘脈沖的作用下,Q端輸出低電平。
本電路使用了JK觸發器中的第二個觸發器,將其J2(6腳)、K2(5腳)端接高電平,R2(4腳)、S2(7腳)端接低電平,時鐘脈沖輸入端CP2(3腳)接2HZ脈沖輸出端,分頻后的1HZ脈沖由Q2(1腳)端輸出。
振蕩電路中所接的微調電容C2為頻率校準電容。用來校準因各種因素造成的振蕩頻率的偏差,使電路輸出準確的“秒”信號。
由以上波形分析可知,當外來脈沖信號加入74LS90異步十進制計數器14腳(CP端)則可以根據(圖三)的波形得到Q0(14腳)的輸出。即當CD4060經過內部14級分頻后,由其Q14端輸出一個2HZ脈沖加在74LS90異步十進制計數器的14腳(CP端),則可以由其Q0(14腳)端輸出一個1HZ的時鐘脈沖。其之間的關系由(圖四)所示。其中圖中的74LS00是為為了防止按鍵抖動而設置的,其內部為四個與非門電路組成,而本圖中只用了其中一個,即(1、2腳為輸入,3腳為輸出),R2為反饋電阻,與32768晶振配合使用。起到一個反饋作用。74LS90的3腳為R0B復位端,7腳為SOB置位端,10腳為接地端,5腳接電源。
參考文獻
篇8
(山西機電職業技術學院 山西 長治 046011)
摘要:在對山西機電職業技術學院汽修專業教學現狀研究分析的基礎上,結合國內外現有理論實踐一體化教學模式和教學方法,認為要培養有知識、有能力的實踐應用型人才,需要在課程體系、教學內容和教學方法等方面進行全面改革。通過改革,認為嵌入“生產式管理”教學模式,既能開發出具有職業教育特色的項目教學課程,又能提高學生與社會崗位的貼近程度。
關鍵詞 :生產式管理;課程開發;實踐
中圖分類號:G712 文獻標識碼:A 文章編號:1672-5727(2014)09-0106-03
作者簡介:趙亮(1980—),男,山西運城人,碩士,山西機電職業技術學院講師,研究方向為汽車電控發動機故障診斷。
基金項目:山西省高等學校教學改革項目2012年度立項課題“嵌入‘生產式管理’的汽車發動機電子控制技術原理與維修課程開發與研究”(項目編號:JG2012034)
隨著我國經濟的發展和社會的進步,汽車產業成為我國國民經濟的支柱產業,而產業人才的短缺成為了突出矛盾之一。上世紀90年代以來,我國十分重視高等職業教育發展,出臺了一系列政策和措施,一批高等職業院校積極探索應用型人才培養模式,尤其在課程結構設計、教學方法等方面已經取得了可喜的成就。但是,如何真正地將學生學習過程變成汽車維修的工作過程,如何把企業的生產管理模式嵌入到教學活動當中,如何正確選取教學內容,如何有效地用汽車專業理論指導汽車維修實踐,還有待進一步的研究。為此,本課題組選擇了“嵌入‘生產式管理’的汽車發動機電子控制技術原理與維修課程開發與研究”這一課題作為汽修專業課程改革的突破口。
課程改革研究的目標
本研究通過對高職高專汽車檢測與維修技術專業課程體系的分析,結合本校課程建設實際,在總結國內外關于汽車電控發動機課程改革成功經驗的基礎上,分析探索適合我國國情、具有中國特色的高職教育汽車類課程的教學模式。通過對汽車專業人才培養模式的實踐探索,構建以應用為主旨,與汽車行業和企業相適應的、符合社會發展和個人發展需要的課程體系,形成主動適應社會經濟建設需要,具有時代性、特色鮮明和高水平的高等職業教育人才培養模式。
課程具體目標及課改研究思路
以提高學生就業質量為核心,以目前高等職業院校課程改革作為切入口,在分析本校課程建設實際的基礎上,借鑒國內外高職院校汽車專業課程課程建設成功的經驗,調研了解企業發展對人才的需求?;谄嚲S修的七個流程,將原來分散在“汽車構造”、“汽車發動機原理與檢修”、“汽車電控發動機檢修”、“汽車發動機故障檢測方法”等課程里的內容進行重新整合,和長治圓通奧迪4S店共同開發出一門全新的“汽車發動機電子控制原理與維修”課程,該課程具備“雙向性”,既能提高學生技能,又適用于企業員工培訓。同時,在教學過程中嵌入企業文化和企業的現場6S管理模式,把企業的生產管理模式嵌入到教學活動當中,真正地將學生的學習過程變成汽車維修的工作過程,提高學生的職業技能,最終實現學校與企業的“零距離”。
課題研究內容
(一)課程體系改革
根據既定的課程具體目標,對汽車行業職業進行分析,并將該行業工種、崗位所要求的操作技能、技術知識、操作順序、工作態度等內容列出來,編成任務目錄,根據任務目錄行進教學內容的選擇。選擇內容要以職業素質為培養導向、職業技能為培養重點,與學生就業后在工作崗位所從事的主要工作任務相匹配,以任務引領學習,以完成工作任務所需的職業能力為主線,同時在教學過程中嵌入企業現場6S管理模式,融入企業文化,對汽車專業課程體系和教學內容進行全面整合,構建適應現代汽車維修、檢測、服務、營銷的課程體系。通過與企業合作,分析并參照汽車維修崗位能力,以“工作崗位群和工作過程”為課程開發理念,以課程內容與職業標準對接為原則,以汽車技術服務為主線,開發“典型工作崗位”——汽車檢測維修、汽車維護保養環節中典型的工作任務。在此基礎上,構建“任務引領、崗位對接”的實踐課程教學內容。
(二)課程內容改革
教學內容本著“必需、夠用、實用”的原則,以汽車維修崗位的七個流程為主線,圍繞汽車維修的七個流程展開。每一個流程都以工程項目為引領,每一個工程項目都是每一個流程上真實的、典型的工程案例,每一個工程案例都與企業一線技術人員共同確定,體現了在工作崗位上真實所需的汽車維修理論和操作技能。學生在學校學習時就把此項目作為必修項目,反復操練,到工作崗位上就能夠熟練應用。同時,每一個工程項目的實施不僅體現對學生分析、解決實際問題能力和創造能力的培養,還將添加如何更加高效、安全開展工作的教學內容。此外,對一些過時的課程內容予以擯棄,及時添加一些新知識和新技術,使教學內容與行業技術同步更新,使學生緊跟主流車型,保證課程內容的“新鮮”。如表1所示。
(三)課程組織實施
在課程組織實施中,擬引進不同企業的一線維修主管和本校教師共同授課,把先進的維修理念和技術、企業文化和管理模式帶進課堂。通過授課既能促進本校教師自身成長,也可以完成對企業員工的培訓任務,實現企業教師校園化,學校教師企業化,達到校企互補。在具體的教學實施過程中,教師和學生都是雙重身份,教師既是教師又是師傅,學生既是學生又是員工。教學中擬將一個班級分成若干個小組,每個小組代表一個維修小組,每個小組設組長一名。學生在聽完教師講完每一個流程、布置完工程項目后,身份立刻轉變,完全按照企業的6S管理模式進行維修工作。在師傅指導、組長帶領下和企業文化的熏陶下,結合6S模式的管理,學生邊查資料邊學習,邊學習邊實際操作,理論實踐穿行,做學一體,邊學邊練;教師則通過現場點評的形式,激勵各個小組進行相互競爭。七個流程完成之后,學生能掌握就業后工作崗位上所要求的各種技能和能力,同時也能熟悉和適應不同企業的文化和管理模式,最終實現“零距離”上崗的教學目標。
(四)教學方法創新
該課程的特點就是它的實踐性與實用性,既要將知識能力全面地傳授給學生,又必須調動學生的學習興趣。擬綜合采用案例教學法、角色扮演法、小組討論法等教學方法,同時要充分利用網絡資源,通過QQ、E-mail等現代通訊手段,加強教師和學生的聯系,構建師生交流互動平臺。充分利用仿真模擬教學軟件和各種實驗臺架,模擬設置各種實際工作中出現的故障,讓學生在仿真模擬教學軟件和臺架上反復操練,直到熟練掌握其操作流程和方法,提高學習效率,降低實訓成本;采用與工作環境一致的實訓場景,根據企業實際操作和職業資格鑒定考核要求進行嚴格的實操訓練,使學生掌握的技能與企業要求一致,同時進行職業資格鑒定考核,實現“零距離”上崗。
(五)轉變考核方式
在課程考核方法改革中,取消以往一份試卷定成績的傳統做法,全部采用過程考核方式,同時采用第三方(企業人員)介入參與考核的方法。由于和我院深度合作的企業有幾十家,企業的技術經理同時擔任核心課程的任課教師或教學指導委員會委員,除共同確立課程內容外,也參與到該課程的具體考核當中。如表2所示。
課程改革成效
從近幾年的模塊教學過程和結果來看,此課程改革無論從學生的感受和評價,還是教師不斷改進和完善的專業教學技能方面,都收到了良好的效果。任務引領型的模塊化教學比較適合我們培養一線應用技能型技術人才。
(一)促進了課程建設
本課程改革推動了教學改革的進一步深化,尤其是“嵌入‘生產式管理’的汽車發動機電子控制技術原理與維修課程開發與研究”成功申報山西省高等學校教學改革項目2012年度立項課題,為其他課程的教學改革積累了經驗,樹立了榜樣,更好地促進了本課程的建設和發展。
(二)促進專業的建設和發展,得到校內外的良好評價
課程改革對教師的要求明顯地提高,進一步促進了師資隊伍的建設。每學期學校教務處組織的學生教學評價,課程組教師優良率都名列前茅。2012年,在長春舉辦的全國職業院校汽車檢測與維修技能大賽中,我院代表隊在所參加的三個比賽項目中獲獎,“汽車電氣系統檢修”榮獲二等獎,“汽車檢測與維修”和“汽車自動變速器拆裝與檢測”榮獲三等獎,同時師資力量得到了提升,學生技能水平得到了強化。
(三)提高了學生的就業率
精誠辦學的理念和教學質量的提升整體提高了就業率,我院畢業生得到了企業和社會的認可,2010—2012年連續三年我院汽車檢測與維修技術專業學生就業率達100%,形成了該專業學生在本地區供不應求的局面。
課程改革特色
汽車檢測與維修技術專業的課程改革,不僅收到了良好的教學效果和評價,還形成了一些改革特色:(1)提出以工作過程引領課程改革;以工作典型案例架構課程內容;以企業式現場化模式建設教學環境;以工作能力目標作為課程培養目標的教學理念。(2)以典型工作任務為項目引領,整個教學過程嵌入“企業生產式”管理模式,融入“6S”管理方法,過程中學生既是學員又是員工;學習過程又是工作工程,縮短轉型期,形成了“工學結合”的課程特色。(3)提出培養“三項能力”——工程實踐能力、自學能力和創新能力,建立“四種意識”——合作意識、質量意識、效率意識、安全意識。(4)該課程具備“雙向性”,既適合在校學生學習,又適合企業員工培訓。
結語
“汽車發動機電子控制技術”作為高等職業教育汽車檢測與維修技術專業的課程體系中的主干專業課程,采用嵌入“生產式管理”的教學模式,開發具有職業教育特色的項目教學課程,切實提高了學生與社會崗位的貼近程度,從而培養出更多受到用人單位青睞的高素質的汽車檢測與維修人員。同時,對其他主干課程的改革也起到了促進及示范作用。
參考文獻:
[1]崔樹平.項目教學法在《汽車發動機構造與維修》課程教學中的應用[J].機械職業教育,2009(33).
[2]崔樹平.汽車發動機構造與維修課程開發和項目教學實踐[J].中國職業技術教育,2008(28).
[3]姜大源.當代德國職業教育主流教學思想研究[M].北京:清華大學出版社,2007.
[4]趙志群.職業教育與培訓學習新概念[M].北京:科學出版社,2003.
[5]幺居標.汽車底盤構造與維修[M].北京:機械工業出版社,2002.
[6]賀平.項目教學法的實踐探索[J].中國職業技術教育,2006(22).
篇9
電子技術起源于十九世紀,二十世紀以來得到快速發展,成為近代科技創新的里程碑。其主要從事電子器件與實踐應用研究,因而伴隨電子技術的不斷更新,各類電子器件、新型產品涌現出來,在人類社會中實現了廣泛應用,同時推動了國民經濟的穩步增長。本文就電子技術發展進行分析,對激發其重要功能,實現更大的突破,有重要的實踐意義。
關鍵詞:
電子技術;發展;實踐
1前言
新時期,人類社會全面邁進以微電子、計算機以及網絡為核心信息時代。電子電路是形成信息、進行安全儲存、快速傳輸以及處理的重要核心,為此電子技術在推動現代社會建設發展上發揮了極為深刻的影響。電子技術主要研發電子器件、電路系統與相關應用,為新型技術的重要基礎,伴隨電子技術的快速更新其成為引領社會提升生產力的動力源泉。
2電子技術演進
歷程十九世紀,伴隨物理學的快速發展,為電子技術開創了良好的條件。偉大的發明家愛迪生總結了熱電子效應,而后人們利用該效應創造了電子二極管,并驗證了其閥門的功能,率先在無線電檢波中實現了應用。進入二十世紀,美國科學家研發了電子三極管,進而奠定了較早時期電子技術的里程碑,人類社會邁入電子管時代?;陔娮庸苌a費用較高、體型龐大,耗費能源量大,會產生噪音污染,工藝技術較為復雜,因而人們研究出了新的點觸式晶體管,推動人類社會邁入晶體管時代。1958年,美國科學家通過單晶硅研究開發了集成電路,從此,人類社會邁進集成電路時代。目前,集成電路在集成度上有了較大突破,已上升至500萬倍,體積則降低了200倍,成本降低了100萬倍。正是由于集成電路低成本、體積輕便、安全可靠、屬性良好等優勢,因而引領了工業、通信、控制、計算機、測量與生物醫學領域的全面創新。
3電子技術現狀
當前,電子技術發展主要包含三類技術,即數字信號處理技術(DSP)、電子設計自動技術(EDA)以及嵌入式技術。DSP技術主要通過模擬信號采樣,完成數字化處理后對信號做分析,該技術關注于理論、軟件技術以及相關算法的最終實現。為完成此目標便離不開具體硬件的有效支持,這便是該技術的核心思想。當前,DSP發展成為涉獵多重學科、應用極其廣泛的技術,伴隨計算機系統、信息處理技術的快速騰飛,為數字信號處理技術提供了廣闊平臺,尤其是數字信號處理逐步在通信系統中發揮了重要功能。該技術主要通過計算機系統以及相應的設備工具,利用數字模式完成信號采集、應用、傳輸、濾波、壓縮處理、分析、增強,進而獲取到人們所需的具體形式。未來,DSP相關技術產品將持續朝著高性能應用、低能耗、全面融合、豐富拓展的方向發展,芯片將更多的滲透至電子產品之中,變成各類電子通信產品的重要技術標簽。EDA技術圍繞大規模邏輯器件這一重要載體,通過硬件語言對系統邏輯進行描述,還需要借助計算機系統、可編程邏輯器、開發系統進行設計。該技術的應用可自動化設計形成優質電子系統以及相關產品,同電子技術領域、微電子領域更新發展緊密關聯。
另外,EDA技術借助計算機科學技術之中較多前沿成果,圍繞計算機這一基礎平臺,通過圖形學理論、拓撲技術、計算機數學等新型計算機學科重要成果開發形成了一系列的通用CAD處理工具??奢o助電子設計人員完成電子組件以及系統的規模化、整體化設計。可以說,EDA技術的廣泛應用為電子系統規劃分析與設計掀起了前所未有的變革浪潮。嵌入式技術為一類專用系統技術,是整體裝置或機械設備的組成單元。一般來說,嵌入式系統技術需要存儲控制程序至ROM控制器之中,實際上,各類數字接口系統設備均采用了該技術模式,一些嵌入式系統還具備操作系統,然而較多嵌入式系統借助單獨程序完成整體控制。由于嵌入控制器輕巧、占用空間小,更加安全可靠、具有較強的應用功能,使用起來靈便簡單,因此其逐步延伸到工業領域、農業科技、教育事業、國防事業、科學研究與人們日常生活之中,對各行業領域技術更新、產品換代、增強生產效能上發揮了顯著的正面影響作用。
4電子技術發展趨勢
伴隨科技的不斷進步,人們逐步由多層面入手研究半導體相關技術,通過推出新型電子技術產品符合現代社會生產的多重需求,而并非單純的限定在提升當前工藝水平層面。具體途徑包括SOC技術、微電子機械等。SOC技術的提出主要由整體系統視角入手,將處理運算、模擬分析、軟件工具、內部芯片、電路層以及器件的規劃設計密切融合在一起,通過一塊芯片完成傳統多級芯片實現的電子系統應用功能。SOC技術的研發,進一步推動電子技術從集成電路發展為集成系統?;谠摷夹g可全面考量整體系統各項狀況,因而同以往多芯片組成電路系統比較,在性能一樣的情況下可顯著簡化電路復雜程度,節約電路成本費用并提升系統可靠性。因此,SOC成為電子技術不斷更新發展的又一新方向。MEMS將微電子同不同學科進行融合,集成了傳感裝置、執行單元以及處理電路,可有效將電子系統同外部環境緊密聯系,這樣一來系統不但可對外界信號及時感應,還可應對處理該類信號并完成具體操作。可以說,MEMS微電子技術的不斷擴充與延伸,將微電子處理技術同精密加工處理技術全面融合,完成了微電子領域同機械領域的對接。應用MEMS處理技術開發研究相關產品逐步形成了全新的行業領域,其不但可縮減機電系統投入成本,還可勝任較多大體積機電系統不能承擔的工作任務。
5結語
總之,伴隨實踐生產以及科技水平的快速發展,電子技術水平大幅提升,實現了更加廣泛的服務應用,其對提升社會生產力水平也發揮了極大的影響。可以說,電子技術總體水平成為當前現代化領域的核心標志,是全面實現現代化發展的核心技術基礎。
參考文獻:
[1]梁石鋒.淺析電子工程的現代化技術[J].電子世界,2012(11).
[2]譚會生.EDA技術及應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2011.
[3]符意德.嵌入式系統設計原理及應用[M].北京:清華大學出版社,2010.
篇10
【關鍵詞】項目教學 電子技術 問題 應用
項目教學法是起源于美國,并在德國盛行,特別的適合中專的職業技術教育。它不僅將傳統的學科體系及具體的知識內容轉化成若干個小的教學項目,更圍繞項目組織的教學展開,使學生能夠直接參與項目的整個過程。
一、項目教學法的核心
項目教學法是在教學中通過讓師生共同完成一個完整的項目的活動。項目教學法的核心追求是,不再簡單的把讓學生根據老師的安排和講解去得到最終的結果作為目標也不再簡單的把老師掌握的現成的知識結構體系原封不動的教授給學生。在所劃分的模塊中,又詳細的劃分為幾個系列的任務,并且和相應的知識點相關聯。讓學生通過任務的,和解決問題來認真領會知識的內涵以及具體的應用。做到教、學、做的完美結合,更好的解決傳統教學方法中的理論學習和相關技能嚴重脫節的問題。在老師的指導下,學生可以自己尋找解決問題的途徑,并最終得到正確的結果。讓學生自己進行自我展示和評價。整個項目教學法的學習重點是學習的過程而不是學習的結果。讓學生在項目教學法的這個過程中去鍛煉各種走向社會所需的各項能力。當前中專在電子技術的課程教學中效果不佳,學生普遍反映電子技術基礎這門課程的知識太過于抽象,很難弄懂電路的原理。導致許多入學新生往往在選擇專業的時候,對這個專業避之不及。針對這種情況,老師應當想方設法培養學生自學的能力,激發學生在專業學的時的興趣,同時改變教學的方式,盡可能做到少講深奧的電路理論知識,多給學生們講講實用的電路知識,給他們提供自己制作電路的動手機會。其中有些學生電路方面的基礎較差,在學習理論知識的時候相對來說比較吃力,但是只要進行項目教學法就可以發現他們對動手制作電路的熱情較高,興趣相對比較濃厚。所以教師在教學的過程中應當因勢利導,做到揚長避短,在教學內容的設計方面要別出心裁,精心設計。改進傳統的教學方式,強化培養學生動手的能力。就可以取得較好的教學成果。
二、中專電子技術課程中項目教學法的應用
(一)完成教師角色轉換,有效發揮引導作用
模擬電子技術在課堂教學的過程中主要是通過讓學生完成電子技術的模擬,在教師的指導下,對電子技術模擬知識的結構進行相應的延伸。因此,指導教師在電子技術模擬教學的過程中具有不可替代的作用。在項目教學法中,教師不再是課堂活動的主體,也不再對學生進行填鴨式的知識灌輸教育,而是改成以學生為主體,教師在教學活動中充當指引者的身份,引導學生進行自主式的探究,以達到培養學生獨立思考問題,獨立解決相關問題的能力,使得學生在電子技術模擬的課堂中完完全全的充當主動者的角色,教師也完完全全的成為電子技術模擬探究教學的指導者。所以,教師對探究式教學過程中的指導,在模擬電子技術教學的質量和效率中起著關鍵的作用。教師在指導學生進行相關問題的探究之前,要準備好充足的教學資料,以幫助學生解決在學習中的各種疑惑,真正的成為一個優秀的學習指引者。
(二)創設問題情境,激發學生的學習興趣
問題情境教學是電子技術模擬課程探究式教學模式的首要前提。創造出好的問題情境不僅能夠激發出學生探究問題時的興趣,更能積極的參與到電子技術模擬教學的活動中。而且在這個過程中容易打開思維,獨立分析問題的能力和解決問題的能力都能得到相應的提高。所以,教師在設置問題的情境時,一定要盡可能的結合實際的情境,貼近現實生活,這樣才能讓學生在學習的過程中感受到真實性和實用性,在內心中產生共鳴,使得學生在電子技術模擬的課程中積極參與,同時也能使中專模擬電子技術的課程教學效率得到相應的提高。
(三)做好師生互動,促進學生主動探究
課堂氣氛的好壞對學生的學習效果有著非常大的影響。所以,教師不僅要認真了解學生的興趣和愛好,也要加強和學生之間的交流溝通。這樣才能創造出良好地分為,讓學生第學習主動性和思維的創造性得到充分的發揮?;诿總€人看待問題的角度不同,學習知識時的方法不盡相同,學生每個人的能力也因此參差不齊。教師在教學的過程中不能像以往一樣采用“一刀切”的模式,應該實行個性化的教學方式,真正的讓每個學生探究問題的能力得到真正的提高。教師在和學生共同探究問題的過程中,要給予學生較多的指導,并不斷的鼓勵,以提高學生在探究較難的問題時的信心。
(四)及時做好反思和總結,調整好學習探究策略
學生在上電子技術模擬的課程時,要采取探究式的學習方法,及時的對當天所學的知識尋找聯系,并進行反思和總結,以融合到整個知識體系結構中。比如,學生在進行模擬電子技術的課程探究時,要養成及時進行反思的好習慣,反思自己是否已經熟練掌握電路設計的具體原理和相應的實際應用。在遇到疑惑的地方要大膽的向老師提出自己的疑問,并能夠自己提出設想,不斷調整探究式學習的方法。并建立相應的評價機制,來促進模擬電子技術得逞的教學發展。
三、小結
項目教學法在教學的過程中具有較好的靈活性和生動性,在課程中的應用,能夠在激發學生自主性學習的同時,全面提高學生的分析問題和解決問題的能力。學生在以后的學習過程中也能夠找到自己合適的學習方法,有效提高中專電子技術模擬課程教學的質量和效率。
參考文獻:
[1]李桂梅.模擬電子技術試驗教學實踐[J].中國科技信息.2011(16):89-90