電容測試儀范文
時間：2023-03-14 04:34:09
導語：如何才能寫好一篇電容測試儀，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
本設計是用匯編語言對AT89S51編程，以下是各個單元的軟件設計。
1 整體程序設計
整體程序是對各個子程序的調用和組織，系統開始后，主程序負責安排初始化、系統信號的發送和讀取，以及數據的處理，最后通過LED做數據顯示。系統的測量選擇可以由按鍵選擇并且由發光二極管做指示。
整體程序設計如下：
ORG 0000H
LJMP START
ORG 001BH
JMP INTM1 ；定義中斷地址
ORG 0030H
START ： MOV A，#3H
MOV P2，A ； 初始化p2口
LOOP1：P2.2，DZ1； 有按鍵1動作則轉dz1
JB P2.3，DR1； 有按鍵2動作則轉dr1
JB P2.4，DG1； 有按鍵3動作則轉dg1
LCALL DELAY； 延時
LJMP LOOP1； 若無按鍵動作，繼續掃描
DZ1： MOV A，#24H
MOV P2，A； 點亮二極管1并選通電阻測量
LCALL DZ ； 調用電阻處理模塊
LCALL DISPLAY； 調用顯示程序
LJMP START ； 電阻處理完畢，程序返回等待下次測量
DR1： MOV A，#49H
MOV P2，A ； 點亮二極管2并選通電容測量
LCALL DR ； 調用電容處理模塊
LCALL DISPLAY； 調用顯示程序
LJMP START ； 電容處理完畢，程序返回等待下次測量
DG1： MOV A，#92H
MOV P2，A ； 點亮二極管3并選通電感測量
LCALL DG ； 調用電感處理模塊
LCALL DISPLAY； 調用顯示程序
LJMP START； 電感處理完畢，程序返回等待下次測量
程序運行順序是先定義程序開始地址，定義T1口中斷地址，初始化P2口，判斷按鍵動作，如果有動作，則被選擇電路的指示燈亮，否則繼續循環掃描按鍵，直到有鍵按下。
2 初始化模塊設計
初始化首先是通過單片機P2口的賦值來使CD4052按照要求選通，定義中斷類型和中斷地址，初始化計數定時器。
初始化P2口的賦值來使CD4052按照要求選通：
3 按鍵掃描和指示電路程序設計
按鍵通過上拉電阻給予高電平，動作時直接會給P2.2或者P2.3或者 P2.4一個高電平，通過掃描P2.2-P2.4則可以判斷按鍵動作，如果有按鍵按下，通過P2.5 P2.6 P2.7分別點亮指示燈，同時P2.0 P2.1送出相應數據選通CD4052使相應的測量電路選通，數據通過CD4052的13腳進入單片機T0計數器，到此，按鍵掃描電路工作完成。
4 數據處理模塊設計
數據處理主要是把從T0讀取的頻率數通過計算轉換成相應的電阻、電容和電感值。圖為讀取頻率的子程序流程圖（如圖1）
設計思想是通過計數定時器來計算在10ms內的頻率計算，然后通過中斷服務程序循環100次來達到定時1s的頻率計算。部分程序如下所示：
START1：
MOV TMOD，#15H； 方式1，t0計數，t1定時10ms
MOV TH1，#0D8H；
MOV TL1，#0F0H； 初始化t1，定時10ms
MOV TH0，#0H；
MOV TL0，#0H； 初始化t0
MOV IE，#88H； 開中斷
MOV R2，#0H； 循環記數器初始化
SETB TR1； 開始定時和記數
SETB TR0；
YL1： CJNE R2，#100，YL1 ； 中斷100次，定時1s
CLR TR1 ； 關定時記數
CLR TR0 ；
MOV A，TL0 ； 保存記數值
MOV B，TH0；
RET
INTM1： MOV TH1，#0D8H； t0中斷
MOV TL1，#0F0H； 初始化t1，定時1us
INC R2
RETI
首先計算定時時間為10ms，則定時初值為65536-10000=55536=D0F0H，所以分別賦予TH1=0D8H，TL1=0F0H，循環計算器R2初值為零，開中斷，EA=1，ET1=1，開始定時計算，定時時間到，判斷R2是否等于100，不等，則進中斷，等，則關定時計算器，保存TL0和TH0的頻率到A和B。中斷程序首先初始化T1，R2自加1。整個頻率讀取完成。
5 數據顯示模塊設計
數據顯示由四位數碼管顯示，其中第一位顯示個位，第二位顯示十分位，第三位和第四位顯示倍數，如顯示1即表示101倍。
以下是十位和個位顯示程序。
DISPLAY： MOV DPTR，#NUMTAB； 指定查表啟始地址
MOV R0，#4 ； 定義外循環次數
DPL1： MOV R1，#250 ； 定義內循環次數
DPLOP： MOV A，A_BIT ； 取十位數
MOVC A，@A+DPTR ； 查十位數的7段代碼
MOV P0，A ； 送出十位7段代碼
SETB P1.0 ； 開十位顯示
ACALL DLMS ； 顯示161微秒
CLR P1.0 ； 關閉十位顯示，防止鬼影
MOV A，B_BIT ； 取個位數
MOVC A，@A+DPTR ； 查個位數的7段代碼
MOV P0，A ； 送出個位的7段代碼
SETB P1.1 ； 開個位顯示
ACALL DLMS ； 顯示161微秒
CLR P1.1 ； 關閉個位顯示，防止鬼影
、、、、、、、、、
、、、、、、、
DJNZ R1，DPLOP ； 循環執行250次
DJNZ R0，DPL1 ； 循環執行250X4=1000次
RET
DLMS： MOV R7，#80 ； 1+2X80=161微秒，延時按12MHZ計算
DJNZ R7，$
RET
篇2
國家食品藥品監督管理總局于2012年12月17日74號文，要求從2014年1月1日起實施YY0505-2012《醫用電氣設備第1-2部分：安全通用要求并列標準：電磁兼容要求和試驗》，醫療電氣設備在注冊時也需要滿足YY0505標準的要求。一般電磁兼容檢驗工作是在暗室和屏蔽室中進行，但對于一些大型醫療電氣設備，由于設備安裝復雜、體積過于龐大或者無法搬移，不能進入暗室和屏蔽室中進行標準測試，只能在其工作環境下進行現場測試。這在GB/T6113.203中也有相應的規定，即如果由于技術原因不能在標準測試場地進行輻射發射測量，而相關的產品標準又允許，則現場測量也可用于符合性評估[1]。醫療電氣設備的電磁兼容現場檢測只適用于大型設備。YY0505中對于大型設備有嚴格的定義：大型設備或系統是指不能在2m×2m×2.5m的空間內安裝的設備或系統，其中不包括電纜，但包括分布式系統[2]。且并不是符合這個尺寸要求的大型設備就能做現場測試，還應符合永久安裝和由于技術原因不能在標準測試場地進行測試這些要求。
2YY0505標準的要求
對于現場檢驗的方法，YY0505標準也做出了規定。在抗擾度一節中的“射頻電磁場輻射”規定，結構上不能進行子系統模擬運行的大型永久安裝的醫療電氣設備，可免予GB/T17626.3所規定的試驗要求。這種情況下，設備應在安裝現場或開闊試驗場，利用典型的射頻源如無繩電話、手機、對講機和其他合法的發射機如無線路由器等進行試驗。試驗使用的頻率應是80~2500MHz范圍中工科醫設備的使用頻率，還應調整這些射頻源的功率和距離來提供要求的試驗電平。同時還要在設備的隨機文件中說明：設備未在80~2500MHz整個頻率范圍進行射頻輻射抗擾度試驗，列出用作射頻試驗源的發射機或設備以及各源的頻率和調制特性，并警示：“設備或系統僅在選擇的頻率上進行了射頻輻射抗擾度試驗”。方法比較明確。對于發射，在YY0505中闡述較少。僅規定，上述的醫療電氣設備可按GB4824“電磁騷擾限值”和“小批量生產的設備”中的要求，在典型的使用場所進行試驗。因此，YY0505標準的現場測試需要重點考慮發射，特別是輻射發射的測試方法。同時，GB4824規定在現場測試的情況下，不需要進行傳導發射的評估[3]。
3輻射發射測試
輻射發射的現場測試需要關注樣品的邊界、測試距離、限值、測量方法、數據處理等問題。與一般的大型機電類設備不同，大型永久安裝的醫療電氣設備一般具有獨立的安裝場所，并且為保護操作者和其他就診患者的安全，一般會裝有屏蔽設施。在醫療器械專用標準中，會將這些場所設施視作樣品的一個組成部分，因此在確定樣品邊界、輻射發射測試距離時需要注意相應的標準規定。GB4824要求的現場測試距離是設備用戶轄區范圍內距離設備30m，但由于場地的現實原因測試距離一般無法達到這個要求，大多數情況下是10m或3m的測試距離。進行現場測試時通常會受到各式各樣的環境干擾，如通訊信號、廣播信號等，而GB/T6113.203要求測試時環境噪聲電平要比標準規定的限值低至少6dB，雖然測試時可以盡量關閉周圍的電子設備，但有時環境干擾并不能人為的消除掉，這時為滿足6dB的要求需要縮短測試距離，即按每10倍距離20dB的反比因子對限值進行換算，通過將限值提高，達到讓環境噪聲小于限值6dB的目的。GB4824對進行現場試驗的設備只接受A類設備，需要注意的是不管是1組A類設備還是2組A類設備，輻射騷擾限值都包括了150~3000kHz的電磁輻射騷擾磁場分量，這與在暗室內進行檢測時1組A類不要求磁場分量檢測明顯不同。在進行150~3000kHz測量時，環天線的最低部分距離地面1m，同時旋轉天線以確定最大騷擾場強。30~1000MHz測量時使用雙錐天線（200MHz以下頻段）和對數周期天線（200MHz以上頻段）。測量天線與附近任意金屬物體的距離應>2m，以減小天線和金屬面的耦合效應。由于大型醫療電氣設備尺寸較大，考慮天線的主瓣寬度即天線3dB波束寬度能夠覆蓋設備的區域，測量距離不能<3m，在3m距離測量時要注意近場效應的影響?，F場測量時，GB4824要求應盡可能選取盡量多的測量點，至少應在正交的4個方向上測量，還應在任何可能對無線電系統產生有害影響的方向上進行測量。但是在現場可能很難做到在4個方向上檢測，同時設備的實際最大發射方向也可能不在這4個方向上?？紤]到測試的可行性，建議尋找幾個最大可能發射方向進行試驗，也可以對懷疑的幾個位置進行初測，找到最大發射方向后再進行檢測[4]。另外在各個位置，天線要在水平極化和垂直極化2種情況下分別進行試驗。如果環境不方便在1~4m之間升降天線，可將天線中心固定在地面（2.0±0.2）m以上的高度[5]。測試時為了區別環境噪聲對設備輻射發射的影響，需要先測試環境噪聲水平。按照正常測試布置好天線、設備，在設備不通電的情況下測試記錄電磁環境噪聲水平，通過觀察測試曲線，對幅值較高或比較敏感的頻率點進行詳細記錄；然后再將設備通電運行進行測試，此時記錄的測試結果包括當前環境噪聲水平和設備的輻射發射水平。當環境噪聲水平和設備的輻射發射水平兩者之合成結果不超過規定的限值時，可以認為設備的輻射發射滿足規定限值的要求。當兩者之合成結果超過規定的限值時，如果超過限值所對應的每一個頻率點上，都能同時滿足環境噪聲電平至少比兩者合成結果和低6dB且環境噪聲電平至少比規定的限值低4.8dB，則判定設備輻射發射不符合[6-8]。但是在某些頻段處如通訊信號、廣播信號的頻率點，其背景噪聲很高，但在考慮近場效應以及其他因素的影響后測試距離不能調整得過近，背景噪聲無法做到低于限值6dB。此時，處在這些頻率點的設備輻射發射水平，會被背景噪聲淹沒而無法識別。
4結束語
篇3
關鍵詞：電導率計；初高中化學教學；演示實驗
文章編號：1005－6629(2008)05－0014－03中圖分類號：G633.8文獻標識碼：C
初中化學教科書(人教版)中《酸、堿、鹽溶液的導電性》演示實驗，以及普通高中課程標準實驗教科書化學必修I(蘇教版中)《溶液的導電性實驗》演示實驗(見第13頁圖1-10)，我們都遇到過電解質溶液導電性測定的演示實驗。
1 傳統的教學演示實驗裝置
1.1 此裝置的使用方法
我們一般是用下圖的實驗裝置(如圖1所示)：選取六只相同大小的燒杯，分別加入相同濃度、相同體積的不同電解質溶液，每只燒杯內置兩根大小相同的石墨碳棒，并使每只燒杯內兩棒距離和深度一致，再分別與六只相同型號的燈泡串聯后，同時并聯到如圖1所示的電路中。
圖1
1.2 此裝置的優點
通過燈泡的明暗，很容易觀察實驗現象；電路圖線路很清晰，學生容易看明白，也容易自己動手制作。
1.3 此裝置的缺點
很難找到完全一致的燈泡。在同一種溶液中做實驗時，會出現裝上不同的燈泡，明暗程度不一樣的情況；此套實驗裝置比較繁雜，不便于攜帶；若使用低壓電源或電池組進行此實驗，也不是很方便；若直接接到220V的交流電源上，操作時稍有不慎，易造成觸電事故，會有人身危險。
有一次筆者在互聯網上瀏覽時，搜索到一種能測定電解質溶液導電能力強弱的簡易儀器――筆式電導率計(如圖2所示)，購買后，用其進行教學演示實驗和研究，發現它有其獨到之處，現特向廣大化學教師們介紹其特點和功能。
圖2
2 筆式電導率計
2.1 使用方法
筆式電導率計的使用方法非常簡便，只需取下筆套，將電導率計上的開關撥到“ON”位置，再將其下端伸入試液中，記錄下顯示器上的數字即可。若需再測定其他溶液時，需要用蒸餾水對電極沖洗兩至三次。實驗完畢，要進行清洗，并將開關撥到“OFF”位置后收藏。
2.2 優點
筆式袖珍型，體積小，可放在口袋里隨處攜帶；液晶屏幕比較寬大，顯示數值清晰，便于實驗數據的觀察與記錄；設計合理，筆端電極可直接插入待測液中測量，筆套也可作被測液容器，使用極為方便；測量快速，由于是使用精巧裸式的傳感元件制成，5-30秒可完成一次測量；清洗方便，電極護套可拔下，便于探針和護套的清洗。(探針用鈦金制作)
2.3 工作原理
2.3.1 電導率是物質傳送電流的能力
在液體中常以電阻的倒數――電導來衡量其導電能力的大小。電導L的計算式：L=1/R。電導的單位用姆歐又稱西門子。用S表示，由于S單位太大，常采用毫西門子或微西門子：1S=103mS=106μS。電導率的單位用μS/cm表示。常溫下，同樣濃度的電解質，它們的電導率也不一樣。通常是強酸，強堿和它與強酸生成的鹽類的電導率較大，而弱酸和弱堿的電導率較小。水的電導是衡量水質的一個重要指標，在水質監測中，一般通過對溶液電導率的測量可掌握水中所溶解的無機鹽類的總濃度指標。
2.3.2 溶液的電導率隨著溫度的升高而增加
濃度一定時，溶液電導率隨著溫度的升高而增加，其增加的幅度約為2%℃-1。同一類的電解質，當濃度不同時，它的溫度系數也不一樣。在低濃度時，電導率的溫度之間的關系為：L1=L0[1+α(t-t0)+β(t-t0)2]。由于第二項β(t-t0)2之值較小，可忽略不計。所以在低溫時的電導率與溫度的關系可用以下近似值L1=L0[1+α(t-t0)]表示，因此實際測量時必須加入溫度補償。水的電導率的溫度系數在不同電導率范圍有不同的溫度系數。
2.4 主要技術參數
2.5 電導率計的適用范圍和有關應用常識
理化實驗教學：水溶液的電導率直接和固體溶解量成正比，因此示值越小，水中含雜質越小。純乙醇的電導率值為零，大于零則表示不純。
純凈水生產和飲用：純凈水、礦泉水久置后，電導率值較開始時上升過高，其病毒和菌落總數也會相應增高，此時不可生飲，影響健康。
家庭：若用水浸泡水果蔬菜，測其電導率值，若偏高，可能有化學污染，應引起重視。洗衣機應放多少離子型洗衣粉，用電導率計檢測可使經驗數字化。清洗程序后，排水前檢測的示值與自來水差不多即可視為清洗干凈，若示值超過自來水，則應減少洗衣粉的投放量。
市政供水：小區如果是二次供水，或者由頂層蓄水箱供水，易造成二次污染，應常檢測電導率值的變化，可催促物業部門及時清洗。
由于每個地區水源和管道不同，電導率值也不同。北方水一般偏硬，含鈣鎂離子較多，電導率值偏高，會結水垢。一般硬水示值在300-800之間(結垢)，超硬水(鹽堿水)示值大于800(嚴重結垢)。而深井水若示值600以上，說明雜質含量過高。
花肥首次按規定配制后，測其值，記錄該數字可方便今后配制。
游泳池水的潔凈度：在游泳池游泳過程中可測池水清潔度變化，示值過高應引起重視。
魚缸用水：水族魚缸用水，可測其值，知其潔凈度，若數值上升過大，應及時換水。水產養殖：海產養殖用水，可測其值，以便今后配制和檢測。
電渡液、鍋爐用水、照相沖洗液、食品加工、辦公室、電離水化妝品、旅行保健等方面，都可很方便地使用這種筆式電導率計，來判斷是否符合要求。
3 其他電導率計
市場上還有其他的電導率計，如水質檢測儀KL-2603(如圖3所示)， 它是集酸度計、溫度計、電導率計、ORP計、TDS計等多種功能于一身，并配精美工具箱。
篇4
除顫器是利用瞬間釋放的高能量脈沖電流，通過短暫的電擊去除心臟的室顫（VF）或房顫（AF），并使其恢復正常心律的種有效的醫療救護儀器。顯然，除顫器的性能優劣將直接關系到臨床急救的效果。作者研制的心臟除顫器測試分析儀，可對除顫器的各功能參數，包括放電能量、最大電流及電壓，同步觸發延遲時間、除顫器放電時間等進行校準檢驗，且能模擬人體輸出多種心率、多種導聯的標準心電波形以及檢定除顫器性能的特定波形，并兼有檢測與心電信號同步的除顫放電功能。
在除顫器測試分析儀的研制過程中，針對出現的干擾現象，分析了干擾現象，分析了干擾產生的原因及干擾的特點，采取了一些抗干擾措施，通過應用EMI（電磁干擾）濾波器，去除了放電脈沖在儀器內部所產生的強烈干擾，使除顫器測試分析儀工作穩定可靠，具有良好的電磁兼容性。
圖1 儀器電路原理框圖
1 系統的基本原理及干擾特點
本儀器以飛利浦單片機80C52為控制核心，完成對除顫器各項功能的測試分析，并通過接口電路對分析結果分析顯示和傳輸，原理框圖如圖1所示。除顫器測試分析儀主要完成兩部分功能：（1）完成對除顫器放電能量的準確測量；（2）準確、穩定地輸出各種心電波形及測試波形。為檢驗除顫器的自動除顫功能及其特性參數要求分析儀能輸出多種波形，包括具有多種導聯輸出的ECG（心電圖）波且幅值可調，同時輸出高幅值ECG信號、直流脈沖、方波、三角波、復合波、多種頻率的正弦濾以及多種心律的標準R波。各種波形的輸出通過數字合成，由程序產生的波形經D/A轉換器輸出，然后通過模擬電路變換成要求的輸出模式。放電能量的檢測是基于除顫器的高壓放電脈沖通過模擬人體阻抗的模擬電阻（典型阻值為50Ω）放電，經衰減后送入可變增益放大器，變為A/D轉換器的輸入信號，然后進行處理和顯示。
根據對儀器的要求，除完成各項功能外，在對除顫器的放電進行測試時，必須能夠承受由放電脈沖帶來的強烈干擾，不死機、不復位，在不采用干擾避開法、系統智能復位法等措施時，程序仍能正常執行。同時，由于儀器必須具有恢復放電脈沖波形的功能，測量模擬通道不能對放電信號采用濾波、浪涌阻尼等措施。這就對儀器的抗干擾性能提出了更高的要求。
系統的干擾源一部分是儀器內部數字電路、供電電源所產生的干擾以及儀器外部空間輻射電磁波干擾；另一部分干擾來自除顫器的放電脈沖。其干擾具如下特點：
（1）電壓峰值高、能量大，最高電壓可達5000V，最大放電能量可達360J；
（2）放電時間短，除顫器放電脈沖時間僅為10ms左右，脈沖前沿時間約為2ms；
（3）放電波形復雜，對不同型號的除顫器，放電脈沖的形狀不同，有單向指數衰減型、雙向指數衰減型、單向截止型及雙向截止型等；
（4）干擾直接進入儀器內部。由于本儀器是便攜式儀器，模擬人體的50Ω電阻置入儀器內，因此干擾產生于儀器內部；
（5）干擾復雜。由于模擬人體的50Ω電阻所需功率大（該電阻一般為繞線電阻），此電阻存在較大的分布電感及分布電容，放電脈沖經該電阻必然產生較強的復雜干擾。
2 抗干擾設計及EMI濾波器的選用
干擾源產生的電磁干擾信號一般通過電容的靜電耦合、電感的磁耦合、公共阻擾的地電源耦合、電磁輻射感應耦合等途徑傳播到擾的對象。由于強烈干擾源與測量控制電路置于同一機箱內，彼此相距很近，故電磁干擾傳播要為近場感應，即電容耦合、磁耦合。此外，公共阻抗耦合也是傳遞干擾的重要途徑，因此除了采用常用的軟件抗干擾措施（如空指令的使用、數字濾波等）外，還從以下幾方面進行整機的電磁兼容設計，以解決干擾問題。
2.1 抑制干擾源
為有效降低干擾源的干擾，模擬人體的50Ω大功率電阻采用無感電阻，在布線時充分注意減少由引線帶來的寄生電抗參數、合理分配放電采樣電阻的空間位置等，特別注意大電流通路的焊接質量，以防接觸不良引起火花放電造成更強干擾；選用低頻率電路芯片可有效地降低噪聲，提高系統的抗干擾能力。
2.2 關于屏蔽層的設計
采用屏蔽的目的是為了在干擾的環境條件下保證系統信號傳輸性能。這種抗干擾措施可屏屏外來干擾，也可減少本身向外輻射能量。衡量器件傳輸性能的指標是ACR值（衰減/串擾比）。非屏蔽線在ACR值符合要求的條件下，其傳輸帶寬和傳輸速率可以大大高于標準帶寬和標準傳輸速率。但是當信號以很高的速率在線路中傳輸時，由于受到外界的電磁干擾以及自身內部的串擾，容易出現數據傳輸錯誤，降低系統的性能。所以系統中采用較低的速率傳輸數據，以增加系統的可靠性和安全性。
為了有效減少外界的電磁干擾，可以采用屏蔽措施。屏蔽分靜電屏蔽和磁場屏蔽，靜電屏蔽要求可靠地接地。實際的屏蔽系統存在著一些必須注意的問題，如接地方式、接地導線以及屏蔽的完整等。應慎重選用屏蔽電纜，因為屏蔽不但會導致信號傳輸的不平衡，而且會改變電纜的電容耦合，從而衰減增加，降低信號輸出端的平衡性。同時考慮到干擾源與測量控制電路在同一儀器內，距離很近，若內部用屏蔽層，且屏蔽未良好地連接時，增加的電容效應將非常明顯。在于以上考慮，在系統內部放電電阻與線路板及連接電纜之間，不采用屏蔽措施。但是對于塑料機殼的屏蔽必須仔細考慮，為降低外界電磁干擾，采用噴涂金屬屏蔽層，同時要求涂層達到一定的厚度且對縫隙、孔洞進行泄露處理，特別注意可靠地接地。
2.3 抑制干擾的耦合通道及提高敏感電路的抗干擾措施
為了便于儀器安裝及簡化結構，結合上述關于屏蔽與非屏蔽的分析，儀器內部不采用屏蔽措施。為了解決干擾問題，除了采取軟件及常用硬件抗干擾措施外，還采用多層線路板及EMI濾波器來增加儀器的抗干擾能力。
（1）基于電路原理，放電能量檢測電路采用差分有源衰減電路，使放電脈沖取樣電阻浮置，減少通過公共阻抗的電耦合傳遞的干擾。衰減電阻網絡采用多個精密金屬膜電阻，以提高衰減比例精度及減少電抗分布參數。
（2）線路板設計采用多層線路板，減小電磁干擾。合理安排器件分布，將信號采集及預處理部分、波形產生部分等與數字信號部分（如單片機控制單元、存儲器、擴展I/O口等）從空間上隔離開。此外，將電源產生部分集中在一個區域，使線路板平面盡量靠近儀器底板（底板為儀器外殼屏蔽），起到多層板作用；合理布線，盡量減小回路面積，以減小射頻干擾；印制板上走線方向盡量避免突發，否則會導致阻抗的不連續和產生輻射，造成射頻干擾。由于儀器為便攜式儀器，必須采用低功耗CMOS電路。但由于CMOS電路輸入阻抗高，會引起很嚴重的信號反射畸變，從而增加系統的噪聲，因此布線盡可能短，盡量減少過孔數目。
2.4 EMI濾波器的應用
EMI電子元件品種很多，如電感尖、電容類、壓敏電阻類、LC組合件類、常規EMI濾波器類等。各類又包含許多品種類型，如帶鐵氧體磁珠的三引線圓片電容器、疊層片式浪涌吸收器、鐵氧體扼流圖等。
由于干擾屬近場干擾，干擾強烈且復雜。為此，濾波器必須安裝在線路板上，不但要對信號線采用EMI濾波器，在電源通常也采用EMI濾波器。為節省空間，采用焊接式安裝，同時為保證濾波性能，特別注意焊接工作。
選作濾波器時主要是確定濾波器的截止頻率。截止頻率的選擇必須保證濾波器的通帶能夠覆蓋有用信號的帶寬，保證設備的正常工作，同時最大限度地濾除不必要的干擾。為防止電磁輻射引起數字信號傳輸錯誤、造成死機和復位等，在數字信號通道上接入抗高頻干擾的EMI濾波器。采用日本村田公司生產的帶鐵氧體磁珠的三引線圓片電容器DSS310系列EMI濾波器，其等效電路如圖2示，插入損耗與頻率的關系曲線見圖3。
針對模擬信號的抗干擾，也采用同類EMI濾波器，只是在選擇截止頻率時保證大于信號的帶寬?？紤]由近場對公共線路所帶來的沖擊浪涌干擾，選用帶鐵氧體磁珠的三引線圓片壓敏一電容器型EMI濾波器DSS710系列，圖4為其對電源干擾的抑制特片和壓縮特性。壓敏電壓22V，電容量可達22000pF，加上鐵氧體磁珠的作用，其對電磁干擾的抑制頻率可以降低到3MHz以上，衰減大于20dB，且抑制頻率范圍明顯展寬。此類濾波器用于系統各種電源通道中。
以惠普的CodeMaster除顫器為測試對象進行多次測試，并同時與瑞典METRON公司生產的除顫器分析儀QA-45進行比對，其測試數據如表1（QA-45在給定的測試范圍內，精度為±2%）所示。僅以除顫器放電能量的性能指標進行分析，在低能量測試中（<50J），誤差遠小于2%；高能量測試中，誤差也能控制在2%之內。經連續多次的高能量的放電測試，證明系統具有良好的重復性及穩定性，完全滿足設計的性能要求。
表1 測試數據表
CodeMaster除顫器除顫器測試分析儀QA-45放電能量（J）能量測試平均值（J）最大電壓平均值（V）延遲時間（ms）能量測試平均值（J）最大電壓（V）延遲時間（ms）5
10
30
70
100
150
200
300
3605.07
10.08
30.25
70.25
100.7
151.0
202.0
304.5
365.4331.04
468.2
812.08
1337.8
1482.4
1810.4
2093.7
2570.5
2815.824
24
24
25
25
24
25
26
265.1
10.1
30.1
70.8
101.7
151.8
202.5
303.6
364.7331.5
468.5
808.5
1338.5
1485.0
1814.5
2096.0
2566.5
2813.524
24
25
24
25
24
25
篇5
關鍵詞：水膠比;預應力; 壓漿
中圖分類號： TU394 文獻標識碼： A 文章編號：
Key Word:Water cement ratio; Prestressed; Grouting
引言
后張法預應力管道管道壓漿施工中,要求漿液具有“低水膠比、高流動度、零泌水率”的性能。而決定漿液性能的關鍵技術參數為水膠比，水膠比過大，則泌水率定會超出規范要求，最終導致管道內產生泌水空洞，因此，如何加強對壓漿施工過程中漿液水膠比的控制十分重要，但就目前的施工現狀來看，施工現場對水膠比的控制比較隨意，甚至有直接采用水管往制漿機內加水的現象，本文從實際需求出發，闡述了一種基于壓力變送器原理的漿液密度及水膠比測試儀的原理及其現場應用，此設計在壓漿過程中可實時監測漿液水膠比，保證漿液性能符合規范要求。
1基本原理
水膠比測試儀主要電子元件為差動電容式壓力變送器。差動電容式壓力變送器主要由完成壓力與電容轉換的容室敏感元件及將電容轉換成二線制4-20 mA電子線路板構成，當進程壓力從測量容室的兩側（或一側，水膠比測試儀為單側，即測試量筒內側）施加到隔離膜片后，經填充液體（一般用硅油）傳至容室的測試膜片中心上（測試膜片為邊緣張緊的膜片），在壓力的作用下，發生對應的微小位移，該位移構成差動電容的變化，并經歷電子線路板的調理、震蕩和縮小，轉換成4-20 mA信號輸入。輸入電流與進程壓力成反比，差動電容相對變化值與被測壓力成正比，而與填充液的介質常數無關。
差動電容式壓力變送器結構圖如下圖1所示，其中心可動模板與兩側固定極板構成兩個平面型電容。
圖1差動電容式壓力變送器結構簡圖
差動電容式壓力變送器由測量部分與轉換放大電路組成，如下圖2所示。
圖2 差動電容式壓力變送器測量轉換電路
2 水膠比測試儀結構設計
基于壓力變送器原理而研制的水膠比測試儀測試水膠比均源于對液體密度的測量，如將其串聯在壓漿管路中，則由于溢流面的存在將導致不能升壓，因此考慮與制漿系統綁定在一起，其工作方式是通過電機帶動渦輪式吸漿泵從儲漿桶中抽取漿液輸送至測試儀量筒的底部，并通過變頻器調整電機轉速使漿液恰好從量筒的頂面溢流出，其結構簡圖如下圖3所示。
圖3 水膠比測試儀結構簡圖
壓差變送器安裝在測試量筒側壁上，測試量筒溢流面（含超出量筒頂面的漿液高度約5mm）至壓差變送器中心測試膜片重心處的高差為435mm。為保證測試精度，輸送漿液管路直線段長度不小于500mm，測試量筒內徑為135mm，動力系統電機轉速為2880r/min,變頻器（內帶濾波器）可調頻范圍為0～50Hz。
3 水膠比計算公式推導
壓差變送器經轉換輸入的初始信號為4～20 mA的標準電流信號。即i=4～20 mA。i=4～20 mA標準電流信號對應0～20 kPa壓力差值P（測試量筒溢流面至壓差變送器測試膜片中心的壓力差值，此值與密度密切相關），即P=0～20 kPa。電流與壓力差P之間為線性函數對應關系，即有：
P=P (i) (1)
以（4,0），（20,20）代入上式化簡后得到二者之間的關系式：
P=1.25i-5 (2)
均質流體在某一點的靜壓力與該點到液面的距離成正比，且在同一深度各處的壓強相等，壓差變送器測試得到的壓力值為測試量筒溢流面往下至測試膜片中心處的壓強差值，根據此原理則可得到壓力差與漿液密度之間的關系式：
(3)
― 重力加速度，取9.8N/kg；
H ― 溢流面至壓差變送器測試膜片中心之間的高差，取0.435m；
― 修正參數，一般接近于1，需標定；
將式（3）轉化為漿液密度相關式：
（4）
將式（2）代入式（4）中直接得到漿液密度與輸出電流之間的關系式：
(5)
得到漿液密度以后，定義以下參數：
―水泥密度，橋梁壓漿常用P.O 52.5水泥，密度為3.16 g/cm3；
―外加劑密度，一般與水泥密度相當，根據試驗得到；
―漿液密度，即水、外加劑、水泥混合物充分攪拌后的密度；
―水泥與外加劑混合物中水泥的含量比值，以小數計；
―水泥與外加劑混合物中外加劑的含量比值,以小數計；
―水的密度,通常按照1.00 g/cm3計；
假定水泥與外加劑的混合物為1kg,則水膠比按下式（6）推算：
(6)
將式（6）演算化簡后直接得到關于水膠比的算式：
（7）
將式（5）代入式（7）得到水膠比與輸入電流之間的關系式：
(8)
4 水膠比計算公式的應用
① 當漿體為壓漿劑、水泥混合物時，則水膠比計算式為上式（8）,且當外加劑中含水劑時，水劑重量計入水的重量中；
② 當直接采用壓漿料（由廠家將壓漿劑和水泥按適宜摻量配合好后的壓漿材料）時，則上式可以化簡為：
（9）
換算成電流信號的直接關系式為：
（10）
― 壓漿料密度值,根據實際試驗測試得到。
5 水膠比測試儀的應用
此水膠比測試儀輸入信號經數據轉換器A/D轉換后可直接與計算機連接顯示，實時監控漿液的實際水膠比，并將其及時保存便于事后查詢，試驗證明其測試精度可達±0.02。
表1 水膠比計算快速換算表
現場使用時將水膠比測試儀立于制漿桶旁邊，從制漿桶底部開一內徑40mm的孔，從該孔連接至水膠比吸漿泵的底部，吸漿泵與測量桶之間以橡膠管連接（此直線段長度大于500mm），啟動電機，則吸漿泵從制漿桶內抽取漿液輸送至測量桶的底部，通過變頻器的控制將漿液緩慢頂升至測量量筒的溢流面，保證漿液剛好可以超出溢流面流出通過漿液收集罩收集后返回至制漿桶內，使漿液在測試儀與制漿桶之間不斷循環，持續測試。
此設備現已應用于某高速公路多個梁場的預應力管道壓漿施工，對現場制漿規范化起到了很好的推進作用。
結語
此水膠比測試儀配合數據轉換器現場使用，可隨時監控漿液性能是否符合技術規定要求，杜絕了施工現場漿液性能失控的可能性，是預應力管道管道壓漿密實的有力保證，得到業主、監理的普遍認可。
參考文獻：
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[2] 波紋管灌漿與預應力混凝土構件的耐久性 北京：建筑施工，2002
篇6
關鍵詞：單片機；交流阻抗特性；等效電路參數
中圖分類號：TP216 文獻標識碼 A
Design of Equivalent Circuit Parameter Analyzer for
Two Port Passive Circuit
TANG Zhengming1 ， ZHANG Sanmei2 ， Zeng Jing1
（1 School of Electronic Information and Engineering， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009，China；
2 Experiment Center， China West Normal University， Nanchong Sichuan 637009， China）
Abstract： Equivalent circuit parameter is very important for the process of circuit analysis and design. Based on the refined numerical algorithm of AC impedance， a digital equivalent circuit parameter analyzer is designed. In this system， MCU is used to control frequency synthesizer to generate excitation signal. By adjusting the capacitance and current trends ， the load impedance characteristic is determined. Finally， the AC impedance and equivalent circuit parameter are displayed， which can be obtained under different operating frequency.
Keywords： MCU； AC Impedance Characteristics； Equivalent Circuit Parameters
0引 言
電路交流阻抗隨信號源的頻率變化，其具體表現為一定電阻R、電容C和電感L的串聯、并聯或混聯在給定信號頻率下所得到的等效阻抗。頻率相對較高時，電路還可能產生相對較大的寄生電容、電感，從而出現寄生阻抗。如何快捷準確地獲取電路在不同工作頻率下的等效電路參數，對電路的分析與設計來說有著特殊重要的現實意義[1]。
已有的交流參數測試儀，其測量對象主要鎖定在對交流電路頻率、有效值、功率，或者單個元件阻值、電感量、電容量的測試，而對交流阻抗的智能化測量的探討研究仍舊較少，且未曾涉及到負載為黑盒子電路（其可能為RLC元件，某用電器或電路模塊，以下統稱為負載電路）的等效參數測量[2-6]。本設計所實現的電路交流等效電參數分析儀的核心即為交流阻抗特性分析，通過采用單片機產生激勵信號，能分析出給定工作頻率下負載電路的交流阻抗特性，并進一步得到其等效電路參數。
1硬件電路
系統原理框圖如圖1所示。主要電路模塊包括單片機（MCU）、放大電路、整流濾波電路、含雙可調電容的RC振蕩器等[7-8]。
圖1 等效電參數分析儀原理圖
Fig.1 Schematic diagram of equivalent circuit parameter analyzer
MCU的型號為MSP430F169。放大電路用于將采集到的弱信號放大，再送入整流濾波電路，便于單片機（MCU）接收識別，放大電路型號為AD620。整流濾波電路，用于將采樣信號轉化為單向脈動波并濾除附帶產生的雜波信號，使有用信號免受干擾，易于下一級電路的操作處理。可變電容C結合555定時電路模塊構成RC振蕩器，所產生的信號頻率送入單片機識別，進而確定出接入電路的電容值。其中，可調電容C與電路的連接通過開關控制，該可調電容C為特制的雙可調電容（構成RC振蕩器的電容與接入測量電路的電容相同，并由同一旋鈕控制調節），這樣，可在隔離電路影響的情況下，獲得接入電路電容的精確值。 為定值電阻，主要起限流作用，如當電路串聯諧振時，使電路電流不至于過大，損壞儀器。 為采樣電阻，為小阻值錳銅電阻，用于將負載電流轉換為電壓信號，再送入放大電路。 為負載電路。
2算法設計
根據有效值、功率因素的計算結果[9]，可得到電路總阻抗
（1）
其中， 、 、 分別表示電路電壓有效值、電流有效值、功率因素。 的正負與負載的特性有關，若負載為非電容性；則 ，若負載為非電感性則 。令 ，則有
（2）
系統采用調節可變電容C并結合單片機采集到的電流大小變化情況的方法，確定（2）中的正負符號，即實現負載阻抗特性的判定。由于可調電容與被測負載并聯，設被測負載的電導和電納分別為 和 ， 可調電容電納為 ，其等效電路如圖2所示。
圖2 阻抗特性的判斷原理圖
Fig.2 Schematic diagram for the judgement of impedance characteristic
當端電壓有效值恒定時，電流有效值
（3）
即： （4）
可見，當 與 同號，即被測負載為電容性時，電容增大，電流 單調上升；而當 與 異號，即被測負載為電感性負載時，電容增大，電流 將先減小而后增大。因此，單片機可根據電容調節過程中采集到電流變化情況，判斷出負載的阻抗特性。在此基礎上，設負載 的等效阻抗為 ，由于測量電路為可調電容C與負載 并聯，然后再與定值電阻 串聯，根據電路串并聯關系，則有：
（5）
聯立（1）-（2）和（5），在已判斷得到負載的特性的情況下，便可以解出 中的電阻R和電抗X。結合頻率值即可得
（6）
（7）
因此，對于給定負載（如某單元電路），該測試儀能夠獲得給定工作頻率下的交流等效電路參數，便于電路的分析與設計。
3 系統測試
系統設計完成后，通過鍵盤設定激勵信號幅值和頻率，調節電容旋鈕，即可讀出負載的等效電路參數。首先測試并選取了三個R、L、C電路元件，其參數值分別為10，10mH，1uF。再將電路元件安插在萬用板上，借助萬用板連接線使其形成簡單的串聯電路和并聯電路，并同時具有典型的二端口結構，然后分別測試了信號頻率為1KHz時，負載的等效電路參數。用 Idealization（I）和Test （T）分別表示理論值和測量值，結果如表1所示。
表1 測試結果
Tab.1 Test results
電阻（） 電感（mH） 電容（uF） 串聯（；uF） 并聯（，mH）
I T I T I T I T I T
10 10.02 10 10.33 1 0.97 10 ； 1.65 9.97；1.59 9.91；0.15 10.04；0.23
測量結果表明，在1KHz頻率下，所搭建的串聯電路具有阻容特性，而并聯電路具有阻感特性。等效電路參數測量結果與理論值存在一定差異的可能原因主要在于：除工藝等因素外，導線等所引入的分布阻抗。
4 結束語
本文設計了一種電路交流等效電參數分析儀，可用于完成無源二端口電路的等效電參數測量。在測量交流等效參數時（特別在用作RLC測試儀的情況下），若測量頻率較高，分布參數影響將較為顯著，對低標稱值元件的測量尤為不利。如何減小分布參數對測量結果的影響，還有待進一步研究。
參考文獻：
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篇7
【關鍵詞】電容式測壓器;MSP430;紅外;LABVIEW;濾波
1.引言
目前的火炮膛壓大多采用的是壓電式傳感器，其存在的問題是改造后的國產壓電式高壓傳感器的性能不夠穩定，進口傳感器價格昂貴，體積較大;并且壓電式傳感器存在著零點漂移的問題[1]。膛壓--火藥氣體燃燒時在槍炮膛內產生的壓力。它是身管發射武器設計、研制、驗收中必須進行多次測量分析的重要動態參數之一?；鹋谧畲筇艍旱臏y定，是檢測火炮強度的一項重要的技術指標。因此，膛壓測試技術的發展對火炮系統的發展起者舉足輕重的作用[2]。而測試儀器往往需要內置于火炸藥中，炮彈在發射或終點爆炸過程中火炮膛內的環境極其惡劣，因此要求測試儀器耐瞬時高溫高壓、抗高沖擊振動、適應長時間高低溫環境、能夠準確測出膛壓變化。本文所研究的是一種電容式的殼體測壓器，殼體理論上是很好的彈性元件，以這個思想設計了以測壓器的殼體作為壓力敏感元件的電子測壓器，實現壓力傳感器與殼體―體化，代替傳統的壓電傳感器，減小了體積，又降低了成本，提高了整體性能。
2.測試原理
測壓器主要機械結構由端蓋、內外筒、內筒定位環、絕緣墊等組成，其中外筒由高強度殼體構成，內筒為一薄壁圓筒，如圖2.1左圖所示。殼體由內外筒組成，外圓筒極板半徑為R，內圓筒極板半徑為r，若R很接近于r，可以將它看作一個不考慮電容邊緣效應的電容器，在內外圓間截取一個微圓，且外筒發生微小形變時，就可以把它看成一個平板電容器，整個電容器相當于無限個微型平行板電容器并聯而成。當內筒固定不動，外筒隨壓力產生微小形變，內外筒之間的間距R-r變小。從而改變內外筒的距離，相當于平板電極的間距減小，從而導致其電容量的變化。
圖2.1 機械結構示意圖
由電容式傳感器的原理式2.1可知，改變了極板間的距離可以產生微小電量。根據式1.1進一步得到關于殼體長度的計算公式1.2[3]。
（1.1）
（1.2）
C――電容改變的微小電量;L――內外筒相覆蓋的長度;R――外筒半徑;r――內筒半徑;ε――介質的介電常數;
3.測試系統
本測試系統如圖3.1所示包括內外筒設計的承壓殼體，硬件設計，接口電路設計以及上位機軟件設計。由分析可知傳感器殼體的初始電容值在36pF左右，電容變化值在0～10pF 的范圍內，膛壓信號頻率在2kHz左右。因此如果要達到高精度測量，則要求檢測電路必須能夠測量pF級的微小靜動態電容，達到10fF級的分辨率，10kHz左右的數據采樣頻率[4]。整個測壓器及其傳感器殼體體積很小，相應地要求整個電路模塊的體積盡量小，電池體積盡量小。小體積的電池的電量也小，而測壓器還要在高低溫環境下長時間保溫，這就要求電路的功耗盡量小。測壓器置于炮膛底部或炮彈藥筒底部，需要實現無人操作，等待外部壓力信號觸發測壓器而使之開始工作，完整地記錄完膛壓的變化曲線后停止工作，并要防止其由于電磁干擾信號出現誤觸發工作，最后從拋出的藥筒中取出測壓器，計算機通過接口讀出測試數據，顯示和處理測試結果。因此在電路設計中，需要進行觸發設計，負延時設計，電路狀態轉換設計;為了適應惡劣環境，要求電路可靠，抗電磁干擾，能夠保高低溫。簡言之，理想目標是設計出高分辨率、高采樣速率、低功耗、小體積、智能化、可靠性高的微小動態電容檢測系統電路模塊。
圖3.1 電容式測壓器系統總體示意圖
4.軟件設計
本上位機程序使用LABVIEW來實現，相對于VB（Visual Basic）語言，LABVIEW可以和USB接口電路中的CY7C68013A芯片更好的結合，通過調用庫函數節點將CY7C68013A的庫文件導入到LABVIEW系統當中，根據CY7C68013A庫函數的要求配置相關的函數，可以建立與CY7C68013A的實時連接，發送指定十六進制指令，命令MSP430完成相應的操作，包括設備檢測，電路編程，數據采集，軟件功能如圖4.1所示。除了和硬件相關的操作外，還可以對讀取和存儲的數據進行濾波、頻譜分析、和標準測壓器測出的曲線進行互相關分析，用來分析實測曲線與標準曲線之間的差值。
圖4.1 軟件系統功能圖
4.1 設備檢測
上位機調用庫文件中的OpenDevice函數打開USB設備再使用BulkWrite函數通過接口電路向外部的MSP430發送指定的十六進制命令，MSP430收到指令后向上位機發送256個字節的數據，上位機接到數據檢測第8位數據是否與設置的數據位一致，這里規定第8位數據位是固定不變的某一個數值的，也就是說如果返回的256個字節的數據中第8位的數據與規定的不一致則設備出現問題，可能沒有接入電源或者電路的某一部分沒有接好，一致則表明設備正?？梢允褂?，顯示相應的電壓。
4.2 電路編程
上位機通過設置把需要的指定的參數發送給MSP430，例如采樣頻率，負延遲，觸發壓力等，MSP430收到數據后寫入芯片，改變測壓器電路的參數后，返回指定的數據。上位機對上傳來的數據判斷是否正確，正確即對電路編程成功。
4.3 數據采集
在設備檢測沒有問題，電路給定正確的采樣頻率，負延遲，觸發壓力的前提下，進行數據采集，通過LABVIEW的庫函數節點，調用庫文件中的BulkRead函數，讀取來自于MSP430通過接口電路上傳來的數據，將數據存儲為數組，顯示于波形顯示控件中。當數據讀取完畢時，通過CloseDevice函數發送關閉設備通信命令將所有數據保存為二進制文件，方便后期對數據回讀和處理。
5.軟件運行結果
模擬膛壓發生器可以產生模擬膛壓信號，通過發射藥快速燃燒產生的壓力、高溫高沖擊和電磁場與實際發射環境相當，所以利用模擬膛壓發生器產生的膛壓信號可以模擬真實的膛壓信號。通過模擬得到實驗數據在軟件中讀出的P-t曲線如圖5.1所示，5.1左圖是電容式測壓器經過定標，濾波后的一組數據，5.1右圖是標準傳感器經過定標，濾波后的數據。能夠看出電容式測壓器測出的數據的峰值達到200MPa，上升沿和下降沿基本吻合，下降沿后出現誤差，原因為電路板的耦合電容以及其它雜散電容對其造成的影響，另外，加工的誤差、殼體裝配以及溫度變化都可能是其與理論值有偏差的原因?？勺C明測壓器測試系統設計合理。
圖5.1 實驗數據對比圖
6.結束語
根據膛壓測試理論與電容測壓原理，設計了一種基于LABVIEW的電容式殼體測壓器測試系統，使用LABVIEW作為測試軟件不僅可以對實驗數據進行有效的分析，而且由于其強大的功能可以與硬件進行交互。使用LABVIEW是未來的一種趨勢。用殼體本身作為傳感部分，大大減小了測壓器體積與研制成本，最終實現了測壓器的微型化。體現了其低功耗的優點。該測壓器體積小，成本低，有廣泛的推廣價值。
參考文獻
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篇8
【關鍵詞】數字電視;內容產業;對策
1.數字電視發展概述
數字電視作為電視數字化和網絡化后的產物,近年在政府、媒體生產廠家等多方的大力推廣下,快速發展。電視媒體已進入數字化時代,數字電視正成為眾人矚目的新的電視產業經濟增長點[1]。數字電視產業涉及內容提供商節目集成商網絡傳輸商地區有線網絡運營商或以太IP網用戶等環節。其中節目集成商基本形成以中數傳媒、上海文廣互動、鼎視傳媒三足鼎力的格局;網絡傳輸由中廣集團、中國衛通、中國電信和中國網通等運營商來運作,并輔于歌華有限、東方明珠、廣電網絡、中信國安和電廣傳媒等地區有線網絡運營商。中央電視臺、中視北方股份等雖然作為內容提供商來進行運營,但真正的內容提供商則是源頭的影視節目制作商。目前,數字電視內容的匱乏成為影響數字電視推廣的主要瓶頸,同時發展數字內容產業也是各省分享數字電視產業一杯羹的主要途徑[2]。
2.陜西省數字電視內容產業發展現狀
2.1 陜西數字電視發展概況
陜西省自2004年開始運營數字電視業務以來,經過近5年的發展,截至2009年,轉換數字電視用戶為150萬戶。雖然數字電視用戶的數量在政府的推動下有所增長,但是付費電視收費率較低,尚未實現真正意義上的數字電視用戶。而截至2009年,陜西省共有廣播電臺11座,電視臺11座,縣級廣播電視臺88座。全省共播出123套電視節目。其中,省臺無線節目3套,有線節目5套,西部電影集團有線電視節目1套;市級臺無線節目11套,有線節目15套;縣級廣播電視臺節目88套①。
2.2 陜西省數字電視內容產業基礎
2.2.1 影視制作能力較強,為數字電視內容提供奠定了良好基礎
廣播電影電視業的穩步發展是數字電視內容制作的重要基礎。目前,陜西省擁有兩三百家傳媒制作企業,數字電視內容制作產業潛力巨大。2009年全國獲得《電視劇制作許可證(甲種)》的機構132家,陜西省共3家,為西安電影制片廠、陜西電視臺電視劇制作中心、西安電視劇藝術中心,約占全國總數的2.27%;全國獲得《廣播電視節目制作經營許可證》的機構3343家,陜西共162家,約占全國總數的4.85%,如表1所示。
雖然陜西GDP位居全國第19-20位,而影視劇產量則位居第5、6位,僅遜色于北京、上海、廣東、浙江、江蘇等發達地區。影視作品,如電視劇年均15部、400-500集左右,如表2。
2.2.2 部分影視創作企業脫穎而出,具有一定的國內影響力
陜西省影視制作,即數字電視內容制作單位較多,作品數量也較多,部分企業脫穎而出。例如:西部電影集團是中國六大電影集團之一,在全國電影制片單位中,第一個在國際A級電影節獲得最高獎項,獲國際獎項數量位居全國第一,影片出口量全國第一。西影曾經代表了華語電影的最高成就。而西安光中影視是國內獨立投資制作發行影視作品數量最多的公司之一,是國家廣電總局批準的全國24家擁有甲種許可證的民營電視劇制作單位之一,其拍攝的《關中匪事》《軟弱》《雙槍李向陽》等在全國引起很大反響。目前,省內丫丫公司、大唐影視公司、陜西金河影視文化有限公司等民營企業異軍突起,約占全省企業的90%,將成為未來數字電視內容制作的主力軍。
2.2.3 影視基地的建立為數字電視內容制造業的發展提供了便利
西安光中影視基地、西部電影集團數碼基地和西安曲江影視基地等紛紛投建運營。西安光中影視基地將建成西部最大的室內電影電視拍攝中心以及數碼影視后期制作中心、影視動畫制作中心、西部藝員經紀培訓中心、創意視聽工業制作中心、影視節目制作中心、國際影視制作外包服務平臺,形成年產50部1200集電視劇、1000小時影視節目的生產能力。西部電影集團數碼基地引進世界先進的影視數字化加工設備,將結束我國西部地區拍攝的電影難以在當地后期加工的歷史。西安曲江影視投資(集團)有限公司依托西安市影視聯盟,加快基地建設,有效整合省內資源?；亟ㄔO為未來數字電視內容產業的發展提供了條件。
2.2.4 深厚的文學文化底蘊,為數字電視內容創作提供了可能
陜西文學底蘊深厚,文化氛圍較濃,擁有一大批優秀的文學創作人才和文學創作作品,在國內外獲得諸多獎項和榮譽。例如路遙的《平凡的世界》、實的《白鹿園》、賈平凹的《秦腔》相繼獲得矛盾文學獎,尤其是賈平凹,曾獲得“華語文學傳媒大獎-2005年度杰出作家”、美國美孚飛馬獎、法國費米那文學獎、法蘭西文學藝術最高榮譽和“紅樓夢文學獎”?？傊?陜西省經過千年歷史的沉淀、濃厚文化熏陶,涌現出諸多優秀的作品為影視內容創作奠定了堅實基礎、提供了豐富素材。
2.3 陜西省數字電視內容產業發展存在的問題
2.3.1 競爭能力一般,缺乏精品和大制作
陜西省數字電視內容制作雖然具有一定的產業基礎,但是廣播電視臺不少,收視率不高;影視節目制作商不少,優秀作品不多;影視劇數量全國名列前茅,而有影響力的精品制作和大制作較少。這主要是目前影視競爭不是企業數量、影視劇數量的競爭,而是質量的競爭,一個大片的票房率或收視率可能高于一個小片的百倍。大制作、精品制作,將是影視制作的必然趨勢,也是企業競爭取勝、提高獲利能力的必由之路。
2.3.2 資源分散,單打獨斗現象明顯
面對火爆的影視消費市場,新一輪影視制作投資熱潮掀起。但是業內普遍缺乏整體觀念,沒有從產業發展的高度看待產業電視,省內各個經營單位資源分散,各自為陣,單打獨斗,形不成合力[3]。內容特色不明顯,針對性較差,尤其是硬件資源共享性差,而各個單位由于自身資金制約,大型設備投入有限,致使區域整體拍攝處理能力有限。這種局面有望隨著影視基地大平臺的搭建而有所改觀。
2.3.3 融資困難,發展資金短缺
目前,民營中小企業成為陜西數字電視內容制作的主力,融資困難、資金緊缺,成為企業發展普遍面臨的問題,陜西又是經濟欠發達的省,省政府難以給予資金支持,導致企業對大戲、大制作的投入少,精品少。此外,省內有針對性的扶持政策較少,企業基本都是通過自有資金來發展,無法享受如北京一樣根據劇本評估,進行銀行貸款等相關優惠政策。諸如以上這些問題都阻礙了陜西數字電視的發展。
3.陜西省數字電視內容產業發展對策建議
3.1 加強數字電視內容制作基地建設,為產業發展提供有效支撐
以西安光中影視基地等三大基地為主要載體,加快基地建設,搭建良好的產業發展軟硬件支撐平臺,使其成為新媒體節目研發、孵化中心、技術支撐中心,提升全省、乃至西北地區的影視拍攝、制作、處理水平。同時,有效整合三大基地優勢,加大扶持力度,積極申報國家級數字影視基地,擴大知名度和全國影響力。
3.2 制定產業政策,加強產業扶持
放眼未來,長遠規劃,制定切實可行的政策措施,力爭使數字電視內容產業企業等同享受高新技術企業的各項優惠政策。發展數字電視需要大量的資金。傳媒與資本的直接合作,更大程度上取決于政府給予的空間[4]。政府應鼓勵各類擔?；鹣驍底蛛娨晝热莓a業傾斜,引導金融機構積極向符合條件的企業和項目開展信貸業務,通過項目評估和產業抵押等多種形式,有效吸引社會資金投入,有效解決中小企業融資難問題。針對我省影視制作民營企業多、企業規模小、資金短缺等現狀,選取1-2個龍頭企業,重點扶持,共同探索陜西數字電視內容制作的發展之路,從而推動區域數字電視內容產業邁上新臺階。
3.3 轉變觀念,促進大制作、精品制作和個性化服務
數字電視內容產業必將走向市場細分,走向對象化、專業化、精細化,大品牌、大制作、個性化服務必將成為未來主要的盈利模式。陜西省應利用自身資源優勢,立足源遠流長的陜西文化和深厚的文化底蘊,并通過對獲獎或收視率高的制作適當獎勵,催生出一批富有時代特點和陜西歷史文化底蘊的大劇、大戲,大片,實現由小片、短劇到大品牌、大制作的戰略轉型,擴大陜西數字電視內容產業的影響力和知名度。同時,積極推進廣播影視產業的數字化、網絡化和商品化,強化內容提供商或集成商的個性化建設,豐富節目內容,提高節目質量。鼓勵陜西廣電網絡集團聯合電視臺、電臺等機構共同建設集成全國節目資源、服務全省乃至西北的強大視音頻節目制作、展示、交易、運營平臺,并與省市政府加強合作,通過平臺的互動電視頻道,及時將政務信息、便民服務、教育培訓、商品信息等通過有線數字電視節目傳達給全省各地用戶,利民便民,切實豐富內容,滿足民眾需求。
注釋:
①中國國家統計局統計資料。
參考文獻
[1]周應軍.“內容為王”:數字電視發展之路[J].經濟與社會發展,2005,3(10).
[2]黃勇.數字電視之憂:沒有“內容”的盛宴[N].IT時代周刊,2004.
[3]高巍,吳祈宗.數字電視產業供應鏈研究[J].廣播與電視技術,2005(2).
[4]趙興玉,張紀.突破內容瓶頸 促進廣播電視數字化、產業化發展[J].廣播與電視技術,2004(9).
基金項目:陜西省工業和信息化廳項目資助(No.DF0104090602)。
作者簡介:
惠調艷(1977―),女,陜西榆林人,西安電子科技大學經濟管理學院講師,研究方向:產業研究、戰略研究。
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【關鍵詞】Link 維修故障 排除方法
法國Sercel公司生產的408UL是新一代的高容量有線采集系統。由于其可靠而強大的數據采集能力、網絡化的連接方式和輕便、靈活的野外作業方案，廣泛應用于石油地震勘探領域。我公司已配置了3萬余道408UL外設，已使用將近10年，生產效率顯著。
作為外設的專業維修人員，感受最明顯的就是Link的故障率很高。雖然配備有測試儀TMS408，但它只有對采集站參數的測試功能，測不到Link的故障點。由于Sercel公司保護知識產權，不提供任何書面技術資料和電路圖紙，給我們的維修帶來了很大困難，有時只能憑借主觀臆測式的笨辦法進行反復試驗來排除故障。
我們使用的Link是以四個采集道組合的類型，即每根Link是有四個FDU和三根55米、兩根27.5米長的數傳電纜組成。下面就本人維修408ULLink將近十年的實踐經驗，將其一些常見故障的排除方法歸納總結以供大家分享。
（1）在測試儀的低端能看到4個站，高端一個站也沒有看到
首先懷疑是連接到高端的尾段有問題?；驍唷⒒虿孱^有問題。
其次連接到高端的首個FDU有單向故障。
（2）在測試儀的低端只能看到3個FDU，高端只能看到1個FDU
首先判斷是第“3”個站與第“4”個站間的中段有可能是斷線。
其次可能是第“3”個站、亦或第“4”個站有單向故障。
（3）在測試儀的低端只能看到2（1 、0）個FDU，高端只能看到2（3、4）個FDU的情況，可參照上述的兩個方案解決。
（4）在測試儀的高低端都看不到FDU
首先懷疑兩個尾段同時出現斷線。
其次就是Link短路。即此線中的某一根中（尾）段短路了，也可能是四個FDU中的某一個短路了。分別依次地斷開Link就能判別出是站或電纜短路。注意：有時會出現雙短路或多重短路現象。
（5）在采集排列上表現為黃線的Link
這樣的Link在采集過程中極易發生采集中斷，因采集時間不夠而導致廢炮，它的隱患最大。這種故障也稱為CRC故障，是傳輸故障?？赡苁请娎|或FDU的傳輸性能出了問題。
第一步：在用LOOK功能時，觀察采集站上的工作燈。如果發現某個工作燈出現閃爍現象，那么此站必有問題。
第二步：工作燈不閃爍。但在“FDU transmission test”時，有誤碼率現象。這多是電纜線的過度勞損而導致。首先確認4個采集站處于良好的工作狀態。之后用手捋線，以一個采集站為一段，平鋪放好，不要有相互重疊。再運行“FDU transmission test”測試，同時逐個敲打采集站和電纜，若發現誤碼率增加，很有可能就是那個被敲打到的單位了。
實踐表明，傳輸故障多是電纜線造成的，或被壓變形，或是接觸原因，少有FDU的原因。
注意：為盡可能地減少黃線的出現，建議你在有更換FDU的情況，務必重新寫一下線類型（“FDU Diagnestics”下的“Check Link Assembly Type”框），且傳輸測試要運行到五分鐘左右。
電纜線的故障相對容易處理，最頭疼的是FDU故障的修復。
FDU的英文全稱為Field Digitizer Unit。它是全硬塑殼，每只僅415g。FDU接受來自交叉站和電源站的指令，保持與其它FDU、交叉站、電源站的通訊；接收來自檢波器的地震信號，對其進行信號整形、數字化處理并與電源站信號諧同；每道的信號將與其FDU獨有的EEPROM存儲器身份碼同步實時傳輸回電源站直至儀器單元。
FDU板是由八層電路板復合壓制而成。常見故障及排除方法如下：
（1）開路 在TMS408上高低端都看不到站。
①這種狀況通?？紤]接口。檢查FDU接口器件P1、P2是否斷腳和松動。
②主電源變壓器T5。用萬用表量檢查T5的主級和次級腳間阻值。
③線圈T1-T4 四個全部壞了。
④電感L1-L3 晶振Y1、Y2
注意：線圈T1-T5有方向，不能隨意焊接。晶振需兩個一起換。
（2）短路 在TMS408上表現為高低端都看不到，加上它后，整個Link上的其它FDU就會一個也看成不到。應該是電源部分的次級故障，主要檢查電容和二極管。用萬用表量電容C68、C80兩端，通常表現為短路或開路，則C68或C80失效（C68、C80為并聯）。若是換了C68、C80后，FDU仍是短路狀態，再量D15阻值，若顯示有上百歐的阻值，則D15失效了。
極為偶然的，可能有與C67、C81有關。
注意：D15有方向，C68 C80同時換。
（3）單向 高低端的接口故障和單線路的次級供電問題
①接口P1或是P2壞了。
②線圈T1/T3組對或是T2/T4組對中有一只壞了。檢查無誤仍是單向，則檢查處于交叉位的線圈T3-T4間或T1-T2間，外側的中間腳是否是直通狀態，不是的話，就用細導線聯接上即可。
注意：T1/T3組對或是T2/T4組對，應該成組對地換。
（4）參數 主要檢查電容、變壓器
①增益相位電容C49 C74
②傾斜電容C51 C52
③共模、校準、外部項目電容C61 C62
④畸變 線圈T5 電容C43-C46
⑤傳輸（CRC） 線圈T1-T4 晶振Y1、
Y2
⑥外部噪音C51 C52 地線
⑦漏電板子有潮氣或有污物需清理
注意事項：若FDU板受潮，不能上電，以防擊壞電路；修理前要使板子保持清潔狀態，焊接時要注意防止靜電損壞電路板。
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系統結構
本系統設計所要完成的主要功能是電阻電容的在線測試與顯示,總體設計思想為:將電阻電容的參數值轉換成與之成正比關系變化的電壓輸出,經A/D轉換,然后送單片機進行數據處理,最后顯示。硬件電路主要由以下幾個模塊組成Cx/V0轉換電路、Rx/V0轉換電路,信號發生電路、濾波電路、Av/Dv轉換電路、A/D轉換及單片機接口電路、量程自動轉換電路,LCD接口電路。各個模塊關系及系統總體框圖如圖l所示。
系統硬件設計
Rx/V0轉換電路
Rx/v0轉換的原理圖如圖2所示,圖中Rx為待測電阻,R1和R2為Rx兩端旁路的等效電阻,VREE為基準電壓,R1～R3為基準電阻。由開關K來選擇不同的量程?，F以K1閉合為例:由圖可得:
VREF/RR1=-V0/Rx,即V0=-Rx/當K2閉合時:
Cx/V0轉換電路
Cx/V0轉換的原理圖如圖3所示:核心部分C/Vo轉換器采用簡單有源Rc電路,該方法的被測電容C,與激勵源頻率無關,且Cx/V0轉換電路的輸出電壓V0與被測電容Cv為線性關系。該原理構成的電容測試不僅可用于在線電
DC轉換器,可以計算各種復雜波形的真有效值。采用了峰值系數補償,在測量峰值系數高達10的信號時附加誤差僅為1%。頻帶寬度在2V輸入時可達8MHz。在實際應用中唯一的外部調整元件為絕對值平方的平均電容CAV、其影響到求平均值時間、低頻精度、輸出波紋水平及輸出穩定時間。使用前需利用外部調整元件來減小有源整流器的非線性誤差.電路圖如圖6所示。
A/D轉換及單片機接口電路設計
本系統采用的ADC0809是一種8路模擬輸入逐次逼近型A/D轉換器,由于價格適中,與單片機的接口、軟件操作均比較簡單,目前在8位單片機系統中有著廣泛的使用。ADC0809由8路模擬開關。地址鎖存與譯碼器,8位A/D轉換器和三態輸出鎖存緩沖器組成。ADC0809與單片機的接口電路由于接口簡單。在此不再占用篇幅。
量程自動轉換電路設計
在實際應用中,由于模擬開關本身存在一定的壓降,所以實際應用起來較難,所以在這里電路中必須進行一定的補償,采用繼電器作為開關,以控制進行量程轉換。電路原理圖如圖7所示。
LCD接口電路設計
作為測試儀器,顯示是不可或缺的。在本設計中,采用EDMl602模塊以實現單位的LCD顯示。模塊的內部結構主要由LCD顯示屏(LCDPANEL),控制器、列驅動器和偏壓產生電路組成。EDMl602與單片機的接口電路如圖8所示。
系統的軟件設計
該在線測試系統的軟件主程序流程如圖9所示。
