• 配电箱、开关箱有何区别?动力配电箱、照明配电箱有何区别?

    配电箱的应用极为广泛,在任何一个小区或者实验室,我们都能见到配电箱的身影。在配电箱往期文章中,小编对配电箱与控制箱的区别、配电箱的基本概念等均有所阐述。为增进大家对配电箱的认识,本文将介绍配电箱、开关箱以及动力配电箱和照明配电箱的区别。如果你对配电箱具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、开关箱和配电箱的区别 首先,我们来看看配电箱和开关箱之间具有哪些区别,这也是很多人经常弄不清楚的地方。 配电箱是数据上的海量参数,一般是构成低压林按电气接线,要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上,构成低压配电箱。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。 配电箱具有体积小、安装简便,技术性能特殊、位置固定,配置功能独特、不受场地限制,应用比较普遍,操作稳定可靠,空间利用率高,占地少且具有环保效应的特点。 在供电系统中,除了配电箱外,我们还经常会听到开关箱、配电柜、控制箱等字眼。而一些对这几个概念没有清晰了解的朋友容易将它们混淆。下面,我们先来说说配电箱与开关箱的区别。 首先,配电箱是从整体来说,是代指具有分配电能作用的装置,主要分为照明配电箱和动力配电箱。它的作用比较丰富,比如控制用电设备、分配电能、保护过载的线路、短路以及漏电等情况。配电箱一般会被配置在各种需要用电的场所,比如学校、机关、医院、工厂、车间、家庭等。 其次,开关箱是指对成套开关进行控制的箱体,是动力中心和主配电装置。它具体的功能是控制、监视、测量与保护电力线路和主要用电设备,常用在变电站、配电室等地方。 最后,除了具有不同的功能、不同的施工环境以及不同的内部结构外,开关箱和配电箱的外外观尺寸也不同。通常,配电箱的体积较小,可以悬挂在墙壁上,也可以安装在墙体内;而开关箱由于体积较大,只能安装在变电站、配电室内。 二、动力配电箱和照明配电箱的区别 通过上面的介绍,想必大家对配电箱和开关箱的区别已经有所了解。下面,我们再来看看动力配电箱和照明配电箱之间的区别。 动力配电箱和照明配电箱这两种配电箱有什么区别呢? 或者是照明配电箱的上一级配电;虽然两者都是配电系统的终端设备,但由于作用不同,安装的方式也不一样。动力型配电箱的容量要比照明配电箱更大,出现回路也更多。最后,两种配电箱由于容量不同,内部的断路器也不同,箱体体积也会发生差异。 动力配电箱和照明配电箱供电系统中最末端的设备,都属于配电箱中的一种。两者经常被拿来做比较,下面详细的介绍下这两种配电箱的区别。 1、作用不同 前者主要负责动力或动力与照明共同使用方面的供电,比如超出63A等级、非终端配电或者是照明配电箱的上一级配电;而后者主要负责照明方面的供电,比如普通的插座、电动机、照明工具等负荷较小的用电设备。 2、安装方式不同 虽然两者都是配电系统的终端设备,但由于作用不同,安装的方式也不一样。动力配电箱是落地安装,照明配电箱是墙上安装。 3、容量不同 动力型配电箱的容量要比照明配电箱更大,出现回路也更多。但由于现在这两种配电箱的界限越来越不明显,很多时候都无法从容量上将两者区分开来。 4、体积不同 最后,两种配电箱由于容量不同,内部的断路器也不同,箱体体积也会发生差异。通常,动力型配电箱的体积要更大一些。 以上便是此次小编带来的“配电箱”相关内容,通过本文,希望大家对配电箱、开关箱以及动力配电箱和照明配电箱的区别具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-29 关键词: 配电箱 控制箱 指数

  • 室外配电箱规格、安全要求有哪些?配电箱注意事项介绍

    配电箱是生活基础设施,通过配电箱,能够将电力稳定、准确地传送至每户家庭。为增进大家对配电箱的认识,本文将基于3点介绍配电箱:1.室外防水配电箱规格介绍,2.室外防水配电箱安全要求,3.配电箱注意事项。如果你对配电箱具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、室外防水配电箱规格 我们都知道在配电箱的所有分类里面有一种配电箱叫做防水配电箱,有些客户也称为防雨配电箱,其实这类配电箱主要是用于户外的,预防一些恶劣的天气,首先不用说防水配电箱肯定有防尘防水的功能,并且还需要有耐酸耐碱的功能,防护等级要求也特别的高,需要达到IP66。 1、室外防水箱明装单栓箱=800*650*240; 2、室外防水箱暗装单栓箱=800*650*160; 3、室外防水箱明装单栓自救式箱=1600*700*240; 4、室外防水箱暗装单栓自救式箱=1600*700*160; 5、明装双栓箱=1000*700*240; 6、室外防水箱暗装双栓箱=1000*700*160; 7、室外防水箱明装双栓自救式箱=1800*700*240; 8、室外防水箱暗装双栓自救式箱=1800*700*160。 二、室外防水配电箱的安全要求 1、施工现场配电系统应设置室内总配电屏和分配电箱或室外总配电箱和分配电箱分级供 电,各级配电装置的容量应与实际负载匹配。动力、照明应分别设置。 2、户外防水配电箱、开关箱制作安装应满足下列要求: ①配电箱采用铁板或其他防火绝缘材料制作,做到通风、散热、防雨、防火; ②箱内各种电器,应安装在金属或其他绝缘板上(非木质板),并紧固于箱内。金属底板应与箱体作电气连接; ③正常不带电箱体金属外壳,底座等必须接零(地),且通过专用端子连接,并与保护零线接线端子板分设。各电气连接线应采用绝缘导线,接头可靠,不得外露; ④进、出线必须采用橡皮绝缘电缆,进、出线口应设在箱体的下 端面,并加保护圈。进(出)线应做好防水弯,不得承受外力。 3、总配电箱电器额定值、动作整定值,应与分路开关电器的额定值、动作整定值相适应。 并装设总自动开关、漏电保护器和分路自动开关 4、各级配电箱中使用的各种电气元件和漏电保护器应符合国标质量要求 。 5、各级配电箱中的漏电保护器,应合理布置,起到分级、分段保护作用。 三、注意事项 通过上面的介绍,想必大家对室外配电箱的一些事项已经具有了一定的了解。在这部分,小编将为大家介绍配电箱的一些注意事项。 (1)施工用电配电系统应设置总配电箱、分配电箱、开关箱,并按照“总-分-开”顺序作分级设置,并形成“三级配电”模式。 (2)施工用配电系统各配电箱、开关箱的安装位置要合理。总配电箱要尽量靠近变压器或外电源处,以便电源的引入。分配电箱应尽量安装在用电设备或负荷相对集中的中心地带,确保三相负荷保持平衡。开关箱安装的位置应视现场情况和工况尽量靠近其控制的用电设备。 (3)保证临时用电配电系统三相负荷平衡,施工现场的动力用电和照明用电应形成两个用电回路,动力配电箱与照明配电箱应该分别设置。 (4)施工现场所有用电设备必须有各自的专用的开关箱。 (5)各级配电箱的箱体和内部设置必须符合安全规定,开关电器应标明用途,箱体应统一编号。停止使用的配电箱应切断电源,箱门上锁。固定式配电箱应设置围栏,并有防雨防砸措施。 (6)配电箱与配电柜的区别。根据GB/T20641-2006《低压成套开关设备和控制设备空壳体的一般要求》 配电箱一般是家庭用的,而配电柜则多用在集中供电中,比如说工业用电和建筑用电等,配电箱和配电柜都属于成套设备,配电箱属于低压成套设备,配电柜有高压有低压。 以上便是此次小编带来的“配电箱”相关内容,通过本文,希望大家对室外防水配电箱规格、室外防水配电箱的安全要求以及配电箱的注意事项具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-29 关键词: 变压器 室外配电箱 指数

  • 配电箱、配电柜、控制箱分不清?电力配电箱应用介绍!

    配电箱是生活中的常见设备,任一小区、商圈都具有配电箱。对于电工领域的工作者而言,配电箱更是极为熟悉的存在。为增进大家对配电箱的认识,本文将对配电箱和配电柜予以区分,并探讨配电箱和控制箱的区别以及电力配电箱的应用。如果你对配电箱具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、配电箱与配电柜概念上的区分 (1)配电箱 配电箱是一个小型的电源分配箱,内部包含电源开关和保险装置。结构比较简单,多用于终端电源分配。配电箱是供电系统中的最后一级配电设施,一个配电箱可以是一个电源进线和多个供电输出回路,从配电箱引出供电输出回路至各个用电负荷,由于配电箱的体积较小,不能放入大型配电设备,所以配电箱的容量都不大,一般4-8个小负荷用一个配电箱,配电箱布置在供电负荷的中心地带,用电缆或者电线将电送到负荷。 (2)配电柜 配电柜是配电箱的上一级配电设备,其体积较大,其中可以放入较大的电气设备,所以一般作为中等容量负荷的配电设备,包括了配电箱、电动机等,其适用容量在各个工艺领域中有不同,一般在几个千瓦到几十个千瓦。在传统配电箱提供漏电保护和短路保护的基础上,还提供过压保护、打火断电、雷击保护、自动供电、温度保护、功率限定、故障记录、自检功能、学习记忆、移动互联可视化和数字化等功能。 功能上的区分简单地说,分配电能的箱体叫配电箱,配电箱主要用作对用电设备的控制、配电,对线路的过载、短路、漏电起保护作用。配电箱安装在各种场所,如学校、机关、医院、工厂、车间、家庭等,如照明配电箱、动力配电箱等。配电箱体积小,可暗设在墙内,可矗立在地面。 不管是配电箱还是配电柜都是人们日常生活中不可取少的基础设施。现在有些人没有意识到配电箱、配电柜的重要性,随意在上搁置物品,甚至恶意损坏,给配电设施造成不小的损坏,不利于电网电路系统的发展。深圳市舞艺灯光设备有限公司专业生产LED显示屏智能配电柜、PLC远程控制配电柜、多功能卡配电柜、建筑工地施工配电柜、租赁移动租赁配电柜、XL-21系列动力配电柜,GGD低压成套配电柜、各种不锈钢配电箱、配电柜、挂墙式控制式、户外防雨箱、户内配电箱、明装配电箱、暗装配电箱及定做各种非标箱。 二、控制箱与配电箱的区别 控制箱适用开厂矿、企业、商场、宾馆、学校、机场、港口、医院、高层建筑、生活小区等场合,交流50HZ,额定工作电压为交流380V的低压电网系统中,作为动力、照明配电及电动机控制之用,适合室内挂墙、户外落地安装的配电设备。控制箱也适用于交流50HZ,电压500V以下电力系统作为消防水泵控制、潜水泵控制、消防风机控制、风机控制、照明配电控制等使用,控制方式有直接启动控制、星三角降压启动控制、自藕降压启动控制、变频器启动控制、软启动控制等各种控制方式,还可使用隔离开关、熔断器式开关作为隔离分断点。 配电箱是按电气接线要求将开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备组装在封闭或半封闭金属柜中或屏幅上,构成低压配电装置。正常运行时可借助手动或自动开关接通或分断电路。故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数,还可对某些电气参数进行调整,对偏离正常工作状态进行提示或发出信号。常用于各发、配、变电所中。 三、电力配电箱的应用 一个配电系统需要有配电柜、分支配电箱、开关箱等多个部件组成,只有配电箱的运行质量更加可靠,供电系统整体的运行质量才能够得到保证,才能够满足广大居民用户的要求。虽然说目前电力配电箱的使用非常广泛,但在实际运行过程中还是存在着一些不足之处,特别是一些故障的频发出现,给电力系统运行带来了较大的经济损失。 目前配电箱在很多方面都有较为广泛的应用:铁路隧道、大型客运站、火车站的通风装置及照明系统电源控制,信号系统中的双回路切换装置电源控制等在很多电源控制方面,均需要使用到配电箱;大型矿山、施工工地、港口码头等电源控制,必须有配电箱来进行统一控制管理;大型广场、商场、居民住宅楼等同样也离不开配电箱的自动化控制管理。 配电箱供电事故主要有过负荷、外力破坏、污闪、电化学腐蚀、虫害等多种情况,这些供电线路事故有很多都是可以通过相关措施来得以控制的。 以上便是此次小编带来的“配电箱”相关内容,通过本文,希望大家对配电箱、配电柜、控制箱的区别以及配电箱的应用具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-29 关键词: 电力电力系统 配电箱 指数

  • VCSEL激光LiDAR成自动驾驶汽车必备,测试给未来更强保障

    随着激光雷达成为自动驾驶汽车的必备,越来越多的企业加入对激光雷达的新应用开发和对先进技术的追求,核心传感器成为科技企业的战略重地,特别是组成固态车载雷达的主体VCSEL激光LiDAR成为必争之地。新的VCSEL激光LiDAR需求中,即有远程测距的高功率雷达,也有替代红外与超声波等环境感知传感器的普通VCSEL激光LiDAR。 在远程测距方面,超远程测距由于留给自动驾驶的机器判别时间较长,仍然可以采用双摄像头视觉传感器和毫米波LiDAR来完成;在150~250M安全避障距离内,DTOF VCSEL激光LiDAR传感器由于机器计算时间少,硬件反应速度更快,硬件可靠性更高、集成难度更低,体积更小,正在成为行业共同突破的重点。除了可以测距之外,VCSEL激光LiDAR还有“识物”的功能。在近距离的低速强制避障部分,合理布局的DTOF VCSEL激光LiDAR传感器能够快速无盲区地连续生成3D环境地图,是目前理想的无风险避障措施。 对于DTOF VCSEL激光LiDAR传感器,VCSEL在窄脉冲(通常是纳秒量级)情况下的峰值功率、工作电流、工作电压、转化效率、近远场光学特性等参数对于芯片供应商、封装服务商、模组集成商等都非常重要。 从VCSEL阵列测试到吉时利源表、采样电流计 几乎所有现代的激光都由激光二极管产生,这里不得不提到目前光电行业里最炙手可热的名词:VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser)垂直腔面发射激光器,它属于面发射激光器的一种。业界预测VCSEL的产量在未来几年因光通讯、手机3D摄像头、汽车自动驾驶等新兴应用,LiDAR应用呈爆发式增长: 1)类半导体制程可直接在Wafer上完成工艺制作与测试,成本低廉,适于大规模商用。 2)相比边沿发生激光器,VCSEL可集成为2D阵列,适用不同光功率和传输距离的应用。 3)波长稳定,尤其是环境温度对光波长的影响小。 4)光斑窄且圆、阈值电流小,功耗低。 VCSEL和VCSEL阵列,以及各类激光二极管的标准检测有很多重要参数要测量,来表征一个激光器的LIV(光-电流-电压)特性。其中一项是激光器发光功率的测量。依据ANSI美国国家激光安全标准规定,各波长的激光有对应的功率输出上限,以保护人体尤其人眼安全。而近红外光激光应用于3D人脸识别、注视感知,实现真正的大规模商用,使用者的安全是第一要素。因此,VCSEL阵列的光功率测试在Face ID的量产测试中变得至关重要,必不可少。 泰克旗下的Keithley品牌的源表(SMU)和高精度高采样万用表(DMM)是光电行业VCSEL激光器、各类激光二极管、光电二极管、二极管等光学器件的行业测试标准。随着科技的日新月异,新的测试挑战也层出不穷,泰克科技的测试仪器也与时俱进,参与到最先进的未来科技Face ID的测试中。 图:典型的激光器光功率测试原理 使用吉时利的源表和采样电流计搭建标准的激光器光功率测试系统:源表作为精密的电流脉冲源,驱动激光器发出不同波长的激光,激光通过特制的积分球进行收光和光电转换,然后使用采样电流计进行超小电流的快速采样,来精准测算激光器发出的激光功率。经典的测试原理,还要结合测试仪器卓越的性能和指标才能够完成一个复杂而挑战的测试系统的搭建。 柯泰发布基于TOF技术的3D传感VCSEL阵列测试 基于目前无源VCSEL阵列的TR/TF评价性测试的现状,综合考虑测试的通用性、便捷性和可重复性,泰克合作伙伴柯泰测试研制了基于通用驱动器和通用仪器的测试系统。 图:柯泰基于TOF技术的3D传感VCSEL阵列测试系统 使用该测试系统的主要目标场景包括:3D传感模组研发、阵列模组封装测试、3D传感系统厂商来料检测和故障分析、VCSEL芯片性能评估。CTA-LTC1激光器测试台适用于实验室环境,提供了驱动器固定、PD定位、滤光片切换、遮光、电缆连接等多种结构,能快速实现实验环境搭建。其外观尺寸为330mm x 330mm x 600mm(不含支撑脚)。 柯泰测试系统中提供的通用驱动板需要通过细致调谐方可和被测件配合得到最佳TR/TF结果。柯泰测试提供了KTS-TRTF-A01自动测试软件可完成这个细腻而繁琐的工作。基于对测试仪器的专业理解和测试方法的深入分析,柯泰选择最佳的仪表组合,并辅以细致的触发方式、采样方式和测量参数设置,让用户仅需提供工作点相关扫描范围,软件即可将最佳工作点推荐值以列表方式呈现。 DTOF系统的VCSEL窄脉冲LIV和近远场测试 柯泰测试结合产业界需求和自身知识经验,推出了指标领先的窄脉冲测试方案,覆盖窄脉冲LIV、近场光学测试和远场光学测试。 这一系统的主要目标场景包括: ● VCSEL芯片性能评估和压力测试 ● 阵列模组封装测试 ● 3D传感模组研发 ● 3D传感系统厂商来料检测和故障分析 测试系统的主要特点: ● 使用定制的测试治具,实现非破坏性的快速测试; ● 使用通用测试仪器,测试条件可控性和重复性优于传统定制系统,系统中的仪器亦可在其它测试中使用,通用性好; ● 集成测试台,提高系统搭建效率; ● 一键式自动化测试软件,自动扫描工作点,提高工作效率; ● 可根据需要替换测试系统组件,从而实现更高的测试要求。 图:窄脉冲LIV压力测试示例 图:近场测试 图:远场测试 关于柯泰测试 柯泰测试(Cotest)专注于电子仪器和测试技术领域,是泰克公司授权经销商和泰克方案提供商。 关于泰克科技 泰克公司总部位于美国俄勒冈州毕佛顿市,致力提供创新、精确、操作简便的测试、测量和监测解决方案,解决各种问题,释放洞察力,推动创新能力。70多年来,泰克一直走在数字时代前沿。2010年吉时利加入了泰克公司,泰克与吉时利已经形成了一个有机整体,为材料科学前沿研究以及新技术的发展提供核心助力。 欢迎加入我们的创新之旅,敬请登录:tek.com.cn

    时间:2021-07-28 关键词: 自动驾驶 激光雷达 VCSEL LiDAR

  • 一场暴雨,聚焦电力系统!这些电力系统知识你都了解吗?

    电力系统的运行保障了用电,对于电力系统,大家应当有所了解。因为,电力系统是与我们的生活息息相关的系统之一。为增进大家对电力系统的认识,本文将对电力系统的基本概念、电力系统的紧急状态、电力系统的负荷预测、能源布局等内容予以阐述。如果你对电力系统具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、电力系统基本概念 电力系统——是由发电厂、变电所、输电线、配电系统及负荷组成的。是现代社会中最重要、最庞杂的工程系统之一。 电力网——是由变压器、电力线路等变换、输送、分配电能设备所组成的部分。 动力系统——在电力系统的基础上,把发电厂的动力部分(例如火力发电厂的锅炉、汽轮机和水力发电厂的水库、水轮机以及核动力发电厂的反应堆等)包含在内的系统。 总装机容量——指该系统中实际安装的发电机组额定有功功率的总和,以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)为单位计。 年发电量——指该系统中所有发电机组全年实际发出电能的总和,以千瓦时(kWh)、兆瓦时(MWh)、吉瓦时(GWh)为单位计。 最大负荷——指规定时间内,电力系统总有功负荷的最大值,以千瓦(kW)、兆瓦(MW)、吉瓦(GW)为单位计。 额定频率——按国家标准规定,我国所有交流电力系统的额定频率为50Hz。 最高电压等级——是指该系统中最高的电压等级电力线路的额定电压。 二、电力系统紧急状态 指正常状态的电力系统受到干扰后,一些快速的保护和控制已经起作用,但系统中某些枢纽点的电压仍偏移,超过了允许范围;或某些元件的负荷超过了安全限制,使系统处于危机状况。紧急状态下的电力系统,应尽快采用各种校正控制和稳定控制措施,使系统恢复到正常状态。如果无效,就应按照对用户影响最小的原则,采取紧急控制措施,使系统进入恢复状态。这类措施包括使系统解列(即整个系统分解为若干局部系统,其中某些局部系统不能正常供电)和切除部分负荷(此时系统尚未解列,但不能满足全部负荷要求,只得去掉部分负荷)。在这种情况下再采取恢复控制措施,使系统返回正常运行状态。 三、电力系统负荷预测 是制订电力系统规划的重要基础。它要求预先估算规划期间各年需要的总电能和最大负荷,并预测各负荷点的地理位置。预测方法有按照地区、用途(工业、农业、交通、市政、民用等)累计的方法和宏观估算方法。后者就是考虑电力负荷与国民生产总值的关系,电力负荷增长率与经济增长率的关系,按时间序列由历史数据估算出规划期间电力负荷的增长。由于负荷预测中不确定因素很多,因此,往往需采用多种方法互相校核,最后由规划者作出决策。 四、电力系统能源布局 可用于发电的一次能源主要有河流的水力、化石燃料(煤、石油、天然气)和核燃料等。一次能源的规划决定于各种能源的储量及开发条件。 水力资源属再生能源,一般讲具有发电成本低的特点,但建造周期长。水力资源和大型水利枢纽的开发方案是发电、灌溉、航运、水土保持及生态环境效益综合平衡的结果。许多国家的电力系统在发展初期是优先发展水电,形成“水主火从”的局面。20世纪50年代末,发达国家中条件较好的水力资源已经充分开发,逐渐转为“火主水从”的局面。在火电开发中,以煤为燃料占主要地位。发达国家用于发电的煤炭约占煤炭总消费量的50%以上。利用天然气和石油为燃料的火电厂也占一定比例。70年代世界性石油危机后,以核燃料为动力的发电站得到了较快的发展。 以上便是此次小编带来的“电力系统”相关内容,通过本文,希望大家对电力系统的基本概念、电力系统的紧急状态、电力系统的负荷预测、能源布局等内容具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-28 关键词: 电力系统 变压器 指数

  • 深入理解电力系统,电力系统是如何进行研发的?

    电力系统的重要性不言而喻,在电力系统的保障下,居民每天的生活用电才能得到保障。上篇文章中,小编对电力系统的运行、电力系统的电源规划有所阐述。为增进大家对电力系统的认识,本文将对电力系统的研究开发予以介绍。如果你对电力系统具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 电力系统的发展是研究开发与生产实践相互推动、密切结合的过程,是电工理论、电工技术以及有关科学技术和材料、工艺、制造等共同进步的集中反映。电力系统的研究与开发,还在不同程度上直接或间接地对于信息、控制和系统理论以及计算技术起了推动作用。反过来,这些科学技术的进步又推动着电力系统现代化水平的日益提高。 大型电力系统是现代社会物质生产部门中空间跨度最大、时间协调要求严格、层次分工非常复杂的实体系统。它不仅耗资大,费时长,而且对国民经济的影响极大。所以制订电力系统规划必须注意其科学性、预见性。要根据历史数据和规划期间的电力负荷增长趋势做好电力负荷预测。在此基础上按照能源布局制订好电源规划、电网规划、网络互联规划、配电规划等。电力系统的规划问题需要在时间上展开,从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具整数变量的非线性问题,需利用系统工程的方法和先进的计算技术。 从19世纪末到20世纪20、30年代,交流电路的理论、三相交流输电理论、分析三相交流系统的不平衡运行状态的对称分量法、电力系统潮流计算、短路电流计算、同步电机振荡过程和电力系统稳定性分析、流动波理论和电力系统过电压分析等均已成熟,形成了电力系统分析的理论基础。随着系统规模的增大,人工计算已经远远不能适应要求,从而促进了专用模拟计算工具的研制。20世纪20年代,美国麻省理工学院电机系首次研制成功机械式模拟计算机──微分仪,后来改进成为电子管、继电器式模拟计算机,以后又研制成直流计算台和网络分析仪,成为电力系统研究的有力工具。50年代以来,电子计算机技术的发展和应用,使大规模电力系统的精确、快速计算得以实现,从而使电力系统分析的理论和方法进入一个崭新的阶段。 电力系统是一个庞大而复杂的大系统,它的规划问题还需要在时间上展开,从多种可行方案中进行优选。这是一个多约束条件的具有整数变量的非线性问题,远非人工计算所能及。60年代以来出现的系统工程理论,以及计算技术的发展,为电力系统规划提供了有力的工具。 在电力系统的主体结构方面,燃料、动力、发电、输变电、负荷等各个环节的研究开发,大大提高了电力系统的整体功能。高电压技术的进步,各种超高压输变电设备的研制成功,电晕放电与长间隙放电特性的研究等,为实现超高压输电奠定了基础。新型超高压、大容量断路器以及气体绝缘全封闭式组合电器,其额定切断电流已达100千安, 全开断时间由早期的数十个工频周波缩短到1~2个周波,大大提高了对电网的控制能力,并且降低了过电压水平。依靠电力电子技术的进步实现了超高压直流输电。由电力电子器件组成的各种动力负荷,为节约用电提供了新的技术装备 。 超导电技术的成就展示了电力系统的新前景。30万千瓦超导发电机已经投入试运行,并且还继续研制容量为百万千瓦级的超导发电机。超导材料性能的改进会使超导输电成为可能。利用超导线圈可研制超导储能装置。动力蓄电池和燃料电池等新型电源设备均已有千瓦级的产品处于试运行阶段,并正逐步进入工业应用,这些研究课题有可能实现电能储存和建立分散、独立的电源,从而引起电力系统的重大变革。 在各工业部门中,电力系统是规模最大、层次很复杂、实时性要求严格的实体系统。无论是系统规划和基本建设,还是系统运行和经营管理,都为系统工程、信息与控制的理论和技术的应用开拓了广阔的园地,并促进了这些理论、技术的发展。针对电力系统的特点,60年代以来在电力系统运行的安全分析与管理中,在电力系统规划和设计中,都广泛引入了系统工程方法,包括可靠性分析及各种优化方法。电子技术、计算机技术和信息技术的进步,使电力系统监控与调度自动化发展到一个新的阶段,并在理论上和技术上继续提出新的研究课题。 以上便是此次小编带来的“电力系统”相关内容,通过本文,希望大家对电力系统研发具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-28 关键词: 电力系统 特高压输电 指数

  • 电力系统是如何运行的?电力系统电源规划介绍

    电力系统是国民生活的基础,如果电力系统瘫痪,生活将陷入一片黑暗。正如此次河南大雨,新乡进入了短时间的断电状态。为增进大家对电力系统的认识,本文将对电力系统的运行、电力系统的电源规划予以介绍。如果你对电力系统具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、电力系统运行 指系统的所有组成环节都处于执行其功能的状态。电力系统的基本要求是保证安全可靠地向用户供应质量合格、价格便宜的电能。所谓质量合格,就是指电压、频率、正弦波形这 3个主要参量都必须处于规定的范围内。电力系统的规划、设计和工程实施虽为实现上述要求提供了必要的物质条件,但最终的实现则决定于电力系统的运行。实践表明,具有良好物质条件的电力系统也会因运行失误造成严重的后果。例如,1977年7月13日,美国纽约市的电力系统遭受雷击,由于保护装置未能正确动作,调度中心掌握实时信息不足等原因,致使事故扩大,造成系统瓦解,全市停电。事故发生及处理前后延续25小时,影响到900万居民供电。据美国能源部最保守的估计,这一事故造成的直接和间接损失达3.5亿美元。60~70年代,世界范围内多次发生大规模停电事故,促使人们更加关注提高电力系统的运行质量,完善调度自动化水平。 电力系统的运行常用运行状态来描述,主要分为正常状态和异常状态。正常状态又分为安全状态和警戒状态,异常状态又分为紧急状态和恢复状态。电力系统运行包括了所有这些状态及其相互间的转移。 各种运行状态之间的转移,需通过控制手段来实现,如预防性控制,校正控制和稳定控制,紧急控制,恢复控制等。这些统称为安全控制 。 电力系统在保证电能质量、安全可靠供电的前提下,还应实现经济运行,即努力调整负荷曲线,提高设备利用率,合理利用各种动力资源,降低煤耗、厂用电和网络损耗,以取得最佳经济效益。 安全状态 :指电力系统的频率、各点的电压、各元件的负荷均处于规定的允许值范围,并且,当系统由于负荷变动或出现故障而引起扰动时,仍不致脱离正常运行状态。由于电能的发、输、用在任何瞬间都必须保证平衡,而用电负荷又是随时变化的,因此,安全状态实际上是一种动态平衡,必须通过正常的调整控制(包括频率和电压──即有功和无功调整)才能得以保持。 警戒状态 :指系统整体仍处于安全规定的范围,但个别元件或局部网络的运行参数已临近安全范围的阈值。一旦发生扰动,就会使系统脱离正常状态而进入紧急状态。处于警戒状态时,应采取预防控制措施使之返回安全状态。 二、电力系统电源规划 主要是根据各种发电方式的特性和资源条件,决定增加何种形式的电站(水电、火电、核电等),以及发电机组的容量与台数。承担基荷为主的电站,因其利用率较高,宜选用适合长期运行的高效率机组,如核电机组和大容量、高参数火电机组等,以降低燃料费用。承担峰荷为主的电站,因其年利用率低,宜选用启动时间短、能适应负荷变化而投资较低的机组,如燃汽轮机组等。至于水电机组,在丰水期应尽量满发,承担系统基荷;在枯水期因水量有限而带峰荷。 由于水电机组的造价仅占水电站总投资的一小部分,近年来多倾向于在水电站中适当增加超过保证出力的装机容量(即加大装机容量的逾量),以避免弃水或减少弃水。对有条件的水电站,世界各国均致力发展抽水蓄能机组,即系统低谷负荷时,利用火电厂的多余电能进行抽水蓄能;当系统高峰负荷时,再利用抽蓄的水能发电。尽管抽水-蓄能-发电的总效率仅2/3,但从总体考虑,安装抽水蓄能机组比建造调峰机组还是经济,尤其对调峰容量不足的系统更是如此。 电网规划,即在已确定的电源点和负荷点的前提下,合理选择输电电压等级,确定网络结构及输电线路的输送容量,然后对系统的稳定性、可靠性和无功平衡等进行校核。 以上便是此次小编带来的“电力系统”相关内容,通过本文,希望大家对电力系统运行、电力系统电源规划具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-28 关键词: 电力系统 预防性控制 指数

  • 流式细胞分析仪硬件设计方案

    细胞治疗是未来医学的三大支柱之一,全球流式细胞仪市场正以健康的速度增长。根据市场研究报告,预计2022年全球流式细胞仪的市场将达到70亿美元。本次我们通过技术型分销商Excelpoint世健邀请到行业资深工程师钱工来分享他的实战经验——流式细胞分析仪硬件设计方案。 1. 概述 流式细胞分析仪是利用流式细胞技术进行单细胞定量分析和分选的医用体外诊断设备。流式细胞技术是免疫细胞化学技术、流体力学技术、激光光学、电子和计算科学等综合的高技术产物。流式细胞分析仪主要由光学系统、液路系统、信号检测系统、数据传输分析系统等组成,具有高速、高精度、高准确性等优点,是当代最先进的细胞定量分析仪器。 2. 硬件层面的设计考虑及要点 流式细胞分析仪系统集成较复杂,包括流体控制系统(控制样本移动及废液排放)、光学系统(光源及光信号接收检测)、电信号处理系统(光电信号转换及电信号滤波放大)、环境监测及控制系统(监测温湿度、压力等并进行相应控制)、电源管理系统(各电路子模块供电)、数据处理系统(运行算法分析数据)等。 2.1. 基于流式细胞分析仪系统特性,以下是必须考虑的设计要点: (1)高速高精度模拟信号处理 (2)温度控制对于细胞和测量极为重要 (3)高精度自动控制(温度、液位、机械动作等) 2.2. 模拟电信号处理系统硬件设计要点 (1)流压转换的跨阻放大器需要低偏置电流、高输入阻抗、低噪声、低失调运算放大器 (2)高速、高精度、同步采样ADC (3)低噪声且稳定的高PSRR电源 (4)低噪声且动态可调的激光恒流源 2.3. 环境监测系统硬件设计要点 (1)高精度温度采集器件 (2)稳定高效的加热/制冷控制器 (5)精确的液位测量器件 3. 硬件方案设计细化 3.1. 模拟电信号处理系统 3.1.1. 主信号链硬件方案 激光入射细胞鞘流通道,散射光分别由不同角度的3个PD接收。光电流经过流压转换,程控放大,再由ADC采集。由于3路信号同步并且采样速率高,因此需要选用高速并行ADC,并且由FPGA来控制,实现高速并行同步采集。 主要器件选型表 3.1.2. 低噪声且动态可调的激光恒流源硬件方案 通用运放AD8542加N沟道MOS管构成恒流源,驱动激光管。利用激光器自带的PD反馈,实时调节恒利源电流,使激光输出稳定。通过可调电阻RP1还可以手动调节恒流源电流来控制激光功率。 3.2. 环境监测系统 3.2.1. 温控系统 温控系统分为制冷及加热两部分,制冷部件用于存储试剂,加热部件用于检测组件的保温(恒温37℃)。基于帕尔贴的特性,加热制冷都可以应用(只需交换电流方向)。本方案选用ADI公司单芯片方案(ADN8834): (1)内置低内阻H桥 (2)内置TEC电压电流检测电路 (3)可驱动NTC和RTD温度传感器 (4)内置两个高性能运放可用于温度设置 (5)可独立设置TEC制冷和加热电流限值 (6)内置2.5V高精度参考源 恒温制热方案 数控温度可调的制冷方案 内置运放2反向端与输出端直连构成跟随器,同相端用DAC控制,用于温度调节。内置运放1外接NTC用于测温,运放1输出端信号给ADC,构成温度闭环,可以实现数字PID来实时调节制冷温度。 3.2.2. 液位检测方案     液位检测方法较多,本方案选用业界较流行的电容传感方式。选用ADI公司的电容传感器AD7745: (1)内置24位Σ-Δ型ADC (2)精度:4 fF (3)数据更新率:10 Hz to 90 Hz (4)I2C数字接口

    时间:2021-07-28 关键词: 世健 流式细胞分析仪 细胞治疗

  • 什么是工业节电器?电表节电器如何达到节电?

    节电器是为节省能源而产生的,通过节电器的使用,我们能够在一定程度上节约用电。因此,节电器在诸多行业、诸多领域均有所运用。为增进大家对节电器的认识,本文将对工业节电器、电表节电器予以介绍。如果你对节电器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、关于工业节电器你了解多少 要说出工业节电器的节电原理,全部的我说不完,因为工业节电器的种类说真的是挺多的。我举几个例子吧: 高压电机节电设备高压电机节电系统以高压变频器为基础,高压变频采用功率单元串联技术,直接输出6kV、10kV电压。由于采用功率单元串联而非功率器件的直接串联,因此解决了器件耐压的问题。主控部分采用DSP+FPGA(即现场可编程门阵列)+PLC的大规模高速集成数字电路控制模式,高速运算可以实现实时精确电机控制,达到了兼顾高性能和高可靠性的目的。核心控制算法采用空间矢量PWM控制算法,有效提高了直流电压利用率,FPGA实现功率单元脉冲分配算法,实时快速地驱动功率单元,保证所有单元等功率输出。 注塑机节电器注塑机的电能消耗主要表现在以下几个部分: 1- 液压系统油泵的电能消耗; 2- 加热器的电能消耗; 3- 循环冷却水泵的电能消耗。 其中液压油泵的用电量占整个注塑机用电量的80%以上,所以降低其耗电量是注塑机节能的关键。注塑机在合模、锁模、射胶、冷却、保压、开模等阶段所需压力和流量都是变化的,当注塑机的油量需求发生变化时,由设在油泵出口的溢流阀来调节负载压力和流量,而电机的输出功率不变,因而造成能量浪费。 ZK-ZSJ注塑机节电系统采用闭环控制,通过传感器检测注塑机的压力和流量信号,自动调节油泵电机转速,使供油量与注塑机需求一致(即降低输出功率),达到节能的目的。 空压机节电系统ZK-KYJ空压机节电系统针对传统空压机供气控制方式存在的诸多问题,应用智能节电保护系统进行恒压供气控制。采用这一方案时,我们可以把管网压力作为控制对象,压力变送器YB将储气罐的压力P转变为电信号送给PID智能调节器,与压力设定值P0作比较,并根据差值的大小按既定的PID控制模式进行运算,产生控制信号送智能节电保护系统,通过系统控制电机的输出功率,从而使实际压力P始终接近设定压力P0。同时,该方案可增加市电与节电切换功能,并保留原有的控制和保护系统,另外,采用该方案后,空压机电机从静止到旋转工作可由节电系统实现软启动,避免了启动冲击电流和启动给空压机带来的机械冲击。 二、电表节电器节电原理 瞬流及其危害 瞬流的主要特点是超高压、瞬时、高频。试验表明,瞬时电压一般高出正常电压5~10 倍,最高时可达到数万倍。由于瞬流的产生时间非常短,它甚至可以在亿分之一秒的时间内完成全过程,所以对它进行抑制非常困难。另外,瞬流的活动相当频繁,即产生的频率特别高。瞬流的产生会影响设备的安全运行,瞬流造成的危害主要有以下几方面: (1) 降低系统效率。 试验证明,瞬流使用电系统的效率下降30 %以上。瞬流对开关,接触元件、绕线半导体器件等产生很大的冲击,使电机、灯光等用电设备效率下降。而且,由于长期的瞬流冲击,使接触器件产生氧化层,在电机上的接触器若产生氧化层阻抗1Ω ,则电机效率损失13 %。如在一条120V、15A 的电路中瞬流发生频次为4 万个/小时, 持续时间为100 微秒,则线路损耗增加8105 %。 (2) 电机温度升高。 电机的温升主要是由于瞬流使电感性负载电流损失增加和铜损提高而造成的。试验证明,800 次/ 秒的振荡型瞬流使铁芯材料的能耗由0.104W/ h 提高到3W/ h , 能耗增加67 %。由于瞬 流高压的冲击,多余的电能转变为热能,使电机运行温度升高,电机温度升高1 ℃,约增耗4 %的电能。 (3) 使电表转速加快。 驱动电表的力矩,取决于电路中的电压与电流的大小,由于瞬流为突发式过压,会导致力矩突然变化,从而导致电表转速加快。通过试验表明,瞬流使表针跳跃式的转快,产生过度计量,最高幅度可达30 %。 以上便是此次小编带来的“节电器”相关内容,通过本文,希望大家对工业节电器、电表节电器具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-27 关键词: 工业节电器 电表节电器 指数

  • 通过实力了解节电器,衣车节电器详细阐述

    节电器在各行中均有所应用,通过节电器,可以产生节能效果。在往期继电器相关文章中,小编对节电器、节电器原理、节电器启用等内容有所阐述。为增进大家对节电器的认识,本文将为大家带来节电器实例。如果你对节电器具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 制衣工厂的工人平时一上班就打开衣车电机的电源开始工作,直到下班才关掉衣车电源。实际上在生产过程中,工人有很大一部分时间是在整理待缝纫的布料,这时电机处于空转(衣车机械部分不动作也就是不需要电能做功),消耗着大量的无功功率(电机是感性负载)。为此,我设想能否有一种装置可以在工人踩下踏板(合上电动机与衣车机械部分正式工作,也就是电能正式转成机械能)的时候才送电,当工人停下来整理的时候暂停或者减少电机供电。经过一段时间的思考和研制,做出了本文介绍的衣车节电器。 电路原理衣车节电器电原理图如图所示: 1.接通电源电动机空载启动: 220V市电火线L接电动机M与电流互感器T1串联,经全桥整流堆VD1接双向晶闸管VS,再回到市电火线N形成工作回路.电机启动时,加在全桥整流堆上的电压为全压。全桥整流后,在晶闸管两端施加脉动直流电压,经电阻R3降压后为单结晶体管提供工作电压。作为典型的RC张弛振荡器,可变电阻“R”由晶体管VT1构成,C2的充放电频率决定输出脉冲的宽度,从而控制晶闸管的导通角,即控制输出电压。 VT1的基极控制电压来自电流互感器,所以电机启动时电流大,通过T1输出的电压也高,晶体管导通增加(类似于RC电路中的R电阻减小,而C充电时间减少。),单结晶体管BT33输出正电平触发晶闸管完全导通(此时VS从电路看短路,电路由一半RS808组成在交流电源的正半周,在负半周由另一半电路组成单相电路(交流电机提供工作电压),此时电机全压启动。 2.电动机启动后空载时的稳态: 电机启动后,空载总回路电流逐渐减小,使变压器感应电压偏低,晶体管导通降低,BT33充放电减慢,输出脉冲为弛张振荡器变窄,晶闸管导通角减小 ,电机两端电压下降。当电机两端电压降低时,全桥VD1整流后的电压升高。振荡器工作电压增加,输出脉冲变宽,晶闸管导通增加,电机转速增加。当达到额定转速时,总电路电流下降,T1变压器输出电压下降,电机转速下降,整个过程从头开始。最后,电机两端的电压稳定在185V左右,总电路电流稳定在0.6A到0.8A之间。此时进入节能状态(缝纫机电机为单相250W,额定电流1.9A,空载电流约等于不加节能装置时的额定电流)。 3.工人踩下踏板(即合上电动机的离合片,电动机输出动力至衣车机头,驱动衣车做功)正常使用衣车缝纫衣服。电动机转速下降,总回路电流上升,经T1感应的电压升高,三极管导通增加,振荡器输出脉冲宽度变宽,晶闸管导通增加,电动机两端电压增加,电动机转速很快上升至额定值,电动机输出正常工作的功率。只要工人一放松踏板,离合器一分开,电动机空载电流瞬间减小,电动机的总回路电流迅速减少,又处于节能供电状态。 4.将此节能器串接入电机回路,极其简单。使用过程中,如果指示灯VD3亮了,表示保险丝烧断,需检查维护。 在电机电源处剪断后串人节电器就行(实际安装在整个回路的任意一处串入都能达到节能效果)。 节能效果将一台衣车不装节能器,一台安装节能器,两台衣车分别安装一个单相电度表,经过几天时间的测试,结果表明安装此节能装置的电动机约节电30%~50%。 以上便是此次小编带来的“节电器”相关内容,通过本文,希望大家对衣车节电器具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-27 关键词: 电动机 节电器 指数

  • 什么是节电器启用?如何安装节电器?一网打尽!

    节电器是生活利器之一,通过节电器,能够在一定程度上节省电量的使用。为增进大家对节电器的认识,本文将基于2点介绍节电器:1.什么是节电器启用?2.节电器如何安装。如果你对节电器的相关内容具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、什么是节电器启用 你可以将“节电器启用”简单的理解为“电瓶电量不足”。怎么解决?当然是启动车辆给电瓶充电喽。另外,熄火用电(听歌、看电影、手机充电等等)可不是什么好习惯,最直接的后果就是损伤电瓶。车载电瓶可不比手机电池的性能和灵活性,它在设计时主要是用来满足车辆启动以及在着车充电中使用的,不是充满电让你跟手机电池一样熄火使用的。因此,经常熄火用电会直接导致车载电瓶寿命缩短,若果严重亏电,更会导致下次无法打火启动发动机。 汽车上会有各种各样的电子元件,这些电子元件都需要用电,他们唯一的供电来源就是汽车的车载蓄电池。当汽车蓄电池没有电或者电量过低时,汽车仪表盘就会显示节电器启用,这时候连发动点火都无法完成,这项功能就是为了保护车载蓄电池中的剩余电量足够支持车辆的基本运行而设置。 汽车上使用的各种电子元件,比如车灯,雨刮器,中控屏等,它们都有唯一一个供电来源就是车载蓄电池。当汽车节电器功能启用时,车载电脑会根据情况,限制车辆上部分用电器的功能使用,比如耗电量较大的车载空调。通常只需发动车辆,正常行驶一段时间,让电机为蓄电池补充足够的电量之后即可恢复正常。 如果是因为蓄电池老化而导致,请务必及时更换。蓄电池电量不足,因此后窗除雾功能、后视镜加热功能、加热型座椅、车内鼓风机会自动关闭。如果电瓶超过两年,可测下电压,低于12V则需要更换了。 二、节电器怎么安装 小编来教你节电器怎么安装,希望能够为你带来帮助。 a.无声节电器应与适用的交流接触器型号和规格匹配使用,并按使用说明书提供的控制线路接线。 b.应注意无声节电器是否规定要求对接触器的常闭触点进行调整。在一般情况下,对于额定电流超过250A的交流接触器,其常闭辅助触点要进行调整,才能确保可靠动作。即将接触器的衔铁用力压到完全吸合位置,调整常闭辅助触点的开距为2.5~3mm即可。 c.无声节电器应尽量靠近配用的交流接触器安装。接好线后,应在空载情况下试操作交流接触器,如发现接触器不能可靠吸合时,则应立即切断无声节电器的电源进行检查,否则会烧坏无声节电器的元器件或接触器的线圈。 d.无声节电器在运行中出现故障时,对于带有转换为交流操作转换装置的无声节电器,应当先切断控制电源,然后再将转换开关扳到交流操作位置才能投入运行,切不可带电进行转换。 e.检修电容器式无声节电器时,如其电容器没有带放电电阻,则应先将电容器放电,以确保检修时的人身安全。f.变压器式无声节电器,虽然变压器二次电压较低,但在结构上一次与二次有一端是连通的,因此二次输出端仍带有高电压,要特别注意以防触电。 g.电流互感器式无声节电器在安装和维修时,要特别注意检查二次输出端不允许开路,否则会有高电压,易造成触电事故。h.当无声节电器经过维修后,应空载试操作数次,检查是否正常。对于额定电流大的交流接触器,若无声节电器有故障时转换为交流操作的转换装置,则应对比一下无声节电器运行和原交流操作两种情况下接触器的闭合速度和响声,若相差太大,则可适当地调整常闭辅助触点或无声节电器的参数,使两种情况下的闭合速度和响声相近,这样有利于防止接触器主触点的过度磨损或熔焊。若条件许可,应采用调压器检验无声节电器能否在80%额定电压下使接触器连续可靠地闭合l0次以上。 以上便是此次小编带来的“节电器”相关内容,通过本文,希望大家对节电器启动、节电器的安装具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-27 关键词: 节电器 高频谐波 指数

  • 数学系小仙女不写代码求“破圈”,一年把华为这个社区做火了

    “破圈”的开源人时间倒回到五年前,从数学系毕业的我,选择了成为一名程序员。一边认真写代码,一边在博客园网站上记录写代码的点滴和对算法的理解,日子充实而快乐。从一开始的Python到Spark,再到机器学习、深度学习、框架使用经验分享等,在做程序员的三年时间里,我陆续写了100多篇博客,收获了500万余次的博客访问量。我沉浸在与读者邮件来往的一问一答中,沉浸在与同行互动碰撞而不断冒出的新想法中,沉浸在把看起来高深艰涩的技术用通俗易懂的方法分享出来的过程中,这一切让我体会到了与人分享、为人解疑的快乐。这份快乐也让我感觉工作的意义不再是单一的,而是多维的。于是有一天我问自己:在代码之外,我还能有别的圈子可以突破吗?跨界需要“无知者无畏”的勇气2019年,一次偶然的机会,有人问我愿意做“技术布道师”吗?技术布道师是以布道的角色进行技术宣讲,让开发者能够迅速对这类技术产生兴趣,并愿意体验学习相关的技术产品。这不就是我一直以来在做而且想继续做的事情吗?于是,经过深思熟虑后,我决定从编码到布道的“跨界”,成为一名“深度学习布道师”,也因此与华为结缘,并于2020年4月入职计算产品线的计算开源开发与运营部,负责华为全场景AI计算框架MindSpore的开源社区运营。从互联网公司到华为,从深度学习布道师到开源社区运营,从对成熟产品的推广到对全新开源框架运营,我把自己的职业边界又向外扩展了一圈。AI计算框架相当于是AI领域的入口,几乎所有的开发者在踏入AI领域时都需要选择一个框架来进行学习和工作。深度学习框架,可以说是AI领域中的“操作系统”,每个厂商都希望能把握住这一流量入口,以此达到AI领域的主导地位。2020年3月28日,华为面向业界开源MindSpore。MindSpore的定位是端边云全场景按需协同的华为自研AI计算框架,提供全场景统一API(应用接口),为全场景AI的模型开发、模型运行、模型部署提供端到端能力。目前大家接触过的图像识别、目标检测、情感分析等各种贴近生活的AI应用,都可以基于MindSpore框架来实现。我们希望它能成为国产深度学习框架中的头部框架,领先全国,乃至全球。我进来的时候,正是MindSpore开源刚一周,我得以有机会和团队成员一起制定出一整套运营打法。我们把首年目标定为,下载量突破10万次,开发者数量突破8万人。然而,理想很丰满,现实很骨感。撇开几乎已经二分天下的TensorFlow和Pytorch不说,国内的开源框架也在2020年3月扎堆似地冒出。对于后来者的我们来说,简直是群雄环伺,竞争非常激烈。通常来说,一个开源运营团队包括产品、渠道、活动、内容、教育、企业、用户运营等多种角色,至少10人。业界大多数运营团队基本是30余人的规模。而我们,只有5个人,而且预算有限。怀着大干一场的雄心来到华为的我,心里一度感觉被“忽悠”了。因为人手不够,我们差不多一个顶仨,忙到飞起,根本没有时间自怨自艾。入职的头两个月,为了交付好手头的工作以及制定运营年度工作规划,几乎每天只睡四五个小时,最夸张的是有一周,各种事情赶到一块儿,总共只睡了五六个小时。也许正是因为这种压力,逼出了我心底里的“倔”劲儿,自己一定要有所突破。一分钟短视频的诞生从加入计算开源开发与运营部的MindSpore运营团队开始,我脑海里的两个小人儿就一直在不停“打架”:“如何能用最快的方式,让最多的用户了解和体验华为开源MindSpore?”“写技术文章、去各种会议上做技术宣讲,大家都是这么干的。”“不行,这样效率太低了。图文的红利期已经过去了,现在技术文章的阅读量大不如前了。”“那怎么办?如果不是技术产品,其它产品现在都怎么做推广?”“短视频可以吗?”“1分钟短视频吗?”“对,用1分钟的时间,选取用户工作、生活中的场景,结合用户的痛点,把每个月迭代发布的版本的新特性,设定一个关键主题,以故事的形式让用户体验我们版本更新的最大亮点。”“这是不是太大胆了,之前都是纯技术性视频,还没有做这种故事性主题的。”“谁说技术圈就一定是枯燥、小众?用户是有情感的,用故事让用户和我们的产品产生共鸣,一定能以最快的方式建立MindSpore的品牌知名度。”思路有了,我和团队小伙伴决定一试身手。我们希望借着2020年6月30日发布0.5-beta版本的机会,让小视频“出圈”。然而,主题却迟迟定不下来。我和主管黄之鹏每次吃完午饭后围着食堂不停地讨论,走了一圈又一圈,时间过去一天又一天,可一直到6月28日连个完整的剧本都还没有。时间紧迫,领导有点妥协:“要不咱们就做一个保底的纯技术性视频吧。”我也不知道哪来的勇气,坚定地说:“不行!“也许正印证了那句:没有退路才是胜利之路。当晚,我梳理了一个故事大纲。“刚毕业的研发工程师,在MindSpore的助力下,完美交付了原本不可能完成的模型训练任务“。我们希望向大众传递出MindSpore的调性,这是一个关注开发者需求,解决开发者痛点,性能有绝对优势的AI计算框架。6月29日一大早,我拉着组员何芦微和刘烨东去了天安云谷、坂田基地B区拍摄。没有成型的故事细节,就按故事大纲取材。晚上跟大家一起梳理素材,故事的轮廓愈加清晰。剪辑到片尾时,抬头看到6月30日初升的太阳,我抓起相机把这一刻定格,作为我的第一支短视频作品的收尾。当天,我们发布了视频,24小时内达到10万 的播放量,点赞数超5000,登上微博科技日榜Top23。(通常来说,微博上24小时内视频播放量达到2000以上才能进入热门视频日榜Top100)作为AI圈内第一家使用1分钟版本特性短视频的技术公司,不仅较快、较低成本地吸引了用户的关注,也让大众对MindSpore有了初步的认知。虽然初战告捷,但对于从零开始学习视频剪辑的我,可谓是“摸着石头过河”。一边学习一边应用,起初比较耗时间,几乎每次都是通宵剪辑,于是我给自己定了一个小目标:“争取这次能比上次早睡一个小时。”而每次视频发布后,才是最紧张的时刻,心情也会跟着每天播放量的起落而摇摆不定。在一次又一次的复盘、总结、改进的微循环中,我们的播放量保持稳中有升的趋势。截止到2021年3月,整体视频播放量已达50万次,并多次登上微博科技视频日榜Top30。技术培训还可以这样玩!一分钟特性视频大幅提升了MindSpore的品牌影响力,触达了不少AI圈内圈外的用户,很多开发者来联系我们。然而,想要一个技术产品真正火起来,还是要靠口碑。所以拓展核心用户是我们第二步要做的关键事情。发展核心用户最常规的手段是培训,教会“活血”用户如何深度使用和开发。我研究了业界能找到的所有开源框架的课程,发现这类课程数量多,但爆款却很少,即使有,也经常集中在一些“名人”身上。究其原因,很多课程都没有在内容和体验上下足功夫。“名人”效应,我们没有,那我们就在内容和体验的策划运营上发力。如何瞄准开发者真正感兴趣的内容?如何设计环环相扣的开发者转化路径?我与组内仅有的3位开发人员开启了热烈的讨论。说到图像识别,所有学深度学习的同学都会跑猫狗识别、手写数字识别这两个Demo,如果我们也是这种案例,会不会同质化或审美疲劳?我们得想些新花样。正好那段时间,“云南一小伙误食毒蘑菇致幻”上了热搜,我试着对组员王辉说:“我们能不能做毒蘑菇识别?”简单来说,就是训练一个深度学习模型,训练完成后,开发者可以上传一张蘑菇图片,我们的模型就可以判断这张图片里的蘑菇有没有毒。王辉顿了一下,“呃,我们没有数据集吧?”“那咱赶紧找一下,现在就找!”于是,“毒蘑菇识别”这个新案例就这样诞生了。新案例也带来了新灵感:“咱们的课程有没可能放在移动端体验?”“对啊,我们自己能不能开发一个App可以做目标检测、图像识别呢?““自己开发,难度大不大?”“时间来得及不?”就在大家一筹莫展的时候,何芦微悠悠地说了一句:“App没问题,我已经提前根据研发写的教程自己开发了一个MindSpore Lite的App”。语毕,我们其余几人对视了一眼,每个人脸上都写着大大的惊叹!最后定稿的课程,包含5个案例,一个MindSpore Lite的体验,两个图像领域的热点案例(毒蘑菇识别和篮球检测)、一个自然语言处理的趣味案例(智能写诗)和一个体现MindSpore性能的推荐算法应用,覆盖了目前主流的应用领域,并且采用时下流行的直播形式。我们希望把趣味和实践结合,既能让开发者获得有趣的体验,又能让他们体验到MindSpore的优势,学到真正的知识。但如果仅仅只是直播,学习效果可能达不到预期,我之前有过类似课程的运营经验,一定得增加针对性的练习才能提高。所以每节课后我们又设计了体验作业和进阶作业,满足不同层次用户的需求,最后让用户针对这一阶段的学习,写一份自己的学习心得,在短视频社交媒体上和大家分享,并在社交媒体上开展投票,让更多的开发者认识他们,为他们加油。最终的总评分是根据这三部分内容加权得分,评选出Top1~6。运营思路确立后,我们给这个课程起了一个名字:“MindSpore 21天实战营“,火热上线。课程发布后,我们最担心的是短视频分享学习心得的形式会让程序员反感,但没想到效果出乎意料的好,第一位答辩的同学,喊了他的同学、家人都来为他加油,两天时间内,我们的官方短视频账号“MindSpore梯度森林会”的点赞数从几千到1万、3万、10万,最终超过20万 ,整个团队都沸腾了。我们从没想到开源还可以这样玩。为期一个月的课程活动结束后,全网播放量人气值超5万,点赞数20万 ,培养核心用户一千名以上,也让MindSpore进一步受到了开发者的认可,并且意料之外获得了多条企业线索,极大地发挥了我们创新课程的价值,提升了MindSpore的品牌影响力。最让我惊喜和骄傲的是,课程进行到一半的时候,收到业内某知名搜索引擎公司CEO对课程的点赞评价,说:“这个课程很有意思,我也想学学。”甚至还加了微信。被业界大佬表扬和认可的感觉,真的很美。运营团队也能独立开发技术工具课程结束后,有开发者找到我们,认为对于纯AI小白,或者转行做AI的人来说,实践部分有点困难。这给了我一些启示,现有的深度学习技术框架,大而全,涉及的知识点和开发代码较多,那我们能不能开发一款更简单、更适合上手的工具给开发者入门呢?于是,2020年12月底,我们调研分析后,我来设计这个工具的代码架构、规划版本迭代路标,并带着原班人马——王辉、何芦微和刘烨东一起开发,我们给工具命名为TinyMS。为什么叫TinyMS?T、M、S分别代表了Tiny、Modular、Simple,意思是简单、模块化、易用,这是我们开发这个工具的初衷。我们希望能够让开发者一行代码实现训练、预测和部署,极大简化代码流程,降低上手难度,更快速地学习MindSpore。2021年春节后,我们开始投入紧张的开发中。我设计了TinyMS保姆级课程,从深度学习入门到必备知识的学习(Shell脚本、Python开发和数学知识讲解),再到五个模型实践的算法和代码讲解,由简到难,非常适合入门。做过课程的人知道,一般都需要一个团队,包括大纲、拍摄、剪辑、后期、运营等,但因为其他人负责开发具体代码,这些活我只能自己搞定。由于场地限制,我自己在家收拾出一个房间,搭建了一个工作室,购买了相机镜头和各种摄影录音装备,学着对镜头表达,反复看自己讲的内容是否足够简洁易懂,再不断修改……不疯魔不成活,整整一个月的时间,白天和组内的小伙伴一起对进度,review代码,晚上录课 剪辑,小助手吴佳聪和程旭也经常和我一起工作到很晚,但是毫无怨言。虽然辛苦,但也值得。3月31日,TinyMS顺利发布,并在视频媒体上发布了配套的学习视频。上线三天破5000播放量,获得不少好评。最令人激动的是,在发布后的24小时内,就有一位浙大的在校学生,提交了pr(pull request)并成功合入,为TinyMS新增了一个模型。之后的一周内,又有陆续十多个开发者新增了几个计算机视觉的模型。这种真正让“小白”开发者不再是demo侠,还能自己动手复现模型的感觉,特别有成就感!来自开发者最直接的体验和pr的合入,是任何赞美都比不了的!TinyMS发布后,很多人说没想到运营团队也能开发技术工具,这也奠定了我们一直以来的坚持:核心开源运营团队人员必须懂技术的原则,这样才能将技术和运营结合,打破常规,突破原有的圈层,创造更大的价值。科技让Wǒmen变得越来越美2020年7月,我们建立了一个线下学习组织MSG(MindSpore Study Group),希望能为开发者提供一个平等、多元、前沿的线下交流环境。运转了半年后,MSG组织已经拓展了全国十二个城市和海外七大城市,进入了成熟期,我们在线下实际交流中发现有一些女性开发者由于交流圈子小等原因希望能有专门针对女性开发者的活动,这与我心中的想法不谋而合,于是开启了分支——Women In Tech,这也使我心中孕育了三年的想法终于在有机会成为现实。我还记得第一次和主管试探性地说出这个想法,没想到他听完后非常赞成,于是,我开始策划一期Women In Tech的主题活动,为MSG打响第一枪。邀请嘉宾、确定主题、制作宣传推文,我忙碌而快乐着。在宣传在官方公众号发出去两天后,我们就收到了60多名女性的报名信息。由于场地和疫情的限制,最终我们综合考虑从业时间、从业领域、研究方向、参会理由等,邀请了15名女性开发者来到活动现场。2020年12月26日,第一期活动如期举行。女性在职场中如何发挥自己的优势?如何快速的职场晋升?面对家庭和事业如何选择?如何把握自己的黄金职场期……我们就这些现实问题进行了深入而热烈的讨论。虽然彼此都是第一次见面,但是因为同样的诉求和困境,无论是00后还是70后,无论是学生娃还是工作15年的老兵,大家都能敞开心扉,讲述自己的职场故事,寻求帮助或帮助别人。最受鼓舞的是,有一位北航计算机专业的小妹妹专门带了一束花送给我,说:“晓曼姐,我一直觉得自己非常孤单,身边没有同类,对未来的发展很迷茫,今天太感谢你能办这个活动了,收获很多。”科技圈的女性不多,这次线下活动突破了姐妹们原有的圈层,让她们知道自己并不孤单,还有很多人和她们一样正在面临困境、解决问题、向前跨进。大家在这里释放活力、汲取能量,作为活动发起者、组织者、参与者的我,也在这里同大家一起成长。2021年3月8日,公司推出了“女性开发者计划”,为女性科技从业者发声,也由衷地希望有越来越多的女性打破性别刻板印象,从事科技行业,做自己真正热爱的事儿!(MSG:Women In Tech活动合照)在做开源社区运营的过程中,我认识了非常多优秀的同行,他们充满热情、创意无限,每个人都在为开源贡献自己的一份力量。与他们的碰撞,给了我无穷无尽的灵感idea;与他们的合作,让这些idea变成了现实;与他们反复的迭代和复盘,让我感受到成长的速度,发现了自己在很多方面新的可能性。能够不断突破,给大家带来更多有价值的输出,每天踏实努力,充满成就感的奋斗着,这是我工作动力的来源。截止到现在,MindSpore社区已拥有超过19万的开发者,下载量超过24万人次,上线2000 手机应用,日均超过3亿次调用,超过100家高校选择MindSpore进行教学,40多家科研创新团队选择MindSpore进行科学研究,是国内第一热度的AI开源社区,远远超出了最初的目标。在这几年不断尝试变化的工作中,最大的感悟是不要给自己设限,努力去探索工作和生活的边界,敢想敢做,别怕!世界是流动的,只有自己不断尝试新内容,人与人之间多交流合作,拥抱开源,破旧立新,让创新真正能给我们的工作和生活带来价值,才能贡献自己,成就他人。作者:胡晓曼来源:心声社区《华为人》版权归原作者所有,如有侵权,请联系删除。

    时间:2021-07-26 关键词: 华为 代码 程序员

  • 用于智能标签的运动感知薄型低功耗蓝牙信标解决方案

    1. 摘要 信标是一个电池供电的微型蓝牙无线电发射器。它的功能就像一座灯塔,能在一定范围内,可以被每个人看到。这些小型硬件设备一直传输的不是光,而是低功耗蓝牙(BLE)数据包。配合使用智能设备中相应的交互式应用程序进行扫描,这些低功耗蓝牙数据可以通过任何带有内置蓝牙收发器的现代智能手机设备中呈现出来。 信标提供了一种低成本的广播解决方案,能够自主运行很长时间。此外,例如当在建筑物内使用时,不需要额外的技术,因为一切都可以集成到无线网络的同一个生态系统中。除此之外,通过一些额外的功能,可以将低功耗蓝牙信标广播消息这个概念进行扩展,使其能应用于其他领域。 在本白皮书中,我们将展示信标如何通过使用一系列外围设备来支持扩展功能,以允许它们在保持自主运行的同时处理和显示数据。 图 1:BLE生态系统示例 一个典型的低功耗蓝牙生态系统如图1所示。该示例显示了一个接近营销的应用案例。其中,部署的信标通过低功耗蓝牙信道,以大约10次/秒的速度广播ID号。当放置在信标附近的蓝牙设备(例如智能手机)接收到此ID号时,应用程序识别出此ID号,它会将其链接到一个操作。这个操作可以是在智能手机上显示营销优惠这样的简单操作,也可以是执行更复杂的任务,例如下载应用程序。 其他低功耗蓝牙信标用例包括但不限于: (1)室内导航:GPS信号在室内的情况下有时会非常弱。BLE信标网络可用于在大型购物中心、博物馆、机场等室内场所进行准确定位。 (2)智能标签:在大型零售店尤其流行,传统标签可以用信标代替,实现智能标签机制,可以最大限度地减少更新产品价格、推出新优惠时所需的时间和人力。 (3)医疗保健:BLE信标可以通过减少患者等待时间、将患者的病史告知医生,包括药物、医疗设备跟踪(资产跟踪)、注射设备、贴片等,为医疗保健带来极大的改善。 图2展示了室内导航和智能标签应用的示例,使用了BLE信标技术引导和通知访客。 图2:用于室内导航 /智能标签应用的BLE信标应用示例 图3展示了基于BLE信标的医疗保健应用示例。在该示例中,可以远程查看和访问患者的重要读数。 图3:医疗保健应用中BLE信标应用示例 如果没有额外的硬件,像运动传感器或视觉辅助设备等,传统的低功耗蓝牙信标无法支持这些用例。需要具有扩展功能的版本。在本文中,我们提出了一种具有扩展功能的BLE信标解决方案,包括其最重要的外围设备:薄型电池、运动传感器和用户界面组件(LCD、按钮)。我们将在下一节中详细介绍这些外设。 本白皮书中还概述了使用柔性PCB技术来制造低功耗蓝牙信标。这是一些细分应用所提出的关键需求,例如智能标签、制药产品应用、可穿戴设备、医疗应用等。 1.1. 柔性PCB技术 柔性电路适配具有以下优势: 动态弯曲:柔性电路具有出色的弯曲或移动能力。此功能有助于通过可在应用过程中伸展、收缩或伸缩的设备来保持连接。这是柔性PCB技术在空间非常有限的可穿戴和医疗应用中的一项非常有用的优势。 可靠性:柔性电路在高要求的医疗应用领域具有出色的性能和可靠性记录。其基本优势是消除了连接点,简化了组装,并降低了互连故障(如焊点不良)的风险,从而提高了可靠性和耐用性。 空间和重量:最近对更小、更轻设备的需求不断增长,使柔性电路成为对空间和重量有着高要求的应用之理想选择。柔性电路超薄,可以轻松弯曲以适应几乎任何表面。与标准刚性PCB板相比,柔性电路也更轻。 成本:由于柔性电路可以将所需的连接数量减至最少,因此可以高效地大批量生产,这有助于降低组装成本。避免使用焊接线、刚性印刷电路和连接器,为进一步降低总成本提供了可能。 2. 低功耗蓝牙信标系统概述 具有扩展功能的信标BLE系统通常由以下主要组件构成: 低功耗蓝牙SoC单元:一个蓝牙连接系统级芯片(SoC),具有用于必要计算任务的内置微控制器单元(通常是ARM处理器)。主处理器的选择取决于设备的类型和复杂性。现代MCU将大部分功能集成在单个芯片中。BLE SoC 有一个附加天线,它以特定波长和频率进行广播。 电池:BLE SoC 应能够长时间运行,这是通过使用合适的电池电源来实现的。纽扣电池已被证明是成本、尺寸和持续时长综合最有效的解决方案。一般不推荐使用可充电电池,因为需要使用专用电路来支持充电操作,导致成本增加。 运动传感器:可以使用带有加速度计的运动传感器,通过在未检测到运动时引入系统睡眠模式功能,来延长电池寿命,并提高系统的自主性。当然,此可选功能取决于信标的应用场景。 用户界面:根据应用场景,可以考虑在信标中使用各种人机界面选项: 低功耗显示器,例如电子纸技术,具有在完全断电后持续显示单个图像的优势,对于零售店标签应用非常有用。 机械按钮可用作开/关机制的一部分,进一步延长电池寿命。 2.1. 具有扩展功能、低功耗、灵活的BLE信标 图4:具有扩展功能的信标设备电路框图 图4描绘了具有扩展功能的BLE 信标设备的顶层框图,包含: (1)低功耗蓝牙(BLE)SoC,采用微处理器单元 ARM Cortex M0用于数据传输 (2)大容量SPI闪存 (3)加速度计/陀螺仪传感器 (4)32MHz晶振 (5)开/关电源开关 (6)考虑到BLE SoC 的显示驱动能力有限,也可以将低分辨率电子纸彩色显示器连接到信标系统 ­ 3. 硬件元件和实现 除了提供扩展功能之外,Dialog的BLE信标方案还支持关键组件的灵活性。PCB、电池和LCD均由可弯曲材料制成,使它们能够放置在大多数非平面表面,这对智能标签应用尤其重要。 BLE信标的另一个关键方面是其所有有源组件都应表现出非常低的功耗,以支持较长的电池续航时间。 3.1. 来自Dialog半导体公司的DA14531 BLE SoC 在本文所示的示例中,我们需要一个功耗非常低的小尺寸BLE MCU解决方案。因此,我们选择了DA14531 BLE SoC,它是全球尺寸最小的低功耗蓝牙 5.1 系统级芯片(SoC)解决方案之一。它具有破纪录的低休眠和运行功耗,即使使用最小的一次性电池也能确保较长的运行和货架期。DA14531 采用2.0 x 1.7 mm的小巧封装,基于强大的32位ARM Cortex M0+,具有集成的存储器和一套完整的模拟和数字外设。 图5:DA14531电路框图 具有扩展功能的BLE信标系统的主要硬件组件分析如下: 3.2. 柔性电子纸显示器 对于智能标签应用,需要薄型低功耗的显示器。电子纸显示器是最适合具有扩展功能的信标用例的,因为这些显示器仅在刷新时耗电。只要图像显示出来后,电子纸显示器就不需要消耗额外的电来保持该图像的显示状态,这极大地延长了产品的电池使用寿命。 对于本文中描述的示例,我们选择了多合一显示器。这类显示器不需要负电源(负电源需要额外的复杂且昂贵的电路来实现),从而降低了总体物料成本。显示分辨率为212*104像素,使用24引脚FPC连接器通过SPI接口连接到主MCU。 3.3. Bosch Sensortec传感器 为了增加运动智能并进一步降低系统的功耗,需要添加运动传感器。在本文中,我们使用的是博世BMI270。这是一款超低功耗运动传感器,结合了加速度计和陀螺仪,具有多种运行模式和自校准算法。BMI270是实现此目的非常好的选择,因为它集成了扩展信标所需的许多功能。此外,其超小尺寸和为数很少的外部组件使其非常适合在灵活的系统中使用。 3.4. 柔性电池 在灵活的信标系统中,还需要柔性电池。在本文的系统示例中,使用了Imprint Energy最新推出的先进固态电池。这种电池材料(Zinc poly)可以实现高能量、安全和稳定的超薄运行,使其成为BLE信标应用的理想选择,因为它可以打印成任何形状,无需额外密封。这种电池具有非常低的内阻,可以长时间承受高电流脉冲,并提供15mAh的标称容量。这些特性使这种电池成为具有扩展功能的信标应用的绝佳选择。 图6:15mAh Zinc Poly柔性超薄电池 3.5. 实际具有扩展功能的DA14531灵活BLE 信标 图7和图8显示了组装好的柔性PCB 的顶部视图和底部视图,该PCB部署了本文第3章节中所介绍的DA14531信标系统。这两张图还注明了前几章节介绍的所有主要组件的位置。柔性PCB的总厚度为0.23 mm。基材是聚酰亚胺,其特性如表1所示。整个结构(PCB 和外设)的最大高度约为2 mm,考虑到每一侧的最高组件,即电感器(顶部)和显示器连接器(底部)。大部分表面厚度都低于这个数字,而电路板的柔性材料使其具有很强的适应性和可弯曲性,使其可以适应任何类型的外壳。整个BLE信标(PCB、电子纸、电池组件)的灵活性如图9所示。 表1:聚酰亚胺材料特性 图 7:DA14531 BLE信标 - 顶部视图 图 8:DA14531 BLE信标 – 底部视图 图9:将柔性BLE信标放置在实际的圆形(非平面)表面上 4. 功率和射频测量部分 作为以电池供电的设计,DA14531柔性信标应具有超低功耗,使其能够提供较长的工作寿命。图10显示了在大约500 uA(平均)水平下测得的总功耗数值,该测量是在以下条件进行的: o 电子纸显示器在屏幕刷新模式 o BLE广播间隔为2秒 o 对附近标签设备的扫描模式事件 o加速度计运行,输出数据速率为1.5Hz 图10:DA14531柔性信标的总功耗 图11显示了在160 uA(平均)水平的总功耗数值,在与上述相同的条件下,不包括屏幕刷新事件。 图11:DA14531柔性信标的总功耗,不包括屏幕刷新 在睡眠模式下,极低的功耗至关重要,因为这是此类信标的默认运行状态。对于此方案,电子纸显示屏上静态(固定)图片测得的睡眠电流为3.9 uA。 在图12中有表1所描述的柔性聚酰亚胺PCB材料的反射系数。匹配天线的反射系数 -28dB几乎与标准非柔性PCB FR4材料相同,因此使用的聚酰亚胺材料具有良好的射频性能。 图12:S11幅度(以dB为单位) 5. 结论 本文介绍了一种基于Dialog半导体公司DA14531 BLE SoC的低功耗、具有扩展功能的BLE信标系统。重点介绍了柔性材料PCB,它具有更高的可靠性,节省了成本,最重要的是因其柔性特性而能适应任何表面。此外,电池的柔性材料和电子纸显示组件使这种具有扩展功能的低功耗蓝牙信标成为医疗保健和智能标签等应用的理想选择。

    时间:2021-07-26 关键词: 蓝牙 室内导航 医疗保健

  • 使用IC采样保持放大器

    采样保持(S/H)功能是数据采集和模数转换过程的基础。S/H放大器电路有两种不同的基本工作状态。在第一种状态下,对输入信号采样,同时传送到输出端(采样)。在第二种状态下,保持最后一个采样值(保持),直到再次对输入采样。在大多数应用中,S/H用作数据采集系统中模数转换器的“前端”。这样使用时,S/H主要用于在执行模数转换所需的时间段内,让模拟输入电压电平保持恒定不变。 具体来说,S/H是数据转换系统必须具备的系统功能模块,所用的模数转换器在进行转换期间,必须提供恒定且准确的模拟输入。逐次逼近类型模数转换器就是这种用法的一个示例。理想情况下,S/H会在接到HOLD命令之前“冻结”最后的瞬时输入电压,并将该电压原样提供给模数转换器,随后由模数转换器将该电压转换成相应的数字字。实际上,在实施S/H的过程中会涉及许多误差因素。所以,本应用笔记将探讨这些基本考量因素,以及具有代表性的器件拓扑和应用。 S/H放大器的基本操作 图1显示了S/H的一些基本信息,图1a是基本的S/H电路结构。图中显示,待数字化的模拟输入信号直接传输至电子开关S1。根据S1的状态,该信号将传输至保持电容CH,或者被拦截。开关S1的状态由S/H控制线控制,该控制线是一个数字输入。 当S1关闭时,传输至CH的输入信号由A1缓存。该信号也可能传输至S/H输出端(本次讨论不考虑低通滤波器可能造成的影响)。如果在输入变化(与交流波形一样)期间,S1保持连接一段时间,则该操作也可称为跟踪;也就是说,任何输入变化都会传输至输出。 a. 基本的S/H电路,由开关、保持电容和缓冲放大器组成 b. S/H波形,显示被采样的输入(顶部)、S/H控制(中间)和S/H输出(底部) 图1.S/H基本信息 当S1打开时,最后的输入电压值作为电荷保留在CH上;也就是保持电压不变。A1继续读取该电压,直到进入下一个采样周期。图1b通过输入、输出和控制波形展示了此操作。S/H电路用于实现各种信号处理功能;不仅可用于实现模数接口,还可用于实现更通用的模拟存储器功能,例如自稳零型放大器。 图1b中所示的S/H工作波形几乎是理想波形,假设开关、跟踪、保持特性和负载/源抗扰性均是理想状态。但实际上,在该器件的各个状态(四个状态)下,都存在S/H误差。这些状态包括: (1) 保持采样转换 (2) 采样间隔 (3) 采样保持转换 (4) 保持间隔 采样/跟踪保持放大器 很明显,这些误差对很多应用可能非常重要,对于高精度应用(>10位,或精度为0.1%或更低)则全部都很重要。具体的定义和说明如下文所述。 保持采样转换误差 当器件从保持状态切换至采样状态时,这些误差与时间间隔相关。由于自最后一次采样电压之后,输入可能发生了很大变化(例如,可能是满量程),因此S/H必须重新获取输入信号,并再次在其额定精度范围内稳定下来。如图2所示。 采集时间是S/H在收到采样命令后采集并跟踪输入信号所需的时间。通常指定为满量程电平变化(-10V至+ 10V,反之亦然),因为这代表了获取任意电平信号所需时间的最坏情况。输出必须假设所需的电平在额定误差范围内,与转换或采样所需的精度水平一致。例如,可能是0.01%或0.1%。图2a所示为保持采样采集波形。 图2a.保持采样节点采集时间,显示新信号采集(顶部)和S/H控制(底部) 对于大幅度的保持采样变化,采集时间的大部分都是初始摆动间隔。在这个高误差间隔之后,输出可能过冲,随之将稳定在±2mV额定精度范围内;以20V刻度为例,该范围为±0.01%。注意,当信号稳定并保持在额定误差范围内时,采集时间结束。 采集时间是保持采样误差的主要组成部分,也是决定转换系统S/H部分工作速度的主要因素。典型时间为约几毫秒至0.1%或0.01%或更高的精度。采集时间很大程度上取决于所用的保持电容的值,因为该电容(通常)会影响压摆率。 图2b所示为保持采样瞬态,即从保持模式转换至采样模式时产生的切换瞬态。注意,即使之前的保持电压和新样本之间相差不大,也会出现这种瞬变。由于这种瞬变幅度可能远远超过S/H额定精度(可能多达几百毫伏),在确定输出电压样本有效之前,必须留出足够的时间让这种瞬变消失。 图2b.保持采样模式瞬态和建立时间 由于该瞬态的建立时间会延续到保持采样命令开始之后,系统时序必须允许此种情况。但是,实际上,与保持采样瞬态相关的建立时间通常都远远短于采集时间。因此,相当于最坏情况(或采集时间)的时间间隔通常都会自动考虑保持采样瞬态误差及其相关的建立时间。 采样误差 在采样间隔内,S/H器件会像运算放大器一样跟踪输入信号。事实上,大部分S/H器件要么是专用运算放大器,要么是使用运算放大器(其特性非常适合S/H使用)构建。因此,由于大部分S/H放大器都会降低至或等同于运算放大器电压跟随器或反相器,所以可以采用类似方法来计算它们的采样模式误差。 S/H中的纯比例误差通常可以被视为良性误差,因为它们大体上可以通过校准调整来消除。通常情况下,要执行此操作,模数基准源是一个非常方便的点,这样可以一次性消除所有系统比例误差。当然,这种方法适合传统用法,例如一个模数转换器一个S/H。如果模数转换器之前有多个S/H,或者如果S/H只是其他电路的一部分,则需要通过增益比例电阻来调节局部增益。 在任何情况下,都必须了解最坏情况与理想S/H比例系数之间的偏差,并在计算误差预算时考虑这种偏差。通常情况下,比例系数都为1 ±0.001%或更低的误差。也就是与电压跟随器连接相关的增益误差类型。 在使用增益电阻的情况下,例如当S/H用于同相增益而不是单位增益时,电阻公差会使这个误差明显增大。对于反相模式操作S/H,无论如何,都必须使用增益比例电阻。无论在哪种情况下,在S/H芯片上安装应用电阻都是非常有利的,因为它们将获得更高的预调精度,以及最大偏移的技术规格。对于器件,近来的趋势是采用预调电阻来支持常用的增益-1、+2等。 注意,虽然可以通过系统比例校准来调节实际增益(比例)误差,但增益非线性并不等同于非可调误差。 增益非线性是一个临界S/H误差,它表现为与理想传输特性之间的偏差。此误差分量是器件在其额定信号输出范围(通常为±10V)内运行时,与理想S/H增益数值(例如+1、+2、-1、 -2等)之间的动态偏差。其最大误差分量通常是输入级共模误差,这是跟随器类型连接中的典型情况(总体上最普遍)。在反相器类型连接中,共模误差消失,但电阻匹配误差会成为误差源。 在±10V信号范围内,S/H非线性典型值为0.001%至0.01%。显然,为了保持系统性能,S/H非线性必须优于使用的模数转换器所确立的整体非线性。对于S/H非线性,可以遵循一个很好的法则:数值应比转换器的基本分辨率高一个数量级。例如,0.01%或更好的S/H非线性度与10位转换器配合使用。注意,用户可能需要根据S/H的共模抑制比(CMRR)计算非线性,例如80dB CMRR相当于0.01%的非线性。 偏移是指S/H输入接地时输入和输出之间的直流偏移。通常通过可选的微调电位计将其调节至零。典型的直流偏置规格为±2mV或以下。对于S/H应用,自身的纯偏移不是问题,因为在系统整体校准过程中,始终可以将其调节至零。也可以进行模数转换器微调校准时,以手动方式或通过软件完成。 失调温度漂移则是另一回事,因为很难将其与实际信号区分开来。除非包含自稳零校准周期,否则S/H失调漂移误差分量无法降低,会随着温度变化产生误差。S/H漂移的典型值为1至10µV/°C,无论是要求更高的精度,还是需要广泛的温度范围,此误差都属于严重误差。 S/H失调电压也会随电源电压而变化,这一点也应该说明。通常,电源抑制约为80dB或100µV/V。对于调节良好的电源或使用自动校准周期时,此参数通常不太重要。 建立时间适用于输入电压快速变化的采样模式。跟踪输入信号时,S/H受到动态限制,这与其他运算放大器配置类似。 建立时间由压摆率和小信号带宽决定,如果步长大幅变化,压摆率是主因。典型压摆率为5至10V/µs,建立时间为5-10µs。正如采集时间部分所述,确切规格很大程度上取决于保持电容。 采样保持转换误差 孔径时间或孔径延迟是指发出保持命令到实际打开S/H开关经过的时间。对于快速变化的输入电压,在确定实际保持电压的过程中会产生误差。由此产生的电压误差将等于有效孔径时间间隔内输入电压的变化。 图3大体显示了与孔径时间相关的误差,图3a显示孔径延迟如何在保持电压内产生误差。对于快速变化的输入电压,在开关从开启到关闭期间,S/H电压以接近1/2LSB的幅度变化。 图3a.与孔径相关的时间/电压误差。模拟输入/输出(顶部),采样/保持驱动(底部)。 作为孔径时间影响的一般示例,考虑变化速率(信号斜率)为1 V/µs,以10ns孔径时间采样的输入信号。由于与孔径时间相关的dV/dt误差,这会产生10mV采样误差。 这种误差通常很严重。有效孔径延迟可以通过按照标称孔径延迟时长提前在系统中执行保持命令来补偿,但这并非全部误差。 去除标称孔径延迟之后,剩余的误差称为孔径抖动(或不确定性),它具有高信号斜率输入,是真正限制S/H采样误差的因素。孔径抖动是指样本与样本之间的实际S/H开关时序的净变化量。这种抖动对孔径时间相关误差产生最终限制。对于1v /µs压摆率示例,1ns孔径抖动会导致±1mV电压不确定性。 可以通过图形显示极限孔径时间和由此产生的允许满量程电平正弦波输入频率之间的一般关系。如图3b所示。此图基于最大(满量程)正弦波输入频率,其误差不超过1/2LSB。此频率fmax的计算公式如下: 图3b.各种孔径时间和分辨率下的最大满量程输入正弦波频率(fmax) 其中π = 3.14,ta为限制孔径时间,“n”为转换器的分辨率(单位:位)。 由于这些数据是针对限制孔径,所以可用于带有S/H的模数转换器,或者是单独的模数转换器操作。在后一种情况下,模数转换时间将定义有效孔径时间。 该数据清楚表明了在最大化允许输入频率时所采用的S/H的值。不带S/H的10µs 8位模数转换器支持的最大输出频率约为60Hz。另一方面,在使用孔径时间仅为100ns的S/H时,相同的模数转换器支持6kHz最大频率。注意,还存在一种更一般的关系;当转换分辨率增加时,fmax在给定的转换时间内降低。所以,当分辨率或频率增加时,对S/H的需求变得更加关键。 显然,S/H内的孔径时间越短越好,因为这样对配合使用的模数转换器造成的限制就越少。描述中引用的时间对中速IC来说非常典型。S/H电路不是限制系统时序的最终因素,因为最大吞吐频率通常出现在孔径时间限制频率之前。 S/H偏移(也称为S/H“基座”、“跳变”或“步进”)是S/H进行采样保持转换时,瞬变电荷导致的模拟误差。它是由所用S/H开关的有限电容造成的,在较小程度上是由布局和/或封装电容造成的。这些电容通过数字控制信号的一部分直接馈送到保持电容。一般来说,由于寄生耦合电容在给定的器件和布局中是固定的,所以可以通过使用较大的保持电容来降低这种误差。图4显示了这种影响。 图4.采样保持偏移(顶部),S/H控制(底部) 此误差可能为几mV,在有些情况下,可以利用小型外部耦合电容将反相控制信号馈送至保持电容来进行补偿。一般来说,可以通过将数字控制信号的峰峰电平降至绝对最小值,以及通过屏蔽/保护此信号和CH节点之间的耦合路径来减小这种误差。 注意,采样保持偏移并非始终这样来直接指定,特别是在使用外部保持电容的IC器件中。在这种情况下,会给出电荷的技术规格,以pC为单位。在这些情况下,可以使用以下公式计算S/H偏移: 例如,使用1000pF CH进行10pC电荷传输将导致10mV S/H偏移。很显然,传输的电荷越小,此误差也越小。在更好的器件内,电荷传输可能低至1 pC或更低。 与纯直流偏移一样,S/H偏移最初也被视为可调节误差。但是,如果它随时间、输入电压和/或温度改变,那么也必须考虑这些不稳定性。对于一些使用浮动开关(参见图7b,类型2)的S/H器件,S/H偏移会随输入信号值变化。这显然不可取,因为如果无法补偿,则难以实现。S/H类型3(图7c)没有这个问题,因为其开关始终保持恒定电平(虚地)。 采样保持建立时间是指S/H输出收到保持命令后,在额定精度范围内稳定下来所需的时间。其中包括开关转换消隐的时间。 保持间隔误差 压降也叫倾斜,是指保持时间间隔(∆t)内保持电压(∆V)的变化,由流入(或流出)保持电容的净漏电流导致。由于导致压降的电流可能是一个S/H至下一个S/H的符号,所以下降电流会导致电容上的电压升高或降低,如图5所示。但是,重要的是保持间隔内的误差幅度,而不是该符号。压降由简单的电荷/电压关系决定: 图5.压降误差(顶部),S/H控制(底部)注意,“压降”可以为正,也可为负。 其中,IL为漏电流,CH为保持电容的值。举例来说,对于100pF CH,电流降低1nA会导致10µV/µs压降。在10µs保持期间,这会产生最大100µV压降误差,此误差不是问题。 在给定的S/H器件中,电流IL按技术规格设定,CH则(通常)由用户控制。所以,压降可通过CH调节,会随着CH增加而减小。 但是,这也需要权衡取舍。当CH增加以降低压降时,一般会使采集时间延长。这是因为对CH充电以实现采集摆动所需的电流是固定的。所以,通常需要尽可能将漏电流IL保持在最低水平,以使压降最低。一般来说,此参数由S/H输出放大器的输入偏置电流和开关漏电流决定,通常随温度升高而升高。在高温下压降最大。注意,用于计算压降的IL值应考虑到温度与净漏电流之间的关系。使用FET输入缓冲器时,温度每上升10°C,偏置电流翻倍。 实际上,中等温度下S/H中电压的典型下降率接近1µV/µs,算的上很小的误差。在计算最高温度下的最大偏置电流时,这种情况可能并非一直保持不变。可以计算最高预期温度下的漏电流,以确定最差的电压下降率。 馈通是在保持(关闭)状态下,通过S/H开关的交流信号泄漏导致的模拟误差。与S/H偏移一样,它基本上由开关电容引起,但也会受到布局相关电容耦合的影响。由于开关电容和保持电容可以构成分压器,馈通会随保持电容增大而降低,就像压降和S/H偏移一样。馈通的影响如图6所示。 馈通一般由高频率下(例如10kHz)的满量程峰峰正弦输入指定。在良好的S/H中,它一般达到80dB(或更高)。这相当于0.01%(或更低)的馈通误差。如果S/H是在多路复用器之后,该多路复用器能够在保持状态下选择高电平,且可能因信号馈通导致误差,那么此参数非常重要。 图6.馈通误差电压(顶部),S/H控制(底部) 电介质吸收 对于一些常见的电容类型,电介质不会在充电/放电周期后完全释放所有电能。这种现象导致的结果是:在保持模式持续一段时间后,存储电压出现误差。可以使用某些电介质,尤其是薄膜来最大限度降低这种影响。应使用指定的低DA电介质,例如聚四氟乙烯、聚苯乙烯和聚丙烯。注意,在使用外部CH,或者是使用外部CH来增强内部CH的S/H中,都需要考虑DA。 漂移和噪声 与采样模式下的S/H相比,保持模式下的S/H具有不同的漂移特性。在保持模式下,输出端只有输出缓冲放大器的漂移。在采样模式下,可能只有输出放大器的漂移,也可能是两个放大器串联产生漂移。 通常,保持模式下和采样模式下的漂移特性不同没有什么危害。转换通常在几微秒内完成,此时由温度变化导致的漂移误差尚不是问题。当保持时间异乎寻常的长时,则需考虑这种误差。 噪声则是另一种情况。例如,处于保持模式时,可以考虑图7中的S/H类型2和3。如果输出放大器的噪声过大,则会在保持期间显示,并随所需信号一起数字化。如果此噪声很高,且转换器的线性度并不低于1/2LSB,则某些代码会因噪声调制而出错。 MOSFET输入缓冲器输入电流极低,因而会用于一些S/H中。遗憾的是,这些缓冲器类型通常具有相对较高的输入电压噪声,这会限制某些应用的整体精度。JFET的输入电流不会像MOSFET那么低,但其噪声电压明显更低。 S/H设计类型 如今有大量S/H设备可用。除了非常高的性能限制外,大部分都采用几大类设计拓扑。以下部分介绍这些设计拓扑,并针对每种拓扑展开简单讨论。了解不同的电路类型有助于针对给定应用选择合适的S/H。 与图1a中的基本电路一样,图7a中的电路也是实际S/H放大器类型。其中,A1、CH和开关的运行方式与之前所述的一样,但还添加了输入级缓冲器A2。 图7a.开环,级联跟随器S/H(类型1) 增加缓冲器可以提高CH的充电电流。这样可在不加载信号源的情况下,提供更快的采集速度。在这种S/H类型中,两个放大器都必须具有高压摆率、快速建立时间、低失调电压和低漂移才能获得最佳精度,因为这些误差会累加。A1应该是一个FET输入器件,以最大限度减少CH负载,但对于A2却并非如此。这种S/H类型往往适用于高速采集。 图7b所示S/H配置的优点是,在采样模式下,两个放大器周围都返回了一个整体反馈环路。所以,在采样状态下,A1的误差达到最小,虽然它们还是会在保持状态中显示。此电路的精度可能更高,但是因为多级环路动态结构,其整体建立特性可能有所降低。 图7b.闭环,跟随器输出S/H(类型2) 注意,在这种类型的S/H连接中,可以将输入级接线,这样(+)和(-)输入端都可以连接外部选项,不过并非所有类型都能这样做。凭借这种灵活性,S/H可以连接为(整体)反相或同相类型的S/H。应用电阻可能可用,也可能不可用。 图7c中的第三个电路也在两个运算放大器周围连接反馈环路,在这一点上,它具有与7b类似的优势。在这种情况下,开关在A1的虚地输入端工作,CH则是输出放大器级周围的积分电容。 图7c.闭环,积分输出S/H(类型3) 注意,在这种类型的S/H连接中,输入级的(+)和(-)输入端也可按之前所述的方法使用。所以,这种类型可以连接为(整体)反相或同相类型的S/H。 S/H应用 实施采用现代化模数器件和S/H器件的转换系统并不是一件容易的事,但其采用的硬件功能多样,将会大有助益。图8a所示的12位独立模数转换器 + S/H转换系统是一个连接示例,可以按图示轻松实现,也可以根据其他比例等轻松更改。 此电路使用一个AD585 S/H,在同相单位增益模式下连接,保持激活。该模数转换器为AD574A,连接用于实现单极0至+ 10V范围,其系统增益和偏置校准分别由R2和R1设置。AD574的状态输出驱动AD585 A1的输入,以实现尽可能低的S/H偏移。这需要在TTL级中进行反转。 如图所示,转换由转换信号发起,并从下降沿开始,状态线路随之进入高电平状态,S/H进入保持状态。对于12位转换,AD574A需要35µs(最大值)来执行转换。由状态低电平信号表示转换结束。 所示的模数转换器微调校准可改变系统增益和偏置,足以应对/H和模数误差。 该系统的最大吞吐时间由三个因素决定,如下所示。分别是:模数转换时间、S/H孔径延迟和采样时间。转换时间为: 各时间分别为35µs + 35ns + 3µs,或者总计38.035µs。还可以计算最大吞吐频率,以此时间的倒数表示: 该频率假设每个周期只有一个样本;为了满足奈奎斯特准则要求的每周期2个数据点,将频率减半。(还需要注意的是,在S/H之前的任何额外的建立时间也可能需要考虑,使用时可包括IA和/或多路复用器。) 图8a.带S/H的独立12位单极性模数转换器 在带有S/H放大器的高速逐次逼近模数转换应用中,潜在误差源是来自模数转换器的回退误差。逐次逼近模数转换器表示S/H的动态负载,而转换周期开始时的MSB负载会因为非零S/H输出阻抗,在模数转换器输入电压(S/H输出)上产生瞬变。如果S/H阻抗在高频率下不够低,回退误差可能会超过LSB。 要解决这个问题,需要使用具有低阻抗输出级的S/H,或具有高反馈的S/H,以实现低回退误差。如果阻抗足够低,可以使动态电压误差忽略不计,那么模数转换器负载不会引发问题。AD585输出级用于实现低动态输出阻抗,以最小化此误差。图8b所示为转换期间AD585输出驱动AD574A的放大照片,可说明这一点。注意,MSB开关点上的负向瞬态误差在持续时间内低而短。 图 8b.AD585 S/H放大器的输出驱动AD574A,MSB转换 对于既需要快速采集时间,也需要低下降率的应用,可以使用级联S/H同时满足这些相互冲突的性能参数。图9所示的是这样一个电路,1和2控制线的驱动方式如时序图所示。基本理念是,级联的第一个S/H在第二个达到额定精度之前快速获取输入。然后,第一个S/H进入保持状态,第二个继续获取第一个(快速)S/H的输出端上出现的“输入”。由于这构成了输入信号的串联路径,因此两个S/H的误差会加在一起。 该电路使用两个串联的AD585,第一个通常配置用于实现快速采集。使用AD585的内部电容,该级将实现1mV/ms(最大)压降率。该级进行5µs(1信号的宽度)采样。第二个S/H对第一个的输出进行500µs(或2的宽度)采样。在这500µs期间,第一级的输出电压会下降,最高达0.5mV。这一般是HOLD2宽度(单位:ms)乘以1 mV/ms。 第二个AD585使用一个0.01µF外部CH,它会最大限度降低此级的电压降幅,降低100倍(第二级和第一级CH的比率)。之后,整个电路的有效压降变为0.5mV(第一级),加上0.01 mV/ms(第二级)。第二级的保持间隔达几十ms,所以,此级联S/H的净压降接近500µs间隔的压降,在本例中为 0.5mV。 当然,此方案作出的取舍是:整体信号吞吐量降低。实际上,因为该应用本就打算与速度较慢的模数转换器配合使用,所以这种取舍可能只会造成很小或根本不会造成影响。此外,如果多路复用器之前使用了多个级联S/H,此方案可能非常有用,即使很少对单个频道采样也能保持较高的整体吞吐率。注意,就此级联的孔径时间而言,有效fmax仍由两个S/H中的第一个决定。本示例所示是同相单位增益S/H。原则上,任一(或两个)S/H都可以使用其他比例。 对于布局,用户需要遵循一些重要的通用实用规则。只要使用外部CH,就需要注意使用保护走线将与引脚7相关的PC走线包围起来。应将其连接至模拟地,连接此引脚的导线越短越好。外部CH应该是低DA型电容,其外部箔片连接至S/H输出(引脚8)。还请注意,许多S/H应用可能永远不需要使用外部CH或引脚7。在这种情况下,可以沿封装附近切割引线,将拾取线路剪至最短。 图9.环路压降级联S/H

    时间:2021-07-26 关键词: 采样保持放大器 ADI IC

  • 手持式光谱仪了解多少?如何保养红外光谱仪?

    光谱仪根据使用方式、作用的不同,具有很多分类,比如手持式光谱仪、红外光谱仪等。为增进大家对光谱仪的认识,本文将对手持光谱仪的原理、危害,以及如何保养红外光谱仪进行介绍。如果你对光谱仪具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、手持式光谱仪 (一)手持式光谱仪原理 手持式光谱仪是一种基于XRF光谱分析技术的光谱分析仪器,当能量高于原子内层电子结合能的高能X射线与原子发生碰撞时,驱逐一个内层电子从而出现一个空穴,使整个原子体系处于不稳定的状态,当较外层的电子跃迁到空穴时,产生一次光电子,击出的光子可能再次被吸收而逐出较外层的另一个次级光电子,发生俄歇效应,亦称次级光电效应或无辐射效应。所逐出的次级光电子称为俄歇电子。当较外层的电子跃入内层空穴所释放的能量不被原子内吸收,而是以光子形式放出,便产生X 射线荧光,其能量等于两能级之间的能量差。因此,射线荧光的能量或波长是特征性的,与元素有一一对应的关系。由Moseley定律可知,只要测出荧光X射线的波长,就可以知道元素的种类,这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系,据此,可以进行元素定量分析。X射线探测器将样品元素的X射线的特征谱线的光信号转换成易于测量的电信号来得到待测元素的特征信息。 (二)手持式光谱仪对人体的危害 手持式X射线荧光光谱仪是通过内部高压发生器产生X射线激发被测物体表面电子,电子在跃迁时发生能量释放从而获得各种元素的特征谱线。在设计手持式X射线荧光光谱仪时,优先考虑的就是使用安全。手持式X射线荧光光谱仪的辐射几乎可以忽略不计,只要操作得当,不会对人体造成伤害。尽管如此,我们在使用仪器时依然要注意安全,这样才能保证操作者和其周围人员的人身安全。 (三)手持式光谱仪使用安全知识 在设计上,赛默飞世尔尼通手持式X射线荧光光谱仪在不进入测试界面测试时,不会发出任何电离辐射(即X射线)。对于一个给定的辐射源,三个因素决定了人体所接受的辐射剂量: 1受照射时间 受照射的时间越长,人体所接受的辐射剂量也就越大。辐射量与受照射时间成正比。 2与辐射源的距离 离辐射源越近,所受的辐射剂量就越大。所接受的辐射剂量与辐射源的距离的平方成反比。例如,距离辐射源1英尺所接受到的辐射量是距离辐射源3英尺所接受到的辐射量的9倍。因此,当仪器快门打开时,应保证手和身体的各个部位远离仪器的前端,以使所受的辐射量减至最小。 3辐射屏蔽 屏蔽指的是任何介于操作者和辐射源之间的材料。屏蔽材料越多,材质密度越大,所受到的辐射就越少。可选购测试架作为测试样品过程中一种附加的屏蔽装置,反向散射屏蔽附件也十分有效,对于某些应用特别适合。 孕妇使用时应该注意:错误操作与使用会导致辐射暴露。 操作人员对设备安全需负责:使用时,设备应该始终由受过正规培训的操作人员负责。 不使用时,应放到安全地方存放。 测量时,不要将手部接近设备头部。 当检测窗口被物体覆盖时,安全指示灯亮。如果探测器未检测到物体时,不会产生出X射线。 二、如何保养红外光谱仪 1、注意室内环境 室内环境主要包括温度、湿度和二氧化碳含量。放置红外光谱仪的实验室不宜过大,以更好地保证恒温。同时,需要安装除湿装置并定期运行,防止受潮。每次进入实验室的人数不宜过多,并需定期通风,保证二氧化碳浓度不会过高。 2.正确使用平板电脑 与原子荧光光谱仪不同,红外光谱仪常用的制样方法是压片法。严格的压片工艺也影响着操作的准确性,关系到仪器的使用寿命。正确使用压片的关键包括进样量、研磨方式、研磨程度以及是否铺展均匀等,在保证一系列操作后,可以减少重复测试,减少仪器损耗。准确的。 3.使用后注意清洁 红外光谱仪使用后的清洗显然是保养中不可忽视的一个环节,尤其是压片用的模具使用后应立即擦拭干净。如有必要,需用水清洗并存放于干燥容器中,以防腐蚀。值得注意的是,如果待测样品不够干燥,应在细磨后在红外线灯下干燥几分钟,然后上机测试。 以上便是此次小编带来的“光谱仪”相关内容,通过本文,希望大家对手持式光谱仪以及如何保养红外光谱仪的知识具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2021-07-26 关键词: 手持式光谱仪 红外光谱仪 指数

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