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篇(1)

微電子論文2000字(一)：淺談一種新型的25Hz相敏軌道電路微電子接收器論文

摘要隨著電子技術(shù)的發(fā)展，相敏軌道電路接收信號(hào)處理裝置已逐步實(shí)現(xiàn)電子化，以電子接收器代替以前的機(jī)械式二元二位繼電器，徹底解決了原繼電器接點(diǎn)卡阻、抗電氣化干擾能力不強(qiáng)、返還系數(shù)低等問(wèn)題。目前廣泛使用的微電子接收器都是使用單片機(jī)來(lái)處理信息，對(duì)輸入信號(hào)采用升壓方式進(jìn)行采樣處理，雖提高了信號(hào)強(qiáng)度，但是不利于防止輸入高壓損壞接收器；且每個(gè)接收器僅采用單一信號(hào)處理通道進(jìn)行信號(hào)分析處理，并由其輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)軌道繼電器動(dòng)作，接收器的安全性、可靠性和抗干擾能力有待提高；另外，現(xiàn)有接收器故障后相關(guān)電氣參數(shù)不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；前述不足以影響到軌道電路的整體可靠性和可用性。因此，本文提出了一種基于DSP的新型微電子接收器，以提高微電子接收器的可用性、可靠性及安全性。

關(guān)鍵詞電子技術(shù)；25Hz軌道電路；接收器

1系統(tǒng)原理

1.1接收器冗余結(jié)構(gòu)

圖1新型微電子接收器（0.5+0.5方案）的冗余結(jié)構(gòu)圖

接收器的冗余結(jié)構(gòu)圖，每臺(tái)接收器同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)軌道區(qū)段（區(qū)段A和區(qū)段B）的軌道電路信號(hào)和局部電源信號(hào)的處理，相鄰兩個(gè)軌道區(qū)段可共用兩臺(tái)接收器，這兩臺(tái)接收器中的任一正常工作，均可正常處理這兩個(gè)軌道區(qū)段信號(hào)，并驅(qū)動(dòng)這兩個(gè)軌道區(qū)段的后級(jí)軌道繼電器動(dòng)作。如圖1所示，相對(duì)于目前的接收器冗余方案，新型微電子接收器的冗余方案可使每個(gè)軌道區(qū)段節(jié)省一個(gè)接收器，從而降低建設(shè)成本。在接收器冗余結(jié)構(gòu)圖中，當(dāng)接收器1和接收器2中的某一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，若另一個(gè)接收器能夠正常工作即可確保軌道區(qū)段信號(hào)的正常處理；同時(shí)可以通過(guò)接收器的自檢功能發(fā)出報(bào)警，提醒維護(hù)人員及時(shí)更換故障接收器，從而提高軌道電路的整體可用性。

1.2接收器二取二原理

接收器系統(tǒng)內(nèi)部采用獨(dú)立的雙套硬件和雙套軟件，實(shí)現(xiàn)一路信號(hào)，兩路處理，最終通過(guò)安全與門(mén)判決，輸出判決結(jié)果。當(dāng)無(wú)論是接收器哪一套硬件或軟件出現(xiàn)問(wèn)題，兩路處理結(jié)果不一致時(shí)，系統(tǒng)輸出判決都是導(dǎo)向安全的結(jié)果。且僅當(dāng)兩路信號(hào)處理的結(jié)果完全一致時(shí)，安全與門(mén)輸出相同結(jié)果。

2系統(tǒng)構(gòu)成

如圖2所示，新型接收器核心處理部分采用雙DSP芯片構(gòu)成二取二安全結(jié)構(gòu)。主從DSP同時(shí)處理軌道電路信號(hào)和局部電源信號(hào)，分別輸出判決信號(hào)；將主從DSP的判決結(jié)果進(jìn)行與運(yùn)算，如果主從DSP的判決信號(hào)不一致，接收器輸出信號(hào)將保持軌道繼電器處在落下?tīng)顟B(tài)；只有當(dāng)主從DSP的判決信號(hào)一致且滿足軌道區(qū)段空閑條件時(shí)，接收器才會(huì)輸出驅(qū)動(dòng)軌道繼電器吸起的信號(hào)，顯示軌道區(qū)段處于空閑狀態(tài)；主從DSP任一故障，接收器均不能輸出驅(qū)動(dòng)軌道繼電器吸起的信號(hào)，從而提高接收器安全性。

新型接收器電路模塊包括：局部輸入隔離電路、軌道輸入防雷電路、輸入信號(hào)采集電路、數(shù)據(jù)處理電路（DSP芯片）、安全與門(mén)電路、輸出控制電路、電源電路、通信電路和顯示與告警電路。

輸入隔離：采用電流互感器將軌道信號(hào)和局部信號(hào)與后級(jí)信號(hào)處理模塊進(jìn)行電磁隔離，隔離變壓器采用降壓方式，當(dāng)輸入的信號(hào)出現(xiàn)大的沖擊或干擾時(shí)，通過(guò)變壓器進(jìn)行衰減，加載在后級(jí)信號(hào)處理電路上的信號(hào)將被衰減，對(duì)后級(jí)信號(hào)處理電路起到防護(hù)作用。

軌道輸入防雷電路：采取大功率雙向瞬態(tài)防雷管，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入雷電和浪涌的防護(hù)。

輸入采集電路：將輸入交流信號(hào)的負(fù)半周信號(hào)抬高到零電平以上，滿足后級(jí)單電源工作運(yùn)放的輸入要求，單電源工作可減小器件功耗。

數(shù)據(jù)處理電路：把輸入的25Hz軌道和局部模擬信號(hào)通過(guò)芯片自帶的A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，測(cè)出軌道輸入的25Hz信號(hào)幅值及軌道信號(hào)與局部信號(hào)的相位差，在主處理器采集從處理器的輸出信號(hào)和后級(jí)輸出控制電路的輸出信號(hào)并經(jīng)其判斷接收器正常后，再由主處理器控制顯示告警電路，并由主處理器將相關(guān)數(shù)據(jù)通過(guò)接收器的通訊電路送監(jiān)測(cè)分機(jī)。

安全與門(mén)電路：比較主從DSP輸出信號(hào)，經(jīng)安全與門(mén)判決二者一致方能向后級(jí)輸出控制電路送出有效信號(hào)。

輸出控制電路：采用開(kāi)關(guān)電源方式輸出驅(qū)動(dòng)軌道繼電器的直流電壓信號(hào)。

通信電路：采用總線方式，向集中監(jiān)測(cè)分機(jī)傳送25Hz相敏軌道電路接收器采集到的軌道交流電壓值、相位角和接收器的工作狀態(tài)等信息。

顯示與告警電路：顯示接收器自身工作狀態(tài)及接收器所處理軌道區(qū)段的占用與空閑狀態(tài)，顯示接收器DC24V工作電源及局部電源的正常或故障狀態(tài)。

3結(jié)束語(yǔ)

新型接收器將實(shí)現(xiàn)接收器工作狀態(tài)和軌道電路電氣參數(shù)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)，提高運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率，降低維護(hù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)，根據(jù)新型25Hz相敏軌道電路接收器的功能和特點(diǎn)，可減少現(xiàn)有接收器和軌道架的數(shù)量，大量地減少室內(nèi)配線，初步分析可節(jié)約建設(shè)成本約20%。

微電子畢業(yè)論文范文模板(二)：微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用論文

摘要：在科學(xué)技術(shù)快速進(jìn)步的背景下，工業(yè)自動(dòng)化水平取得了比較明顯的提升，在機(jī)械制造方面表現(xiàn)的更加明顯，基于各種因素的影響，微電子技術(shù)得到了相對(duì)廣泛的應(yīng)用。基于此，本文詳細(xì)分析了微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的應(yīng)用，希望能夠?yàn)閷?shí)際提供良好的借鑒意義，以供參考。

關(guān)鍵詞：微電子；機(jī)電設(shè)備；工業(yè)；應(yīng)用探討

信息技術(shù)的發(fā)展以及先進(jìn)電子設(shè)備的產(chǎn)生催生了機(jī)電一體化時(shí)代的到來(lái)，所謂的機(jī)電一體化技術(shù)是把電工電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等一系列技術(shù)結(jié)合，再綜合應(yīng)用于實(shí)際的綜合技術(shù)，現(xiàn)代化自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備可以說(shuō)為機(jī)電一體化的設(shè)備。微型計(jì)算機(jī)在機(jī)電一體化系統(tǒng)的作用能夠總結(jié)成如下三點(diǎn)：第一，直接控制機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程；第二，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)期間加強(qiáng)各物理參數(shù)的自動(dòng)測(cè)試，進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的顯示記錄，在計(jì)算、存儲(chǔ)、分析判定并處理測(cè)量參數(shù)或指標(biāo)；第三，進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程的管理與監(jiān)督。機(jī)電一體化系統(tǒng)里微電子控制機(jī)電設(shè)備怎樣進(jìn)行適宜計(jì)算機(jī)選擇，怎樣設(shè)計(jì)硬件系統(tǒng)，怎樣組織軟件開(kāi)發(fā)，怎樣對(duì)現(xiàn)有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等進(jìn)行維護(hù)與使用是相當(dāng)關(guān)鍵的，也是值得探索的

課題。

1微電子控制機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)的組成和原理

在某微電子控制機(jī)電系統(tǒng)當(dāng)中，主要是由PLC、管路壓力變送器、變頻器等多種設(shè)備組成的。在控制系統(tǒng)當(dāng)中，管路壓力變送器主要是檢測(cè)控制輔助沖量、管路水壓、蒸發(fā)量等三個(gè)變量，接著將數(shù)據(jù)信號(hào)向PLC當(dāng)中傳送，并且通過(guò)PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，將信號(hào)發(fā)送信號(hào)控制器，通過(guò)信號(hào)控制器來(lái)控制水泵運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過(guò)程中需要與實(shí)際情況合理的進(jìn)行結(jié)合，并且對(duì)變頻器的輸出頻率進(jìn)行確認(rèn)，輸出頻率在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中具有非常重要的意義，和系統(tǒng)的控制息息相關(guān)，在確定系統(tǒng)輸出頻率是需要綜合性的分析和考慮用水量以及揚(yáng)程參數(shù)等。在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中控制流程的用水量變化，主要是通過(guò)壓力變送器向PLC傳送的通過(guò)PLC進(jìn)行分析和計(jì)算，可以有效的調(diào)節(jié)循環(huán)泵的頻率，合理的分配能源，讓工作的效率提高，起到節(jié)約資源的作用。

2微電子控制機(jī)電設(shè)備在工業(yè)中的具體應(yīng)用

1）可編程序控制器（PLC）的應(yīng)用。從PLC的角度進(jìn)行分析，其主要優(yōu)勢(shì)在于具有很強(qiáng)的控制能力，而且穩(wěn)定性較高，機(jī)身體積相對(duì)較小，可以有效的和其他的配件進(jìn)行組合。在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中，因?yàn)闄C(jī)電設(shè)備往往會(huì)占據(jù)一定的面積，如果想讓其廠房中的占比較高，就一定要注意讓廠房的空余面積加大，盡量讓控制器的數(shù)量減少，讓機(jī)電設(shè)備的數(shù)量增多，與此同時(shí)還需要注意PLC的節(jié)能性較高相比，其他的控制系統(tǒng)可以節(jié)約資源，讓工業(yè)生產(chǎn)的成本支出降低，讓企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益增加，由于PLC設(shè)備可以有效的和其他設(shè)備之間進(jìn)行組合，可以靈活方便的在廠房當(dāng)中進(jìn)行布設(shè)，讓一機(jī)多用。可以實(shí)現(xiàn)讓廠房的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)一步得到簡(jiǎn)化，對(duì)設(shè)備維護(hù)中耗費(fèi)的人力物力進(jìn)行控制，減少人力輸出，可以將人力有效的分配到工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，讓生產(chǎn)資料的利用效率提高。PLC的另一大優(yōu)勢(shì)在于可以通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線和生產(chǎn)設(shè)備之間

進(jìn)行連接，有效的監(jiān)控工業(yè)生產(chǎn)，可以動(dòng)態(tài)化的監(jiān)控生產(chǎn)的全過(guò)程，確保在生產(chǎn)過(guò)程中，第一時(shí)間解決生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的故障，避免由于機(jī)械故障而導(dǎo)致生產(chǎn)進(jìn)度停滯，讓設(shè)備的維護(hù)開(kāi)支得到控制，PLC的計(jì)算速度很快，可以輕松的對(duì)生產(chǎn)時(shí)的任何變動(dòng)進(jìn)行管理和控制，有效的防止由于設(shè)備變化控制器無(wú)法及時(shí)應(yīng)對(duì)而產(chǎn)生的問(wèn)題，PLC還可以進(jìn)行相關(guān)的升級(jí)，伴隨當(dāng)前經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，就算生產(chǎn)線當(dāng)中的產(chǎn)品產(chǎn)生了變動(dòng)，只需要正確的調(diào)整，控制程序也可以符合新產(chǎn)品生產(chǎn)的具體需求。

相比于其他編程操作，PLC控制器在編程的過(guò)程中較為方便，員工通過(guò)短時(shí)間的訓(xùn)練就可以熟練的掌握編程的技巧，在實(shí)際操作的過(guò)程中工作步驟相對(duì)較為簡(jiǎn)單，可以很容易的掌握設(shè)備的維修安裝以及操作，由于PLC自帶程序編輯器只需要工作人員了解梯形語(yǔ)言，就可以對(duì)其進(jìn)行熟練的掌握。對(duì)控制器的工作語(yǔ)言進(jìn)行了解，當(dāng)出現(xiàn)故障的時(shí)候可以及時(shí)的調(diào)整和處理控制器。

2）變頻器調(diào)速器的作用。變頻器工作狀態(tài)分作自動(dòng)與手動(dòng)兩類(lèi)，手動(dòng)工作狀態(tài)即在PLC結(jié)束工作后展開(kāi)的人工操作行為，經(jīng)電位器調(diào)節(jié)能對(duì)變頻器輸出頻率進(jìn)行給定。自動(dòng)工作狀態(tài)實(shí)質(zhì)是PLC輸出信號(hào)為變頻器輸出頻率展開(kāi)控制。和傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥控制方式相比，PLC控制可節(jié)電，更好進(jìn)行水泵磨損控制，在延長(zhǎng)設(shè)備壽命與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化水平提升中發(fā)揮了重要作用。

第一，和傳統(tǒng)正弦波控制技術(shù)相比，因變頻器用到了電壓空間矢量控制技術(shù)，先進(jìn)性和獨(dú)特性在性能上得到充分凸顯，同時(shí)因其特有的低速轉(zhuǎn)矩大、運(yùn)行穩(wěn)定性強(qiáng)、諧波成分小等特征，這對(duì)我國(guó)電網(wǎng)而言輸出電壓自動(dòng)調(diào)整功能能充分進(jìn)行優(yōu)勢(shì)發(fā)揮。第二，變頻器具備外部端子、鍵盤(pán)電位器與多功能段子等一系列操作方式，功能完善，可輸入多種模擬信號(hào)（如電流、電壓、頻率等效范圍檢測(cè)，轉(zhuǎn)速追蹤等）；并且變頻器可實(shí)現(xiàn)擺頻運(yùn)行與程序運(yùn)行等一系列模式。第三，因變頻器全系列元件應(yīng)用的是西門(mén)子產(chǎn)品，有極強(qiáng)的保護(hù)性能，可靠穩(wěn)定，能很好的避免過(guò)流、短路、過(guò)壓等問(wèn)題，確保本機(jī)能正常運(yùn)行。并且變頻器有良好的絕緣耐壓性，產(chǎn)品質(zhì)量好，設(shè)定簡(jiǎn)單等使得其有更強(qiáng)的適用性。

3）電路發(fā)揮的作用。在安裝PLC和變頻器的時(shí)候，保證電路的穩(wěn)定是保障工作的必要。電路在安裝過(guò)程中，應(yīng)該采取邊安裝邊測(cè)電的方式，這樣更能使電流穩(wěn)定，這同樣屬于工作期間需引起重視的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在電路安裝完畢之后，不要急著通電，應(yīng)該先再次檢查電路是否安裝正確，查看是否有少安裝或者多安裝的情況。另外，測(cè)量一下接觸元器件的連接點(diǎn)，這樣可以發(fā)現(xiàn)一些接觸不良的地方，若有漏電情況應(yīng)該及時(shí)對(duì)此進(jìn)行維修。電路在工業(yè)中也是起到了很大的作用，在安裝電路的時(shí)候，一定要小心謹(jǐn)慎，綜合考慮多方面因素，不要遺漏一些小問(wèn)題，有時(shí)一些小問(wèn)題也可能出大錯(cuò)，保證電路的穩(wěn)定才能更好地協(xié)調(diào)其他設(shè)備的安裝穩(wěn)定。應(yīng)認(rèn)真復(fù)查電路，查看電路有無(wú)正確安裝，或存在設(shè)備多安裝或少安裝的現(xiàn)象，同時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢測(cè)每個(gè)接觸元器件連接點(diǎn)，明確有無(wú)接觸不良或短路現(xiàn)象，若發(fā)生漏電務(wù)必要及時(shí)維修與處理。電路調(diào)試的具體流程總結(jié)如下：

第一，應(yīng)認(rèn)真查看明確電路整體狀況，了解電路面板線有無(wú)準(zhǔn)確連接，有無(wú)看似連接實(shí)際并未連接的線，或易短路的線；是否存在兩條或多條線混淆的情況；此后，使用最小量程檔的萬(wàn)用表對(duì)電路面板進(jìn)行檢查，查看開(kāi)路處和閉路處有無(wú)正確開(kāi)路與閉路，地線是否漏接，電源連線連接的安全性等，同時(shí)需測(cè)量電源有無(wú)短路現(xiàn)象。測(cè)量期間可直接進(jìn)行元器件連接點(diǎn)測(cè)量，如此可明確有無(wú)以上情況的同時(shí)又弄清楚是否存在接觸點(diǎn)不良現(xiàn)象。第二，電路調(diào)試過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一即硬件電路調(diào)試。調(diào)試期間務(wù)必要注意細(xì)小環(huán)節(jié)的把控，根據(jù)電路功能原理做好各個(gè)單元電路的調(diào)試，再作整體調(diào)試，后進(jìn)行整個(gè)電路的調(diào)試。電路在工業(yè)生產(chǎn)里發(fā)揮的作用是相當(dāng)大的，電路安裝過(guò)程里務(wù)必要綜合考量多方因素，認(rèn)真謹(jǐn)慎，切不可遺漏或放過(guò)存在的小問(wèn)題，確保電路穩(wěn)定性得到保障。