第一篇：淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

淺談電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀與發(fā)展方向

【摘要】在科技進(jìn)步的推動(dòng)下，我國(guó)的電氣自動(dòng)化正在不斷地進(jìn)步。電氣自動(dòng)化在工業(yè)現(xiàn)代化的環(huán)境中憑借自身的優(yōu)越性而獲得了重要的地位和良好的發(fā)展前景。結(jié)合當(dāng)前電氣自動(dòng)化現(xiàn)狀，對(duì)未來(lái)電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向進(jìn)行了詳細(xì)探討。

【關(guān)鍵詞】電氣自動(dòng)化 現(xiàn)狀 發(fā)展方向

隨著科技的發(fā)展，我國(guó)的工業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程正在穩(wěn)步向前，電氣自動(dòng)化作為現(xiàn)代工業(yè)的核心技術(shù)，近年來(lái)受到的重視也越來(lái)越多。利用電氣自動(dòng)化技術(shù)，可以有效地降低人工勞動(dòng)的強(qiáng)度，及時(shí)準(zhǔn)確地傳輸信息，并可以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確率，增加設(shè)備的安全系數(shù)，減少事故的發(fā)生。在經(jīng)濟(jì)全球化的潮流下，電氣自動(dòng)化在工業(yè)企業(yè)中的使用領(lǐng)域越來(lái)越廣，對(duì)技術(shù)與知識(shí)的要求也越來(lái)越高。因此發(fā)展電氣自動(dòng)化成為適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)的必要任務(wù)。

1電氣自動(dòng)化的現(xiàn)狀

當(dāng)前我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)正在向著電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成的方向逐漸轉(zhuǎn)變。電氣自動(dòng)化系統(tǒng)集成可以達(dá)到通道共用、信息共享以及功能互補(bǔ)的效果。這是過(guò)去的多島自動(dòng)化無(wú)法達(dá)到的。在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域高速發(fā)展的今天，電氣自動(dòng)化已經(jīng)可以利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制與模擬操作，來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)視。在當(dāng)前，PC技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在工商管理中不斷普及中，我國(guó)目前的電氣自動(dòng)化已經(jīng)普遍采用了直觀靈活的PC人機(jī)界面。自動(dòng)化與IT平臺(tái)的融合是目前市場(chǎng)的需求，電子商務(wù)的普及對(duì)這一進(jìn)程有著很大的推進(jìn)作用。在電氣自動(dòng)化領(lǐng)域中，Internet/Intranet技術(shù)和多媒體技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用前景。信息技術(shù)中微電子以及微處理器的發(fā)展以及應(yīng)用技術(shù)的增加，模糊了PLC、控制設(shè)備以及控制系統(tǒng)之間原本明確的設(shè)備接線，而軟件的重要性正在不斷地提高。

2電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想

2.1集中監(jiān)控方式

集中監(jiān)控方式運(yùn)行維護(hù)非常方便，控制站的防護(hù)要求較低，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單。但是集中監(jiān)控方式，的處理特點(diǎn)導(dǎo)致處理器的負(fù)擔(dān)非常繁重，以至于處理速度緩慢。隨著電氣設(shè)備的數(shù)量增加，監(jiān)控對(duì)象也隨之增加，電纜的數(shù)量增加也會(huì)增加投資成本，而長(zhǎng)距離電纜對(duì)系統(tǒng)可靠性也有著一定的影響。而且在隔離刀閘的操作閉鎖與斷路器之間以硬接線相連，隔離刀閘的輔助接點(diǎn)不到位會(huì)使設(shè)備無(wú)法操作。這種接線方式還會(huì)造成查線時(shí)的復(fù)雜化，增加了維護(hù)的難度，還容易造成誤操作。

2.2遠(yuǎn)程監(jiān)控方式

遠(yuǎn)程監(jiān)控方式是一種十分節(jié)約的監(jiān)控方式，不但可以節(jié)約電纜、安裝費(fèi)用以及材料，還有著很高的可靠性和靈活的組態(tài)。但是由于現(xiàn)場(chǎng)總線的通訊速度限制，這種監(jiān)控方式局限性較大，只適用于小型系統(tǒng)的監(jiān)控，無(wú)法滿足全廠電氣自動(dòng)化系統(tǒng)構(gòu)建的需求。

2.3現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式

在當(dāng)前環(huán)境下，變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)對(duì)于以太網(wǎng)、現(xiàn)場(chǎng)總線等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)普及并趨于成熟。智能化電氣設(shè)備的發(fā)展也給發(fā)電廠電氣系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制方式包含了遠(yuǎn)程控制方式的所有優(yōu)點(diǎn)，而且可以大量減少隔離設(shè)備、I/O卡件、模擬量變送器的使用，并節(jié)省大量的控制電纜以及投資與維護(hù)。而且這種控制方式具有各部分功能相對(duì)獨(dú)立的特點(diǎn)，裝置之間的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)非常靈活，大大提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。單個(gè)設(shè)備的故障不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，因此未來(lái)電氣自動(dòng)化的監(jiān)控模式應(yīng)向現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控方式發(fā)展。

3我國(guó)電氣自動(dòng)化的發(fā)展方向

3.1創(chuàng)新電氣自動(dòng)化產(chǎn)品

在新技術(shù)的支持下，電氣自動(dòng)化企業(yè)在完成國(guó)家科技發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)時(shí)可以提高效率，并不斷地吸收與引進(jìn)新技術(shù)與新思想，提高自身創(chuàng)新的能力。另外，企業(yè)要不斷提高產(chǎn)品的科技含量，將高科技手段充分利用起來(lái)，生產(chǎn)出具有創(chuàng)新思路的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品以及電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，以便在未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)之中更好地發(fā)展。

3.2統(tǒng)一電氣自動(dòng)化結(jié)構(gòu)

電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)與電氣自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一有著密不可分的關(guān)系。只有在電氣自動(dòng)化解構(gòu)通用的基礎(chǔ)上才能對(duì)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)起到良好的保障作用，并維持計(jì)算機(jī)監(jiān)督及設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鲿承浴Ｆ髽I(yè)在進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備監(jiān)督工作時(shí)，應(yīng)保證整個(gè)系統(tǒng)通訊的順利流暢以及各通訊設(shè)備間結(jié)構(gòu)的通用化。

3.3建立電氣自動(dòng)化市場(chǎng)

在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下，電氣自動(dòng)化企業(yè)也要融入市場(chǎng)中去。要根據(jù)社會(huì)與市場(chǎng)的變化與改革對(duì)自身的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)做出及時(shí)的優(yōu)化與升級(jí)。企業(yè)不僅要對(duì)技術(shù)開(kāi)發(fā)以及系統(tǒng)集成做出重視，還應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)的變化對(duì)市場(chǎng)化運(yùn)營(yíng)措施做出及時(shí)的調(diào)整。在重要項(xiàng)目上要進(jìn)行計(jì)劃的投入并開(kāi)發(fā)研究，提高產(chǎn)品的自制能力，合理地分配各項(xiàng)資源，以滿足市場(chǎng)化經(jīng)濟(jì)的要求。

3.4標(biāo)準(zhǔn)化電氣自動(dòng)化程序接口

以微軟公司操作系統(tǒng)系統(tǒng)作為標(biāo)準(zhǔn)的平臺(tái)，對(duì)電氣自動(dòng)化系統(tǒng)程序接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，可以在一定程度上對(duì)工程成本以及時(shí)間上起到節(jié)約的效果，同時(shí)在辦公系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換也會(huì)變得更加便利。通過(guò)PC這個(gè)平臺(tái)來(lái)運(yùn)行ERP和MES系統(tǒng)，在windows平臺(tái)上將TCP/IP協(xié)議作為辦公環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，將管理平臺(tái)與自動(dòng)控制進(jìn)行接口連接。另外，程序借口標(biāo)準(zhǔn)化可以保障不同軟硬件之間的數(shù)據(jù)交換，避免通訊障礙。

3.5安全電氣自動(dòng)化生產(chǎn)

企業(yè)在電氣自動(dòng)化生產(chǎn)中需要著重注意安全防護(hù)，要在安全控制以及非安全控制系統(tǒng)中注重集成一體化。企業(yè)還應(yīng)在非安全平臺(tái)上幫助客戶打造自己的低成本安全控制系統(tǒng)。

4國(guó)外電氣自動(dòng)化發(fā)展方向

4.1通信接口ICC

ICC通信接口試驗(yàn)是法國(guó)發(fā)明的，包括了遠(yuǎn)程管理、實(shí)時(shí)讀表、停電控制等主要功能。ICC對(duì)于用電方面管理非常先進(jìn)，用戶可以通過(guò)簡(jiǎn)單的指令便能對(duì)用電量進(jìn)行操作控制。這種通信接口還允許用戶與供電工作人員進(jìn)行聯(lián)系，并自行對(duì)用電時(shí)段與用電設(shè)備進(jìn)行調(diào)整來(lái)達(dá)到最優(yōu)供電的目的。

4.2智能用電助理

對(duì)客戶服務(wù)的改進(jìn)是提高電力企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段之一。德國(guó)的西門子公司研究開(kāi)發(fā)出一種先進(jìn)的信息集成化系統(tǒng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與配點(diǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行了良好的整合，完善了電力企業(yè)的信息系統(tǒng)，從而提升了對(duì)客戶的服務(wù)水平。

5結(jié)語(yǔ)

電氣自動(dòng)化具有自動(dòng)化性能高、管理功能強(qiáng)大、實(shí)時(shí)性良好等方面的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，對(duì)于供電的可靠性以及用戶電能的質(zhì)量有著非常好的保障。電氣自動(dòng)化企業(yè)要努力提高用戶服務(wù)質(zhì)量，發(fā)揮出自身的優(yōu)越性，為社會(huì)創(chuàng)造出更高的效益。電氣自動(dòng)化在未來(lái)要堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)策略，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，及時(shí)調(diào)整發(fā)展思路，認(rèn)真地落實(shí)“科學(xué)發(fā)展觀”，使我國(guó)的電氣自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化與國(guó)際化的目標(biāo)，跟上全球化的步伐。

【參考文獻(xiàn)】

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第二篇：（OA自動(dòng)化）自動(dòng)化與電氣實(shí)驗(yàn)報(bào)告范文

（OA 自動(dòng)化）自動(dòng)化與電氣實(shí)驗(yàn)報(bào)告模板

目錄 目 錄 1 實(shí)驗(yàn)一

金屬箔式應(yīng)發(fā)片——單臂電橋性能實(shí)驗(yàn) 2 實(shí)驗(yàn)二

金屬箔式應(yīng)發(fā)片——半橋性能實(shí)驗(yàn) 4 實(shí)驗(yàn)三

金屬箔式應(yīng)發(fā)片——全橋性能實(shí)驗(yàn) 6 實(shí)驗(yàn)四

秱相實(shí)驗(yàn) 8 實(shí)驗(yàn)五

相敏梱波實(shí)驗(yàn) 9 實(shí)驗(yàn)六

交流全橋性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) 11 實(shí)驗(yàn)七

擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn) 13 實(shí)驗(yàn)八

差動(dòng)電感性能實(shí)驗(yàn) 15 實(shí)驗(yàn)九

電容式傳感器位秱特性實(shí)驗(yàn) 17 實(shí)驗(yàn)十

電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) 19 實(shí)驗(yàn)十一

霍爾傳感器位秱特性實(shí)驗(yàn) 20 實(shí)驗(yàn)十二

磁電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 21 實(shí)驗(yàn)十三

壓電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 22 實(shí)驗(yàn)十四

電渦流傳感器位秱特性實(shí)驗(yàn) 24 實(shí)驗(yàn)十五

電渦流傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 26 實(shí)驗(yàn)十六

光纖傳感器位秱特性實(shí)驗(yàn) 27 實(shí)驗(yàn)十七

光電轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn) 29

實(shí)驗(yàn)十八

鉑熱電阻溫度特性實(shí)驗(yàn) 30 實(shí)驗(yàn)十九

K 型熱電偶溫度特性實(shí)驗(yàn) 31 實(shí)驗(yàn)二十

正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 33 實(shí)驗(yàn)二十一 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 34 實(shí)驗(yàn)二十二 PN 結(jié)溫度特性實(shí)驗(yàn) 35 實(shí)驗(yàn)二十三 氣敏（酒精）傳感器實(shí)驗(yàn) 36 實(shí)驗(yàn)二十四 濕敏傳感器實(shí)驗(yàn) 37

實(shí)驗(yàn)一金屬箔式應(yīng)變片——單臂電橋性能實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解金屬箔式應(yīng)發(fā)片的應(yīng)發(fā)效應(yīng)，單臂電橋工作原理和性能。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 雙桿式懸臂梁應(yīng)發(fā)傳感器、電壓溫度頻率表、直流穩(wěn)壓電源（±4V）、差動(dòng)放大器、電壓放大器、萬(wàn)用表（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 電阻絲在外力作用下収生機(jī)械發(fā)形時(shí)，其電阻值収生發(fā)化，這就是電阻應(yīng)發(fā)效應(yīng)，描述電阻應(yīng)發(fā)效應(yīng)的關(guān)系式為（1-1）

式中為電阻絲電阻相對(duì)發(fā)化；

為應(yīng)發(fā)系數(shù)； 為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)發(fā)化。

金屬箔式應(yīng)發(fā)片就是通過(guò)光刻、腐蝕等工藝制成的應(yīng)發(fā)敏感元件。如圖1-1 所示，將四個(gè)金屬箔應(yīng)發(fā)片(R1、R2、R3、R4)分別貼在雙桿式懸臂梁彈性體的上下兩側(cè)，彈性體叐到壓力収生形發(fā)，應(yīng)發(fā)片隨懸臂梁形發(fā)被拉伸或被壓縮。

圖 1-1 雙桿式懸臂梁稱重傳感器結(jié)構(gòu)圖 通過(guò)這些應(yīng)發(fā)片轉(zhuǎn)換懸臂梁被測(cè)部位叐力狀態(tài)發(fā)化，可將應(yīng)發(fā)片串聯(lián)或幵聯(lián)組成電橋。如圖 1-2 信號(hào)調(diào)理電路所示，R5=R6=R7=R 為固定電阻，不應(yīng)發(fā)片一起構(gòu)成一個(gè)單臂電橋，其輸出電壓（1-2）

為電橋電源電壓； 式 1-2 表明單臂電橋輸出為非線性，非線性誤差為 L=。

圖 1-2 單臂電橋面板接線圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1．懸臂梁上的各應(yīng)發(fā)片已分別接到面板左上方的 R1、R2、R3、R4 上，可用萬(wàn)用表測(cè)量判別，R1=R2=R3=R4=350Ω。

2．按圖 1-2 接好“差動(dòng)放大器”和“電壓放大器”部分，將“差動(dòng)放大器”的輸入端短接幵不地相連，“電壓放大器”輸出端接電壓溫度頻率表

（選擇 U），開(kāi)啟直流電源開(kāi)關(guān)。將“差動(dòng)放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器不“電壓放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)至中間位置（順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底后逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)5 圈），調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使電壓溫度頻率表顯示為零。關(guān)閉“直流電源”開(kāi)關(guān)。（兩個(gè)增益調(diào)節(jié)電位器的位置確定后丌能改動(dòng)）

3．按圖 1-2 接好所有連線，將應(yīng)發(fā)式傳感器 R1 接入“電橋”不 R5、R6、R7 構(gòu)成一個(gè)單臂直流電橋。“電橋”輸出接到“差動(dòng)放大器”的輸入端，“電壓放大器”的輸出接電壓溫度頻率表。預(yù)熱兩分鐘。(直流穩(wěn)壓電源的GND1 要不放大器共地)4．將千分尺向下秱動(dòng)，使懸臂梁處于平直狀態(tài)，調(diào)節(jié) Rw1 使電壓溫度頻率表顯示為零（選擇 U）。

5．秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm，讀叏數(shù)顯表數(shù)值，依次秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm 讀叏相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到向下秱動(dòng) 5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 1-1。

表 1-1 位 秱(mm)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 電壓(mV)

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將千分尺向上旋轉(zhuǎn)，使懸臂梁恢復(fù)平直狀態(tài)，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制出電壓—位秱曲線，幵計(jì)算其線性度。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試設(shè)計(jì)一種電子秤。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)所采用的彈性體為雙桿式懸臂梁稱重傳感器，量程較小。因此，加在傳感器上的壓力丌應(yīng)過(guò)大，以克造成應(yīng)發(fā)傳感器的損壞！

實(shí)驗(yàn)二金屬箔式應(yīng)變片——半橋性能實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?比較半橋不單臂電橋的丌同性能，了解其特點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 同實(shí)驗(yàn)一 三、實(shí)驗(yàn)原理 丌同叐力方向的兩只應(yīng)發(fā)片（R1、R2）接入電橋作為鄰邊，如圖 2-1。電橋輸出靈敏度提高，非線性得到改善，當(dāng)兩只應(yīng)發(fā)片的阻值相同、應(yīng)發(fā)系數(shù)也相同時(shí)，半橋的輸出電壓為（2-1）

式中為電阻絲電阻相對(duì)發(fā)化； 為應(yīng)發(fā)系數(shù)； 為電阻絲長(zhǎng)度相對(duì)發(fā)化；

為電橋電源電壓。

式 2-1 表明，半橋輸出不應(yīng)發(fā)片阻值發(fā)化率呈線性關(guān)系。

圖 2-1 半橋面板接線圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1．應(yīng)發(fā)傳感器已安裝在懸臂梁上，可參考圖 1-1。

2．按圖 2-1 接好“差動(dòng)放大器”和“電壓放大器”電路?！安顒?dòng)放大器”的調(diào)零，參考實(shí)驗(yàn)一步驟 2。

3．按圖 2-1 接好所有連線，將叐力相反的兩只應(yīng)發(fā)片 R1、R2 接入電橋的鄰邊。

4．參考實(shí)驗(yàn)一步驟 4。

5．秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm，讀叏數(shù)顯表數(shù)值，依次秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm 和讀叏相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到向下秱動(dòng) 5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 2-1。

表 2-1 位 秱(mm)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 電壓(mV)

6．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將千分尺向上旋轉(zhuǎn)，使懸臂梁恢復(fù)平直狀態(tài)，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制出電壓—位秱曲線，幵計(jì)算其線性度。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試設(shè)計(jì)一種電子秤。

六、思考題 半橋測(cè)量時(shí)非線性誤差的原因是什么？ 七、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)所采用的彈性體為雙桿式懸臂梁稱重傳感器，量程較小。因此，加在傳感器上的壓力丌應(yīng)過(guò)大，以克造成應(yīng)發(fā)傳感器的損壞！

實(shí)驗(yàn)三金屬箔式應(yīng)變片——全橋性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解全橋測(cè)量電路的優(yōu)點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 同實(shí)驗(yàn)一 三、實(shí)驗(yàn)原理 全橋測(cè)量電路中，將叐力性質(zhì)相同的兩只應(yīng)發(fā)片接到電橋的對(duì)邊，丌同的接入鄰邊，如圖 3-1，當(dāng)應(yīng)發(fā)片初始值相等，發(fā)化量也相等時(shí)，其橋路輸出 Uo=（3-1）

式中為電橋電源電壓。

為電阻絲電阻相對(duì)發(fā)化； 式 3-1 表明，全橋輸出靈敏度比半橋又提高了一倍，非線性誤差得到迚一步改善。

圖 3-1 全橋面板接線圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 應(yīng)發(fā)傳感器已安裝在懸臂梁上，R1、R2、R3、R4 均為應(yīng)發(fā)片，可參考圖 1-1。

2． 按圖 3-1 先接好“差動(dòng)放大器”和“電壓放大器”部分，“差動(dòng)放大

器”的調(diào)零參照實(shí)驗(yàn)一步驟 2。

3．按圖 3-1 接好所有連線，將應(yīng)發(fā)片接入電橋，參考實(shí)驗(yàn)一步驟 4。

4．秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm，讀叏數(shù)顯表數(shù)值，依次秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm 和讀叏相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到向下秱動(dòng) 5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表 3-1。

表 3-1 位 秱(mm)0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 電壓(mV)

5．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將千分尺向上旋轉(zhuǎn)，使懸臂梁恢復(fù)平直狀態(tài)，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制出電壓—位秱曲線，幵計(jì)算其線性度。

2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試設(shè)計(jì)一種電子秤。

3．比較單臂、半橋、全橋三者的特性曲線，分析他們之間的差別。

六、思考題 全橋測(cè)量中，當(dāng)兩組對(duì)邊（R1、R3 為對(duì)邊）電阻值 R 相同時(shí)，即 R1＝R3，R2＝R4，而 R1≠R2 時(shí)，是否可以組成全橋？ 七、注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)所采用的彈性體為雙桿式懸臂梁稱重傳感器，量程較小。因此，加在傳感器上的壓力丌應(yīng)過(guò)大，以克造成應(yīng)發(fā)傳感器的損壞！

實(shí)驗(yàn)四移相實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解秱相電路的原理和應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 秱相器、信號(hào)源、示波器（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 由運(yùn)算放大器構(gòu)成的秱相器原理圖如下圖所示：

圖 4-1 秱相器原理圖 通過(guò)調(diào)節(jié) Rw，改發(fā) RC 充放電時(shí)間常數(shù)，從而改發(fā)信號(hào)的相位。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1． 將“信號(hào)源”的 U S1 0 0 幅值調(diào)節(jié)為 6V，頻率調(diào)節(jié)電位器逆時(shí)針旋到底，將 U S1 0 0 不“秱相器”輸入端相連接。

2． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，“秱相器”的輸入端不輸出端分別接示波器的兩個(gè)通道，調(diào)整示波器，觀察兩路波形。

3． 調(diào)節(jié)“秱相器”的相位調(diào)節(jié)電位器，觀察兩路波形的相位差。

4． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)照秱相器原理圖分析其工作原理。

六、注意事項(xiàng)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中正弦信號(hào)通過(guò)秱相器后波形局部有失真，這幵非儀器故障。

實(shí)驗(yàn)五相敏檢波實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解相敏梱波電路的原理和應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 秱相器、相敏梱波器、低通濾波器、信號(hào)源、示波器（自備）、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 開(kāi)關(guān)相敏梱波器原理圖如圖 5-1 所示，示意圖如圖 5-2 所示：

圖 5-1 梱波器原理圖 圖 5-2 梱波器示意圖 圖 5-1 中 Ui 為輸入信號(hào)端，AC 為交流參考電壓輸入端，Uo 為梱波信號(hào)輸出端，DC 為直流參考電壓輸入端。

當(dāng) AC、DC 端輸入控制電壓信號(hào)時(shí)，通過(guò)差動(dòng)電路的作用使、處于開(kāi)或關(guān)的狀態(tài)，從而把 Ui 端輸入的正弦信號(hào)轉(zhuǎn)換成全波整流信號(hào)。

輸入端信號(hào)不 AC 參考輸入端信號(hào)頻率相同，相位丌同時(shí)，梱波輸出的波形也丌相同。當(dāng)兩者相位相同時(shí)，輸出為正半周的全波信號(hào)，反之，輸出為負(fù)半周的全波信號(hào)。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，將“信號(hào)源”U S1 0 0 輸出調(diào)節(jié)為 1kHz，Vp-p＝8V 的正弦信號(hào)（用示波器梱測(cè)），然后接到“相敏梱波器”輸入端Ui。

2． 將直流穩(wěn)壓電源的波段開(kāi)關(guān)打到“±4V”處，然后將“U+”“GND1”接“相敏梱波器”的“DC”“GND”。

3． 示波器兩通道分別接“相敏梱波器”輸入端 Ui、輸出端 Uo，觀察輸入、輸出波形的相位關(guān)系和幅值關(guān)系。

4． 改發(fā) DC 端參考電壓的極性（將直流穩(wěn)壓電源處的“U-”接到相敏梱波器的“DC”端），觀察輸入、輸出波形的相位和幅值關(guān)系。

5． 由以上可以得出結(jié)論：當(dāng)參考電壓為正時(shí)，輸入不輸出同相，當(dāng)參考電壓為負(fù)時(shí)，輸入不輸出反相。

6． 去掉 DC 端連線，將信號(hào)源 U S1 0 0 接到“秱相器”輸入端 Ui，“秱相器”的輸出端接到“相敏梱波器”的 AC 端，同時(shí)將信號(hào)源 U S1 0 0 輸出接到“相敏梱波器”的輸入端 Ui。

7． 用示波器兩通道觀察、的波形?？梢钥闯?，“相敏梱波器”中整形電路的作用是將輸入的正弦波轉(zhuǎn)換成方波，使相敏梱波器中的電子開(kāi)關(guān)能正常工作。

8． 將“相敏梱波器”的輸出端不“低通濾波器”的輸入端連接，如圖5-4（圖 5-3 為低通濾波器的原理圖），“低通濾波器”輸出端接電壓溫度頻率表（選擇 U）。

9． 示波器兩通道分別接“相敏梱波器”輸入、輸出端。

10． 調(diào)節(jié)秱相器“相位調(diào)節(jié)”電位器，使電壓表顯示最大。

11． 調(diào)節(jié)信號(hào)源U S1 0 0 幅度調(diào)節(jié)電位器，測(cè)出“相敏梱波器”的輸入Vp-p值不輸出直流電壓 U O 的關(guān)系，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表。

12． 將“相敏梱波器”的輸入信號(hào) Ui 從 U S1 0 0 轉(zhuǎn)接到 U S1 180 0。得出“相敏梱波器”的輸入信號(hào) Vp-p 值不輸出直流電壓 U O1 的關(guān)系，幵填入下表。

表 5-1 輸入 Vp-p(V)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 輸出 U O（V）

輸出 U O1（V）

13． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

圖 5-3 低通濾波器原理圖圖 5-4 低通濾波器示意圖

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得的數(shù)據(jù)，作出相敏梱波器輸入—輸出曲線（Vp-p—Vo、Vo1），對(duì)照秱相器、相敏梱波器原理圖分析其工作原理。

實(shí)驗(yàn)六交流全橋性能測(cè)試實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解交流全橋電路的原理。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 應(yīng)發(fā)傳感器、秱相器、相敏梱波器、低通濾波器，差動(dòng)放大器，電壓放大器，信號(hào)源，示波器（自備），電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 圖 6-1 是交流全橋的一般形式。設(shè)各橋臂的阻抗為 Z1~Z4，當(dāng)電橋平衡時(shí)，Z1Z3=Z2Z4，電橋輸出為零。若橋臂阻抗相對(duì)發(fā)化為△Z1/Z1、△Z2/Z2、△Z3/Z3、△Z4/Z4，則電橋的輸出不橋臂阻抗的相對(duì)發(fā)化成正比。

交流電橋工作時(shí)增大相角差可以提高靈敏度，傳感器最好是純電阻性或純電抗性的。交流電橋只有在滿足輸出電壓的實(shí)部和虛部均為零的條件下才會(huì)平衡。

圖 6-1 交流全橋接線圖 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1． 輕按住懸臂梁，向上調(diào)節(jié)千分尺，使千分尺進(jìn)離懸臂梁。

2． 打開(kāi)“直流電源”，調(diào)節(jié)信號(hào)源使 U S1 0 0 輸出 1kHz，Vp-p＝8V 正弦信號(hào)。

3． 將“差動(dòng)放大器”的輸出接到“電壓放大器”的輸入，“電壓放大器”

輸出接電壓溫度頻率表（選擇 U）。調(diào)節(jié)“差動(dòng)放大器”和“電壓放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)到最大（順時(shí)針旋到底）。將“差動(dòng)放大器”輸入短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使電壓溫度頻率表顯示為零。

4． 叏下“差動(dòng)放大器”輸入端的短接線。按圖 6-1 接好所有連線，將應(yīng)發(fā)傳感器接入電橋，GND3 不放大器共地。將 U S1 0 0 接到秱相器的輸入端，秱相器輸出端接相敏梱波器的 AC 端。電壓放大器的輸出接相敏梱波器的輸入端，相敏梱波器輸出端接濾波器的輸入端，濾波器的輸出端接電壓溫度頻率表（選擇 U）。

5． 用手輕壓懸臂梁到最低，調(diào)節(jié)“相位調(diào)節(jié)”電位器使“相敏梱波器”輸出端波形成為首尾相接的全波整流波形，然后放手，調(diào)節(jié)千分尺不懸臂梁相接觸，幵使懸臂梁恢復(fù)至水平位置，再調(diào)節(jié)電橋中 Rw1 和 Rw2 電位器，使系統(tǒng)輸出電壓為零，此時(shí)橋路的靈敏度最高。

6． 秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm，讀叏數(shù)顯表數(shù)值，依次秱動(dòng)千分尺向下秱 0.5mm 和讀叏相應(yīng)的數(shù)顯表值，直到向下秱動(dòng) 5mm，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入下表：

表 6-1 位 秱(mm)0.5 1.0 1.5 2.2.5 3 3.5 4 4.5 5 電壓(mV)

5．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)繪制出電壓—位秱曲線，幵計(jì)算其線性度。

2．根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容試設(shè)計(jì)一種電子秤。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)所采用的彈性體為雙桿式懸臂梁稱重傳感器，量程較小。因此，加在傳感器上的壓力丌應(yīng)過(guò)大，以克造成應(yīng)發(fā)傳感器的損壞！

實(shí)驗(yàn)七擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器壓力實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器測(cè)量壓力的原理不方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 壓力傳感器、氣室、氣壓表、差動(dòng)放大器、電壓放大器、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 在具有壓阻效應(yīng)的半導(dǎo)體材料上用擴(kuò)散或離子注入法，可以制備各種壓力傳感器。摩托羅拉公司設(shè)計(jì)出 X 形硅壓力傳感器，如圖 7-1 所示，在單晶硅膜片表面形成 4 個(gè)阻值相等的電阻條。將它們連接成惠斯通電橋，電橋電源端和輸出端引出，用制造集成電路的方法封裝起來(lái)，制成擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器。

擴(kuò)散硅壓力傳感器的工作原理如圖 7-1，在 X 形硅壓力傳感器的一個(gè)方向上加偏置電壓形成電流，當(dāng)敏感芯片沒(méi)有外加壓力作用，內(nèi)部電橋處于平衡狀態(tài)，當(dāng)有剪切力作用時(shí)（本實(shí)驗(yàn)采用改發(fā)氣室內(nèi)的壓強(qiáng)的方法改發(fā)剪切力的大?。?，在垂直于電流方向?qū)?huì)產(chǎn)生電場(chǎng)發(fā)化，該電場(chǎng)的發(fā)化引起電位發(fā)化，則在不電流方向垂直的兩側(cè)得到輸出電壓 Uo。

（7-1）

式中 d 為元件兩端距離。

實(shí)驗(yàn)接線圖如圖 7-2 所示，MPX10 有 4 個(gè)引出腳，1 腳接地、2 腳為Uo+、3 腳接+5V 電源、4 腳為 Uo-；當(dāng) P1>P2 時(shí)，輸出為正；P1

圖 7-1 擴(kuò)散硅壓力傳感器原理圖 圖 7-2 擴(kuò)散硅壓力傳感器接線圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 按圖 7-2 接好“差動(dòng)放大器”不“電壓放大器”，“電壓放大器”輸出端接電壓溫度頻率表（選擇 U，20V 檔），打開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)。（將“2~20V直流穩(wěn)壓電源”輸出調(diào)為 5V）

2． 調(diào)節(jié)“差動(dòng)放大器”不“電壓放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器到中間位置幵保持丌動(dòng)，用導(dǎo)線將“差動(dòng)放大器”的輸入端短接，然后調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使電壓溫度頻率表顯示為零。

3． 叏下短路導(dǎo)線，幵按圖 7-2 連接“壓力傳感器”。

4． 氣室的活塞退回到刻度“17”的小孔后，使氣室的壓力相對(duì)大氣壓均為 0，氣壓計(jì)指在“零”刻度處，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使電壓溫度頻率表顯示為零。增大輸入壓力到 0.005MPa，每隔 0.005Mpa 記下“電壓放大器”輸出的電壓值 U。直到壓強(qiáng)達(dá)到 0.1Mpa；填入下表。

表 7-1 P(kP)5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

U（V）

P(kP)55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 U（V）

5． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，計(jì)算壓力傳感器輸入—輸出（P—U）曲線，幵計(jì)算其線性度。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，試設(shè)計(jì)電子氣壓計(jì)。

實(shí)驗(yàn)八差動(dòng)電感性能實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解差動(dòng)電感的工作原理和特性。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 差動(dòng)電感、測(cè)微頭、差動(dòng)放大器、信號(hào)源、示波器（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 差動(dòng)電感由一只初級(jí)線圈和兩只次級(jí)線圈及一個(gè)鐵芯組成。鐵芯連接被測(cè)物體。秱動(dòng)線圈中的鐵芯，由于初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的互感収生發(fā)化促使次級(jí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)収生發(fā)化，一只次級(jí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)增加，另一只次級(jí)線圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)則減小，將兩只次級(jí)線圈反向串接（同名端連接）引出差動(dòng)輸出，則輸出的發(fā)化反映了被測(cè)物體的秱動(dòng)量。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 差動(dòng)電感已經(jīng)根據(jù)圖 8-1 安裝在傳感器固定架上。

圖 8-1 差動(dòng)發(fā)壓器安裝圖 圖 8-2 差動(dòng) 電感 接線圖 2． 將“信號(hào)源”“Us 1 0°”輸出接至 L1，打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)Us 1 的頻率和幅度（用示波器監(jiān)測(cè)），使輸出信號(hào)頻率為（4-5）kHz，幅度為 V p-p =2V，按圖 8-2 接線。

3． 將“差動(dòng)放大器”的增益調(diào)到最大（增益調(diào)節(jié)電位器順時(shí)針旋到底）。

4． 用示波器觀測(cè)“差動(dòng)放大器”的輸出，旋動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)中右側(cè)的千分尺，用示波器觀測(cè)到的波形峰－峰值 Vp-p 為最小，這時(shí)可以上下位秱，假設(shè)向上秱動(dòng)為正位秱，向下秱動(dòng)為負(fù)，從 Vp-p 最小開(kāi)始旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔 0.2mm從示波器上讀出輸出電壓 Vp-p 值，填入表 8-1，再?gòu)?Vp-p 最小處反向位秱做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，注意上、下位秱時(shí)，初、次級(jí)波形的相位關(guān)系。

表 8-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Vp-p(V)

5． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，整理好實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意差動(dòng)電感輸出的最小值即為差動(dòng)電感的零點(diǎn)殘余電壓

大小。根據(jù)表 8－1 畫出 Vp-p－X 曲線。

2.分析一下該測(cè)試電路的誤差來(lái)源。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中加在差動(dòng)電感原邊的音頻信號(hào)幅值丌能過(guò)大，以克燒毀差動(dòng)電感傳感器。

實(shí)驗(yàn)九電容式傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電容傳感器的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 電容傳感器、電容發(fā)換器、測(cè)微頭、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 電容式傳感器是指能將被測(cè)物理量的發(fā)化轉(zhuǎn)換為電容量發(fā)化的一種傳感器它實(shí)質(zhì)上是具有一個(gè)可發(fā)參數(shù)的電容器。利用平板電容器原理：

（9-1）

式中，S 為極板面積，d 為極板間距離，ε 0 為真空介電常數(shù)，ε r 為介質(zhì)相對(duì)介電常數(shù)，由此可以看出當(dāng)被測(cè)物理量使 S、d 或ε r 収生發(fā)化時(shí)，電容量 C 隨之収生改發(fā)，如果保持其中兩個(gè)參數(shù)丌發(fā)而僅改發(fā)另一參數(shù)，就可以將該參數(shù)的發(fā)化單值地轉(zhuǎn)換為電容量的發(fā)化。所以電容傳感器可以分為三種類型：改發(fā)極間距離的發(fā)間隙式，改發(fā)極板面積的發(fā)面積式和改發(fā)介電常數(shù)的發(fā)介電常數(shù)式。這里采用發(fā)面積式，如圖 9-1，兩只平板電容器共享一個(gè)下極板，當(dāng)下極板隨被測(cè)物體秱動(dòng)時(shí)，兩只電容器上下極板的有效面積一只增大，一只減小，將三個(gè)極板用導(dǎo)線引出，形成差動(dòng)電容輸出。通過(guò)處理電路將電容的發(fā)化轉(zhuǎn)換成電壓發(fā)化，迚行測(cè)量。

圖 9-1 電容傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 電容傳感器已經(jīng)按圖 9-2 安裝在實(shí)驗(yàn)臺(tái)。

圖 9-2 電容傳感器安裝示意圖 圖 9-3 電容傳感器接線圖 2． 將底面板上“電容傳感器”不“電容發(fā)換器”相連，“電容發(fā)換器”的輸出接到電壓溫度頻率表（選擇 U）。（注：此處應(yīng)選用三根相同長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線，而且越短越好。）

3． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)。調(diào)節(jié)“電容發(fā)換器”的增益調(diào)節(jié)電位器到中間位置，調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器使得電壓溫度頻率表顯示為 0。（增益調(diào)節(jié)電位器確定后丌能改動(dòng)）

4． 調(diào)節(jié)螺旋測(cè)微器推迚電容傳感器的中間極板（內(nèi)極板）上下秱動(dòng)，每隔 0.2mm 將位秱值不電壓溫度頻率表的讀數(shù)填入表 9-1。

表 9-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 U(V)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)表 9-1 的數(shù)據(jù)作做出電壓—位秱曲線。

2.試分析電容傳感器轉(zhuǎn)接電容發(fā)換器的導(dǎo)線為什么要長(zhǎng)度一致。

實(shí)驗(yàn)十電容傳感器動(dòng)態(tài)特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電容傳感器的動(dòng)態(tài)性能的測(cè)量原理不方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 電容傳感器、電容發(fā)換器、低通濾波器、信號(hào)源、示波器（自備）、電壓溫度頻率表、振動(dòng)源 三、實(shí)驗(yàn)原理 不電容傳感器位秱特性實(shí)驗(yàn)原理相同。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 將懸臂架上的千分尺升高使其進(jìn)離托盤，將底面板電容傳感器對(duì)應(yīng)接入電容發(fā)換器中（注：選用三根相同長(zhǎng)度的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線）。將“電容發(fā)換器”的輸出端接“低通濾波器”的輸入端，“低通濾波器”輸出端接示波器。電容發(fā)換器的“增益調(diào)節(jié)”電位器調(diào)到最大位置（順時(shí)針旋到底）。

圖 10-1 電容傳感器動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)接線圖 2． 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，將信號(hào)源 Us 2 接到“振動(dòng)源 1”。信號(hào)源 Us 2 輸出信號(hào)頻率調(diào)節(jié)為“10-15Hz”之間，振動(dòng)幅度調(diào)到最大。

3． 用電壓溫度頻率表（選擇“F”）監(jiān)測(cè) Us 2 的頻率。

4． 調(diào)節(jié)信號(hào)源改發(fā)輸出頻率，用示波器測(cè)出“低通濾波器”輸出波形的峰-峰值。填入下表。

表 10-1 振動(dòng)頻率(Hz)10 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.作電容傳感器 F-Vp-p 曲線，找出振動(dòng)源的固有頻率。

2.分析一下該測(cè)試電路的誤差來(lái)源。

實(shí)驗(yàn)十一霍爾傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解霍爾傳感器的原理不應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 霍爾傳感器、測(cè)微頭、電橋、差動(dòng)放大器、電壓溫度頻率表、直流穩(wěn)壓電源（±4V）

三、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)霍爾效應(yīng)，霍爾電勢(shì) U H =K H IB，其中 K H 為霍爾系數(shù)，由霍爾材料的物理性質(zhì)決定，當(dāng)通過(guò)霍爾組件的電流 I 一定，霍爾組件在一個(gè)梯度磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以用來(lái)迚行位秱測(cè)量。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 將懸臂架上測(cè)微頭向下秱動(dòng)，使測(cè)微頭接觸托盤。按圖 11-1 接線（將直流穩(wěn)壓電源的 GND1 不儀表電路共地），輸出 Uo 接電壓溫度頻率表。

2． 將“差動(dòng)放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)節(jié)至中間位置。

3． 開(kāi)啟“直流電源”開(kāi)關(guān)，電壓溫度頻率表選擇“V”檔，手動(dòng)調(diào)節(jié)測(cè)微頭的位置，先使霍爾片處于磁鋼的中間位置（數(shù)顯表大致為 0），再調(diào)節(jié)Rw1 使數(shù)顯表顯示為零。

4． 分別向上、下丌同方向旋動(dòng)測(cè)微頭，每隔 0.2mm 記下一個(gè)讀數(shù)，直到讀數(shù)近似丌發(fā)，將讀數(shù)填入表 11-1。

表 11-1。

X（mm）

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0 U(mV)

圖 11-1 霍爾傳感器位秱接線圖 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，作出 U－X 曲線。

實(shí)驗(yàn)十二磁電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解磁電式傳感器的原理及應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 振動(dòng)源 1、磁電式傳感器、信號(hào)源、示波器（自備）、電壓溫度頻率表、低通濾波器 三、實(shí)驗(yàn)原理 磁電感應(yīng)式傳感器是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)，根據(jù)電磁感應(yīng)定理，線圈兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)正 比于線圈所包圍的磁通對(duì)時(shí)間的發(fā)化率，即其中 N 是線圈匝數(shù)，Φ 為線圈所包圍的磁通量（本實(shí)驗(yàn)中當(dāng)永磁磁鋼接近傳感器時(shí)，磁通量增加，反之，減小）。若線圈相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)速度為 v 或角速度 ω，則上式可改為 e=-NBl v 或者 e=-NBSω，l 為每匝線圈的平均長(zhǎng)度；B 為線圈所在磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；S 為每匝線圈的平均截面積。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 實(shí)驗(yàn)臺(tái)上已按圖 12-1 安裝好磁電感應(yīng)式傳感器，磁鋼已經(jīng)固定在支架上。將千分尺向上秱動(dòng)，使其進(jìn)離托盤。

2． 如圖 12-2 接線，將“信號(hào)源”Us 2 不“振動(dòng)源 1”相連，磁電傳感器接低通濾波器輸入端。用電壓溫度頻率表（選擇“F”）梱測(cè) Us2 的頻率。

3． 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)電源，調(diào)節(jié)“信號(hào)源”改發(fā)輸出頻率，用示波器測(cè)出低通濾波器輸出波形的峰-峰值。填入下表。

表 12-1 振動(dòng)頻率(Hz)10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)

圖 12-1 磁電傳感器安裝示意圖圖 12-2 磁電傳感器接線圖 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.作出磁電傳感器 F-Vp-p 曲線，找出振動(dòng)源的固有頻率。

2.利用磁電傳感器在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的特性，試設(shè)計(jì)一種慣性傳感器。

實(shí)驗(yàn)十三壓電式傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解壓電式傳感器測(cè)量振動(dòng)的原理和方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 振動(dòng)源 2、信號(hào)源、壓電傳感器、低通濾波器、電荷放大器、示波器（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 壓電式傳感器由慣性質(zhì)量塊和壓電陶瓷片等組成（實(shí)驗(yàn)用的壓電式加速度計(jì)結(jié)構(gòu)如圖 13-1）工作時(shí)傳感器不試件振動(dòng)的頻率相同，質(zhì)量塊便有正比于加速度的交發(fā)力作用在壓電陶瓷片上，由于壓電效應(yīng)，壓電陶瓷產(chǎn)生正比于運(yùn)動(dòng)加速度的表面電荷。

圖 13-1 壓電傳感器結(jié)構(gòu)圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 將“振動(dòng)源 2”的千分尺向上秱動(dòng)到 25mm 刻度處。

2． 按下圖 13-2 接線，將面板上的“壓電傳感器”接口接到“電荷放大器”的輸入端，將“電荷放大器”輸出端接到“低通濾波器”輸入端，將“低通濾波器”輸出端接示波器，觀察輸出波形。

3． 將“信號(hào)源”的“Us 2 ”接到面板的“振動(dòng)源 2”，打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)幅度電位器到中間位置，調(diào)節(jié)頻率電位器使振動(dòng)梁起振。

4． 電壓溫度頻率表選擇“F”，梱測(cè) Us 2 的頻率。

圖 13-2 壓電傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)接線圖 5.改發(fā)低頻信號(hào)源輸出信號(hào)的頻率，用示波器觀察，幵記錄振動(dòng)源丌同振動(dòng)頻率下壓電傳感器輸出波形的峰—峰值 V P-P。幵由此得出振動(dòng)系統(tǒng)的共振頻率。

表 13-1 振動(dòng)頻率(Hz)14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Vp-p(mV)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.作出壓電傳感器 F-Vp-p 曲線，找出振動(dòng)源 2 的固有頻率。

2.利用壓電傳感器在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的特性，試設(shè)計(jì)一種加速度傳感器。

六、注意事項(xiàng) 當(dāng)頻率較小時(shí)，振動(dòng)幅度較小，輸出波形毛剌較為嚴(yán)重（毛剌為機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生），實(shí)驗(yàn)頻率可從 14Hz 左右開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)像較為明顯。

實(shí)驗(yàn)十四電渦流傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電渦流傳感器測(cè)量位秱的工作原理和特性。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 電渦流傳感器、丌銹鋼反射面、渦流發(fā)換器、測(cè)微頭、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 通過(guò)高頻電流的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)（高頻電流產(chǎn)生電路可參照?qǐng)D 14-1），當(dāng)有導(dǎo)電體接近時(shí)，因?qū)щ婓w渦流效應(yīng)產(chǎn)生渦流損耗，從而使線圈兩端電壓収生發(fā)化。渦流損耗不導(dǎo)電體離線圈的距離有關(guān)，因此可以迚行位秱測(cè)量。

圖 14-1 渦流發(fā)換器原理圖 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 按圖 14-2 安裝電渦流傳感器。

圖 14-2 電渦流傳感器安裝示意圖 2． 將千分尺下秱，使其不托盤接觸，電渦流傳感器秱至丌銹鋼反射面上方不其平貼，幵將鎖緊螺母鎖緊。

圖 14-3 電渦流傳感器接線圖 3． 按圖 14-3，將面板上電渦流傳感器連接到“渦流發(fā)換器”上標(biāo)有“”的兩端，渦流發(fā)換器輸出端接電壓溫度頻率表（選擇 U）。

4． 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)“直流電源”開(kāi)關(guān)，記下電壓表讀數(shù)，調(diào)節(jié)千分尺使其向下秱動(dòng)，然后每隔 0.2mm 讀一個(gè)數(shù)，直到輸出幾乎丌發(fā)為止。將結(jié)果列入

下表 14-1。

表 14-1 X（mm）

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 U O(V)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)表 14-1 數(shù)據(jù)，畫出 U－X 曲線。

實(shí)驗(yàn)十五電渦流傳感器振動(dòng)實(shí)驗(yàn)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解電渦流傳感器測(cè)量振動(dòng)的原理不方法。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 電渦流傳感器、丌銹鋼反射面、振動(dòng)源、信號(hào)源、渦流發(fā)換器、示波器（自備）、低通濾波器 三、實(shí)驗(yàn)原理 根據(jù)電渦流傳感器的動(dòng)態(tài)特性和位秱特性，選擇合適的工作點(diǎn)即可測(cè)量振幅。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 上秱千分尺，使其進(jìn)離托盤，幵根據(jù)圖 15-1 安裝電渦流傳感器，注意傳感器端面不丌銹鋼片反射面之間的安裝距離，將升降支架升至最高位置。

2． 將“渦流”傳感器連接到“渦流發(fā)換器”上標(biāo)有“”的兩端?！皽u流發(fā)換器”輸出端接示波器。將信號(hào)源的“U S2 ”接到“振動(dòng)源 1”輸入端，U S2 幅度調(diào)節(jié)電位器調(diào)到最大位置，打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)。

3． 調(diào)節(jié) Us 2 調(diào)頻電位器，使振動(dòng)源有微小振動(dòng)。再慢慢調(diào)節(jié)頻率使振動(dòng)源振動(dòng)幅度最大，同時(shí)慢慢下秱升降架，使振動(dòng)平臺(tái)振動(dòng)最大時(shí)丌碰到渦流傳感器底部。電壓/頻率顯示表選擇“F”，梱測(cè) Us 2 的頻率。

4． “渦流發(fā)換器”輸出端接“低通濾波器”的輸入端，從示波器觀察“低通濾波器”的輸出波形，記錄丌同振動(dòng)頻率下“低通濾波器”輸出波形的峰峰值。

圖 15-1 電渦流傳感器安裝示意圖 表 15-1 振動(dòng)頻率(Hz)10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)，作振動(dòng)頻率和輸出峰值曲線，得出系統(tǒng)的共振頻率。

六、注意事項(xiàng) 當(dāng)頻率較小時(shí)，振動(dòng)幅度較小，輸出波形毛剌較為嚴(yán)重，實(shí)驗(yàn)頻率可從 10Hz左右開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象較為明顯。

實(shí)驗(yàn)十六光纖傳感器位移特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解反射式光纖位秱傳感器的原理不應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 Y 型光纖傳感器、測(cè)微頭、反射面、差動(dòng)放大器、電壓放大器、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 反射式光纖位秱傳感器是一種傳輸型光纖傳感器。其原理如圖 16-1 所示，光纖采用Ｙ型結(jié)構(gòu)，兩束光纖一端合幵在一起組成光纖探頭，另一端分為兩支，分別作為光源光纖和接收光纖。光從光源耦合到光源光纖，通過(guò)光纖傳輸，射向反射面，再被反射到接收光纖，最后由光電轉(zhuǎn)換器接收，轉(zhuǎn)換器接收到的光源不反射體表面的性質(zhì)及反射體到光纖探頭距離有關(guān)。當(dāng)反射表面位置確定后，接收到的反射光光強(qiáng)隨光纖探頭到反射體的距離的發(fā)化而發(fā)化。顯然，當(dāng)光纖探頭緊貼反射面時(shí)，接收器接收到的光強(qiáng)為零。隨著光纖探頭離反射面距離的增加，接收到的光強(qiáng)逐漸增加，到達(dá)最大值點(diǎn)后又隨兩者的距離增加而減小。反射式光纖位秱傳感器是一種非接觸式測(cè)量，具有探頭小，響應(yīng)速度快，測(cè)量線性化（在小位秱范圍內(nèi)）等優(yōu)點(diǎn)，可在小位秱范圍內(nèi)迚行高速位秱梱測(cè)。

圖 16-1 反射式光纖位秱傳感器原理圖 16-2 光纖位秱傳感器安裝示意圖

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 將千分尺下秱，使其不托盤相接觸，光纖傳感器的安裝如圖 16-2 所示，光纖分叉兩端揑入“光纖揑座”中。探頭對(duì)準(zhǔn)丌銹鋼反射面。按圖 16-3接線。

2． 調(diào)節(jié)光纖傳感器的高度，使反射面不光纖探頭端面緊密接觸，固定光纖傳感器。

3． 將“差動(dòng)發(fā)壓器”不“電壓放大器”的增益調(diào)節(jié)電位器調(diào)到中間位置。打開(kāi)直流電源開(kāi)關(guān)。

4． 將“電壓放大器”輸出端接到電壓溫度頻率表（選擇 U），仔細(xì)調(diào)節(jié)調(diào)零電位器使電壓溫度頻率表顯示為零。

5． 旋動(dòng)測(cè)微頭，使反射面不光纖探頭端面距離增大，每隔０.1ｍｍ讀出一次輸出電壓Ｕ值，填入下表。

表 16-1 X（mm）

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Uo(V)

圖 16-3 光纖位秱傳感器接線圖 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.根據(jù)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，做出位秱—電壓曲線，確定光纖位秱傳感器大致的線性范圍。

2.試總結(jié)在光纖傳感器對(duì)位秱的測(cè)量應(yīng)用中被測(cè)物體的約束條件有哪些？ 六、注意事項(xiàng) 1.實(shí)驗(yàn)時(shí)，請(qǐng)保持反射面的清潔。

2.切勿將光纖折成銳角，保護(hù)光纖丌叐損傷。

實(shí)驗(yàn)十七光電轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速測(cè)量實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解光電轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量轉(zhuǎn)速的原理及方法。

二、

實(shí)驗(yàn)儀器 轉(zhuǎn)動(dòng)源、反射式光電傳感器、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）、電壓溫度頻率表、示波器（自備）

三、

實(shí)驗(yàn)原理 光電式轉(zhuǎn)速傳感器有反射型和透射型二種，本實(shí)驗(yàn)裝置是反射型的，傳感器端有収光管和接收管，収光管収出的光被轉(zhuǎn)盤上的圓孔透過(guò)，幵轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。由于轉(zhuǎn)盤上有 1 個(gè)透射孔，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將獲得不轉(zhuǎn)速有關(guān)的脈沖，用示波器觀察頻率即可得到轉(zhuǎn)速值。

四、

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟

1．如圖 17-1 所示，光電傳感器已經(jīng)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)源上，將直流穩(wěn)壓電源“U+”“U-”調(diào)至±4V 幵對(duì)應(yīng)接至“轉(zhuǎn)動(dòng)源”的“+”“-”端。將“光電”傳感器接至電壓溫度頻率表（選擇 F）輸入。

2．打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)直流穩(wěn)壓電源，用丌同的電壓驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)源，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后記錄相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，填入下表。

圖 17-1 光電測(cè)轉(zhuǎn)速安裝示意圖 表 17-1

驅(qū)動(dòng)電壓 V(V)±4V ±6V ±8V ±10V 頻率(Hz)

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.根據(jù)所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，繪制轉(zhuǎn)速—驅(qū)動(dòng)電壓曲線。

2.試設(shè)計(jì)一種方案，使用對(duì)射式光電開(kāi)關(guān)梱測(cè)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速。

實(shí)驗(yàn)十八鉑熱電阻溫度特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解鉑熱電阻的特性不應(yīng)用。

二、

實(shí)驗(yàn)儀器 PT100、水銀溫度計(jì)、萬(wàn)用表（自備）、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）

三、

實(shí)驗(yàn)原理 熱電阻用于測(cè)量時(shí)，要求其材料電阻溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性好，電阻率高，電阻不溫度之間最好有線性關(guān)系。當(dāng)溫度發(fā)化時(shí)，感溫元件的電阻值隨溫度而發(fā)化，這樣就可將發(fā)化的電阻值通過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換電信號(hào)，即可得到被測(cè)溫度。

四、

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1．打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”電位器，使“直流穩(wěn)壓電源”輸出為 5V。

2．用萬(wàn)用表接至 PT100 兩端，選擇“歐姆”“200”檔。

3．將“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”接至“加熱器”。

4．將水銀溫度計(jì)放至加熱器表面（加熱器已固定在平行梁的下懸臂梁背面），加熱源溫度慢慢上升。此時(shí)可用水銀溫度計(jì)測(cè)量加熱源表面溫度，同時(shí)觀察 PT100 輸出阻值的發(fā)化。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1.觀察 PT100 的阻值隨溫度發(fā)化而發(fā)化的觃律。

2.請(qǐng)根據(jù) PT100 在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的特性設(shè)計(jì)一款溫度計(jì)，畫出電路原理圖及各項(xiàng)參數(shù)。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 72℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)十九 K 型熱電偶溫度特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 K 型熱電偶的特性不應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 加熱器、K 型熱電偶、差動(dòng)放大器，電壓放大器、電壓溫度頻率表、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）

三、實(shí)驗(yàn)原理 熱電偶傳感器的工作原理 熱電偶是一種使用最多的溫度傳感器，它的原理是基于 1821 年収現(xiàn)的塞貝兊效應(yīng)，即兩種丌同的導(dǎo)體或半導(dǎo)體 A 或 B 組成一個(gè)回路，其兩端相互連接，只要兩節(jié)點(diǎn)處的溫度丌同，一端溫度為 T，另一端溫度為 T 0，則回路中就有電流產(chǎn)生，見(jiàn)圖 19-1（a），即回路中存在電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)被稱為熱電勢(shì)。

圖 19-1（a）圖 19-1（b）

兩種丌同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的組合被稱為熱電偶。

當(dāng)回路斷開(kāi)時(shí)，在斷開(kāi)處 a，b 之間便有一電動(dòng)勢(shì) E T，其極性和量值不回路中的熱電勢(shì)一致，見(jiàn)圖 19-1（b），幵觃定在況端，當(dāng)電流由 A 流向 B時(shí)，稱 A 為正極，B 為負(fù)極。實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng) E T 較小時(shí)，熱電勢(shì) E T 不溫度差（T-T 0）

成正比，即 E T =S AB（T-T 0）

（19-1）

S AB 為塞貝兊系數(shù)，又稱為熱電勢(shì)率，它是熱電偶的最重要的特征量，其符號(hào)和大小叏決于熱電極材料的相對(duì)特性。

熱電偶的基本定律：

（1）均質(zhì)導(dǎo)體定律 由一種均質(zhì)導(dǎo)體組成的閉合回路，丌論導(dǎo)體的截面積和長(zhǎng)度如何，也丌論各處的溫度分布如何，都丌能產(chǎn)生熱電勢(shì)。

（2）中間導(dǎo)體定律 用兩種金屬導(dǎo)體 A，B 組成熱電偶測(cè)量時(shí)，在測(cè)溫回路中必須通過(guò)連接導(dǎo)線接入儀表測(cè)量溫差電勢(shì) E AB（T，T 0），而這些導(dǎo)體材料和熱電偶導(dǎo)體 A，B 的材料往往幵丌相同。在這種引入了中間導(dǎo)體的情冴下，回路中的溫差電勢(shì)是否収生發(fā)化呢？熱電偶中間導(dǎo)體定律指出：在熱電偶回路中，只要中間導(dǎo)體 C 兩端溫度相同，那么接入中間導(dǎo)體 C 對(duì)熱電偶回路總熱電勢(shì) E AB（T，T 0）

沒(méi)有影響。

（3）中間溫度定律 如圖 19-2 所示，熱電偶的兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度為 T 1，T 2 時(shí)，熱電勢(shì)為 E AB（T 1，T 2）

；兩結(jié)點(diǎn)溫度為 T 2，T 3 時(shí)，熱電勢(shì)為 E AB（T 2，T 3），那么當(dāng)兩結(jié)點(diǎn)溫度為 T 1，T 3 時(shí)的熱電勢(shì)則為 E AB（T 1，T 2）+E AB（T 2，T 3）=E AB（T 1，T 3）

（19-2）

式（2）就是中間溫度定律的表達(dá)式。譬如：

T 1 =100℃，T 2 =40℃，T 3 =0℃，則 E AB（100，40）+E AB（40，0）=E AB（100，0）

（19-3）

圖 19-2 中間定律示意圖 熱電偶的分度號(hào) 熱電偶的分度號(hào)是其分度表的代號(hào)（一般用大寫字母 S、R、B、K、E、J、T、N 表示）。它是在熱電偶的參考端為 0℃的條件下，以列表的形式表示熱電勢(shì)不測(cè)量端溫度的關(guān)系。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 按圖 19-3 先接好“差動(dòng)放大器”和“電壓放大器”，將“電壓放大器”的輸出接至毫伏表（選擇 100mV）。PT100 接電壓溫度頻率表（選擇 T）兩端。

2． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，短接“差動(dòng)放大器”的輸入端，增益調(diào)節(jié)電位器都處于中間位置，調(diào)節(jié)調(diào)零電位器，使毫伏表顯示為零。

3． 拿掉短路線，按圖 19-3 接好所有連線。

圖 19-3 熱電偶測(cè)溫接線圖 4． 調(diào)節(jié)“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”為 5V，將“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”輸出接入“加熱器”電源輸入端，加熱源溫度慢慢上升。

5． 觀察毫伏表電壓示數(shù)隨溫度的發(fā)化情冴。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 在熱電偶測(cè)溫原理中，其況端要置于冰水混合物中以保持零攝氏度狀態(tài)，給具體應(yīng)用帶來(lái)很大丌便。試設(shè)計(jì)一種方案實(shí)現(xiàn)熱電偶的況端補(bǔ)償。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 72℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)二十正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1． 了解正溫度系數(shù)熱敏電阻基本原理； 2． 學(xué)習(xí)正溫度系數(shù)熱敏電阻特性不應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 加熱器、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）、PTC、萬(wàn)用表（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 熱敏電阻工作原理同金屬熱電阻一樣，也是利用電阻隨溫度發(fā)化的特性測(cè)量溫度。所丌同的是熱敏電阻用半導(dǎo)體材料作為感溫元件。熱敏電阻的優(yōu)

點(diǎn)是：靈敏度高、體積小、響應(yīng)快、功耗低、價(jià)格低廉，但缺點(diǎn)是：電阻值隨溫度呈非線性發(fā)化、元件的穩(wěn)定性及互換性差。

正溫度系數(shù)的熱敏電阻PTC通常是由在BaTiO 3 和SrTiO 3 為主的成分中加入少量 Y 2 O 3 和 Mn 2 O 3 構(gòu)成的燒結(jié)體，其電阻隨溫度增加而增加。開(kāi)關(guān)型的 PTC 在居里點(diǎn)附近阻值収生突發(fā)，有斜率最大的曲段，即電阻值突然迅速升高。PTC 適用的溫度范圍為-50～150℃，主要用于過(guò)熱保護(hù)及作溫度開(kāi)關(guān)。PTC 電阻不溫度的關(guān)系可近似表示為：

（20-1）

式中，——絕對(duì)溫度為 T 時(shí)熱敏電阻的阻值；——絕對(duì)溫度為時(shí)熱敏電阻的阻值； B——正溫度系數(shù)熱敏電阻的熱敏指數(shù)。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 萬(wàn)用表選擇“歐姆”“200”檔接于 PTC 兩端，監(jiān)測(cè) PTC 電阻值的發(fā)化。PT100 接電壓溫度頻率表（選擇 T）兩端。

2． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”為 5V，將“2~20V直流穩(wěn)壓電源”輸出接入“加熱器”電源輸入端，加熱源溫度慢慢上升。

3． 觀察 PTC 電阻值隨溫度的發(fā)化情冴。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 如果你手上有這樣一個(gè)（PTC）熱敏電阻，想用它制作一個(gè)溫度報(bào)警電

路，你認(rèn)為該怎樣來(lái)實(shí)現(xiàn)？

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 72℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)二十一負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）溫度特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1． 了解負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻基本原理； 2． 學(xué)習(xí)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻特性不應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 加熱器、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）、NTC、萬(wàn)用表（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻 NTC 通常是一種氧化物的復(fù)合燒結(jié)體，其電阻隨溫度升高而降低，具有負(fù)的溫度系數(shù)，特別適合-100～300℃之間的溫度測(cè)量。通常將 NTC 稱為熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻—溫度特性，可表示為：

式中，——絕對(duì)溫度為 T 時(shí)熱敏電阻的阻值； ——絕對(duì)溫度為時(shí)熱敏電阻的阻值； B——負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的熱敏指數(shù)。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 萬(wàn)用表選擇“歐姆”“2k”檔接于 NTC 兩端，監(jiān)測(cè) NTC 電阻值的發(fā)

化。PT100 接電壓溫度頻率表（選擇 T）兩端。

2． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”為 5V，將“2~20V直流穩(wěn)壓電源”輸出接入“加熱器”電源輸入端，加熱源溫度慢慢上升。

3． 觀察 NTC 電阻值隨溫度的發(fā)化情冴。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.PTC、NTC 的溫度特性都是非線性發(fā)化的，你認(rèn)為在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)如何利用這些特性？

2.PTC、NTC 溫度特性參照曲線如圖 21-1 顯示。

圖 21-1 熱敏電阻溫度特性曲線 六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 72℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)二十二 PN 結(jié)溫度特性實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解 PN 結(jié)的溫度特性。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 加熱器、直流穩(wěn)壓電源（2~20V）、PN 結(jié)溫度傳感器、萬(wàn)用表（自備）

三、實(shí)驗(yàn)原理 PN 結(jié)溫度傳感器采用半導(dǎo)體硅材料，當(dāng)溫度収生發(fā)化時(shí)，PN 結(jié)的導(dǎo)通率也會(huì)隨之収生發(fā)化，根據(jù)此種特性可將 PN 結(jié)用于制作溫度傳感器。

四、實(shí)驗(yàn)步驟 1． 萬(wàn)用表（選擇“二極管”檔）的紅黑表筆對(duì)應(yīng)接到 PN 結(jié)的“+”“-”兩端，監(jiān)測(cè) PN 結(jié)電阻值的發(fā)化。PT100 接電壓溫度頻率表（選擇 T）兩端。

2． 打開(kāi)“直流電源”開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)“2~20V 直流穩(wěn)壓電源”為 5V，將“2~20V直流穩(wěn)壓電源”輸出接入“加熱器”電源輸入端，加熱源溫度慢慢上升。

3． 觀察 PN 結(jié)電阻值隨溫度的發(fā)化情冴。

五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 如果現(xiàn)在要從 K 型熱電偶、PTC、NTC、PT100 和 PN 結(jié)中挑出一種作為測(cè)溫電路的探測(cè)元件，你會(huì)選擇哪一種？請(qǐng)說(shuō)明你的理由。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 72℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)二十三氣敏（酒精）傳感器實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解氣敏傳感器的原理及應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 直流穩(wěn)壓電源（2~20V）、氣敏傳感器、酒精（自備）、梲球（自備）、電橋、電壓溫度頻率表 三、實(shí)驗(yàn)原理 本實(shí)驗(yàn)所采用的 SnO 2（氧化錫）半導(dǎo)體氣敏傳感器屬電阻型氣敏元件；它是利用氣體在半導(dǎo)體表面的氧化和還原反應(yīng)導(dǎo)致敏感元件阻值發(fā)化。如果使傳感器的溫度保持在 400℃的高溫，在清潔的空氣中，氧化錫的表面吸附氧，由于氧具有電子親和力，自由電子被俘獲，在粒界間形成勢(shì)壘，其結(jié)果使得傳感器的電阻值增加了；當(dāng)有酒精氣體迚入傳感器時(shí)，酒精氣體不處于吸附狀態(tài)的氧収生反應(yīng)，使得吸附的氧減少，其結(jié)果造成勢(shì)壘高度的降低，電子的秱動(dòng)發(fā)得容易，傳感器的電阻值減小。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 將氣敏傳感器按圖 23-1 接線，兩綠色接線端接 5V 電壓加熱（將2~20V 可調(diào)直流穩(wěn)壓電源輸出調(diào)為 5V），紅色接線端接+15V 電壓、黑色接線端接 Rw2 左端，Rw2 兩端接電壓溫度頻率表（選擇 U）。

2． 打開(kāi)實(shí)驗(yàn)臺(tái)“直流電源”開(kāi)關(guān)，預(yù)熱 3 分鐘。

3． 用浸透酒精的小梲球，靠近傳感器，幵吹 2 次氣，使酒精揮収迚入傳感器金屬網(wǎng)內(nèi)，觀察電壓溫度頻率表讀數(shù)發(fā)化。

圖 23-1 酒精傳感器接線圖 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 1.酒精梱測(cè)報(bào)警，常用于交通警察梱查有否酒后開(kāi)車，若要這樣一種傳感器還需考慮哪些環(huán)節(jié)不因素？ 2.根據(jù)你的理解，利用該傳感器設(shè)計(jì)一種簡(jiǎn)單的酒精濃度報(bào)警電路。

六、注意事項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度計(jì)示數(shù)大于 42℃時(shí)，應(yīng)馬上拆掉加熱電源。

實(shí)驗(yàn)二十四濕敏傳感器實(shí)驗(yàn) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解濕敏傳感器的原理及應(yīng)用。

二、實(shí)驗(yàn)儀器 濕敏傳感器、示波器（自備）、梲球（自備）、水（自備）、電橋、信號(hào)源 三、實(shí)驗(yàn)原理 濕度是指大氣中水份的含量，通常采用絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種方法表示，濕度是指單位體積中所含水蒸汽的含量或濃度，用符號(hào) AH 表示，相對(duì)濕度是指被測(cè)氣體中的水蒸汽壓和該氣體在相同溫度下飽和水蒸汽壓的百

分比，用符號(hào)％RH 表示。濕度給出大氣的潮濕程度，因此它是一個(gè)無(wú)量綱的值。實(shí)驗(yàn)使用中多用相對(duì)濕度概念。濕敏傳感器種類較多，根據(jù)水分子易于吸附在固體表面滲透到固體內(nèi)部的這種特性（稱水分子親和力），濕敏傳感器可以分為水分子親和力型和非水分子親和力型，本實(shí)驗(yàn)所采用的屬水分子親和力型中的高分子材料濕敏元件。高分子電阻式濕敏元件是利用元件的電阻值隨濕度發(fā)化的原理。具有感濕功能的高分子聚合物，做成薄膜，來(lái)感覺(jué)空氣濕度的發(fā)化。

四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟 1． 濕敏傳感器內(nèi)部元件如圖 24-1 所示，應(yīng)用電路如圖 24-2 所示，將“信號(hào)源”U s1 輸出信號(hào)調(diào)節(jié)為 f=1kHz，Vp-p=2V 接入濕敏傳感器 Rx 不電位器 RW1 兩端，GND2 接 RW2 右端用示波器觀察 RW1 兩端的波形峰峰值。

2． 將濕梲球靠近濕敏傳感器或用嘴對(duì)濕敏傳感器輕吹一口氣，觀察此時(shí)示波器上顯示的波形峰峰值的發(fā)化。

圖 24-1 濕敏傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 24-2 濕敏傳感器接線圖 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 根據(jù)濕敏傳感器在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的特性，試設(shè)計(jì)出其在生活中的一種具體應(yīng)用方案。

第三篇：電氣與自動(dòng)化專業(yè)專業(yè)英語(yǔ)單詞必備

電氣與自動(dòng)化專業(yè)專業(yè)英語(yǔ)單詞必備

abscissa axis 橫坐標(biāo)

ac motor 交流環(huán)電動(dòng)機(jī)

active(passive)circuit elements 有（無(wú)）源電路元件active component 有功分量

active in respect to 相對(duì)….呈阻性

admittance 導(dǎo)納

air-gap flux distribution 氣隙磁通分布

air-gap flux 氣隙磁通

air-gap line 氣隙磁化線

algebraic 代數(shù)的algorithmic 算法的alloy 合金

ampere-turns 安匝(數(shù))

amplidyne 微場(chǎng)擴(kuò)流發(fā)電機(jī)

Amplitude Modulation(AM 調(diào)幅

armature circuit 電樞電路

armature coil 電樞線圈

armature m.m.f.wave 電樞磁勢(shì)波

attenuate 衰減

automatic station 無(wú)人值守電站

automatic Voltage regulator(AVR)自動(dòng)電壓調(diào)整器auxiliary motor 輔助電動(dòng)機(jī)

bandwidth 帶寬

base 基極

bilateral circuit 雙向電路

bimotored 雙馬達(dá)的biphase 雙相的bipolar junction transistor(BJT)雙極性晶體管block diagram 方框圖

boost 增壓

boost-buck 升壓去磁

breakaway force 起步阻力

breakdown torque 極限轉(zhuǎn)矩

bronze 青銅

buck 補(bǔ)償

capacitance effect 電容效應(yīng)

carbon-filament lamp 碳絲燈泡

carrier 載波

Cartesian coordinates 笛卡兒坐標(biāo)系

cast-aluminum rotor 鑄鋁轉(zhuǎn)子

chopper circuit 斬波電路

circuit branch 支路

circuit components 電路元件

circuit diagram 電路圖

circuit parameters 電路參數(shù)

coaxial 共軸的,同軸的coil winding 線圈繞組

coincide in phase with 與….同相

collector 集電極

commutation condition 換向狀況

commutator-brush combination 換向器-電刷總線complex impedance 復(fù)數(shù)阻抗

complex number 復(fù)數(shù)

compound generator 復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)

compounded 復(fù)勵(lì)

conductance 電導(dǎo)

conductor 導(dǎo)體

corridor 通路

coupling capacitor 結(jié)合電容

cumulatively compounded motor 積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)dc generator 直流發(fā)電機(jī)

dc motor 直流電動(dòng)機(jī)

de machine 直流電機(jī)

demodulator 解調(diào)器

differentiation 微分

direct axis transient time constant 直軸瞬變時(shí)間常數(shù)direct axis 直軸

direct-current 直流

displacement current 位移電流

dynamic response 動(dòng)態(tài)響應(yīng)

dynamic-state operation 動(dòng)態(tài)運(yùn)行

e.m.f = electromotive fore 電動(dòng)勢(shì)

eddy current 渦流

effective values 有效值

effects of saturation 飽和效應(yīng)

electric energy 電能

electrical device 電氣設(shè)備

electrode 電極 電焊條

electromagnetic torque 電磁轉(zhuǎn)矩

emitter 發(fā)射管 放射器 發(fā)射極

end ring 端環(huán)

energy converter 電能轉(zhuǎn)換器

epoch angle 初相角

equivalent T – circuit T型等值電路

error detector 誤差檢測(cè)器

error signal 誤差信號(hào)

excitation system 勵(lì)磁系統(tǒng)

excited by 勵(lì)磁

exciting voltage 勵(lì)磁電壓

external armature circuit 電樞外電路external characteristic 外特性

feedback component 反饋元件

feedback loop 反饋回路

feedback signal 反饋信號(hào)

feedback system 反饋系統(tǒng)

fidelity 保真度

field coils 勵(lì)磁線圈

field current 勵(lì)磁電流

field effect transistor(FET)場(chǎng)效應(yīng)管field winding 磁場(chǎng)繞組 勵(lì)磁繞組

flux linkage 磁鏈

form-wound 模繞

forward transfer function 正向傳遞函數(shù)Frequency Shift Keying(FSK)移頻鍵控frequency 頻率

full load 滿載

full-load torque 滿載轉(zhuǎn)矩

gain 增益

gain 增益

generating 發(fā)電

generator voltage 發(fā)電機(jī)電壓

Geometrical position 幾何位置

harmonic 諧波的heating appliance 電熱器

high-gain 高增益

high-performance 高性能的horsepower 馬力

horseshoe magnet 馬蹄形磁鐵

hydropower station 水電站

ideal source 理想電源

imaginary part 虛部

impedance 阻抗

incident 入射的induced current 感生電流

induction generator 感應(yīng)發(fā)電機(jī)

induction machine 感應(yīng)電機(jī)

induction machine 感應(yīng)式電機(jī)

induction motor 感應(yīng)電動(dòng)機(jī)

infinite voltage gain 無(wú)窮大電壓增益inrush current 涌流

instantaneous electric power 瞬時(shí)電功率

instantaneous mechanical power 瞬時(shí)機(jī)械功率insulation 絕緣

integration 積分下限

internal resistance 內(nèi)阻

interoffice 局間的inverse 倒數(shù)

iron-loss 鐵損

isolation 隔離 分離 絕緣 隔振

laminated core 疊片鐵芯

lamination 疊片

leakage current 漏電流

leakage flux 漏磁通

leakage reactance 漏磁電抗

leakage 泄漏

left-hand rule 左手定則

light emitting diode 發(fā)光二極管

lightning shielding 避雷

limiter 限幅器

line trap 限波器

linear zone 線性區(qū)

line-to-neutral 線與中性點(diǎn)間的load characteristic 負(fù)載特性

load-saturation curve 負(fù)載飽和曲線locked-rotor torque 鎖定轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩

locked-rotor 鎖定轉(zhuǎn)子

第四篇：電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院2003~2004學(xué)工作總結(jié)

電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院2003~2004學(xué)工作總結(jié)

2003~2004學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院在校黨委和行政領(lǐng)導(dǎo)下，各項(xiàng)工作都取得了可喜的成績(jī)，現(xiàn)將本學(xué)工作總結(jié)如下：

一、2003~2004學(xué)院黨總支以“三個(gè)代表”重要思想為指導(dǎo)，認(rèn)真貫徹黨的十六大、第十二次全國(guó)高校黨建工作會(huì)議和校第六次黨代會(huì)精神，進(jìn)一步加強(qiáng)黨的建設(shè)，加強(qiáng)和改進(jìn)思想政治工作，充分發(fā)揮黨總支的政治核心和保證監(jiān)督作用，為保證本學(xué)院教學(xué)、科研、實(shí)驗(yàn)和行政管理等工作的順利進(jìn)行，為學(xué)院的改革、建設(shè)和發(fā)展做出了積極的努力。

1、學(xué)院理論學(xué)習(xí)中心組按照校黨委宣傳部的統(tǒng)一布置，制定了詳盡的理論學(xué)習(xí)計(jì)劃，把學(xué)習(xí)黨的十六大精神，學(xué)習(xí)貫徹全國(guó)高校第十二次黨建工作會(huì)議和校第六次黨代會(huì)精神及學(xué)?？傮w發(fā)展戰(zhàn)略作為學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容，并在時(shí)間和人員方面作了明確的規(guī)定。同時(shí)堅(jiān)持教職工雙周三下午時(shí)政學(xué)習(xí)制度，使院、系、所、室領(lǐng)導(dǎo)班子及全體教職工對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容能深入領(lǐng)會(huì)，增進(jìn)了學(xué)院上下對(duì)學(xué)校和學(xué)院發(fā)展目標(biāo)的理解，增強(qiáng)了全體教職工的凝聚力。2、2003~2004學(xué)學(xué)院黨總支為貫徹第十二次全國(guó)高校黨建工作會(huì)議精神，進(jìn)一步加強(qiáng)基層黨組織建設(shè)。根據(jù)校黨委的部署，制定和完善了在大學(xué)生中發(fā)展黨員的三年規(guī)劃。在2003年發(fā)展黨員72人，2004年上半年發(fā)展黨員58人（其中研究生7人，教職工2人），在本學(xué)期末還將發(fā)展黨員120人，使基層黨組織增加了新鮮血液，得到壯大。

同時(shí)，根據(jù)校黨委要求和在學(xué)生中發(fā)展黨員工作的需要，院黨總支在教職工及高年級(jí)本科生、研究生中遴選了49位黨齡較長(zhǎng)、政治素質(zhì)好的同志配備到本科生各班級(jí)任組織員，其中總組織員1名，組織員48名，使學(xué)生黨建工作的力量得到充實(shí)和加強(qiáng)。

3、學(xué)院黨總支還重視基層黨支部的建設(shè)，完成了低年級(jí)本科生和研究生新生黨支部的組建，以及電工電子中心實(shí)驗(yàn)室黨支部的組建和支部選舉工作，并結(jié)合學(xué)校第二輪人事制度改革后學(xué)院部分系、所人員變動(dòng)情況調(diào)整了支部的組成，使每位黨員在支部的學(xué)習(xí)、活動(dòng)和組織生活得到了保證。

4、學(xué)院黨總支一如繼往地重視思想政治教育工作。為做好學(xué)生的思想政治教育工作，按學(xué)校要求，為各本科生班級(jí)共配備班導(dǎo)師9人，班主任22人，已較好地開(kāi)展工作。有些班主任、班導(dǎo)師利用雙休日給學(xué)生開(kāi)設(shè)專題講座，開(kāi)展課外科技活動(dòng)，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)做學(xué)生的思想教育工作，取得了良好的效果。

5、學(xué)院黨總支還特別重視穩(wěn)定工作。在抗擊“非典”及其它特殊時(shí)期，都及時(shí)按 學(xué)校要求，成立了“防非”工作領(lǐng)導(dǎo)小組和穩(wěn)定工作領(lǐng)導(dǎo)小組，及時(shí)做好校園穩(wěn)定工作，保證了良好的教學(xué)、實(shí)驗(yàn)等工作秩序。

6、學(xué)院黨總支還注重做黨外人士的政治工作，重視群眾工作。加強(qiáng)與民主黨派及無(wú)黨派人士的溝通和聯(lián)系，政治上關(guān)心和信任黨外知識(shí)分子，工作中大膽使用，委以重任，并大力支持黨外領(lǐng)導(dǎo)干部開(kāi)展工作，充分發(fā)揮了黨外知識(shí)分子在教學(xué)、科研和管理工作中的作用。群眾工作方面，院黨總支注重以多種渠道、多種形式向全院廣大教職工宣傳學(xué)校和學(xué)院的工作及有關(guān)政策，增進(jìn)廣大教職工關(guān)心學(xué)校和學(xué)院發(fā)展的熱情。并積極支持院工會(huì)開(kāi)展豐富多彩的各項(xiàng)活動(dòng)，認(rèn)真組織進(jìn)行2003“三育人”評(píng)選工作，增強(qiáng)了學(xué)院教職工的凝聚力和團(tuán)隊(duì)精神。

二、行政工作方面，學(xué)院較好地完成了2003~2004學(xué)的工作目標(biāo)，以學(xué)科學(xué)位建設(shè)為代表的各方面建設(shè)取得了較大成果。

1、學(xué)科學(xué)位建設(shè)

學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)班子將學(xué)科學(xué)位建設(shè)作為提高學(xué)院整體水平的龍頭來(lái)抓，組織申報(bào)了“電氣工程”博士后流動(dòng)站并獲得批準(zhǔn)，使學(xué)院初步形成了“國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科——博士點(diǎn)——博士后流動(dòng)站——部級(jí)工程研究中心（部級(jí)網(wǎng)上設(shè)計(jì)中心）——省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科——碩士點(diǎn)”的學(xué)科建設(shè)框架；繼續(xù)加大對(duì)優(yōu)勢(shì)學(xué)科的投入力度；在新的學(xué)科點(diǎn)申報(bào)方面也進(jìn)行了積極的規(guī)劃和組織工作。

學(xué)院目前學(xué)科建設(shè)情況：

國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科：電力電子與電力傳動(dòng) 博士點(diǎn)：電力電子與電力傳動(dòng) 博士后流動(dòng)站：電氣工程 教育部光伏系統(tǒng)工程研究中心 教育部IC網(wǎng)上設(shè)計(jì)中心

省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科：電力電子與電力傳動(dòng)，控制理論與控制工程

工學(xué)碩士點(diǎn)：電力電子與電力傳動(dòng)，電力系統(tǒng)自動(dòng)化，電機(jī)電器及其控制，電工理論與新技術(shù)，控制理論與控制工程，檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置

工程碩士點(diǎn)：電氣工程，控制理論與控制工程

2、教學(xué)工作

（1）本招收本科新生496人，碩士研究生104人，工程碩士生36人，博士研究生12人。畢業(yè)本科生351人，畢業(yè)碩士研究生48人，畢業(yè)博士研究生5人。

（2）在研教學(xué)研究項(xiàng)目11項(xiàng)，其中省級(jí)重點(diǎn)2項(xiàng)，省級(jí)一般3項(xiàng)，校級(jí)項(xiàng)目 5項(xiàng)。

（3）繼續(xù)推進(jìn)了學(xué)科專業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和內(nèi)涵改造。根據(jù)學(xué)分制要求，全面修訂了本科專業(yè)的學(xué)分制指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃，對(duì)專業(yè)選修課進(jìn)行了模塊化組合，拓寬了專業(yè)方向，增加了專業(yè)選修課程，加強(qiáng)了實(shí)踐環(huán)節(jié)。

（4）組織各學(xué)科點(diǎn)對(duì)博士、碩博連讀、碩士和工程碩士的培養(yǎng)計(jì)劃進(jìn)行了全面修訂，規(guī)范和改進(jìn)了研究生培養(yǎng)工作。

（5）為迎接本科教學(xué)國(guó)家評(píng)估，學(xué)院通過(guò)大會(huì)和專題講座形式在全院范圍進(jìn)行了廣泛的動(dòng)員，學(xué)習(xí)評(píng)估文件，制定評(píng)估規(guī)劃；成立了學(xué)院評(píng)估工作督導(dǎo)組，并安排相關(guān)工作人員參加了學(xué)校組織的培訓(xùn)。

（6）加強(qiáng)了教師隊(duì)伍學(xué)歷提升和人才引進(jìn)工作。目前已有博士學(xué)位的教學(xué)科研人員達(dá)14人，另已簽約在今年來(lái)學(xué)院工作具有博士學(xué)位人員4人。同時(shí)鼓勵(lì)和支持在崗教師在職攻讀博士學(xué)位，現(xiàn)有在讀博士20人。本學(xué)年內(nèi)還引進(jìn)教師9人，另簽約待引進(jìn)教師7人。另外，還繼續(xù)加強(qiáng)了對(duì)青年教師的培養(yǎng)，做好“傳、幫、帶”工作，開(kāi)展了青年教師基本功講課競(jìng)賽，以提高青年教師的講課水平。青年教師張晨彧獲得學(xué)校青年教師講課競(jìng)賽二等獎(jiǎng)。

3、科研工作和學(xué)術(shù)交流活動(dòng)

本學(xué)院教師發(fā)表學(xué)術(shù)論文總數(shù)112篇，其中國(guó)家級(jí)核心刊物52篇，被EI檢索6篇，ISSN/CN98篇，國(guó)內(nèi)會(huì)議6篇，國(guó)際會(huì)議9篇；出版專著1本，教材3本；獲發(fā)明專利3項(xiàng)；獲省科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。運(yùn)行的縱向課題24項(xiàng)，其中有屬科技部國(guó)家“863”高科技計(jì)劃項(xiàng)目的“集成電路IP核評(píng)測(cè)技術(shù)”、“大型光伏并網(wǎng)功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)”；屬教育部重點(diǎn)科研項(xiàng)目的“含綠色能源的分布式發(fā)電及其評(píng)價(jià)方法研究”；屬國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的“基于平臺(tái)的SOC設(shè)計(jì)方法及其關(guān)鍵技術(shù)研究”、“永磁多維機(jī)器人關(guān)節(jié)用球形電動(dòng)機(jī)的研究”，合同總經(jīng)費(fèi)460萬(wàn)元；運(yùn)行的橫向課題28項(xiàng)，合同總經(jīng)費(fèi)600萬(wàn)元。

學(xué)院積極參加國(guó)際和國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)會(huì)議和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流等學(xué)術(shù)活動(dòng)；邀請(qǐng)了一批在控制理論與控制工程、電力系統(tǒng)自動(dòng)化、生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域的國(guó)內(nèi)外知名學(xué)者來(lái)院講學(xué)；通過(guò)與國(guó)外著名公司的合作和交流，改善了教學(xué)科研設(shè)備條件，收到了很好的效果。

4、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

為改善實(shí)驗(yàn)室條件，優(yōu)化資源配置，學(xué)院認(rèn)真落實(shí)執(zhí)行學(xué)?！笆濉闭w規(guī)劃和學(xué)院“十五”整體規(guī)劃，力爭(zhēng)在“十五”末把學(xué)院教學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成國(guó)內(nèi)先進(jìn)的電氣與自動(dòng)化學(xué)科的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心。電工電子實(shí)驗(yàn)室在通過(guò)了安徽省教育廳組織的“雙基”實(shí)驗(yàn)室評(píng)估的基礎(chǔ)上，被安徽省教育廳批準(zhǔn)為省級(jí)“雙基”示范中心驗(yàn)收單位。為2005年通過(guò)省級(jí)“雙基”示范中心驗(yàn)收評(píng)定，爭(zhēng)取申報(bào)教育部電工電子基礎(chǔ)課教學(xué)實(shí)驗(yàn)基地做了大量準(zhǔn)備工作。

學(xué)院很好地執(zhí)行了學(xué)校下達(dá)的基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的350萬(wàn)元經(jīng)費(fèi)，建設(shè)和完善了電工電子實(shí)驗(yàn)中心。其中，建成了面向全校學(xué)生的電工電子實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)，新建電工原理實(shí)驗(yàn)室3個(gè)、模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室3個(gè)、數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室3個(gè)、電工學(xué)實(shí)驗(yàn)室2個(gè)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室1個(gè)，使我校電工電子實(shí)驗(yàn)中心達(dá)到國(guó)內(nèi)一流水平。

在已成立的電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院專業(yè)中心實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)上，還充分發(fā)揮資源優(yōu)化組合的作用，在提高實(shí)驗(yàn)設(shè)備利用率的同時(shí)，擴(kuò)大了實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

學(xué)院還很好地執(zhí)行了學(xué)校下達(dá)的學(xué)科與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)195萬(wàn)元。建成了“電力系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”、“DSP與信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”、“生物醫(yī)學(xué)測(cè)量實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)”。

學(xué)院完成了日本協(xié)力銀行貸款實(shí)驗(yàn)設(shè)備申報(bào)工作，獲準(zhǔn)學(xué)校核準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)760萬(wàn)元；完成教育部老專業(yè)改造和新專業(yè)建設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備申報(bào)工作并獲批準(zhǔn)。

經(jīng)過(guò)全院實(shí)驗(yàn)人員對(duì)設(shè)備的精心維護(hù)，實(shí)驗(yàn)儀器儀表工作正常，較好地完成了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，保證了教學(xué)質(zhì)量，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力。電工電子實(shí)驗(yàn)室完成了全校相關(guān)專業(yè)教學(xué)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，專業(yè)教學(xué)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率達(dá)100%，電氣與自動(dòng)化中心實(shí)驗(yàn)室完成自動(dòng)化、電氣工程、生物醫(yī)學(xué)三個(gè)專業(yè)的專業(yè)課實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)開(kāi)出率達(dá)95%。

5、學(xué)生工作

（1）認(rèn)真做好03級(jí)新生入學(xué)教育和軍訓(xùn)工作。主要針對(duì)學(xué)分制的實(shí)施做好大學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律和學(xué)習(xí)方法的介紹，讓學(xué)生了解所學(xué)專業(yè)，重點(diǎn)進(jìn)行了法制、校紀(jì)校規(guī)、安全知識(shí)，心理健康知識(shí)的教育。同時(shí)配合人武部和參訓(xùn)部隊(duì)做好學(xué)生軍訓(xùn)工作。

（2）按照學(xué)校要求做好學(xué)生國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金、學(xué)校獎(jiǎng)學(xué)金、社會(huì)捐資獎(jiǎng)學(xué)金的評(píng)定和發(fā)放工作；配合銀行做好03級(jí)在校學(xué)生的國(guó)家助學(xué)貸款工作，做到97、98、99級(jí)（已畢業(yè)）學(xué)生的貸款回收工作。

（3）進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)院00級(jí)、01級(jí)中走讀生的管理，對(duì)他們進(jìn)行了重新登記。（4）認(rèn)真做好貧困學(xué)生檔案的建立和和調(diào)整工作，完善對(duì)他們的資助和幫助措施。配合學(xué)校勤工助學(xué)中心做好有關(guān)工作。

（5）積極開(kāi)展第二課堂活動(dòng)，學(xué)生會(huì)、團(tuán)總支分別在校內(nèi)開(kāi)展豐富多彩的活動(dòng)，活躍校園文化，擴(kuò)大了同學(xué)與社會(huì)的接觸面。去年暑假學(xué)院選派的赴肥東和合肥少管所兩支社會(huì)實(shí)踐隊(duì)分別被學(xué)校評(píng)為“優(yōu)秀社會(huì)實(shí)踐團(tuán)隊(duì)”，學(xué)院學(xué)生會(huì)被學(xué)校黨委評(píng)為“A級(jí)達(dá)標(biāo)學(xué)生會(huì)”；陽(yáng)光社被學(xué)校評(píng)為“優(yōu)秀青年志愿者組織”。

（6）做好畢業(yè)生就業(yè)工作。在去年99級(jí)一次就業(yè)率達(dá)到95.1%，院被學(xué)校評(píng)為就業(yè)工作“優(yōu)秀單位”的基礎(chǔ)上，今年我院進(jìn)一步加強(qiáng)了對(duì)畢業(yè)生就業(yè)的指導(dǎo)工作，尤其是加強(qiáng)了就業(yè)形勢(shì)分析和到基層，到艱苦地區(qū)，走盡快成才道路的教育，到目前，我院00級(jí)一次就業(yè)率已超過(guò)98%。

三、領(lǐng)導(dǎo)班子建設(shè)方面，通過(guò)學(xué)校第二輪人事制度改革，學(xué)院組建了新的領(lǐng)導(dǎo)班子。新老班子工作進(jìn)行了順利的交接。新的學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)班子按照學(xué)校的要求，結(jié)合學(xué)院實(shí)際制定了積極和切實(shí)的任期目標(biāo)。領(lǐng)導(dǎo)班子能認(rèn)真貫徹民主集中制原則，同時(shí)，進(jìn)行了嚴(yán)格的分工。各位成員都能在自身分管的工作范圍內(nèi)積極開(kāi)展工作，并注重分工和協(xié)作相結(jié)合，互相尊重、互相配合。各位成員能做到勤政廉政，主動(dòng)接受群眾監(jiān)督。學(xué)院繼續(xù)實(shí)行院務(wù)公開(kāi)，嚴(yán)格控制經(jīng)費(fèi)開(kāi)支，注意勤儉節(jié)約，精打細(xì)算。在近期領(lǐng)導(dǎo)班子民主生活會(huì)前征集群眾意見(jiàn)中，班子得到了群眾的好評(píng)。

四、在2003~2004學(xué)，學(xué)院還不斷加強(qiáng)內(nèi)部管理。按照學(xué)校的布置，組織完成了全院各類人員競(jìng)聘上崗工作，遴選了學(xué)科帶頭人和學(xué)術(shù)骨干教師，進(jìn)一步凝煉了學(xué)科方向，匯聚了學(xué)科隊(duì)伍，學(xué)院機(jī)關(guān)也制定了崗位責(zé)任制，全院教職工的工作責(zé)任感和積極性得到了進(jìn)一步加強(qiáng)和提高。同時(shí)根據(jù)競(jìng)聘上崗以后人員變動(dòng)情況，調(diào)整、配備了系、所和實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人及人員，使各項(xiàng)工作得到有條不紊的開(kāi)展。

本學(xué)，學(xué)院還遵照學(xué)校統(tǒng)一安排，積極準(zhǔn)備和組織了幾次較大規(guī)模的搬遷工作。其中有，率先完成了學(xué)校對(duì)學(xué)院“逸夫科教樓”實(shí)驗(yàn)、辦公用房9911平方米的規(guī)劃和搬遷，改善了科研、實(shí)驗(yàn)和辦公條件；完成了學(xué)校對(duì)學(xué)院新校區(qū)電工電子實(shí)驗(yàn)中心2975平方米的搬遷規(guī)劃和新建工作；完成了電機(jī)樓3800平方米維修改造和科技樓7-9層科研用房的搬遷工作，并積極做好各種準(zhǔn)備，迎接教育部對(duì)“光伏系統(tǒng)工程中心”的檢查、驗(yàn)收。

本學(xué)，學(xué)院還積極完成學(xué)校布置的各項(xiàng)綜合治理工作，并積極爭(zhēng)取學(xué)校支持，努力為教職工創(chuàng)造良好的工作環(huán)境，保證了各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。

電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院

2004年6月10日

第五篇：淺談船舶電氣自動(dòng)化

淺談船舶電氣自 動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展 趨勢(shì)

劉承民

都基盛

高

飛

劉

昆

（大連船舶重工集團(tuán)有限公司）

前言

：船舶電氣自動(dòng)化（以下簡(jiǎn)稱船舶自動(dòng)化）就是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)微處理裝置，解決船舶手工操作所不能達(dá)到安全可靠的精細(xì)管理為目的，幫助船員頻繁巡回檢測(cè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況和航行工況，并早期發(fā)現(xiàn)故障，避免船員在惡劣工作環(huán)境條件下的疲勞，使船舶安全、高效、可靠的營(yíng)運(yùn)。

關(guān)鍵詞： 船舶

自動(dòng)化

發(fā)展趨勢(shì)

概述

船舶自動(dòng)化的明顯標(biāo)志就是把自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)及其網(wǎng)路接口技術(shù)用于船舶通訊導(dǎo)航自動(dòng)化、機(jī)艙自動(dòng)化、干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化等系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制。通訊導(dǎo)航自動(dòng)化是指雷達(dá)、、衛(wèi)星定位、自動(dòng)舵、航跡跟蹤等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。機(jī)艙自動(dòng)化是指主機(jī)和發(fā)電機(jī)各種參數(shù)和工況的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制，以及各種輔機(jī)的集中自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)，火警探測(cè)及自動(dòng)滅火，實(shí)現(xiàn)“機(jī)艙周期無(wú)人值班”。干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化是指輔鍋爐、惰氣、貨油泵、壓寨泵、閥門、液位、船舶強(qiáng)度和浮態(tài)等自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。、船舶自動(dòng)化的構(gòu)成船舶自動(dòng)電站（船舶饋電中樞系統(tǒng) PMS）。

機(jī)艙集中報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置（對(duì)主機(jī)及輔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)控）。

主機(jī)遙控裝置（對(duì)主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，如在駕駛室、機(jī)艙集控室控制主機(jī)）。

船體應(yīng)力監(jiān)測(cè)（船舶貨艙的剪力、彎矩力安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）。

干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化（液位測(cè)量、閥門控制、貨油泵、壓載泵、惰氣系統(tǒng)、裝載計(jì)算）。

通訊導(dǎo)航系統(tǒng)（雷達(dá)系統(tǒng)、電子海圖、自動(dòng)舵、電羅經(jīng)、航行記錄儀、GPS(DGPS)、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等。通訊系統(tǒng)：衛(wèi)通、VHF 電話、橋摟值班報(bào)警系統(tǒng)、GMDSS 等。按照 DNV 入級(jí)符號(hào)分為： NAUT-OC（大洋一人駕駛）、NAUT-AW（所有海域一人駕駛）、NAUT-OSV

海洋工程船一人駕駛）

冷藏集裝箱監(jiān)測(cè)報(bào)警（冷藏集裝箱監(jiān)測(cè)采用傳統(tǒng)的四極監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或電力載波系統(tǒng)(PCT)）。、船舶自動(dòng)化的作用

船舶自動(dòng)化能夠幫助船員在海上航行過(guò)程中 , 對(duì)機(jī)械場(chǎng)所的設(shè)備、航行設(shè)備的監(jiān)測(cè)與控制，以及船舶實(shí)施裝卸載過(guò)程中的監(jiān)測(cè)管理與控制。船舶航運(yùn)界在實(shí)踐中不斷認(rèn)識(shí)到，船舶自動(dòng)化能夠幫助實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低成本、提高工作效率和保障船舶安全航行。另外，船舶自動(dòng)化程度越高，越能使船舶的主要機(jī)電設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，在機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)警并及時(shí)排除險(xiǎn)情，而且船舶自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)險(xiǎn)情的嚴(yán)重程度，控制船舶推進(jìn)器降速、停車，控制船舶航行，從而降低船員的勞動(dòng)強(qiáng)度和保障了船舶海上航行的人命安全，而且維修費(fèi)用也大幅度下降。因此，提高船舶的自動(dòng)化水平一直倍受航運(yùn)界的關(guān)注和青睞。、船舶自動(dòng)化的發(fā)展概況

自二十世紀(jì) 30 年代初至今，控制理論發(fā)展約有 80 年歷程，專家學(xué)者認(rèn)為“前 30 年歷程為經(jīng)典控制理論發(fā)展和成熟階段，中間 30 年為現(xiàn)代控制理論形成與發(fā)展階段”，后 20 年為智能控制理論的發(fā)展與成熟階段。預(yù)測(cè)再經(jīng) 20 年后是未來(lái)智能控制理論的行成與發(fā)展階段。、船舶自動(dòng)化的現(xiàn)狀

4.1 隨著數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，船舶各設(shè)備、各系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制從單一的設(shè)備和單一的系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成熟的發(fā)展成高度集成化、高度綜合集成化自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制。目前的船舶自動(dòng)化還是以有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主，普遍應(yīng)用的是現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)并存的網(wǎng)格技術(shù)。不論是哪種技術(shù)，在中國(guó)，船舶自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀凸顯無(wú)力，不能滿足本土船舶工業(yè)發(fā)展的需求。

4.2 我國(guó)的船舶自動(dòng)化配套企業(yè)技術(shù)實(shí)力相當(dāng)薄弱，在船舶制造企業(yè)中備嘗辛酸地開(kāi)拓船舶市場(chǎng)的準(zhǔn)入，不能使船舶自動(dòng)化產(chǎn)品快速有效獲得市場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)水平與質(zhì)量的淺談船舶電氣自 動(dòng)化現(xiàn)狀及發(fā)展 趨勢(shì) 劉承民

都基盛

高

飛

劉

昆

（大連船舶重工集團(tuán)有限公司）

前言

：船舶電氣自動(dòng)化（以下簡(jiǎn)稱船舶自動(dòng)化）就是通過(guò)采用計(jì)算機(jī)微處理裝置，解決船舶手工操作所不能達(dá)到安全可靠的精細(xì)管理為目的，幫助船員頻繁巡回檢測(cè)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀況和航行工況，并早期發(fā)現(xiàn)故障，避免船員在惡劣工作環(huán)境條件下的疲勞，使船舶安全、高效、可靠的營(yíng)運(yùn)。

關(guān)鍵詞： 船舶

自動(dòng)化

發(fā)展趨勢(shì)

概述

船舶自動(dòng)化的明顯標(biāo)志就是把自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)及其網(wǎng)路接口技術(shù)用于船舶通訊導(dǎo)航自動(dòng)化、機(jī)艙自動(dòng)化、干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化等系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)與控制。通訊導(dǎo)航自動(dòng)化是指雷達(dá)、、衛(wèi)星定位、自動(dòng)舵、航跡跟蹤等實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛。機(jī)艙自動(dòng)化是指主機(jī)和發(fā)電機(jī)各種參數(shù)和工況的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、控制，以及各種輔機(jī)的集中自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)，火警探測(cè)及自動(dòng)滅火，實(shí)現(xiàn)“機(jī)艙周期無(wú)人值班”。干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化是指輔鍋爐、惰氣、貨油泵、壓寨泵、閥門、液位、船舶強(qiáng)度和浮態(tài)等自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。、船舶自動(dòng)化的構(gòu)成

船舶自動(dòng)電站（船舶饋電中樞系統(tǒng) PMS）。

機(jī)艙集中報(bào)警監(jiān)測(cè)裝置（對(duì)主機(jī)及輔機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行集中監(jiān)控）。

主機(jī)遙控裝置（對(duì)主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制，如在駕駛室、機(jī)艙集控室控制主機(jī)）。

船體應(yīng)力監(jiān)測(cè)（船舶貨艙的剪力、彎矩力安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)）。

干 / 液貨裝卸載自動(dòng)化（液位測(cè)量、閥門控制、貨油泵、壓載泵、惰氣系統(tǒng)、裝載計(jì)算）。

通訊導(dǎo)航系統(tǒng)（雷達(dá)系統(tǒng)、電子海圖、自動(dòng)舵、電羅經(jīng)、航行記錄儀、GPS(DGPS)、自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等。通訊系統(tǒng)：衛(wèi)通、VHF 電話、橋摟值班報(bào)警系統(tǒng)、GMDSS 等。按照 DNV 入級(jí)符號(hào)分為： NAUT-OC（大洋一人駕駛）、NAUT-AW（所有海域一人駕駛）、NAUT-OSV

海洋工程船一人駕駛）

冷藏集裝箱監(jiān)測(cè)報(bào)警（冷藏集裝箱監(jiān)測(cè)采用傳統(tǒng)的四極監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或電力載波系統(tǒng)(PCT)）。、船舶自動(dòng)化的作用 船舶自動(dòng)化能夠幫助船員在海上航行過(guò)程中 , 對(duì)機(jī)械場(chǎng)所的設(shè)備、航行設(shè)備的監(jiān)測(cè)與控制，以及船舶實(shí)施裝卸載過(guò)程中的監(jiān)測(cè)管理與控制。船舶航運(yùn)界在實(shí)踐中不斷認(rèn)識(shí)到，船舶自動(dòng)化能夠幫助實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降低成本、提高工作效率和保障船舶安全航行。另外，船舶自動(dòng)化程度越高，越能使船舶的主要機(jī)電設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，在機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)異常時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)警并及時(shí)排除險(xiǎn)情，而且船舶自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)險(xiǎn)情的嚴(yán)重程度，控制船舶推進(jìn)器降速、停車，控制船舶航行，從而降低船員的勞動(dòng)強(qiáng)度和保障了船舶海上航行的人命安全，而且維修費(fèi)用也大幅度下降。因此，提高船舶的自動(dòng)化水平一直倍受航運(yùn)界的關(guān)注和青睞。、船舶自動(dòng)化的發(fā)展概況

自二十世紀(jì)30年代初至今，控制理論發(fā)展約有80年歷程，專家學(xué)者認(rèn)為“前30年歷程為經(jīng)典控制理論發(fā)展和成熟階段，中間30年為現(xiàn)代控制理論形成與發(fā)展階段”，后20年為智能控制理論的發(fā)展與成熟階段。預(yù)測(cè)再經(jīng)20年后是未來(lái)智能控制理論的行成與發(fā)展階段。

4、船舶自動(dòng)化的現(xiàn)狀

4.1 隨著數(shù)字化技術(shù)和總線技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，船舶各設(shè)備、各系統(tǒng)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制從單一的設(shè)備和單一的系統(tǒng)自動(dòng)化已經(jīng)成熟的發(fā)展成高度集成化、高度綜合集成化自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制。目前的船舶自動(dòng)化還是以有線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主，普遍應(yīng)用的是現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)并存的網(wǎng)格技術(shù)。不論是哪種技術(shù)，在中國(guó)，船舶自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀凸顯無(wú)力，不能滿足本土船舶工業(yè)發(fā)展的需求。

4.2 我國(guó)的船舶自動(dòng)化配套企業(yè)技術(shù)實(shí)力相當(dāng)薄弱，在船舶制造企業(yè)中備嘗辛酸地開(kāi)拓船舶市場(chǎng)的準(zhǔn)入，不能使船舶自動(dòng)化產(chǎn)品快速有效獲得市場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，來(lái)促進(jìn)產(chǎn)品技術(shù)水平與質(zhì)量的 4.8 我們自問(wèn)，在中國(guó)能不能有船舶自動(dòng)化配套企業(yè)自信地站出來(lái)，告訴船廠和航運(yùn)界人士：“我國(guó)的船舶自動(dòng)化設(shè)備不需從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)的船舶設(shè)備配套企業(yè)完全有能力提供具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、高質(zhì)量的船舶自動(dòng)化產(chǎn)品，并且能夠提供全球范圍內(nèi)的營(yíng)銷、技術(shù)服務(wù)從而代替進(jìn)口船舶自動(dòng)化產(chǎn)品”。就目前的現(xiàn)狀可以肯定地回答“沒(méi)有”。所以，中國(guó)的船舶配套業(yè)需要加快雄起的步伐。5、船舶自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 應(yīng)該清楚地看到各種類型的計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)控制系統(tǒng)中，船舶自動(dòng)化水平日益提高，使船舶自動(dòng)化向規(guī)模集成化、高速化、和高新技術(shù)化方向發(fā)展的速度迅猛。通過(guò)信號(hào)處理技術(shù)進(jìn)行控制、管理和數(shù)據(jù)通訊處理，在完成系統(tǒng)監(jiān)控功能外，還能夠按不同需求，不斷升級(jí)，提供友好的人機(jī)界面。系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單明了，使船舶控制、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)不斷更新，致使控制、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的布線成本降低，大大簡(jiǎn)化船舶的日常維護(hù)工作，提高船舶管理水平，從而敦促船舶自動(dòng)化設(shè)備的必然發(fā)展。

5.2 船舶自動(dòng)化向規(guī)模集成化、高速化的發(fā)展，人機(jī)交換界面將不斷的升級(jí)優(yōu)化，在監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)警、監(jiān)測(cè)與控制、監(jiān)測(cè)與管理、控制與管理的監(jiān)測(cè)信號(hào)的采集、數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、網(wǎng)格通訊接口簡(jiǎn)捷等大型集成化界面設(shè)計(jì)是船舶自動(dòng)化廣為普及和發(fā)展的方向。

5.3 根據(jù)照船舶自動(dòng)化現(xiàn)狀分析，未來(lái)的船舶自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)，必將會(huì)朝著智能控制與智能管理方向發(fā)展，必將成為船舶配套業(yè)中一門新興的研究領(lǐng)域?！爸悄芸刂埔辉~，讀者千萬(wàn)不要認(rèn)為智能控制技術(shù)是門新型技術(shù)或?qū)W科，其實(shí)早在20世紀(jì)60年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)和人工智能技術(shù)跨越式發(fā)展中，控制學(xué)者已經(jīng)將人工智能控制應(yīng)用于控制系統(tǒng)。在70年代初，傅京孫等學(xué)者就提出了智能控制就是“人工智能與控制理論”的交叉思想。再到80年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)到了飛速發(fā)展的階段，促成智能控制取得較好的發(fā)展。

5.4 船舶智能控制與管理一個(gè)重要發(fā)展領(lǐng)域，就是無(wú)需在人的干預(yù)下能夠自主地模擬操作者智能驅(qū)動(dòng)機(jī)器實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)的自動(dòng)控制。對(duì)于我國(guó)船舶行業(yè)來(lái)說(shuō)，對(duì)“智能控制”一詞，也并不陌生，已在21世紀(jì)初，在結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化的，熟悉或陌生的環(huán)境條件下，自主地或與人交互執(zhí)行人類規(guī)定的任務(wù)的一種智能機(jī)器“智能主機(jī)”悄然誕生，并在船舶市場(chǎng)中不斷地推廣應(yīng)用，5.5 智能控制是在系統(tǒng)工程學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、信息學(xué)等學(xué)科相結(jié)合條件下，建立的適用于各種復(fù)雜系統(tǒng)控制理論和技術(shù)，也就是模擬人類的智能實(shí)施自動(dòng)控制的研究范疇，是建立在傳統(tǒng)的自動(dòng)控制無(wú)法解決的問(wèn)題和模型嚴(yán)重不確定性研究對(duì)象。也可以說(shuō)基于模型傳統(tǒng)自動(dòng)控制很難解決的問(wèn)題，現(xiàn)在得以實(shí)現(xiàn)，但必須具備足夠的關(guān)于船舶操縱者的控制策略、受控對(duì)象和船舶環(huán)境條件及有關(guān)知識(shí)運(yùn)用的能力。

5.6 船舶智能化控制與管理就是在傳統(tǒng)自動(dòng)化控制框架下，結(jié)合船員對(duì)船舶航行控制與管理的策略，實(shí)現(xiàn)運(yùn)籌船舶航行和進(jìn)出港所采取的對(duì)復(fù)雜任務(wù)自動(dòng)模擬規(guī)劃和決策能力控制。諸如：船員在進(jìn)出港，船舶操縱者利用虛擬仿真技術(shù)，依據(jù)進(jìn)出港口的環(huán)境條件，虛擬仿真規(guī)劃進(jìn) 出港口的數(shù)據(jù)信息輸入計(jì)算機(jī)中，演示船舶進(jìn)出港控制狀態(tài)，確立虛擬仿真成立基礎(chǔ)上，采用一鍵控制方式，向智能機(jī)器（推進(jìn)器、舵漿發(fā)出前進(jìn)、倒車，左舵、右舵、左右滿舵等）發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)船舶進(jìn)出港智能化控與管理；系統(tǒng)還可以通過(guò)船長(zhǎng)的語(yǔ)音命令、手寫命令實(shí)施船舶進(jìn)出港智能控制。

5.7 當(dāng)今的船舶自動(dòng)化綜合集成控制技術(shù)基礎(chǔ)非常雄厚，無(wú)線電通訊技術(shù)在船舶自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域也非常廣泛，專業(yè)人士已認(rèn)識(shí)到無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用到船舶運(yùn)營(yíng)管理的重要性和可行性，國(guó)際上已有諸多企業(yè)已經(jīng)將“船—岸”無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)技術(shù)走向成熟階段（簡(jiǎn)稱船岸信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)）。船岸信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的功能主要是以船舶綜合監(jiān)測(cè)控制、管理決策為基礎(chǔ)，建立船舶岸站管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)。將船舶的航行工況、營(yíng)運(yùn)管理自動(dòng)模擬決策者智能及所有信息與岸站數(shù)據(jù)庫(kù)共享，使船舶航行規(guī)劃、裝卸貨規(guī)劃，預(yù)警船舶性能（浮態(tài)、穩(wěn)性）模擬與高效管理集成，實(shí)現(xiàn)“一鍵功能”。最終構(gòu)成航運(yùn)船舶、航運(yùn)公司、港口監(jiān)理一體化的“船岸信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)”戰(zhàn)略合作式的船舶管理發(fā)展前景，著眼本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)全球一體化的船舶航運(yùn)智能化管理。

5.8 船舶自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)歷昨天和今天，明天將伴隨新概念船型的開(kāi)發(fā)和船舶自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及全球性的節(jié)能環(huán)保技術(shù)的要求不斷提高，使船舶自動(dòng)化、集成化、智能化技術(shù)不斷升級(jí)，船舶推進(jìn)系統(tǒng)和自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的集成和智能化控制與管理，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)修正船舶偏離規(guī)劃航線，減少機(jī)、漿、舵頻繁啟停和船舶盡最大限難度縮短航程和航行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)船舶燃油低消耗、低排放（兩 D）環(huán)保船型的目的已不是再夢(mèng)想。、綜述 6.1 據(jù)統(tǒng)計(jì) 2010 年某一船廠全年交工船舶 32 艘，在交工的船中，船舶自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)備 100% 進(jìn)口。這些設(shè)備的合同總額最低約合美元 60 萬(wàn)元 / 每船，一年總計(jì) 32*60=1920 萬(wàn)美元。保守?fù)Q算統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年有約有 4 0～50億美元用于購(gòu)買進(jìn)口的船舶自動(dòng)化設(shè)備。如果拿出全年購(gòu)買進(jìn)口船舶自動(dòng)化設(shè)備總費(fèi)用的 10% 來(lái)扶持國(guó)內(nèi)船舶配套企業(yè)，研發(fā)生產(chǎn)具有競(jìng)爭(zhēng)力的船舶自動(dòng)化產(chǎn)品，打入國(guó)際市場(chǎng)，那將會(huì)帶來(lái)多大的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的是會(huì)產(chǎn)生巨大牽引力來(lái)拉動(dòng)內(nèi)需。

6.2 據(jù)分析，中國(guó)的船舶自動(dòng)化設(shè)備配套業(yè)發(fā)展比較慢的原因有三：一是配套產(chǎn)業(yè)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)缺少按照科學(xué)發(fā)展觀的認(rèn)識(shí)，不能有效組織起產(chǎn)、學(xué)、研信息共享的機(jī)制。二是每年的投入相對(duì)比較散亂，偏激性過(guò)強(qiáng)，資源不能有效的共享，不規(guī)范化的投入過(guò)大，有效的資源被占用，而船舶配套業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)和扶持資金缺乏，使船舶自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)不能平衡的發(fā)展，不能使現(xiàn)有產(chǎn)、學(xué)、研及職能部門有效形成合力。三是缺少有組織，有計(jì)劃走自主創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)激勵(lì)政策。

6.3 中國(guó)的船舶自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展?jié)摿艽?，?duì)拉動(dòng)中國(guó)的內(nèi)需效益非常豐厚。急需有能夠組織協(xié)調(diào)中國(guó)船舶工業(yè)南北兩大集團(tuán)的職能部門牽頭，并取得中國(guó)船級(jí)社的服務(wù)支撐，共同規(guī)范掌控船舶配套設(shè)備的研發(fā)與制造和質(zhì)量控制，同時(shí)均衡船舶配套業(yè)的分布和配套能力的培育，把握協(xié)調(diào)好有限資源，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，產(chǎn)品技術(shù)開(kāi)發(fā)以支撐國(guó)內(nèi)船舶工業(yè)為綱要，面向世界創(chuàng)新發(fā)展，解決好產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)、設(shè)計(jì)和管理的問(wèn)題，通過(guò)創(chuàng)新思路開(kāi)發(fā)的新技術(shù)、新工藝、新應(yīng)用不斷促進(jìn)船舶自動(dòng)化配套業(yè)健康的發(fā)展。

6.4 從中國(guó)現(xiàn)有的船舶自動(dòng)化產(chǎn)品看，其已具備一定的能力和條件，該是進(jìn)入規(guī)范和加強(qiáng)船舶工業(yè)全方位的組織與管理的關(guān)鍵時(shí)期，機(jī)遇永遠(yuǎn)是留給有準(zhǔn)備的企業(yè)，抓住機(jī)遇堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，前途無(wú)限風(fēng)光。另外，加大船舶自動(dòng)化設(shè)備的發(fā)展戰(zhàn)略意義輿論的導(dǎo)向，使國(guó)內(nèi)業(yè)界充分認(rèn)識(shí)到，發(fā)展船舶自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)不僅是降低船員的勞動(dòng)強(qiáng)度、船舶維修費(fèi)用和保障船舶海上航行的人命安全，而且能夠滿足船舶節(jié)能環(huán)保的目的，政府部門會(huì)應(yīng)著力激勵(lì)國(guó)內(nèi)船舶自動(dòng)化配套業(yè)，高起點(diǎn)地開(kāi)發(fā)船舶自動(dòng)化技術(shù)前沿技術(shù)，使中國(guó)船舶自動(dòng)化企業(yè)及早擠入全球領(lǐng)先企業(yè)。

6.5 船舶制造業(yè)的飛速可持續(xù)發(fā)展離從沒(méi)有離開(kāi)政府的扶持和社會(huì)化的合作，在規(guī)范化產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成和技術(shù)水平的提高，助長(zhǎng)船舶自動(dòng)化配套業(yè)自主創(chuàng)新能力。同時(shí)對(duì)我國(guó)的船舶自動(dòng)化配套業(yè)提出更高要求，加快船舶自動(dòng)化設(shè)備中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，制定相應(yīng)的政策和激勵(lì)政策，遵循科學(xué)發(fā)展觀，積極主動(dòng)開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，快速提升產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量，從而促進(jìn)船舶配套業(yè)的整體水平。大力發(fā)展國(guó)內(nèi)船舶配套行業(yè)會(huì)更好地促進(jìn)造船業(yè)的發(fā)展，摘掉“船殼大國(guó)”的帽子，戴上“船舶強(qiáng)國(guó)”帽子。