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計數器電路范文1
中圖分類號:TN47文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2009)19-189-02
Design of Digital Circuit Based on Programmable Logic Devices
LIU Caihong,CHEN Xiuping
(Northwest Minorities University,Lanzhou,730030,China)
Abstract:The traditional design method of digital systems has fundamentally changed because of the emergence of programmable logic devices,it is necessary to introduce the design of digital circuit based on the programmable logic device.The realization methods of counter as examples,described two ways to achieve counter by schematic and hardware description language as input methods.The method of compiled simulation was described,and given the simulation results.The design of digital circuit based on the programmable logic device easier to understand and grasp by the use of familiar device.
Keywords:programmable logic devices;counter;digital circuit;VHDL
0 引 言
可編程邏輯器件PLD(Programmable Logic Device)是一種數字電路,它可以由用戶來進行編程和進行配置,利用它可以解決不同的邏輯設計問題。PLD由基本邏輯門電路、觸發器以及內部連接電路構成,利用軟件和硬件(編程器)可以對其進行編程,從而實現特定的邏輯功能?？删幊踢壿嬈骷?0世紀70年代初期以來經歷了從PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的發展過程,在結構、工藝、集成度、功能、速度和靈活性方面都有很大的改進和提高[1]。
隨著數字集成電路的不斷更新和換代,特別是可編程邏輯器件的出現,使得傳統的數字系統設計方法發生了根本的改變[2]?？删幊踢壿嬈骷撵`活性使得硬件系統設計師在實驗室里用一臺計算機、一套相應的EDA軟件和可編程邏輯芯片就可以完成數字系統設計與生產[3]。
1 Max+plus Ⅱ簡介
Max+plus Ⅱ是一種與結構無關的全集成化設計環境,使設計者能對Altera的各種CPLD系列方便地進行設計輸入、快速處理和器件編程。Max+plus Ⅱ開發系統具有強大的處理能力和高度的靈活性,其主要優點:與結構無關、多平臺、豐富的設計庫、開放的界面、全集成化、支持多種硬件描述語言(HDL)等。
數字系統的設計采用自頂向下、由粗到細,逐步分解的設計方法,最頂層電路是指系統的整體要求,最下層是具體的邏輯電路的實現。自頂向下的設計方法將一個復雜的系統逐漸分解成若干功能模塊,從而進行設計描述,并且應用EDA 軟件平臺自動完成各功能模塊的邏輯綜合與優化,門級電路的布局,再下載到硬件中實現設計[4],具體設計過程如下。
1.1 設計輸入
Max+plus Ⅱ支持多種設計輸入方式,如原理圖輸入、波形輸入、文本輸入和它們的混合輸入。
1.2 設計處理
設計輸入完后,用Max+plus Ⅱ的編譯器編譯、查錯、修改直到設計輸入正確,同時將對輸入文件進行邏輯簡化、優化,最后生成一個編程文件,這是設計的核心環節。
1.3 設計檢查
Max+plus Ⅱ為設計者提供完善的檢查方法設計仿真和定時分析,其目的是檢驗電路的邏輯功能是否正確,同時測試目標器件在最差情況下的時延,這一查錯過程對于檢驗組合邏輯電路的競爭冒險和時序邏輯電路的時序、時延等至關重要。
1.4 器件編程
當電路設計、校驗之后,Max+plus Ⅱ的Programmer 將編譯器所生成的編譯文件下載到具體的CPLD器件中,即實現目標器件的物理編程[5]。
2 以計數器為例介紹具體的設計方法
計數器是非常常用的時序邏輯電路。計數器類型有多種,實現計數器的方法也有很多?？梢再I到大部分類型的中規模集成的計數器直接使用,也可以用觸發器搭建符合要求的計數器。但是采用以上方法實現的計數器靈活性不夠,不能隨時進行修改,通用性差。這里介紹基于可編程邏輯器件的實現方法。
2.1 設計輸入
采用原理圖輸入的思維方式比較適合一直采用傳統設計方法人的使用。原理圖輸入如圖1所示。
圖1 原理輸入圖
采用硬件描述語言輸入的方法對于沒有傳統設計方法經驗的人更容易入門,修改起來也更方便。給出了一個可逆計數器的實現實例[6],程序的核心部分如下[7]:
PROCESS (clk)
VARIABLE cnt:INTEGER RANGE 0 TO 255;
VARIABLE direction:INTEGER;
BEGIN
IF(updown=′1′)THEN
direction:=1;
ELSE
direction:=-1;
END IF;
IF(clk′EVENT AND clk=′1′)THEN
cnt:=cnt+direction;
END IF;
qd
end process;
2.2 設計處理
原理圖或程序完成之后,選擇好器件并進行引腳定義,然后編譯優化得到編程文件的界面如圖2所示[8]。
2.3 設計檢查
編譯結束后,建立波形文件進行仿真,注意波形文件需要先保存,保存文件名和源文件一致才能進行仿真[9]。結果如圖3所示。
圖2 編譯優化得到編程文件的界面
圖3 仿真結果
仿真結果達到設計目的,符合設計要求。這時可以把編譯生成的*.pof文件下載到選定的器件使用。用以上方法實現的器件,修改起來非常方便,只需要修改程序重新編譯下載即可,任何類型的計數器都可以在可編程邏輯器件實現。
3 結 語
隨著電子技術的高速發展,CPLD 和FPGA 器件在集成度、功能和性能(速度及可靠性)方面已經能夠滿足大多數場合的使用要求。用CPLD,FPGA等大規?？删幊踢壿嬈骷〈鷤鹘y的標準集成電路、接口電路和專用集成電路已成為技術發展的必然趨勢。
可編程邏輯器件是邏輯器件家族中發展最快的一類器件,它出現使得產品開發周期縮短、現場靈活性好、開發風險變小,隨著工藝、技術及市場的不斷發展,PLD產品的價格將越來越便宜、集成度越來越高、速度越來越快,再加上其設計開發采用符合國際標準的、功能強大的通用性EDA工具,可編程邏輯器件的應用前景將愈來愈廣闊[10]。
參考文獻
[1]徐偉業,江冰,虔湘賓.CPLD/FPGA的發展與應用之比較[J].現代電子技術,2007,30(2):4-7.
[2]鄭寶華.基于CPLD的大屏幕掃描電路設計[J].現代電子技術,2008,31(24):17-19.
[3]趙延,葛利嘉,雙濤.基于FPGA的UART設計實現及其驗證方法[J].現代電子技術,2008,31(17):162-164.
[4]王淑文.基于CPLD的數字系統設計[J].現代電子技術,2007,30(12):184-186.
[5]楊暉,張鳳言.大規?？删幊踢壿嬈骷c數字系統設計[M].北京:北京航空航天大學出版社,2001.
[6]潘松.VHLD 實用教程[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.
[7]宋萬杰.CPLD技術及其應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2000.
[8]林明權.VHDL數字控制系統設計范例[M].北京:電子工業出版社,2003.
計數器電路范文2
關鍵詞：數字電路 故障檢測 診斷
中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（a）-0095-01
電子電路在工作過程中，某些內部或外部的原因往往會使電路出現各種各樣的問題，導致電路不能正常工作。所以電子工程設計人員的一項重要任務就是要時刻對工作電路進行檢修、檢測以及故障的診斷和排除。實際上，數字電路的故障檢測與診斷在電路設計、生產等過程中具有極為重要的現實意義。這是因為，對于數字電路進行檢測與診斷，不僅有助于發現、修復數字電路上的各種問題與不足，重新配置數字電路系統，而且有助于數字電路生產工藝的優化與改進、分析數字電路故障檢測與診斷的效果等，進而不斷提高數字電路的質量、效率和可靠性。
1 數字電路及其故障特點
數字信號在數值和時間上都具有離散性質。數字電路能夠實現對數字信號的處理任務。數字電路對信息的闡述可以用兩個狀態元器件完成，數字電路本身的結構非常簡單，并且元器件存在較大的分散性參數。檢測的事物相對復雜，主要體現在，待測電路存在大量的輸出和輸入變量，可能大于一百個變量；對電路響應來說多數是時序的，有的是組合型；集成電路的元器件和門都被安裝在芯片里面。從物理角度來看，其存在很多弊端，不可以對邏輯電平、輸入輸出波形進行直接測量。類似模擬集成電路，僅僅可以在芯片的外部對其測試，而不能對數字IC內部電路進行測試。所以，必須及時尋找出一種能夠簡單的完成對芯片內部進行檢測的方法。
2 產生故障的主要原因
（1）對集成數字電路來說，負載能力范圍是一定的。下面將詳細介紹，一個常規與非門的輸出低電壓可以帶同類門的最大限度是10個，但是實際生活中這個輸出電壓所帶的門遠大于理論值。從而導致電路輸出的低電壓快速上升，破壞了電路，不能穩定運行。輸出高電平亦是如此。這種情況不應該發生，為了避免這種情況發生，只使用高負載的集成電路。
（2）集成電路的運行效率低。只有當第一組信號通過集成電路，并在電路內部的延時作用下穩定地輸出到輸出端時，第二組信號才可以進入。造成電路運行效率低的原因在于電路內部存在延時。如果輸入脈沖很高時也會導致輸出端不穩定。檢測這一問題的過程相對復雜。因此，在設計邏輯電路時要采用運行效率高的集成電路。
3 數字電路故障檢測與診斷的策略
（1）故障檢測與診斷的隔離。檢測數字電路問題，第一步應當根據故障基本特點，最大程度地減少問題出現區域，也就是故障診斷與檢測的隔離。這一環節對數字電路故障的檢測十分重要。在檢測過程中，檢測電路故障的關鍵之處是邏輯診斷與檢測。一般而言，如果電路信號消失了，那么可以使用檢測探頭完成電路信號連接的線路實施診斷與檢測工作，從而快速找到消失的電路信號，并且檢測探頭上都安裝了邏輯存儲裝置。這樣以來，就能對數字電路上具體的脈沖信號活動情況進行診斷與檢測。如果出現了電路信號，就會被探測器上的邏輯儲存裝置記錄下來，并通過顯示器顯示出來。這說明數字電路上的脈沖信號可以檢測與診斷，縮小電路故障范圍，來找到電路故障位置。另外一種能夠有效的診斷和檢測數字故障方法是邏輯分析。借助邏輯分析儀對數字電路中的設備進一步檢測，仔細分析電路運行時所產生的數據和它的輸入輸出情況。通常情況下，需要提供多次邏輯分析過程，當然也可以快速移到你覺得有故障的位置對其進行分析檢測。根據邏輯分析儀顯示的結果，可以將數字電路故障范圍縮小到電路元件或電路塊上。
（2）故障檢測與診斷的定位。數字電路故障診斷與檢測時關鍵是進行合理的定位。通常情況下，當電路故障范圍被縮小到某一電路元件時，就能使用邏輯探頭、脈沖檢測儀等來對數字電路故障所產生的影響進行分析，借助這些儀器來確定故障的具置。通過邏輯探頭對數字電路上的脈沖信號進行檢測，分析電路輸入、輸出信號情況。根據獲取的信息判定數字電路的運行情況。以上研究表明：數字電路在工作時，線路的每一個部分都存在著低電壓和高電壓，二者能夠進行轉換。在使用邏輯探頭等儀器對電路進行檢測時，如果有信號，那么這個工作電路是正常的。一般情況下，數字電路偶爾會發生故障，所以，電路信號的時序不需要經常檢測，因為對電路上有無脈沖的檢測就說明出數字電路的工作情況。
（3）電路故障的診斷技術。實際上，相對于數字電路故障的檢測而言，其診斷比較簡單。這是因為除了三態電路以外，其輸入、輸出狀態僅有高、低電平兩種。在對數字電路故障進行診斷時，首先我們可以進行動態測試，逐步縮小故障的范圍。然后，再進行靜態測試，進一步查找故障的具體方位。這就要求我們在檢測和診斷電路故障時，要有適當的信號源以及示波儀器，而且示波儀器的頻帶一般應當大于10 MHz，同時要仔細觀察數字電路輸入、輸出的具體情況。另外，能夠采取順序方式來檢測和診斷數字電路，并對照預期結果進行比較分析。在數字電路動態檢測時，要不斷縮小電路故障范圍。當遇到非周期信號時，要通過邏輯分析儀器等對電路工作狀態進行檢測分析。通常來說，數字電路中的各個輸入端口是由若干個邏輯門組成的，輸出端口也具有幾個邏輯門。雖然電路故障相同，但可以是多種的原因導致。數字電路的故障檢測中，如果元件的靜態電位正常，動態波形異常，則可以認為是元器件出現故障，需要換一個新的元件。但在實際生活中，并不一定是這一原因引起的。所以在遇到這一情況時，先別急著換成新的元件，要對提供輸入信號元件以及計數器本身的負載能力進一步檢測。在斷開計數器輸出負載時，看它是否正常運行，如果正常運行則說明是計數器壞了，需要換一個計數器。但是如果在其斷開后仍不能穩定運行，就應當對輸入計數器的波形和信號進行檢測，檢測其是否出現問題。
4 結語
總之，數字電路得到了極為廣泛的運用，極大地提高了電器的使用和質量，也促進了電器產品性能的進一步提高。但是，我們必須清醒地認識到，數字電路運行過程中依然存在這樣那樣的故障及問題。因此，我們必須高度重視故障的檢測與診斷，積極探索行之有效的策略措施，全面提高數字電路的應用水平和和運行質量，不斷拓寬其使用范圍。
參考文獻
[1] 姬昌.數字電路的故障檢測與診斷初探[J].科海故事博覽，2009（2）.
[2] 蔡萬清.關于數字電路的故障檢測技術研究[J].中國科技縱橫，2010（4）.
[3] 李方明.數字電路的故障檢測與診斷。百度文庫，工程科技，2013.
計數器電路范文3
關鍵詞：分頻；計數；脈沖；振蕩
方法一：CD4060、CD4027時鐘信號源電路
1HZ時鐘信號源實際上就是“秒”信號源。它是電子計時鐘表和許多電子儀表和自動測量控制裝置中十分重要的時鐘信號。這種秒信號源除了某些集成電路設有專門的秒信號發生發生電路外，大多數使用通用數字集成電路來組成。例如用各類門電路，包括施密特門等，將門電路與RC元件或石英晶體組合，組成RC或石英晶體多諧振蕩器，通過多級分頻取得1HZ的秒時鐘信號。其中最常用的秒時鐘信號源是由“十四位二進制串聯計數器/分頻器和振蕩器集成電路CD4060”組成的秒時基信號源。對于CD4060來說，它是一只十四位二進制/分頻和振蕩器集成電路，該電路內含一個十四位二進制計數/分頻器和兩個獨立的反相器。十四級分頻器的分頻范圍為：16―16384?？筛鶕娐沸枰獊磉x摘不同的分頻系數，在一般電子鐘表電路中都采用晶振頻率為32768HZ的石英晶體，選用16384的分頻系數將其分頻為1HZ的輸出，作為秒時基脈沖信號。其詳細引腳功能如下：CD4060為16引腳扁平塑封結構，其中16腳、8腳分別為電源正、負端外，7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分別為分頻輸出端Q4～Q14。其中Q1、Q2、Q3和Q11四個分頻端不引出，實際上引出端為10個。12腳為復位端R。其余3個引腳9、10、11則為內部兩只反相器外引腳，當用它作為RC振蕩器時，9腳接振蕩電容，10腳接振蕩電阻，11腳接保護電阻。當用作晶體振蕩器時，10、11腳之間并接石英晶體和反饋電阻。CD4060作為分頻器時，它的分頻系數在24～214之間，即從16～16384。當需要在此范圍內分頻時，可根據分頻系數在Q4～Q14之間選擇輸出端。如果分頻系數為2N時，可選擇幾個Q輸出端進行組合。因此為電路的使用提供了很大的方便。
CD4060在組成晶體振蕩器時，其震蕩頻率與所用晶體的故有諧振頻率一致；當組成RC振蕩器時，其振蕩頻率可接公式f=1/{2.2RC}來估算。
本電路使用CD4060組成一個石英晶體振蕩器，由于采用了電子鐘表通用的諧振頻率為32768HZ的石英晶體，他的振蕩頻率為32768HZ，經過內部14級分頻后，由Q14輸出的脈沖為2HZ。在通過一級二分頻器后便得到了標準的“秒”脈沖輸出。其電路如（圖一）所示。
圖中，CD4060的10、11腳間外接一只諧振頻率為32768HZ的石英晶體，它和內部的反相器組成一個高精度的石英晶體諧振器。由振蕩器產生的32768HZ的振蕩脈沖，通過內部14級分頻后，又3腳輸出。由CD4060的引腳功能圖可得知，它的3腳為Q14，其分頻系數為16384，因此經分頻后輸出的頻率為2HZ。
由CD4060輸出的2HZ脈沖信號，通過一只二分頻器分頻后，得到了1HZ的秒信號。
本電路使用一只雙JK觸發器CD4027組成的雙穩態觸發器，做二分頻器，分頻后的秒信號1腳輸出。
雙JK觸發器內含兩個獨立的JK型觸發器，它是由D觸發器演變而成的，即在D觸發器的D端增加一個控制門后形成的。該控制門將原來的D輸入端分成J、K兩個輸入端，在原來各輸入端工作狀態不變的基礎上，當J端為高電平時，在時鐘脈沖上升沿的作用下，Q端輸出高電平；當K端為高電平時，在時鐘脈沖的作用下，Q端輸出低電平。
本電路使用了JK觸發器中的第二個觸發器，將其J2（6腳）、K2（5腳）端接高電平，R2（4腳）、S2（7腳）端接低電平，時鐘脈沖輸入端CP2（3腳）接2HZ脈沖輸出端，分頻后的1HZ脈沖由Q2（1腳）端輸出。
振蕩電路中所接的微調電容C2為頻率校準電容。用來校準因各種因素造成的振蕩頻率的偏差，使電路輸出準確的“秒”信號。
由以上波形分析可知，當外來脈沖信號加入74LS90異步十進制計數器14腳（CP端）則可以根據（圖三）的波形得到Q0（14腳）的輸出。即當CD4060經過內部14級分頻后，由其Q14端輸出一個2HZ脈沖加在74LS90異步十進制計數器的14腳（CP端），則可以由其Q0（14腳）端輸出一個1HZ的時鐘脈沖。其之間的關系由（圖四）所示。其中圖中的74LS00是為為了防止按鍵抖動而設置的，其內部為四個與非門電路組成，而本圖中只用了其中一個，即（1、2腳為輸入，3腳為輸出），R2為反饋電阻，與32768晶振配合使用。起到一個反饋作用。74LS90的3腳為R0B復位端，7腳為SOB置位端，10腳為接地端，5腳接電源。
參考文獻
計數器電路范文4
關鍵詞：控制電路電器；試驗技術；試驗模式；波形顯示；狀態監測
在低壓開關設備和控制設備范疇，機電式控制電路電器起著信號、控制、連鎖等功能，保證控制系統的穩定、可靠運行。機電式控制電路電器發生故障，將危及整個控制系統的安全運行。文獻［1］中降壓啟動接觸器的常閉觸點接觸不良，導致被控55kV•A風機在由降壓啟動轉換到全壓運轉瞬間瞬時停車而后馬上啟動，相當于電機直接啟動，啟動電流巨大，造成總屏低壓斷路器跳閘，全車間停機事故。文獻［2］中控制非全相保護時間繼電器動作的常閉觸點斷開不良，設備振動導致斷開的常閉觸點接通，從而引起時間繼電器線圈得電而發生誤保護、開關跳閘?？梢?，研究控制電路電器試驗技術、提高其質量水平，對降低系統故障發生率、減少經濟損失有著重要意義。
1使用類別及試驗模式劃分
1.1使用類別
［3］正常條件下和非正常條件下的接通與分斷能力是控制電路電器型式試驗的重要項目，是產品必須滿足的性能指標；為了研究產品的壽命水平或來自用戶的質量需求，還需進行機械耐久性和電氣耐久性的驗證試驗。根據控制對象的不同，國家標準（GB14048.5）規定了幾種機電式控制電路電器的使用類別，見表1。接通和分斷能力指能在產品標準規定的條件下接通和分斷正常負載電流和過載電流而不發生故障的能力。根據GB14048.5，正常條件下，工作電壓為Ue;非正常條件下，工作電壓為1.1Ue。兩種條件下對應于不同使用類別的接通電流和分斷電流有的相同有的不同，如正常條件下對應于不同使用類別下的接通分斷電流如表2所示。其中，6×P是經驗值，代表大多數直流電磁鐵負載的上限為P=50W，即6×P=300ms的經驗關系中求得，對于功率消耗大于50W的負載，可假定由較小負載并聯組成，因此，300ms可作為上限值；T0.95為達到95%穩態電流的時間，ms。電氣耐久性是指在規定的正常條件下，不需要維修或更換零件而能承受的負載操作循環次數，GB14048.5規定電氣耐久性試驗中應有90%及以上的被試電器達到或超過該操作循環次數。每個操作循環應包括1次試驗電流的接通和1次試驗電流的分斷，操作循環的通電時間應不小于操作循環周期的10%，也不大于周期的50%。作為接通和分斷能力的一種特殊情況，交流電氣耐久性試驗時，按正常條件下使用類別為AC-15的接通分斷能力試驗進行，但接通時功率因數應為0.7，分斷時功率因數應為0.4；直流電氣耐久性試驗時，按正常條件下使用類別為DC-13的接通分斷能力試驗進行。
1.2試驗模式分類
通過以上分析，根據控制對象、驗證性能指標不同，考核控制電路電器的試驗被分為若干個使用類別，且對于電氣耐久性試驗，雖然參考其中某些使用類別但試驗條件不完全相同。通過歸納可將以上所有試驗情況分為以下幾種試驗模式［4］：1）恒載試驗。試品接通和分斷負載電流，接通和分斷的負載電流相同，如AC-12，DC-12；2）變載試驗。試品接通和分斷負載電流，接通和分斷的負載電流不同，如AC-13，DC-14；3）無載試驗。試品只進行機械的閉合和斷開，無需加載電壓和電流，如機械耐久性試驗。
2接觸器輔助觸頭試驗技術研究
2.1試驗主回路設計
由以上分析，考核控制電路電器接通和分斷能力的試驗類別較多，且有的接通和分斷條件不同（電壓不同、電流不同等），這對試驗裝置的自動化水平提出了更高的要求。為了兼顧電源類型（AC/DC）、恒載接通分斷及變載接通分斷，并同時考慮提高試驗效率，以接觸器輔助觸頭為研究對象，設計了如圖1所示的接觸器輔助觸頭接通分斷能力試驗裝置主回路。圖1中，QF1和QF2分別為交、直流主電路電源斷路器，KM1，KM2和KM3，KM4分別為回路1和回路2的電源選擇接觸器，KM5，KM6和KM7，KM8分別為回路1和回路2的負載選擇接觸器?？煞謩e提供AC或DC額定電壓或1.1倍額定電壓，滿足了正常條件下和非正常條件下進行接通和分斷能力試驗的電源要求。以回路1為例，恒載試驗時，可指定負載1或負載2；變載試驗時，可選擇負載1或負載2作為接通負載而另一個作為分斷負載，通過控制KM5或KM6不同的動作時序，可實現不同的試驗模式。工位1和工位2可同時對分別與2臺接觸器同時動作的2個輔助觸頭試品進行試驗，也可同時對與一臺接觸器同時動作的2個輔助觸頭試品（同常開或同常閉）進行試驗，工位1和工位2的位置可分別同時并聯3個輔助觸頭，并分別對其進行試驗，這種設計最大化地提高了試驗效率。
2.2動作時序
通過控制電源選擇接觸器和負載選擇接觸器，可實現恒載、變載及無載3種試驗模式。工位1和工位2可分別或同時進行恒載、變載試驗，也可分別或同時進行無載試驗，這里重點對恒載和變載的試驗動作時序進行分析。由于2個工位上的輔助觸頭可能由同一臺接觸器控制，也可能分別由各自的接觸器控制，所以這2種條件下的動作時序是不同的。對于工位1和工位2，有“兩恒載”、“兩變載”及“一恒載一變載”3種動作時序，再基于以上考慮，共有6種動作時序。這里重點分析較為復雜的2種動作時序：兩工位上輔助觸頭由各自的接觸器控制、一恒載一變載，記為時序1，見圖2；兩工位上輔助觸頭由同一接觸器控制、一恒載一變載，記為時序2，見圖3。動作時序圖中曲線低表示接觸器釋放狀態、曲線高表示吸合狀態，斜線表示吸合或釋放的過程［5］。時序1中，工位1完成承載電流（t4）后即可將工位1接觸器釋放來分斷負載；通過KM7和KM8的負載轉換，實現工位2接通和分斷的負載電流不同。時序2中，由于兩工位由同一臺接觸器控制，工位1需在工位2完成承載分斷電流（t8）后和工位2同時釋放。根據接觸器的實際吸合釋放時間和標準要求的接通時間，通過設置各階段的時間參數，可完成整個試驗進程的自動控制。對于時序2，正常條件或非正常條件下接通與分斷能力試驗時，由于標準只規定了通電時間下限值，所以工位1通電時間亦滿足要求；電氣耐久性試驗時，通過合理設定各階段時間參數，也可保證工位1通電時間不大于操作循環周期的50%。時序2使用1臺接觸器控制2個輔助觸頭，減少了接觸器用量，提高了試驗效率。
2.3基于計算機控制的采集系統
文獻［6］所述試驗系統對接觸器輔助觸頭回路施加DC24V電壓，可通過采集觸頭壓降并于門限值比較來判斷觸頭的接觸狀態，但并未采集觸頭回路電流，不能準確反映觸頭接通和分斷中的動態過程。為了提高觸頭接通分斷狀態監測的精度，設計了基于計算機控制的采集系統，并選用研華高速數據采集卡PCL-818HG進行數據采集。進行輔助觸頭恒載試驗或變載試驗時，需在整個接通和分斷過程中檢測電源電壓U、觸頭間電壓u和主電路電流I［7］，試驗過程中記錄的電壓電流波形如圖4所示。PCL-818HG數據采集卡可提供12位AD采樣、最高100kHz（DMA數據傳輸方式）的采樣速率，保證數據采集可以真實還原原始信號［8］。試驗時，將0~450V電壓信號轉化為0~4.5mA的電流信號，再經5mA/20mA霍耳傳感器、放大電路轉換為0~4.5V的電壓信號，供AD采樣。使用1A/20mA和5A/20mA2種霍耳傳感器，對不同電平的電流信號進行轉換和采集，再經放大電路轉換為最大5V的電壓信號，供AD采樣，提高了電流采樣精度?？紤]一定的過壓、過流系數，設置電壓電流采樣通道的電壓輸入范圍均為±10V。本采集系統采用中斷傳輸方式的多通道模擬量AD采樣，單通道采樣頻率為2kHz。記試驗電壓為U0、試驗電流為I0，接通時，若u≥10%U0或I≤90%I0，則記為接通故障；分斷時，若u≤90%U0或I≥10%I0，則記為分斷故障。10%或90%為保護限，用戶可自定義。試驗裝置可顯示電壓電流波形，通過波形分析，可精確得出接通和分斷時間、燃弧時間等觸頭特征參數。
3結論
本文研究了機電式控制電路電器試驗技術，并以接觸器輔助觸頭為研究對象開發了基于計算機控制的試驗裝置，提高了接觸器輔助觸頭試驗自動控制水平。1）總結分析了考核控制電路電器接通和分斷能力的各種試驗類別及試驗條件，將各試驗類別歸納為恒載、變載和無載3種試驗模式；2）以接觸器輔助觸頭為研究對象設計了試驗裝置，可滿直流通用、各試驗模式兼容的要求，并重點分析了兩工位2臺接觸器控制和兩工位1臺接觸器控制下的一恒載一變載試驗動作時序；3）開發了基于計算機控制的采集系統，實現電壓電流采集和顯示，提高了觸頭狀態監測和特征參數提取的精度。
參考文獻
［1］王玉.一起因啟動接觸器輔助觸頭接觸不良引起的故障［J］.電世界，1995（8）：36.
［2］華亮亮.輔助開關接觸不良造成斷路器故障的分析及處理［J］.科技創業家，2013（2）：112.
［3］GB14048.5—2008.低壓開關設備和控制設備機電式控制電路電器［S］.
［4］王麗麗，李奎，黃少坡，等.交流接觸器電氣操作試驗測控技術的研究［J］.電器與能效管理技術，2015（10）：1-5.
［5］武一，陸儉國，趙鵬，等.基于計算機控制的接觸器試驗技術及其裝置［J］.電氣應用，2008，27（14）：68-71.
［6］張根柱，田志國，劉硯菊.3TB40交流接觸器輔助觸頭可靠性試驗研究［J］.繼電器，2003，31（8）：50-52.
［7］袁金麗，李奎，王堯，等.交流接觸器電壽命監測技術的研究［J］.低壓電器，2011（17）：7-10
計數器電路范文5
關鍵詞： 建筑電氣；安全防火；過負荷保護；電氣線路
0、引言
自國家 七五 規劃實施以來，我國能源事業取得突飛猛進的發展，滿足了因經濟發展而帶來的用電量大幅度增加的需要，然而，建筑電氣火災發生的頻率也隨之日益提高，給國家和人民的生命財產造成巨大損失 不斷尋找相對有效的建筑電氣防火安全措施工作必須堅持不懈常抓不放強調建筑電氣線路的火災防范。
在建筑物火災中，電氣線路著火占有很大的比例。
首先，在安裝電氣設備的時候，必須保證質量，并應滿足安全防火的各項要求 要用合格的電氣設備，破損的開關 燈頭和破損的電線都不能使用，電線的接頭要按規定連接法牢靠連接，并用絕緣膠帶包好 對接線樁頭 端子的接線要擰緊螺絲，防止因接線松動而造成接觸不良 電工安裝好設備后，并不意味著可以一勞永逸了，用戶在使用過程中，如發現燈頭 插座接線松動（特別是移動電器插頭接線松動（特別是移動電器插頭接線容易松動），接觸不良或有過熱現象，要找電工及時處理一 防火設計選型在電纜及母線槽的應用。
（1）阻燃及無鹵低煙電纜在十五規劃中PVC電纜被XLPE電纜取代的趨勢得到強化 油紙絕緣電纜已基本被交聯電纜取代 低煙無鹵阻燃電纜具有難以著火并具有阻止或蔓延的能力，而且一旦著火，就具有無鹵，低煙，無毒，無腐蝕等特性 適用于如高層建筑，賓館，醫院，地鐵，核電站，隧道，發電廠，礦山，石油，化工等 在常規建筑物火災中，由于用電引起的火災占50%左右，商場 歌舞娛樂場所則更高 低煙無鹵電纜可分為低煙無鹵阻燃系列和低煙無鹵耐火系列，低煙無鹵耐火電纜除滿足低煙無鹵阻燃電纜的特性外，它還能在火災條件下滿足線路供電的能力 主要用于火災報警，消防設備，排煙設備，以及緊急通道運輸，照明等應急設施的供電線路中需要耐火的場所。
（2）密集型插接式母線槽
密集型插接式母線槽，包括殼體及設置在殼體內的一組并
行扁形導電體，這種導體由絕緣材料包覆 配電線路采用這種配
電方式與傳統的電力電纜配電方式相比較，有占用空間位置小
結構緊湊 外殼接地好，安全可靠及較高的電氣及機械性能等特
點， 它主要應用于高層與超高層民用建筑的低壓配電干線中。帶散熱片密集型絕緣母線槽是緊密的三明治式結構，無須裝設內置的防煙屏，經最新工藝處理后，外套優質絕緣材料，阻燃 絕緣性能良好， 母線槽采用含銅99.95 以上的優質電解銅作導體 帶散熱片密集型插接式母線槽外殼由鋁合金材料制成，具有良好的散熱功能及節能效果，防護等級高達IP66，能滿足戶外及有噴淋水的場所使用。鋁合金外殼整體兼作PE線，電抗低 保護電路連續性好， 安全可靠，節約能源 帶散熱片密集型插接式母線槽其特點：動熱穩定性好 、體積小、 散熱好、 溫升低 、節約空間 、壓降小 、降低能量損耗，適用于大功率電流的傳輸。
二 在配電線路敷設中的措施
（1）控制煙囪效應
很多人都聽說過，燃燒物燃燒產生的煙氣沿電氣豎井迅速
上升到樓的頂層，在這里煙氣垂直上升的速度能達到3 5m/s，而且樓層越高，抽力越大，上升速度也越快在高樓大廈的環境內，煙囪效應可以是令火災猛烈加劇的原因， 在低層發生的火災槽或走火通道內得以往上流動，使高熱氣體不斷在通道的頂部積聚，結果是使火勢透過這種空氣的對流在大廈的頂層制造，另一個火場， 不但使撲救變得更困難，更會危及前往天臺逃生的
人員的生命安全。要防止煙囪效應對生命財產的危害，最重要的就是要做好各垂直通道， 管道間的防火阻絕，不要有空隙讓煙流可往水平方向流竄，就能將危害減到最小 另外也建議于垂直通道 管道間設置專用的偵測器，用以掌控藉煙囪效應流竄的煙流。
（2）防火分區的要求考慮
當配電線路貫穿耐火墻時，特別是配電線路中存在易燃絕緣材料時，我們應該根據防火分區的要求考慮，特別是易燃絕緣材料的配電線路，選用電纜橋架 母線槽等貫穿耐火墻時，應采用按相同燃燒等級的材料將孔洞堵塞嚴密 隔墻兩側貫穿的電纜橋架均應鋪細砂，長度距墻一般為1m 以免火勢從一個防火分區，經線路通道竄入另一個防火分區的線路通道而擴大火勢。
（3）敷設電纜
在橋架上敷設電纜不是在橋架內分支，而應在橋架外檐附加的分線盒內分支 電氣線路敷設及電纜溝在進入建筑物處應設防火墻；電纜隧道進入建筑物及配變電所應設有帶防火門（帶鎖）的防火墻，電纜穿墻保護管兩端應采用難燃材料封堵，對用易燃絕緣材料防護的導體的電氣線路，應要求隔離和封閉外，并盡量縮短線路的長度 具有防火隔離的不同線路通道間造成的熱空氣，因為密度較低，經電梯的線路也應防止相互串通，避免火勢從一線路通道竄入另一線路通道，擴大火災的范圍 在室內的電纜橋架布線，其電纜有黃麻或其他易燃材料的外護套 消防配電線路采用暗敷設時，應敷設在不燃燒體結構內，且保護層厚度不宜小于30mm。
三 配電線路的防火措施
配電系統和電氣設備由于絕緣老化損壞或其他原因，可能發生各種故障和不正常的工作狀態， 其中最常見的是短路故障（包括接地故障）及線路的長期過載 當電氣線路發生故障時，必須迅速切除故障，縮小故障的時間和范圍，以降低電氣線路火災幾率。
（1）過負荷保護在配電線路中的應用
電氣線路短路時會造成過載，如果用電設備起動時間不長，
沒有超過母線槽 電纜 電線的允許溫升，將不會對線路造成損
害 但是，如果過負荷時間較長，即使輕微的過負荷，也將損害線路的絕緣， 接頭及端子，這是因為導體的絕緣長期過負荷，允許溫升長時間被超過，絕緣將會加速老化，縮短絕緣導體的使用壽命負載如果嚴重被超過，將使絕緣材料在短時間內軟化變形，介質損耗增大，降低耐壓水平，導致電氣線路短路，引發火災。
（2）短路保護在配電線路中的應用
配電線路無論是在運行情況還是在發生故障時的非正常不應運行狀態都需要考慮，尤其是其中的短路故障 短路發生在配電線路時，如果不在熱作用和機械作用發生在短路電流對導體和連接件產生危害之前切斷短路電流，則它會迅速使電氣線路絕緣軟化甚至燃燒， 所以，我們將熔斷器或低壓斷路器等保護，電器安裝在線路的電流側，這是為了在線路短路的時候將線路電源迅速切斷，從而避免火災的發生。保護電器如用在配電線路上時，還要使電氣線路的導線和電纜與保護電器相匹配，如果保護電器與之不匹配，比如整定值選得過大，則即使線路燃燒，保護電器仍不會發生相應的動作。
計數器電路范文6
【關鍵詞】電氣線路；敷設設計；技術要點；經濟性
隨著城鄉居民生活水平以及國家收入提高，人民收入得到了很大的提高，室內裝飾以及家用電器逐漸進入居室環境，同時居民對電氣設計者創造更為安全、美觀、舒適、衛生的環境也提出了更高的要求。如：局部、一般、裝飾照明的布置能否滿足居民生活需求；電源布置能否和家用電氣、家具位置適應；內部線路敷設能否有助于房間裝飾以及改造等；室內電表、開關、導線截面能否滿足快速發展的家用電器等。因此，在電氣線路敷設中，必須根據適用方面、經濟價值以及設計要求進行施工，進而讓線路敷設效益達到最高。
1 電氣線路敷設方式
近年來，隨著科學技術的快速發展，在城市建筑電氣設計中，室內照明被分成兩種敷設的情況；一種是使用較難燃燒的塑料線槽，對梁或者墻明敷進行保護，另一種則是線管保護間墻或者樓板間的敷設方式。線路暗敷通常以電線管、焊接鋼管以及硬塑料管的形式存在，它的主要特點是：可以有效防止機械損傷，并且不影響建筑物美觀程度，擁有很長的使用年限，導線更換比較方便；它的主要缺點是：施工程序繁雜、造價高、不便檢修（如圖1所示）。
圖1 明敷、暗敷電氣平面示意圖
在實際應用中，雖然線路暗敷比線路明敷優點更多，但是很少用于室內照明系統。從上圖可以看出：在鋼管焊接中，線路暗配比線路明配的塑料槽板成本造價高出將近62%，與木槽板線路明配高出將近77.5%；在塑料槽板中，線路暗配比明配線路高出將近24.8%，和木槽板相比高出36.6%；木槽板線路明配比塑料管線路暗敷低16.7%，比塑料性槽板線路明配高出6.5%。
圖2 電源進線示意圖
在住宅線路設計中，通常暗配線路會選擇捷徑，也就是盡量讓插座、燈具、開關距離最短（如圖2所示）。對于明配線路，則必須根據梁、墻、柱以及預制中心具體特征，繞道而行。所以，在住宅線路設計中，明配線路比暗配線路更耗費材料。因此，只使用百米造價對比暗配、明配線路造價成本是不夠科學、不夠確切的，必須結合實際住宅線路設計特征進行比較、分析。
2 電氣線路敷設經濟性
2.1 電氣線路工程造價
在某高層建筑電氣線路敷設中，插座、開關為暗敷，對于難燃線槽PVC電氣線路一般采用明敷得到方式，電氣布置和電氣結線如上圖所示。在統一的住宅電氣接線配電、開關、燈具、插座數量、型號以及位置基本一致情況下，暗敷設的插座高度為0.3米，明敷設為1.4米，并且通過PVC塑料管保護間墻或者樓板間的暗敷設形式（如表1 所示）。該工程難燃敷線數量以及塑料槽在1到6條或者7到8條之間，對于難燃VG20的敷線數量或者塑料管規格，一般在1到4條之間。
表1 電氣線路敷設安裝設計示意表
表2 相同安裝項目不同檔次的預算表
為了方便兩種不同形式的電氣工程敷設方式以及造價成本比較，采用相同的施工材料和施工分項（例如：住宅開關、燈具、面板數量以及安裝費用等），在不同級別下的工程造價進行比較（如表2 所示）。同時，在相同檔次的材料中，分別對圖一中兩種敷設方式，采用不同的施工分項（例如：線管、電線、線槽數量、線盒以及安裝費用等）對造價成本（如表3、4 所示）進行分析。
表3 電氣線路明敷設
