前言：中文期刊網精心挑選了仿真技術及其應用范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
仿真技術及其應用范文1
關鍵詞：Proteus；仿真；光電傳感器；教學
作者簡介：劉丹（1976-），男，湖南長沙人，湖南商務職業技術學院電信系，講師。（湖南 長沙 410205）
基金項目：本文系高等職業學校專業骨干教師國家級培訓項目電氣自動化技術企業頂崗培訓（項目編號：18122302）的研究成果。
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）30-0130-02
光電傳感器是傳感器與檢測技術的一項重要內容，廣泛應用于各種光控電路。光電傳感器能夠將光信號轉換為電信號，利用一些特定材料的光電效應來實現對光信號的檢測。由于是對光信號的檢測，光電傳感器在教學中搭建實物試驗比較困難，內容顯得較為抽象，有一定的教學難度，學生學習也有難度。筆者經過教學實踐，利用計算機仿真技術，通過Proteus軟件，搭建光電傳感器虛擬實驗，取得了較好的教學效果。
一、Proteus仿真教學簡介
Proteus是世界上著名的EDA工具（仿真軟件），從原理圖布圖、代碼調試到單片機與電路協同仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現了從概念到產品的完整設計。使用Proteus 軟件進行傳感器及其檢測電路設計是虛擬仿真技術和計算機多媒體技術相結合的綜合運用，有利于培養學生的電路設計能力及仿真軟件的操作能力；在教學實踐中，通過使用 Proteus 軟件對學生進行教學，在不需要硬件投入的條件下，學生普遍反映對傳感器的學習比單純學習書本知識更容易接受，更容易提高。實踐證明，使用 Proteus進行系統仿真開發成功之后再進行實際制作能極大提高系統設計效率。
二、光電效應及光電器件的Proteus仿真
1.光電效應
光可以認為是一種能量傳遞的方式，它是由一定能量的粒子組成，這種粒子叫做光子。光的頻率越高，光子的能量越大，用光照射物體，可以看做是光子對該物體的一系列撞擊，物體的粒子接受光子的撞擊后獲得能量，產生的電效應就是光電效應。光電效應分為內光電效應和外光電效應。光照射在某一物體上，使電子從這些物體表面逸出的現象稱為外光電現象，也叫做光電發射。當光照射于某一物體上，使物體的導電能力發生變化，這種現象叫做內光電效應，也叫做光電導現象。利用內光電效應可以制成光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏晶閘管等光電轉換器件，這些都是常見的光電傳感器。
2.光電器件的Proteus仿真
利用光電效應可以制作出各種類型的光電轉換器件，即光電傳感器。常見的光電器件有光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、光電管等。
（1）光敏電阻。光敏電阻是基于內光電效應的光敏傳感器，當有光照射時，其電阻值降低；光照越強，阻值越小。其暗電阻一般為1MΩ，其亮電阻（當光照為10lX時）一般為幾百歐姆到幾千歐姆。光敏電阻一般是將半導體材料粉末燒結在陶瓷襯底上面，形成一層膜，用兩個引線引出。有的在外部用防潮材料或者玻璃外殼將其密封，起到保護作用。按照光譜特性及其工作波長，光敏電阻可分為紫外光、紅外光和可見光光敏電阻。通過Proteus提供的光電元件，搭建的光敏電阻電路如圖1所示，可以通過調節圖中模擬的燈照強度來仿真光照的強度，箭頭向上調節是光照加強，向下調節是光照減弱。通過調節光照強度可以在LDR1中獲得一個隨光照變化的電流，加上電阻分壓電路，就可以構成一個光電電阻的仿真模型。當光照強度越大時，電流越大，電阻越小。此電路中，電流經電阻轉換成電壓，光照越強，輸出電壓越大。
（2）光敏二極管和光敏三極管。光敏二極管是一種利用PN結的單向導電性的結型光敏傳感器，與一般的二極管不同的是，PN結上裝有透明的外殼，用來接受光照。光敏三極管與普通三極管一樣，有PNP和NPN兩種類型，有兩個PN結，其中集電結具有光敏特性，相當于一個光敏二極管。在應用時，集電結反偏、發射結正偏，在光照的影響下可以等效看成是光敏二極管產生的光電流在三極管中進行放大，其光電流比光敏二極管的光電流要大很多，也就是光敏三極管的靈敏度比光敏二極管要高。光敏三極管常用的材料一般是硅，一般只引出集電結和發射結，外形和發光二極管相同。光敏三極管的Proteus仿真電路如圖2所示，光敏三極管跟光敏二極管類似，一般只有E和C極，沒有光照時暗電流非常小，有光照時，電流隨著光照強度增大而增大。在本電路中，發光二極管與光敏三極管是成對出現的，通過RV1來調節發光二極管中的電流，從而達到模擬調節光照強度的目的。電流越大，說明光照越強。光敏三極管感受發光二極管中的光照強度變化，E極和C極間的電流隨著光照強度進行相應變化，通過調節RV1就可以調節光敏三極管的輸出電流。
三、光電傳感器的應用仿真
光電傳感器的應用非常廣泛，直接影響被測對象的光量變化的參數都可以直接檢測，而現實中引起光亮變化的因素有很多，可以是光強、光照度、輻射測溫、氣體成分分析等；也可以把其他被測的非電量參數轉換成光量變化來進行檢測，這些參數可以是零件直徑、表面粗糙度、應變、位移、振動、速度、加速度。光電傳感器還可以應用于物體的形狀、工作狀態的識別等。光電式傳感器具有非接觸、響應快、性能可靠等特點，因此在工業自動化裝置和機器人中獲得了廣泛應用。
上面已經搭建好了光敏電阻和光敏三極管兩個光敏器件的仿真模型，利用這兩個光敏器件再設計出適當的電路就可以制作出光敏傳感器的應用電路。在實際教學中，通過分析兩個光控電路實例可以加深對光敏傳感器的理解，掌握被測參數怎樣轉換為電信號進行處理，對掌握光敏器件的使用、光電傳感器的實際應用、掌握光控電路的設計方法都有很大的幫助，可以引導學生進一步設計和制作出光電傳感器應用的實際產品。
1.光電報警電路
很多場合需要根據光照的實際情況實現不同控制，完成不同的工作。本實例是利用光敏電阻設計一個弱光報警電路，可以根據光線的強度發出報警信號。如圖3所示，LDR1為光敏電阻，可以通過調節強、弱按鈕來調節光照的強度，同時調節光敏電阻內電流的大小。LDR1、RV1、R1構成了光電測量電路，將光信號轉換為電壓信號。Q1、Q2組成的是開關電路，控制下一級自激振蕩電路，Q3、Q4是自激振蕩電路，輸出脈沖信號。當光照較強時，光敏電阻內的電流較大，經過電阻RV1轉換為電壓后，輸出的電壓較?。妷号c光照強度成反比），此時三極管Q1、Q2截止，Q3、Q4電路不工作。當光照變弱，輸出的電壓變大，在該電路中，電壓約為2.1V，三極管Q1、Q2導通，Q3、Q4電路工作。Q3、Q4電路為自激振蕩電路，電路工作時產生脈沖信號，如圖4所示，此信號加載在揚聲器上，發出“滴滴”的報警聲音。這樣就實現了光照較弱時自動報警的功能。
2.光電路燈控制電路
利用光敏三極管來實現路燈的控制，白天光線較強，路燈熄滅，晚上光照弱，路燈亮。該電路也可以采用光敏二極管來實現，光敏二極管和光敏三極管在應用上除了光電流不同之外，其應用的電路的結構基本是一樣的。不管是光敏二極管還是光敏三極管都是將光信號轉換成電流，其檢測電路的設計應該是將電流轉換成電壓，利用電壓來控制相應的電路，實現自動控制的目的。電路設計如圖5所示，U1（OPTOCOUPLER-NPN）為光電耦合型NPN三極管模型，可以通過調節輸入電流模擬光照強度的變化來控制光敏三極管的輸出電流。RV1、U1組成光電檢測電路，通過RV1來調節光電三極管的輸入電流，模擬光照變化。U2（施密特非門40106）、三極管Q1構成開關電路，直流繼電器LR1是驅動電路，作用是驅動路燈D2。
電路工作原理分析：在白天，光照較強，光敏三極管輸出的電流較大，轉換成電壓后輸出的電壓比較高，經過40106這個施密特非門，變成低電平加在三極管的基極，此時三極管截止，路燈不亮。在晚上，光照較弱，光敏傳感器輸出地電壓較低，經40106非門后變成高電平加在三極管基極，三極管導通，繼電器線圈得電，路燈被點亮。
四、小結
光敏傳感器是將光信號轉換為電信號的器件，在實際教學中，實物實驗搭建比較困難，學習內容抽象，不易理解。通過計算機仿真技術，用Proteus軟件設計光電器件的模型，模擬其將光信號轉換為電信號的過程，能夠很好地理解光電傳感器的性能及其工作原理。在兩個實例電路的分析中，光電傳感器的使用方法、光控電路的設計、電路參數的調節、變化規律都很直觀。通過教學實踐證明，在光電傳感器的教學中采用Proteus仿真教學能夠降低教學難度，提高學生的學習興趣，教學效果有較大提高。
參考文獻：
[1]百度百科. Protues[EB/OL]. http：///link？url=Xrw
bqeAcGIFvVyMirQD6cgjGNIGJXh6QQLCGzibiHKPor_RcESzQdEBUMwb
TPqIKwg309D2dJ5koAH-cAsymB_.
[2]馮成龍，劉洪恩.傳感器應用技術項目化教程[M].北京：清華大學出版社，2009.
仿真技術及其應用范文2
【關鍵詞】電子仿真技術 電氣維修 軟件 應用
隨著社會經濟的突飛猛進，電子仿真技術逐漸進入到人們的視野當中。就現階段而言，電子仿真技術作為一項新型的解決電氣維修問題的手段，逐漸受到更多的關注和重視。但隨著電氣維修中的問題越來越多，涉及的范圍也越來越廣泛，電子仿真技術的應用恰好能幫助解決一些電氣維修問題，并為之提供高效的工作環境。電子仿真技術操作性強，在電氣維修領域有很大的功能，如進行電路設計、處理、解決電路問題以及對出現故障的設備進行問題分析，加強電氣維修工作對電子仿真技術的學習力度，是新時代提升電氣維修工作者實際工作技能的手段之一，也是跟隨時代步伐、與時俱進的一大體現。
1 電子仿真技術
電子仿真技術是一門涵蓋了PSpice、Edison仿真軟件、電路圖工作過程當中所要運用到的圖像編輯和圖像處理程序以及電路文本文件等綜合性技術軟件。換言之，電子仿真技術是一門包含了多種軟件和技術的綜合技術，其工作原理是以現有信息技術和系統理論為指南，以計算機和其它設備為依托，進行實際操作和演練。
信息化時代已悄悄進入我們的生活當中，基于信息化的時代背景，電子信息技術及計算機技術早已廣泛被應用在各大行業和領域當中，電子仿真軟件是將集電子信息技術和計算機技術結合起來，組成一個由真實設備和其它計算機系統組成的結構。隨著社會的發展和計算機的越來越普及，電子仿真技術也在慢慢的突破傳統工業生產的領域，開始往更廣泛的領域發展，如生物、經濟領域等。電子仿真技術主要分為硬件和軟件，仿真硬件即以計算機系統為基礎，其它多媒體軟件為輔助，計算機系統包括模擬和數字計算機兩種形式，這兩種形式是計算機系統軟件應用的一種特殊體現形式。通過將電子仿真軟件應用電氣維修領域中，有利于快速解決問題，大大的提高工作效率，降低成本。
2 電子仿真技術在電氣維修中的應用
由于電子時代的到來和各種電子技術的發展，傳統的電氣維修技術已得不到滿足，因此對于新的電氣維修技術就有了急切的渴求。基于此，一種集高科技及應用性強的維修技術即電子方針技術隨之而衍生并備受關注，這就是雖處于起步階段但早已被業內人士看重并熟知的電子仿真技術。除此之外，電氣維修行業除了要對基本維修技能及電路設計、處理等有系統的了解和對問題進行快速的判斷和診斷，還需要能夠通過實際電氣設計維修熟悉的參數測量和處理優勢，因此這導致電氣維修人員需要通過熟練掌握其中問題設置參數才能完善處理各種一環和問題，電子仿真技術恰好能幫助電氣維修工作者傳達設置參數，從而提高工作者的工作效率。目前電子仿真技術在電氣維修中的應用主要分為如下兩種：
2.1 電子仿真軟件在電氣維修中的應用
將電子仿真軟件應用到電氣維修當中不僅能節約維修成本，而且能鍛煉和提升維修工作者應用電子軟件的能力。對于電子仿真軟件在實際電氣維修操作過程首先是將電路中的元件找出來再通過電子仿真軟件匹配相應的參數最后運用示波器觀察各個點的輸出波形的結果。通過電子仿真軟件的應用能減少儀器的損壞和節約維修師傅的時間，節省了大量人力物力及財力，原理是傳統電氣維修所使用的方法會讓對于接觸示波器比較少的使用者在使用真實的示波器時可能由于陌生或緊張造成示波器的損壞，從而導致成本的增加。相反地，電子仿真軟件在電氣維修中的應用則不會出現上述現象，通過電子仿真軟件可以非常清楚的看到波形結果，這是由于電子仿真軟件中裝載的示波器和真實示波器相似，非常容易上手，這樣就能減少儀器的損壞和節約維修師傅的時間，同時也能提升電氣維修工作者能力。
2.2 電子仿真軟件網絡虛擬實驗室在電氣維修中的應用
作為當前的一項熱門技術，虛擬技術擁有廣闊的應用前景，涉及領域廣，在軍事、航空、通信以及醫療、電氣維修等方面有應用十分廣泛，而在電氣維修領域也有應用的地方，即虛擬實驗室，是指通過新興技術，如多媒體、電子計算機以及電子仿真技術為電氣維修者實現一個安全可靠的工作環境，這種虛擬制造出來的工作環境與真實的環境相似，那么就可以讓工作者熟識工作內容并且在問題和狀況發生之前有所察覺。就現階段而言，我國網絡虛擬技術還不太成熟，正處于起步階段，較之國外而言還有許多需要改進的地方。目前我國對網絡虛擬實驗室的探討和研究可從以下兩方面來分析：
2.2.1 軟件仿真形式的網絡虛擬實驗室
軟件仿真形式的網絡虛擬實驗室指的是通過以電子仿真軟件為出發點，創造出與真實工作環境相似的虛擬工作環境，從而讓電氣維修工作者通過網絡途徑進行研究學習以及電路編輯、設計以及問題處理等。這種形式既能節約成本，同時也能降低實際操作過程問題的發生機率。
2.2.2 直接操作遠程試驗的網絡虛擬實驗室
這種直接操作遠程試驗的網絡虛擬實驗室與軟件仿真形式最大的區別在于，前者是所借助的真實存在的實驗設備。其工作原理就是：電氣維修工作者在實際操作過工程中通過接收電子仿真軟件傳達出來的具體參數及對實際問題進行仿真分析，在相關電子仿真軟件對其進行分析并取得實際解決方案和具體參數之后傳達給電氣維修工作者，最后由電氣維修工作對操作設備進行調試，一般采用邊調整邊觀看設備運行狀態及輸出結果。這樣能最大限度的提高電氣維修工作者的工作效率，并有效減少資源的浪費。
電子仿真技術操作性強，在電氣維修領域有很大的功能，如進行電路設計、處理、解決電路問題以及對出現故障的設備進行問題分析，加強電氣維修工作對電子仿真技術的學習力度，是新時代提升電氣維修工作者實際工作技能的手段之一，也是跟隨時代步伐、與時俱進的一大體現。電子仿真技術不僅對電氣維修領域有著非同凡響的意義，也能拓展電氣維修工作的事業，提升他們的工作積極性，從而促進電氣維修行業的飛速發展。
參考文獻
[1]王曉.電子仿真技術在電工維修中的應用[J].科技與生活，2011，（24）：171-171.
[2]張仁育.電子仿真技術在電工維修中的應用[J].科技創新與應用，2015，（18）：189-189.
[3]王迎軍.電子仿真技術在電工維修中的應用探討[J].中國電子商務，2014，（16）：245.
仿真技術及其應用范文3
汽車理論是一門涉及內容較多、理論性很強、綜合多個學科的專業課程，不同于其他汽車專業課程那么形象直觀，學生普遍反映難以掌握。根據課程教學內容及其特點，選擇適用的教學方法是提高教學效果的關鍵。對于基本概念、工作原理、受力分析圖、曲線圖、數據表以及一些結論性的知識點，可以采用多媒體中的文字、圖表和動畫等方法展示，既可達到直觀明了的效果，又可提高教學效率。涉及公式推導和受力分析內容的，宜采用傳統的黑板板書教學方式。因為傳統的黑板推演過程更能容易引導學生進行邏輯思維和抽象思維，對得到的結論印象也會更加深刻。對于比較復雜、抽象的教學內容，可以應用計算機仿真平臺通過動畫視頻，以及現場調取模型進行分析等方式輔助教學，將其形象化以提高學生的感性認識，避免了讓教師空洞地陳述、學生想象地去理解的局面，從而提高教學效果。對于汽車性能實驗，特別是汽車的操縱穩定性和平順性實驗，由于實驗條件的限制多數無法開展。而通過應用計算機仿真技術可以設計與實施一些虛擬仿真實驗，從而彌補了實驗教學內容的不足。汽車理論課程除理論教學和實驗教學內容之外，一般還附帶課后作業、課外大作業、課堂演講以及后續汽車理論課程設計等環節，由于課后題目一致、項目任務單一、可用的計算工具也比較局限(常用Excel或Matlab)，往往造成大量抄襲，不利于學生能力的培養與公正的評價。可以考慮以項目為驅動將多種計算機仿真技術融入實踐教學環節，以加深學生對理論知識的理解，并激發學習和研究的興趣。在教學過程中，需要根據具體的教學內容選擇恰當的教學手段，結合傳統教學方法與現代教學方法，使其發揮各自優勢才能獲得更好的教學效果。
2計算機仿真技術應用方法探討
在汽車理論教學中，合理應用計算機仿真技術將對課程的教學和學生的學習效果、對后續課程設計與畢業設計，以及對學生工程軟件應用能力的培養帶來很大的幫助。下面將從如下幾點探討其應用方法：
2.1建立汽車性能仿真分析輔助教學模型庫
首先應根據汽車理論教材，結合學生的具體理解情況，合理選擇應用點，對某些重點、難點以及不易講述的地方，考慮能否應用計算機仿真技術進行輔助教學。應用計算機仿真軟件建立汽車性能仿真分析實例庫與模型庫，在課程教學中可以隨時調用視頻錄像與仿真模型，將汽車的一些結構運動、參數調整、性能分析、曲線變化等復雜問題在課堂中進行動態仿真演示。這樣老師就可以方便地進行講解，并給學生提供了直觀、形象的過程與結論，學生理解起來會更容易。同時在教學過程中，向學生展示計算機仿真技術在汽車領域的應用，還可激發學生利用相關軟件對理論知識進行學習和應用，為后續課外實踐、課程設計、畢業設計等環節打下基礎。由于課程所涉及的應用點可能較多，所以模型庫建設之初，工作量較大，不過這對學校精品課程建設和直接改善課程教學效果來說是十分必要且一勞永逸的。
2.2各種仿真軟件在專業教學中的優勢
根據不同計算機仿真軟件的專業優勢，合理應用于汽車理論教學中，使復雜問題的分析變得直觀、清晰，并能激發學生的學習興趣。Matlab軟件是進行汽車性能計算的常用工具，具有強大的數值計算和圖形功能，可以方便地完成各種汽車性能的計算；同時，利用Matlab的數值計算函數和Simulink模塊，可以對汽車理論中復雜的過程進行仿真分析和求解。這些計算和分析的結果都可以通過Matlab提供的可視化手段呈現給學生，有助于清晰地闡釋抽象的概念。[4]車輛性能仿真軟件CRUISE是一款專門為汽車傳動系統匹配而設計的整車性能仿真軟件。模塊化的建模方式將整車分為發動機、離合器、變速箱、主減速器等汽車模塊，同時設有循環行駛工況、爬坡性能分析、穩態行駛性能分析等計算任務，可方便地進行傳統汽車、新能源汽車整車動力性、經濟性計算與動力裝置參數的匹配分析。與Matlab軟件不同的是，該軟件建模方便，不同的模塊參數和計算任務可以詳細、方便地進行設置，更加接近汽車實際模型，計算結果也更加精確。該軟件在汽車動力傳動系統仿真方面具有其他仿真軟件無法比擬的專業性和靈活性，在國內外汽車行業應用十分廣泛。ADAMS是一款在汽車行業應用較為廣泛的機械系統多體動力學仿真軟件，其中ADAMS/CAR模塊為一款整車設計軟件包，它能夠快速建造高精度的整車虛擬樣機模型，通過高速動畫，直觀地再現各種虛擬實驗工況下整車的動力學響應，大大減少了對物理樣機的依賴。在汽車理論教學中，可通過ADAMS/CAR在虛擬環境中實現懸架、轉向系統的運動分析，同時還可進行汽車操縱穩定性和平順性等相關的仿真實驗，解決了由于客觀條件限制不能進行的實驗教學環節。另外，在汽車仿真技術研究領域還有ADVISOR，CarSim/TruckSim等工程軟件，憑借自身的優勢和特點，應用也較為廣泛。2.3計算機仿真技術在項目驅動實踐教學模式中的作用目前多數汽車理論教學進行的課后作業、課外大作業和汽車理論課程設計，以Matlab軟件應用較為廣泛。通過Matlab軟件進行編程計算可對汽車的多項性能進行分析，但是應用Matlab使學生過多偏重于公式計算與編程，具有一定的局限性。而且，單一的課題任務往往伴隨大量的抄襲，不利于學生獨立解決問題與公正的評價。以多類課題項目為驅動將不同計算機仿真軟件應用于汽車理論各個實踐教學環節，可解決上述問題。[5]實施過程中，需要構建多個貼合汽車實際使用性能的課題項目，并以同類型仿真軟件的應用進行分組學習和指導，使學生在項目學習及完成過程中加深對理論知識的理解及實際應用，激發學生實際分析問題、解決問題的能力。
3計算機仿真技術應用實例
3.1Matlab軟件應用實例
汽車的動力性是汽車各種性能中最基本、最重要的性能。其中，在繪制一下曲線圖，如驅動力-行駛阻力平衡圖時，以往的教學方法基本是課堂講授曲線的作圖方法，給一個課本已經繪制好的某車型的曲線，然后由曲線分析汽車各檔的驅動力的變化?？筛鶕l動機轉矩擬合公式、驅動力計算公式、行駛阻力計算公式及車速計算公式，
3.2CRUISE軟件應用實例
利用CRUISE軟件模塊庫，可快速搭建傳統汽車及新能源汽車動力傳動系統仿真模型，通過設置計算任務，對整車動力性、經濟性等進行仿真計算。同時，軟件自身也提供了多種汽車模型模板，便于初學者進行學習。圖3為軟件自身提供的傳統后輪驅動汽車(FR)動力傳動系統仿真模型，通過設置計算任務，可得到豐富的有關汽車動力性、經濟性的文本和圖表結果分析文件。為設置UDC循環工況后，計算得到的發動機工作點分布示意圖，可對發動機與整車動力裝置參數進行匹配分析提供依據。
3.3ADAMS軟件應用實例
在汽車理論教學中，可通過ADAMS/CAR在虛擬環境中實現汽車操縱穩定性和平順性等相關的仿真實驗，解決實際實驗條件限制帶來的問題。在ADAMS/CAR中用戶可以通過模板自行創建模型，也可調用共享數據庫中的系統或整車模型進行仿真分析。以汽車操縱穩定性中的單移線實驗為例，對某車整車操縱穩定性進行了虛擬仿真。可根據標準設置實驗條件，通過仿真計算，將實驗結果以動畫、曲線圖等方式展現。ADAMS/CAR所提供的仿真實驗平臺，可使學生方便地進行各種有關操縱穩定性、制動性、平順性虛擬實驗，彌補了實驗教學內容的不足。
4結束語
仿真技術及其應用范文4
小兒氣管、支氣管異物多發生于5歲以下兒童，是耳鼻喉科較為常見的疾病之一，占全部氣管異物患者的80%～90%[1]。如果治療不夠及時，嚴重者可引發死亡。因此，小兒氣管、支氣管異物的檢出率和正確率是降低意外事故發生率的關鍵所在。隨著醫學影像技術的技術日益完善，放射影像技術在小兒氣管、支氣管異物診斷中得到了廣泛的應用。我們對2014年1月-2016年1月我院收治的小兒氣管、支氣管異物患兒采用CT掃描和X線檢查法，現報道如下。
1.資料與方法
1.1 一般資料：對2014年1月-2016年1月我院收治的96例小兒氣管、支氣管異物患兒的臨床資料進行分析，其中男56例，女40 例。年齡1歲-8歲，平均年齡（5.3±1.1）歲；發病距就診時間 1h-4d，平均距就診時間（1.5±0.5）d；患兒臨床表現為嗆咳、陣發性咳嗽、喘憋和呼吸困難等。將96例患者隨機分為兩組，每組各48例，即觀察組和對照組。兩組患兒在年齡、性別和癥狀等方面無統計學差異（P>0.05），具有可比性。所有患兒的診斷及治療方法均取得家長知情同意。
1.2 檢查方法：所有患兒在檢查4h前禁食，觀察組患者采用常規CT掃描檢查，對照組患者采用手術前透視檢查和X線檢查法。檢查時注意安撫患兒情緒，所有患兒取仰臥位，對患兒肺部、氣管和支氣管位置等位置進行檢查。比較兩患兒的檢出率及異物間接征象。所采集的圖像由3名副主任醫師共同分析，當有2 名或 2 名以上的醫師診斷結果一致時，確定診斷結果。
1.3 統計學處理：采用統計學軟件SPSS 19.0 進行數據處理和分析。計數資料采用均數±標準差（±s）表示，量資料比較采用t 檢驗， P
2.結果
2.1 兩組患兒異物檢出率比較：患兒異物大多為花生、瓜子、四季豆、雞肉和筆帽等。對照組患兒有40例檢出異物，檢出率為83.3%，直接提示異物和間接提示異物分別為18例和22例。觀察組檢出率為100%，直接提示異物和間接提示異物所占比例分別為95.8%和4.2%。觀察組患兒的異物檢出率顯著高于對照組（P
2.2 兩組患兒異物征象比較：我們對患兒縱隔位置改變、支氣管阻塞、肺氣腫、肺炎的異物征象進行分析，觀察組的檢出率顯著高于對照組（P
3.討論
小兒氣管、支氣管是臨床中常見和多發的急癥之一，尤其是5歲以下兒童。主要是由于患者年紀較小，好奇心較重，自制能力差，容易將玩具和難以吞咽的食物放于口中，加之，小兒咀嚼功能、吞咽功能及喉防御反射功能不完善，一旦誤食，容易發生氣管、支氣管異物?？蓪е禄純汉粑粫?、咳嗽和嘔吐，甚至可引起的窒息死亡 [2]。因此，及時準確的診斷顯得尤為重要。隨著現代醫學及影像學的發展，影像學檢查則能夠較為準確的診斷患兒是否存在氣管、支氣管異物，并且能夠較為全面和真實地顯示患兒異物征象，對臨床治療方法的選擇具有指導作用[3-4]。目前，臨床醫師常結合患兒臨床癥狀和體征，及X線和CT檢查法等影像學檢查來進行診斷。但是由于由于患兒哭鬧，呼吸氣相難于掌握，因而對于臨床診斷帶來一定的影響，如有患兒部分異物氣管、支氣管出現不完全阻塞時和肺氣腫程度較輕等，易導致漏診，并且不能直接顯示異物的存在及部位[5]。因此，為了盡量減少和避免這些因素的影響，在診斷前對患兒的情緒進行安撫，并相對的訓練呼吸。
我們將2014年1月-2016年1月我院收治的96例小兒氣管、支氣管異物患兒隨機觀察組和對照組，分別采用CT掃描和X線檢查法，比較兩種檢測方法的檢出率及異物間接征象。結果顯示，對照組和觀察組異物檢出率分別為83.3%和100%，觀察組患兒的異物檢出率顯著高于對照組（P
綜上所述，采用CT掃描法對小兒氣管、支氣管異物進行檢查，具有準確率高和異物間接征象顯示完全等特點，對于患兒治療方法的選擇具有重要的作用，值得臨床參考和使用。
參考文獻
[1]邱妮妮. 探究放射影像技術在小兒氣管支氣管異物診斷中的應用[J]. 中國醫藥指南，2015，13（51）：137-138.
[2]孫志強. 放射影像技術在小兒氣管、支氣管異物診斷中的應用價值[J]. 臨床醫學研究與實踐，2016，1（12）：128-129.
[3]孟憲安. 放射影像技術在小兒氣管、支氣管異物中的應用[J]. 吉林醫學，2012，33（16）：3488-3489.
仿真技術及其應用范文5
關鍵詞：小兒氣管、支氣管異物；放射影像技術；診斷；作用
小兒氣管、支氣管異物作為一種常見的臨床呼吸道急癥，多發于5歲以下的小兒。根據相關調查研究數據顯示，5歲以下小兒發生小兒氣管、支氣管異物的幾率可達到80%～90%之間[1]，3歲以前的更甚。當小兒誤吸異物后，其臨床表現主要包括憋氣、刺激性咳嗽等。在嚴重嗆咳之下，患兒容易產生間質性肺氣腫，并發展成皮下氣腫、縱膈氣腫、氣胸等問題[2]。另外，較大的異物會對患兒的主氣管造成阻塞，引起嚴重的窒息，對患兒的生命健康造成嚴重的威脅。
1 資料與方法
1.1一般資料 我院于2010年9月～2011年6月收治了64例氣管、支氣管異物患兒，其中有26例女性患兒與40例男性患兒；患兒的年齡1～7歲；患兒有明確的誤吞或者吸收經歷，其臨床表現主要包括咽喉不適、陣發性咳嗽或者嗆咳、憋氣，無嚴重咳嗽或者呼吸困難等問題。就查體的結果而言，有38例為雙側呼吸音減低或者一側呼吸音減低；有22例可聞及濕音、哮鳴音；有4例無明顯體征。就發病距CT的檢查時間1h～6個月。
1.2方法 這64例患兒均行透視檢查與X線胸片檢查，其中有42例表現異常；有22例是行普通CT檢查，其中有12例表現異常，5例直接提示存在異物；有5例是行螺旋CT并三維重建，且均表現異常。放射影像儀器所采用的螺旋CT選用了最新設計的寬體檢測器，對信噪比及掃描時間作了進一步的優化，且通過對專利飛焦點技術的充分利用，使空間分辨率得到了有效的提高，促進產生圖像更加詳盡。再者，螺旋CT通過平衡式的機械系統設計與專業驅動伺服系統，也使得系統愈加平穩，切實加快了掃描速度。
1.3統計學方法 該院對調查數據的統計與分析主要是采用SPSS13.0軟件，而同期組間的比較主要是采用t檢驗，并以P0.05作為不具備統計學意義。
2 結果
我院的調查結果如表1與表2所示。
根據表1與表2的相關數據顯示，64例患兒在入院24～48h內，均給予了復合麻醉，然后行支氣管鏡檢查與異物取出術，且均為一次性取出。就取出異物的部位而言，有12例位于主氣管，有33例位于右側支氣管，有15例位于左側支氣管，有4例位于雙側支氣管；就取出的異物種類而言，有26例為花生米，有10例為蠶豆，有6例為西瓜子，有3例為瓜子仁，有12例為小玩具，有8例為其他。
有5例CT直接提示存在異物，且患兒均行手術治療，并對診斷進行了證實；5例行螺旋CT與三維重建的患兒的異常也得到了證實。該院在患兒術后3個月進行了隨訪，且均未發生死亡情況或者嚴重的并發癥。
3 討論
小兒氣管、支氣管異物主要是指患兒誤將外界物質吸入氣管與支氣管內[3]，而氣管作為呼吸的通道，一旦有較大的異物堵住氣管，就可能導致患者在幾分鐘內窒息死亡。因此，在小兒耳鼻喉科，小兒氣管、支氣管異物是最為常見且最危重的急診之一，患兒必須及時確診，盡早取出異物。就小兒氣管、支氣管異物的發生原因而言，主要是因為孩子的牙齒尚未發育完全，其咀嚼功能較差，無法完全嚼碎一些食物，尤其是一些硬果殼類的食物，比如豆類、瓜子、花生等；其次，在孩子玩耍、嬉戲、哭鬧的時候，食物很容易吸入其氣道，并造成小兒氣管、支氣管異常的產生；另外，孩子在吃東西的時候，例如螺螄、果凍等食物容易因吸食過猛而吸入氣管，并造成小兒氣管、支氣管異物。
就小兒氣管、支氣管異物的診斷而言，一般是先采集患兒的異物吸入病史，并對患兒的臨床癥狀、體征與相關影像學的檢查進行有機的結合，作明確的診斷。影像學檢查可較真實、全面地顯示患兒異物的間接征像與直接征像，從而對指導臨床治療起到一定的指導與判斷作用。就目前來說，小兒氣管、支氣管異物診斷的主要放射影像技術包括X線檢查、普通CT檢查以及多層螺旋CT檢查這三種。胸部X線平片與透視檢查具有動態反復觀察、診斷迅速與費用低廉等特點，在基層醫院診斷小兒氣管、支氣管異物中應用廣泛。簡要來說，X線是依靠一側肺含氣量改變、縱膈擺動、肺不張以及肺炎等間接征像對異物的存在進行推斷，可直接顯示陽性異物；但對陰性異物的診斷只能借助于間接征像。另外，患兒容易出現哭鬧，其呼氣與吸氣較難掌握，部分異物氣管與支氣管也并未完全阻塞，因而容易造成漏診，無法直接提示異物的存在以及具體的部位；CT掃描的特點包括分辨力高、直接顯示異物、定位準確以及確診率較高等，其表現主要與其產生的病理變化有關，且具有一定的特征性；針對一些病史不明確、且反復出現陣發性的呼吸困難的患兒，可行螺旋CT三維檢查[4]，這對明確診斷有著非常重大的意義。多層螺旋CT的優點包括分辨率高、安全無痛苦、范圍廣、操作時間短、掃描速度快等，可在一次屏氣下采集到較為完整、無間隔的容積掃描數據，并通過充分結合計算機的處理技術與原始軸位像，使氣管及支氣管得以成像。此外，還可將獲得的數據作反復的三維重建處理，并由此迅速、準確定位異物。經過處理的圖像也更平滑、清晰，能夠對異物部位、形態、大小等作直觀的顯示，從而為取出異物術提供更多的信息與有效的依據。
根據文中的相關數據可以發現，64例患兒在入院24～48h內，均給予了復合麻醉，然后行支氣管鏡檢查與異物取出術，且均為一次性取出。CT直接提示存在異物的有5例，且患兒均行手術治療，并對診斷進行了證實；5例行螺旋CT與三維重建的患兒的異常也得到了證實。該院在患兒術后3個月進行了隨訪，均未發生死亡情況或者嚴重的并發癥。準確、快速的醫學影像在臨床診斷中具有非常重要的輔助判斷價值，可使小兒氣管、支氣管異物死亡率與并發癥發生率得到有效的降低?？偟膩碚f，放射影像技術在支氣管異物中具有不可或缺的臨床價值，且具有很大的輔助價值，但不可將其檢查結果作為支氣管鏡檢查的絕對依據。
參考文獻：
[1]呂芳盛.小兒氣管、支氣管異物診斷中放射影像技術的作用分析[J].中外醫療，2010，29（14）：179，181.
[2]孟憲安.放射影像技術在小兒氣管、支氣管異物中的應用[J].吉林醫學，2012，33（16）：3488-3489.
仿真技術及其應用范文6
關鍵詞：電力電子技術；MATLAB；SIMULINK；逆變電路；諧波分析
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）38-0082-02 一、引言
電力電子技術是電氣工程及其自動化專業的必修基礎課程，是一門實用性、工程性和綜合性很強的課程。它與電子技術、控制技術和電力技術緊密關聯，簡而言之就是使用電力電子器件對電能進行處理、變換和控制的技術。隨著新型電力電子器件、電路拓撲結構和控制理論的發展，電力電子技術得到了飛速發展，并廣泛應用于一般工業、軌道交通、電力系統、電子通訊、家電等各個領域[1]。
電力電子的教學不僅涉及相關理論的分析和計算，更注重對電路和波形的分析，在傳統教學中主要采用手工繪制電路和波形的教學方式，存在繪制工作量大、波形圖不夠精確、波形動態性不強、電路結構不易調整等問題，使得課堂的教學節奏受到一定限制，學生不容易理解電路的完整工作過程，難以達到理想的教學效果。近年來仿真技術是現代電子電路研究分析和設計的重要手段之一，雖然該課程配備了相應的實驗和實踐環節，但是如何在課堂有限的時間內形象地演示電路的工作過程，仿真環節起到了不可或缺的重要作用。其中MATLAB/SIMULINK作為一種計算機仿真技術，為電力電子課堂教學提供了很好的元件和模型庫，以及豐富的仿真例程，在課堂教學中有助于克服傳統授課方式的局限性，提升教學的效果[2][3]。
二、MATLAB與SIMULINK簡介
MATLAB名字來源于Matrix Laboratory，它是一種科學計算軟件，常用來解決科學與工程的實際問題。SIMULINK是在MATLAB所有產品的基礎之上形成的，是MATLAB的重要組件之一，SIMULINK的模塊庫提供了很多的基本模塊，目的是讓用戶能夠把更多的精力投入到系統模型本身的結構和算法研究上。
此外還可以運用電力系統模型庫（SimPower Systems），其在電力控制系統的仿真中得到了廣泛的應用。SimPower Systems的元件庫主要由Electrical Sources、Elements、Machine、Measurements、Power Electronics、Application、Extra七部分組成，如圖1所示。其中電源庫（Electrical Sources）提供交/直流電壓/電流源、受控電流及電壓源等電氣元件；元件庫（Elements）為使用者提供了電源、電機、電阻及變壓器等電氣元件；電機庫（Machine）為用戶提供了各種電機的模型；測量庫（Measurements）包括對電壓、電流、阻抗及其他一些參數的虛擬測量儀器；電力系統器件元件庫（Power Electronics）提供了晶閘管、二極管、開關等電子器件；應用庫（Application）為使用者提供了一些常用的應用系統；附加庫（Extra）包括了由其他電力系統器件搭建的模型以及一些常用模塊如信號發生器、頻譜分析、有功測量模塊等。
如果老師在課前應用MATLAB做好演示demo就可以在有限的教學時間中高效地演示和分析教學實例，相比于傳統板書的教學方式，應用MATLAB/SIMULINK可以更加自如地修改電路模型，調節參數，更加清晰地顯示波形，讓學生對于電路的工作過程了解得更加直觀，也讓教師的授課更加高效和生動。
三、仿真實例
本文以三相SPWM電壓型逆變器為例來介紹仿真模型的構建和使用，如圖2所示，主要應用SIMULINK和SimPowerSystems進行逆變器的建模仿真與波形分析，并使用powergui中的FFT對電路的輸出波形進行諧波分析。
1.SPWM觸發模塊。采用三角載波調制法，為了生成每一相觸發信號，應用了兩個邏輯比較器Relational Operator來比較正弦調制波Ur與三角載波Uc的大小，當調制波信號Ur大于三角載波Uc時，輸出高電平；否則，輸出低電平。參數設置為：正弦調制波頻率50Hz，幅值0.8V；三角載波頻率3000Hz，幅值1V。
2.主電路模塊。采用通用橋模塊（Universal Bridge），選擇三個橋臂，器件選擇為IGBT/Diodes，加載直流電壓源。SPWM觸發信號輸入通用橋的g端口，通用橋會自動分配每一列信號給每一個開關器件，控制該器件的開閉。采用三相對稱阻感性負載，作星形連接，R=2Ω，L=0.01mH。為了減小負載相電壓波形的諧波失真，應用LC濾波電路，三相電容做星形連接并聯接入電路，電感則串聯接入電路，濾波電容設為0.3mF，濾波電感設為0.5mH。利用測量模塊和虛擬示波器來觀測電壓電流。
3.仿真結果。通過圖2的仿真可得到濾波前后三相阻感負載的相電壓波形，如圖3所示。通過powergui進一步分析，濾波后的總諧波失真（THD）由90.95%降到了11.00%，諧波得到了很好的抑制，而基波電壓變化很小。
通過以上分析可見，應用MATLAB/SIMULINK可以方便搭建電路的仿真模型，仿真結果與教材完全吻合。
四、結論
本文分析了傳統授課方式在電力電子技術教學中所存在的局限性，提出了在課堂上應用MATLAB/SIMULINK仿真技術，有助于教師調整好授課的節奏，減輕教師的工作量，在課堂有限時間內為學生更好地演示電路的工作過程，幫助學生理解不同條件下電路的工作狀況。文中介紹了MATLAB/SIMULINK以及SimPower Systems所能提供的豐富資源，并以三相SPWM電壓型逆變器為例來介紹仿真模型的構建和使用。仿真結果驗證了該方法的有效性和優越性。由于MATLAB提供的豐富例程幾乎涵蓋了電氣工程的所有專業課程，所以電氣仿真技術在電氣專業的教學中具有普適性。筆者在近年來的教學過程中運用該方法已經取得了良好的教學反饋。
參考文獻：
[1]王兆安.電力電子技術[M].第5版.北京：機械工業出版社，2009.
