• 熔断电阻器工作原理

    什么是熔断电阻器?它的工作原理是什么?在我们深入了解熔断电阻器的工作原理之前,我们先简单的学习下何为熔断电阻器?其实熔断电阻器,是一种具有电阻器和熔断器双重作用的特殊元件,在电路中通常利用他来保护负载电路或者电源电路。 根据是否可恢复特性可以将熔断电阻器分为可恢复性和一次性的,对于可恢复性来说众所周知他就是在发生过电流,短路等现象时他会熔断,但一定时间后可自恢复,一次性就是坏了后没法恢复了,要想重新使用只能购买新的了。 应用场景接下来我们讲下他的应用场景,熔断电阻器通常是应用在集成电路,功率较大的晶体管或者是电源输出的后端,这些电路都有一个共同的特性,就是后级电路一旦遇到强电流将会给系统带来不可避免的损失,因此要在前级加上熔断电阻。 使用方法最后讲解下他的使用方法,如下图所示R1就是熔断电阻器,他对前级的电源输出和后级的负载电路进行连接,当后级电路发生短路等现象时,负载电路的阻值将接近于零,又因为熔断电阻的阻值都是非常的小只有几欧姆左右,因此流经R1的电流会急剧的上升,导致R1被熔断。R1熔断后前级电源和后级负载处于开路状态从而起到了保护负载的目的。 熔断电阻器的应用原理 膜式熔断电阻器在制作时,通常是将膜层局部的螺纹间距缩短或在膜层表面覆低熔点的玻璃浆料(或玻璃粉与金属氧化物等的混合物),当通过熔断电阻器的工作电流过大时,电阻器的导电膜层将迅速熔断。又因为通常在熔断电阻器的外壳有陶瓷、有机硅树脂、阻燃漆等材料所以可以比较有效的预防熔断时造成燃烧等影响。以上就是熔断电阻器的工作原理解析,希望能给大家启发。

    关键词: 负载电路 熔断电阻器 膜式熔断电阻器

    时间:2020-03-29

  • 手机有哪些传感器?

    手机有哪些传感器?

    现在大家的生活已经离不开手机,摇动手机就可以控制赛车方向;拿着手机在操场散步,就能记录你走了几公里?这些你越来越熟悉的场景,都少不了天天伴你身旁的智能手机。而手机能完成以上任务,主要都是靠内部安装的传感器。你知道手机中的传感器有多少种?又是倚靠那些原理来运作?! 1、光线传感器(Ambient Light Sensor) 光线传感器类似于手机的眼睛。人类的眼睛能在不同光线的环境下,调整进入眼睛的光线,例如进入电影院,瞳孔会放大来让更多光线进入眼睛。而光线传感器则可以让手机感测环境光线的强度,用来调节手机屏幕的亮度。而因为屏幕通常是手机最耗电的部分,因此运用光线传感器来协助调整屏幕亮度,能进一步达到延长电池寿命的作用。光线传感器也可搭配其他传感器一同来侦测手机是否被放置在口袋中,以防止误触。 2、距离传感器(proximity sensor) 透过红外线 LED 灯发射红外线,被物体反射后由红外线探测器接受,藉此判断接收到红外线的强度来判断距离,有效距离大约在 10 米左右。它可感知手机是否被贴在耳朵上讲电话,若是则会关闭屏幕来省电;距离传感器也可以运用在部分手机支持的手套模式中,用来解锁或锁定手机。 3、重力传感器(G-Sensor) 透过压电效应来实现。重力传感器内部有一块重物与压电片整合在一起,透过正交两个方向产生的电压大小,来计算出水平的方向。运用在手机中时,可用来切换横屏与直屏方向,运用在赛车游戏中时,则可透过水平方向的感应,将数据运用在游戏里,来转动行车方向。 4、加速度传感器(Accelerometer Sensor) 作用原理与重力传感器相同,但透过三个维度来确定加速度方向,功耗小但精度低。运用在手机中可用来计步、判断手机朝向的方向。 5、磁(场)传感器(Magnetism Sensor) 测量电阻变化来确定磁场强度,使用时需要摇晃手机才能准确判断,大多运用在指南针、地图导航当中。 6、陀螺仪(Gyroscope) 陀螺仪能够测量沿一个轴或几个轴动作的角速度,是补充 MEMS 加速度计(加速度传感器)功能的理想技术。事实上,如果结合加速度计和陀螺仪这两种传感器,系统设计人员可以跟踪并捕捉 3D 空间的完整动作,为终端用户提供更真实的用户体验、精确的导航系统及其他功能。手机中的「摇一摇」功能(例如摇动手机就能抽签…)、体感技术,还有 VR 视角的调整与侦测,都是运用到陀螺仪的作用。 7、GPS 地球上方特定轨道上运行着 24 颗 GPS 卫星,它们会不停的向全世界各地广播自己的位置坐标与时间戳(timestamp,指格林威治 奔 1970 年 01 月 01 日 00 00 分 00 秒到现在为止的总秒数),手机中的 GPS 模块透过卫星的瞬间位置来起算,以卫星发射坐标的时间戳与接收时的时间差来计算出手机与卫星之间的距离。可运用在定位、测速、测量距离与导航等用途。 8、指纹传感器 目前主流的技术是电容式指纹传感器,然而超音波指纹传感器也有逐渐流行起来趋势。电容式指纹传感器作用时,手指是电容的一极、另一极则是硅芯片数组,透过人体带有的微电场与电容传感器之间产生的微电流,指纹的波峰波谷与传感器之间的距离形成电容高低差,来描绘出指纹的图形。而超音波指纹传感器原理也类似,但不会受到汗水、油污的干扰,辨识速度也更为快速。运用在手机中可用来解锁、加密、支付等等。 9、霍尔传感器(Hall Sensor) 作用原理是霍尔磁电效应,当电流通过一个位于磁场中的导体时,磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的的作用力,从而在导体的两端产生电势差。主要运用在翻盖解锁、合盖锁定屏幕等功能当中,苹果的 Smart cover 还有多个品牌的官方手机配件,都运用了这项技术。 10、气压传感器(气压计,barometer) 将薄膜与变组器或电容连接在一起,当气压产生变化时,会导致电阻或电容数值发生变化,藉此量测气压的数据。GPS 也可用来量测海拔高度但会有 10 米左右的误差,若是搭载气压传感器,则可以将误差校正到 1 米左右;也可用来辅助 GPS 定位,来确认所在楼层位置等信息。苹果的 iPhone 6/6s 系列都搭载了气压传感器。 11、心率传感器 透过高亮度的 LED 灯照射手指,因心脏将血液压送到毛细血管时,亮度(红光的深度)会呈现周期性的变化。再透过摄影机捕捉这一些规律性的变化,并将数据传送到手机中进行运算,进而判断心脏的收缩频率,得出每分钟的心跳数。 三星 Galaxy S7 edge 相机旁边有心率传感器。 12、血氧传感器 血液当中血红蛋白与氧合血红蛋白对于红光的吸收比率不同,用红外光与红光 LED 同时照射手指,并测量反射光的吸收光谱,藉此量测血含氧量。可用于运动或健康领域的应用。 13、紫外线传感器 某些半导体、金属或金属化合物的光电发射效应,在紫外线照射下会释放出大量电子,透过检测这种放电效应可计算出紫外线强度。主要用途也在运动与健康领域。 整体而言,前 7 种传感器大多是目前智能手机的标准配备,指纹传感器也有越来越普及的趋势。较后方的传感器,则多常见在智能手环以及较顶级、高端的手机中。透过这些传感器的作用,能让手机拥有高过你我想象的功能,就彷佛让手机越来越智能了,你说是吗?以上就是手机上的传感器的一些解析,有助于大家对手机的认识。

    时间:2020-03-29 关键词: 手机 LED 电阻

  • 晶振PCB设计注意事项

    晶振PCB设计注意事项

    电路板是很多时候都会用到晶振,我们常把晶振比喻为数字电路的心脏,这是因为,数字电路的所有工作都离不开时钟信号,晶振直接控制着整个系统,若晶振不运作那么整个系统也就瘫痪了,所以晶振是决定了数字电路开始工作的先决条件。 我们常说的晶振,是石英晶体振荡器和石英晶体谐振器两种,他们都是利用石英晶体的压电效应制作而成。在石英晶体的两个电极上施加电场会使晶体产生机械变形,反之,如果在晶体两侧施加机械压力就会在晶体上产生电场。并且,这两种现象是可逆的。利用这种特性,在晶体的两侧施加交变电压,晶片就会产生机械振动,同时产生交变电场。这种震动和电场一般都很小,但是在某个特定频率下,振幅会明显加大,这就是压电谐振,类似于我们常见到的 LC 回路谐振。 由于晶振在数字电路中的重要性,在使用和设计的时候我们需要小心处理: 1、晶振内部存在石英晶体,受到外部撞击或跌落时易造成石英晶体断裂破损,进而造成晶振不起振,所以在设计电路时要考虑晶振的可靠安装,其位置靠近 CPU 芯片优先放置,远离板边。 2、在手工焊接或机器焊接时,要注意焊接温度。晶振对温度比较敏感,焊接时温度不能过高,并且加热时间尽量短? 3、耦合电容应尽量靠近晶振的电源引脚,位置摆放顺序:按电源流入方向,依容值从大到小依次摆放,容值最小的电容最靠近电源引脚。 4、晶振的外壳必须接地,可以晶振的向外辐射,也可以屏蔽外来信号对晶振的干扰。 5、晶振下面不要布线,保证完全铺地,同时在晶振的 300mil 范围内不要布线,这样可以防止晶振干扰其他布线、器件和层的性能。 6、时钟信号的走线应尽量短,线宽大一些,在布线长度和远离发热源上寻找平衡。 7、进行包地处理 (圆柱形晶振)在外壳接地时加一个和晶振外形差不多的矩形焊盘,让晶振"平躺"在这一焊盘上,在焊盘的两条长边附近各开一个孔(孔要落在焊盘内,若能用一个多层焊盘代替孔则更佳,这两个多层焊盘要与矩形焊盘相连),然后用一根铜丝或其他裸导线将晶振"箍"住,铜丝的两端则焊接在你所开的两个孔或焊盘里里 . 这样可以避免高温焊接对晶振的破坏,又能保证接地良好。当然,也有人在晶振上加焊点,进行接地处理(在焊接时一定要注意温度对晶振的影响)。以上就是电路板上晶振的注意事项,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: CPU PCB 耦合电容

  • 什么是PCB干膜?

    什么是PCB干膜?

    科学技术的飞速发展,不断推动着电子产业的高速发展,PCB 布线越来越精密,多数 PCB 厂家都采用干膜来完成图形转移,干膜的使用也越来越普及,但仍遇到很多客户在使用干膜时产生很多误区,现总结出来,以便借鉴。 一、干膜掩孔出现破孔 很多客户认为,出现破孔后,应当加大贴膜温度和压力,以增强其结合力,其实这种观点是不正确的,因为温度和压力过高后,抗蚀层的溶剂过度挥发,使干膜变脆变薄,显影时极易被冲破孔,我们始终要保持干膜的韧性,所以,出现破孔后,我们可以从以下几点做改善: 1、降低贴膜温度及压力 2、改善钻孔披锋 3、提高曝光能量 4、降低显影压力 5、贴膜后停放时间不能太长,以免导致拐角部位半流体状的药膜在压力的作用下扩散变薄 6、贴膜过程中干膜不要张得太紧 二、干膜电镀时出现渗镀 之所以渗镀,说明干膜与覆铜箔板粘结不牢,使镀液深入,而造成“负相”部分镀层变厚,多数 PCB 厂家发生渗镀都是由以下几点造成: 1、曝光能量偏高或偏低 在紫外光照射下,吸收了光能量的光引发剂分解成游离基引发单体进行光聚合反应,形成不溶于稀碱的溶液的体型分子。曝光不足时,由于聚合不彻底,在显影过程中,胶膜溶胀变软,导致线条不清晰甚至膜层脱落,造成膜与铜结合不良;若曝光过度,会造成显影困难,也会在电镀过程中产生起翘剥离,形成渗镀。所以控制好曝光能量很重要。 2、贴膜温度偏高或偏低 如贴膜温度过低,由于抗蚀膜得不到充分的软化和适当的流动,导致干膜与覆铜箔层压板表面结合力差;若温度过高由于抗蚀剂中的溶剂和其它挥发性物质的迅速挥发而产生气泡,而且干膜变脆,在电镀电击时形成起翘剥离,造成渗镀。 3、贴膜压力偏高或偏低 贴膜压力过低时,可能会造成贴膜面不均匀或干膜与铜板间产生间隙而达不到结合力的要求;贴膜压力如果过高,抗蚀层的溶剂及可挥发成份过多挥发,致使干膜变脆,电镀电击后就会起翘剥离。以上就是PCB干膜误区总结,着也离不开工程师在实践中的不断努力。

    时间:2020-03-29 关键词: PCB 贴膜 干膜

  • 什么是SMA连接器的结构合应用?

    什么是SMA连接器的结构合应用?

    什么是SMA连接器的结构合应用?从结构原理上分,连接器有三个主要部分,接触对、绝缘体、外壳。 a)连接器的接触对。按结构形式分为针孔式、音叉式、弯曲簧片式。大都包括导向部分、接触部分、安装部分、端接部分。 b)连接器的绝缘体它的主要作用是支持和固定接触对,使接触对互相绝缘;安装连接器的附加装置。 c) 连接器的外壳。它的主要作用是机械、环境的防护、屏蔽;支持安装绝缘体;头座的连接和分离;安装固定连接器;固定电缆的引入端。 射频同轴连接器是装在电缆或仪器内的元器件,用来传送线的电气连接或分离的电子器件。是机电一体化的系列。品种多规格全,依靠机械的结构,从而来保证电气的特性,与其它的低频类的连接器有着本质上的区别。射频同轴连接器零件加工多数为车削机加工,装配则是手工多。产品更新慢。 SMA 射频连接器经常被以为是装接在电缆上或安装在仪器上的一种元件,作为传输线电气连接或分离的元件。它属于机电一体化产品。简单的讲它主要起桥梁作用。 SMA 射频连接器品种规格多,国际通用系列 20 多个,品种规格更多,靠机械结构保证电气特性,属机电一体化产品,与其它低频类连接器有本质的区别。射频同轴连接器零件加工主要是车削机加工,装配手工作业多,难以进行自动化装配,产品更新换代慢。 SMA 射频连接器是器的重要组成部分,属于有一定技术含量的劳动密集型产品。可靠性,失效模式与失效机理复杂。 SMA 连接器一般是针接触件和孔接触件之间的连接。我们知道,元器件的引脚或端子,一般是有一层镀层,比如镀铅锡合金、镀纯锡、镀镍、镀银、镀银钯合金、镀金、等等。所以组件之间的接触,其实就是这些镀层金属之间的接触。当然,不同的镀层金属的导电率是不同的,对应产生的接触电阻也有所不同。一般金的导电率比较好,银次之。在焊接工艺时,由于焊接实际上是形成合金的过程,这个合金本身就是良导体,所以焊接本身的可靠性是比较高的,除非是焊接不良。但是,连接器之间的连接,靠的是表面之间的接触,所以容易导致接触不良,更具体的原因分析如下。 两个金属表面之间的接触是否良好,主要取决于材料(不同金属导电率不同)、接触压力、实际接触面结。关于材料种类,上面已经提到了,一般器件的镀层材料,基本上都是由良导体做的,对接触不良的影响不大,顶多影响接触电阻(当然更进一步来说还影响到了是否容易被氧化),所以不再更详细地讨论。关于连接器的接触压力,连接器靠的是孔接触件的弹力来给针接触件一定的压力的。一般压力越大接触得也越好。 当然,一般小而又薄的孔接触件是不太可能提供特大的压力的。而且如果这个孔接触件本身的弹性不好,这个压力就小,接触也就没那么好。同时,如果孔接触件或针接触件有变形,也会导致实际接触面积小,从而有可能导致接触不良。同时,连接器的孔接触件或针接触件当然一般是连接在塑料上的,如果脚数多了,有可能导致某一个或数个接触件装在塑料件上的位置有偏差,于是,两个连接器插入时,那些偏位了的接触件就有可能接触不好。以上就是SMA连接器的结构合应用,只要在实践过程中不断积累经验。

    时间:2020-03-29 关键词: 焊接 电子器件 射频连接器

  • 碳化硅隔离栅器件解析

    碳化硅隔离栅器件解析

    什么是碳化硅隔离栅器件?它的作用是什么?Maxim Integrated推出了一款碳化硅(SiC)隔离式栅极驱动器,用于工业市场的高效电源。该公司声称,与竞争解决方案相比,新设备的功耗降低了30%,碳足迹降低了30%。 系统制造商对提高设计的电源效率越来越感兴趣。能源效率和降低成本的结合正成为关键的市场领导地位。从半导体材料的角度来看,该领域已经取得了相当大的进步,现在有可以高速切换的产品,在减小尺寸的同时提高了系统级效率。 随着设备变得越来越小,电力供应需要跟上步伐。因此,现在的设计师有一个优先目标:最大限度地提高每体积的功率(W/mm3)。实现这一目标的一种方法是使用高性能电源开关。新型电力电子的发展道路已经由氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)铺设好了,尽管还需要进一步的研发项目来提高性能和安全性,尽管在设计阶段使用这些宽禁带(WBG)材料进行设计需要额外的工作。 能带隙(eV)、击穿场、热导率、电子迁移率和电子漂移速度等性能是工程师从使用GaN和SiC等WBG半导体中获得的主要好处。WBG半导体电源开关模块的优点包括高电流密度、更快的开关速度和更低的漏源电阻(RDS (on))。 SiC将确定几种工业应用中的功率速率。它具有3.2电子伏特(eV)的带隙,并且在相同的封装尺寸下,使电子在导带中移动所需的能量提供了更高的电压性能。较高的工作温度范围和导热系数可支持高效的热管理。 许多开关电源应用都采用SiC解决方案来提高能源效率和系统可靠性。 电源中的高开关频率导致产生噪声瞬变的操作困难,从而使整个系统效率低下。与硅相比,新技术的化学结构使新设备具有低电荷性能,并有机会快速切换。 隔离式栅极驱动器被广泛用于驱动MOSFET和IGBT,并提供电流隔离。高于10 kHz的开关频率在MOSFET和IGBT中很常见。但是,基于SiC和GaN的系统可以在更高的开关频率下工作,而在过渡期间不会出现明显的功率损耗。显着的优势是减小尺寸和减少失真(图1)。 快速开关会产生瞬态噪声,由于闩锁现象,瞬态噪声可能导致调制损失,甚至对系统造成永久性损害。为了解决这个问题,有必要提高用于驱动系统的组件的抗噪性。开关过程中的功率耗散或传导损耗会产生必须通过散热片散发的热量。散热器的尺寸增加了解决方案的尺寸。 这些瞬变的强度可能是由寄生脉冲门的驱动电路引起的,导致短路情况。控制功率转换器的驱动电路必须设计成能够承受这些噪声源,从而承受可能的二次短路。驱动器电路承受这些共模噪声瞬变的能力由共模瞬变抗扰度(CMTI)定义,以kV / μs表示,它是处理两个独立地之间的差分电压的所有栅极驱动器的关键参数参考(隔离栅极驱动器)。了解和测量对这些瞬变的敏感度是设计新电源的重要一步。势垒两端的电容为这些快速瞬变提供了穿越隔离势垒并破坏输出波形的路径。 新型MAX22701E驱动器具有300 kV / μs的高CMTI抗扰度,从而延长了系统正常运行时间。该驱动器设计用于在大功率工业系统中切换电源,例如太阳能逆变器,电机驱动器和能量存储系统。 MAX22701E兼容驱动SiC或GaN FET。技术规范大大减少了停机时间和能源损失。 MAX22701E采用8引脚(3.90 x 4.90mm)窄体SOIC封装,扩展的温度范围为-40至+125°C(图2)。 较高的CMTI决定了驱动器两侧的正确操作,从而最大程度地减少了误差,从而使所使用的栅极驱动器的可靠性更高。 CMTI是与隔离器相关的三个关键功能之一。 其他关键特性是传播延迟匹配和工作电压。 MAX22701E在高端和低端栅极驱动器之间提供业界最低的5ns(最大)的部件间传播延迟匹配。 这有助于最小化晶体管的死区时间并最大化功率效率。 该器件可提供3kVRMS的强大电流隔离,持续60s。以上就是碳化硅隔离栅器件的高效解决方案,希望在设计的时候能给大家帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 氮化镓 宽禁带 隔离栅器件

  • 电容最主要的区别是什么?

    电容最主要的区别是什么?

    很多电路都会用到电容,那么他们的区别是什么?关于电容有很多区别之处,但主要的区别点(介质)。有极性电容和无极性电容原理上相同,都是存储电荷和释放电荷;极板上的电压(这里把电荷积累的电动势叫电压)不能突变。区别在于介质的不同、性能不同、容量不同、结构不同致使用环境和用途也不同。反过来讲,人们根据生产实践需要,实验制造了各种功能的电容器来满足各种电器的正常运行和新设备的运转。随着科学技术的发展和新材料的发掘,更优质、多样化的电容器会不断涌现。 1 介质不同 介质是什么东西? 说穿了就是电容器两极板之间的物质。有极性电容大多采用电解质做介质材料,通常同体积的电容有极性电容容量大。另外,不同的电解质材料和工艺制造出的有极性电容同体积的容量也会不同。再有就是耐压和使用介质材料也有密切关系。无极性电容介质材料也很多,大多采用金属氧化膜、涤纶等。由于介质的可逆或不可逆性能决定了有极、无极性电容的使用环境。 2 性能不同 性能就是使用的要求,需求最大化就是使用的要求。如果在电视机里电源部分用金属氧化膜电容器做滤波的话,而且要达到滤波要求的电容器容量和耐压。机壳内恐怕也就只能装个电源了。所以作为滤波只能使用有极性电容,有极性电容是不可逆的。就是说正极必须接高电位端,负极必须接低电位端。一般电解电容在1微法拉以上,做偶合、退偶合、电源滤波等。无极性电容大多在1微法拉以下,参与谐振、偶合、选频、限流、等。当然也有大容量高耐压的,多用在电力的无功补偿、电机的移相、变频电源移相等用途上。无极性电容种类很多,不一一赘述。 3 容量不同 前面已经讲过同体积的电容器介质不同容量不等,不一一赘述。 4 结构不同 原则上讲不考虑尖端放电的情况下,使用环境需要什么形状的电容都可以。通常用的电解电容(有极性电容)是圆形,方型用的很少。无极性电容形状千奇百变。像管型、变形长方形、片型、方型、圆型、组合方型及圆型等等,看在什么地方用了。当然还有无形的,这里无形指的就是分布电容。对于分布电容在高频和中频器件中决不可忽视。 5 使用环境和用途 在家电维修中,以上说的都可能遇到。要想深入浅出的认识还要靠自己摸索揣摩。这里只是抛砖引玉,还请指正补充。因为其内部材料和构造的关系,有极性电容(如铝电解)容量可以做的很大,但其高频特性不好,故适合用于电源滤波等场合,但也有高频特性好的有极性电容——钽电解,它价格比较高; 无极性电容体积小,价格低,高频特性好,但它不适合做大容量。像瓷片电容、独石电容、聚乙烯(CBB)电容等都是,瓷片电容一般用在高频滤波、震荡电路中比较多。磁介电容是以陶瓷材料为介子,并在表面烧上银层作为电极的电容器。磁介电容器性能稳定。损耗,漏电都很小,适合于高频高压电路中应用。 一般而言,电容两极间的绝缘材料,介电常数大的(如铁电陶瓷,电解液)适合于制作大容量小体积的电容,但损耗也大。介电常数小的(如陶瓷)损耗小,适合于高频应用。以上就是电容的最主要的一些区别,希望能给大家参考。

    时间:2020-03-29 关键词: 电容 绝缘 介质

  • 压敏电阻的工作原理解析

    压敏电阻的工作原理解析

    什么是压敏电阻器?它的工作原理是什么?压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 对于我们设备中使用的压敏电阻,原选用型号为 14D101K,实际运行 3 个月中,此型号压敏电阻经常烧毁。后改为 14D121K,实际运行 3 个月,没有发现烧坏。所以,为指导以后工作,整理并学习此资料,并在整理过程中,发现压敏电阻不应该直接并接在元件的输入端。具体压敏电阻的资料如下: 一、压敏电阻的原理 压敏电阻意思是“在一定电流电压范围内电阻值随电压而变”,或者是说“电阻值对电压敏感”的阻器。相应的英文名称叫“VoltageDependentResistor”简写为“VDR”。 随着加在它上面的电压不断增大,它的电阻值可以从 MΩ(兆欧)级变到 mΩ(毫欧)级。当电压较低时,压敏电阻工作于漏电流区,呈现很大的电阻,漏电流很小;当电压升高进入非线性区后,电流在相当大的范围内变化时,电压变化不大,呈现较好的限压特性;电压再升高,压敏电阻进入饱和区,呈现一个很小的线性电阻,由于电流很大,时间一长就会使压敏电阻过热烧毁甚至炸裂。正常使用时压敏电阻处于漏电流区,受到浪涌冲击时进入非线性区泄放浪涌电流,一般不能进入饱和区 压敏电阻器的电阻体材料是半导体,所以它是半导体电阻器的一个品种。现在大量使用的"氧化锌"(ZnO)压敏电阻器,它的主体材料有二价元素(Zn)和六价元素氧(O)所构成。所以从材料的角度来看,氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。 二、压敏电阻的作用 压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时,流过它的电流极小,相当于一只关死的阀门,当电压超过 UN 时,流过它的电流激增,相当于阀门打开。利用这一功能,可以抑制电路中经常出现的异常过电压,保护电路免受过电压的损害。 压敏电阻器是一种具有瞬态电压抑制功能的元件,可以用来代替瞬态抑制二极管、齐纳二极管和电容器的组合。压敏电阻器可以对 IC 及其它设备的电路进行保护,防止因静电放电、浪涌及其它瞬态电流(如雷击等)而造成对它们的损坏。使用时只需将压敏电阻器并接于被保护的 IC 或设备电路上,当电压瞬间高于某一数值时,压敏电阻器阻值迅速下降,导通大电流,从而保护 IC 或电器设备;当电压低于压敏电阻器工作电压值时,压敏电阻器阻值极高,近乎开路,因而不会影响器件或电器设备的正常工作。 三、压敏电阻的标称参数 压敏电阻用字母“MY”表示,如加 J 为家用,后面的字母 W、G、P、L、H、Z、B、C、N、K 分别用于稳压、过压保护、高频电路、防雷、灭弧、消噪、补偿、消磁、高能或高可靠等方面。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌电能量,但不能承受毫安级以上的持续电流,在用作过压保护时必须考虑到这一点。 四、压敏电阻的特性参数 ①压敏电压 UN(U1mA):通常以在压敏电阻上通过 1mA 直流电流时的电压来表示其是否导通的标志电压,这个电压就称为压敏电压 UN。压敏电压也常用符号 U1mA 表示。压敏电压的误差范围一般是±10%。在试验和实际使用中,通常把压敏电压从正常值下降 10%作为压敏电阻失效的判据。 ②最大持续工作电压 UC:指压敏电阻能长期承受的最大交流电压(有效值)Uac 或最大直流电压 Udc。一般 Uac≈0.64U1mA,Udc≈0.83U1mA。 ③通流量(最大冲击电流)IP:指压敏电阻能够承受的 8/20μs 波的最大冲击电流峰值。“能够承受”的含义是,冲击后压敏电压的变化率不大于 10%。现行的技术规格书中通常都给出了冲击 1 次的 IP 值。 ④最大箝位电压(限制电压)VC:技术规格书中给出的最大箝位电压值是指给压敏电阻施加规定的 8/20μs 波冲击电流 IX(A)时压敏电阻上呈现的电压。 实际使用中,压敏电压越高,施加的冲击电流越大,限制电压(或称残压)就越高,可从产品给出的 V-I 曲线上查到。 ⑤额定能量 E:额定能量是指压敏电阻能够承受规定波形的冲击电流冲击一次的最大能量(冲击后压敏电压的变化率不大于 10%),可用下式表示: E=K*IP*VC*T 式中:IP、VC 见上,T 为脉冲宽度,K 为与波形有关的常数。对于 8/20μs 波和 10/1000μs 波,K=1.4;对于 2ms 方波,K=1。 ⑥额定功率(最大平均功率)Pm:指压敏电阻在室温下,连续承受多次冲击,且各次冲击之间间隔时间较短,因而有热积累效应的情况下,能够承受的最大平均功率。尽管压敏电阻能承受很大的脉冲功率,但能承受的平均功率却很小。 ⑦电容 C0:指压敏电阻两电极间呈现的电容,在几 pF~几百 nF 的范围内。体积越小,压敏电压越高,电容越小。 ⑧漏电流 Il:给压敏电阻施加最大直流电压 Udc 时流过的电流。测量漏电流时,通常给压敏电阻加上 Udc=0.83U1mA 的电压(有时也用 0.75U1mA)。一般要求静态漏电流 Il≤20μA(也有要求≤10μA 的)。在实际使用中,更关心的不是静态漏电流值本身的大小,而是它的稳定性,即在冲击试验后或在高温条件下的变化率。在冲击试验后或在高温条件下其变化率不超过一倍,即认为是稳定的。 ⑨非线性指数α:指电压的变化对电流的影响能力,可用公式表示为: I=KUα或α=loglog 由前式可见,α越大表明电压的变化对电流的影响能力越大,非线性特性越好。由后式可见,α是伏安特性上各点斜率的倒数,特性越平坦的地方,α越大(漏电流区和饱和区α=1,又称低α区)。用仪器测量时,一般设定 I2=1mA,I1=0.1mA,所以 αT=1/log(U1mA/U0.1mA) 五、压敏电阻的降额特性 对压敏电阻进行冲击试验时,随着所要进行的冲击次数的增加,每次所施加的冲击电流要相应地减小。例如:Ф20 基片的标准压敏电阻(U1mA≥82V 的),其降额特性如下表所示(可从厂家给出的浪涌寿命次数定额曲线中查到): 允许冲击次数 1 次 2 次 10 次 100 次 1000 次 10000 次 每次冲击电流 6500A4000A2000A1000A430A200A 六、压敏电阻的测量 测量时将万用表置 10k 档,表笔接于电阻两端,万用表上应显示出压敏电阻上标示的阻值,如果超出这个数值很大,则说明压敏电阻已损 七、压敏电阻的选型 压敏电阻的选用,一般选择标称压敏电压 V1mA 和通流容量两个参数。 1、所谓压敏电压,即击穿电压或阈值电压。指在规定电流下的电压值,大多数情况下用 1mA 直流电流通入压敏电阻器时测得的电压值,其产品的压敏电压范围可以从 10-9000V 不等。可根据具体需要正确选用。一般 1mA=“1”.5Vp=“2”.2VAC,式中,Vp 为电路额定电压的峰值。VAC 为额定交流电压的有效值。ZnO 压敏电阻的电压值选择是至关重要的,它关系到保护效果与使用寿命。如一台用电器的额定电源电压为 220V,则压敏电阻电压值 V1mA=“1”.5Vp=“1”.5××220V=“476V”,V1mA=“2”.2VAC=“2”.2×220V=“484V”,因此压敏电阻的击穿电压可选在 470-480V 之间。 2、所谓通流容量,即最大脉冲电流的峰值是环境温度为 25℃情况下,对于规定的冲击电流波形和规定的冲击电流次数而言,压敏电压的变化不超过±10%时的最大脉冲电流值。为了延长器件的使用寿命,ZnO 压敏电阻所吸收的浪涌电流幅值应小于手册中给出的产品最大通流量。然而从保护效果出发,要求所选用的通流量大一些好。在许多情况下,实际发生的通流量是很难精确计算的,则选用 2-20KA 的产品。如手头产品的通流量不能满足使用要求时,可将几只单个的压敏电阻并联使用,并联后的压敏电不变,其通流量为各单只压敏电阻数值之和。要求并联的压敏电阻伏安特性尽量相同,否则易引起分流不均匀而损坏压敏电阻。 八、压敏电阻的使用 压敏电阻一般并联在电路中使用,当电阻两端的电压发生急剧变化时,电阻短路将电流保险丝熔断,起到保护作用。压敏电阻在电路中,常用于电源过压保护和稳压。 电源防雷器的可靠性、安全性在很大程度上依赖于压敏电阻的正确使用,以下原则可供使用参考。特别要指出的是,在电源防雷设计中还要考虑各个地方的电源质量差别、雷击频度和强度的差别、被保护设备的安装使用情况和冲击耐受能力等的差别,不能用一个公式照搬照套。设计好的防雷保护装置必须在现场使用条件下或尽可能接近真实情况的模拟条件下进行试验验证。 ①压敏电压的计算: 一般可用下式计算: U1mA=KUac 式中:K 为与电源质量有关的系数,一般取 K=(2~3),电源质量较好的城市可取小些,电源质量较差的农村(特别是山区)可取大些。Uac 为交流电源电压有效值。对于 220V~240V 交流电源防雷器,应选用压敏电压为 470V~620V 的压敏电阻较合适。选用压敏电压高一点的压敏电阻,可以降低故障率,延长使用寿命,但残压略有增大。 ②标称放电电流的计算: 压敏电阻的标称放电电流应大于要求承受的浪涌电流或每年可能出现的最大浪涌电流。标称放电电流应按压敏电阻浪涌寿命次数定额曲线中冲击 10 次以上的数值进行计算,约为最大冲击通流量的 30%(即 0.3IP)左右。 ③压敏电阻的并联: 当一个压敏电阻满足不了标称放电电流的要求时,应采用多个压敏电阻并联使用。有时为了降低限制电压,即使标称放电电流满足要求也采用多个压敏电阻并联。要特别注意的是,压敏电阻并联使用时,一定要严格挑选参数一致的(例如:ΔU1mA≤3V,Δα≤3)进行配对,以保证电流的均匀分配。 九、压敏电阻使用时的注意事项 压敏电阻的失效模式通常是短路,为了防止压敏电阻的失效造成电源短路而起火,可以在每个压敏电阻上串联一个温度保险管或热脱离机构。温度保险管应与压敏电阻有良好的热耦合,当压敏电阻失效(高阻抗短路)时,它所产生的热量把温度保险管熔断,从而使失效的压敏电阻与电路分离,确保设备的安全。当较高的工频暂时过电压作用在压敏电阻上时,可能使压敏电阻瞬间击穿短路(低阻抗短路),而温度保险管还来不及熔断,还可能起火。为避免这种现象发生,可在每个压敏电阻上再串联一个耐冲击工频保险丝(单用工频保险丝则在老化失效时可能不熔断)。 也可以把压敏电阻与陶瓷气体放电管串联使用,正常工作时陶瓷气体放电管不导通,压敏电阻没有漏电流,可以大大延长使用寿命;受浪涌冲击时,陶瓷气体放电管首先击穿,然后由压敏电阻限制浪涌电压,总的残压为两者之和,略有增大(几十伏);冲击过去后,由于压敏电阻限制了电流,放电管不能维持导通而熄弧,恢复为正常工作状态;当压敏电阻短路失效后,因陶瓷气体放电管流过很大的工频电流也会很快失效,但它的失效模式绝大多数是开路,因而不易引起火灾。 所以,我们设备中压敏电阻的选型基本没有错误,根据公式,应该选取压敏电压即标称电压为 130V 的压敏电阻,根据就上不就下的原则,实际应该选取 14D151 型号。而且,在实际使用方法上,我们不应该直接将压敏电阻并接,根据实际情况,应该把压敏电阻与陶瓷气体放电管串联使用。以上就是压敏电阻器的工作原理解析,需要工程师在设计中不断积累经验。

    时间:2020-03-29 关键词: 漏电 电能量 压敏电阻器

  • 农业领域中的SOURIAU

    农业领域中的SOURIAU

    随着社会的发展,资源的需求量越来越大,世界人口的增长对农业生产提出了越来越高的要求。现代农业正处于重大转型之中,这是其面对的主要挑战之一。现在,“智能”和互联的设备已进入市场,以满足这些需求,并同时解决环境问题。对土地和农作物的实时分析,无人机和定位系统的使用,农业设备和温室栽培软件的使用,这些都推动了新的操作方法以及新设备被不断开发和引进,因此对互联提出了需求。 SOURIAU在农业领域已经活跃了20多年,并为全球客户提供适用于恶劣环境的完整互连系统,以及不断适应市场变化的服务。SOURIAU工业产品经理Alexandre Lagrange解释说:“农业设备市场目前正在经历重大转型。农业在集约化发展的同时也正日益全球化,但更重要的是整个行业正在学会变得更加“智能”(正如复合农业一样),并越来越注重生态问题。正是在这种转变中,智能型农业扮演着重要角色,因为它可以分析需求,优化农作物并提高产量,例如正在蓬勃发展的温室作物(室内种植)照明领域。” 正是因为一直在不断提高产量和生产率,这导致了越来越智能和复杂的照明系统的发展。包括园艺LED灯泡这样的新技术在内的技术进步可以根据植物的生长阶段提供可变的光照,以节约能量消耗,农业照明正发挥越来越重要的作用,在可持续种植方面取得了令人鼓舞的成绩。 资源调整的另一个例子是智能灌溉系统,它能够精确地校准所需的水量。智能传感器分布在田地中并精确定位,以检测和报告土壤质量。然而,这些室内或室外应用的连接器要求具有共同的特征。SOURIAU工业连接器如UTS和UTL系列(设计并经过UL1977和IEC61984标准认证)是这些环境的理想选择。这些产品可抵抗-40°C至+105°C的极端温度变化、恶劣的天气(IP68和IP69K)和紫外线(在紫外线中暴露5年后确认没有机械性能变化)。由于选择了适当的材料,这些用于恶劣环境的塑料连接器不受常规喷洒的肥料和杀虫剂的影响。凭借其用户友好型的坚固的锁定系统,它们不仅易于使用,而且使用寿命长达250个循环。这些系列易于安装,这归功于其产品设计适用于模塑成型的应用或是标准安装。 随着用于农业的智能型机器的发展,技术要求也随之发展。例如,这些车辆可能带有用于杂草检测的高级辅助系统,该系统需要高速数据连接才能将高清视频传输到控制中心。对于这些类型的应用,至关重要的是不仅要能够高速传输数据,还必须具备信号保护功能。 SOURIAU的JBX系列或UT0系列的金属连接器提供出色的信号屏蔽,并确保360°的屏蔽。SOURIAU还为其所有连接器提供注塑成型电缆,从而能在防水性和坚固性方面为系统提供更好的保护。 SOURIAU提供micro38999系列连接器,专为集成在无人机中而设计。由于具有紧凑的尺寸和轻巧的质量,该系列成为在空间和重量方面有所限制的应用的理想之选,而源自MIL-DTL-38999军用标准的连接系统能够承受高强度的冲击和振动,同时对性能没有任何影响。 作为Souriau的授权分销商,Heilind可为市场提供相关服务与支持,此外Heilind也供应多家世界顶级制造商的产品,涵盖25种不同元器件类别,并重视所有的细分市场和所有的顾客,不断寻求广泛的产品供应来覆盖所有市场。以上就是连接智能农业的领导者SOURIAU的解析,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 农业 连接器 souriau

  • AVL整车测试平台解析

    AVL整车测试平台解析

    现在的定位精度不断替提升,全球卫星导航信号GNSS(如GPS)对于车辆定位、导航和道路交通安全至关重要,特别是交通拥堵时。全球领先的汽车测试系统供应商AVL和全球领先的测试与测量设备供应商罗德与施瓦茨(Rohde & Schwarz)达成合作,提供可重现且真实的GNSS信号,用于汽车整车ADAS测试。基于此方案,用户可以可靠地测试车辆基于GNSS定位的所有测试项目,这是自动驾驶车辆的核心功能。 AVL DRIVINGCUBE可对自动驾驶汽车的ADAS系统进行可重复测试的整车测试平台。 AVL DRIVINGCUBE能够在室内仿真各种不同的交通场景,并在虚拟交通场景中对真实汽车的ADAS系统和自动驾驶功能进行可重复的测试。方案中汽车是行驶在底盘测功机或动力总成试验台上,借助虚拟现实的交通场景,方案以完全可重复且可靠的方式测试汽车所有传感器、控制系统和执行器。测试平台可在汽车开发过程中并在试验场进行测试前,帮助汽车开发和测试专家充分验证自动驾驶车辆功能。 现在就可以扩展AVL DRIVINGCUBE测试平台的功能,使其包含GNSS卫星导航信号,从而使仿真更接近现实交通场景。利用测试平台上产生的GNSS信号,对汽车的卫星导航接收机(比如GPS)进行场景逼真测试。这样,汽车研发和测试专家可以准确判别传感器、自动驾驶功能和其他执行器的在车内的工作方式。车辆基于GNSS卫星导航定位功能是自动驾驶的核心功能,该方案可确保对其进行可靠的测试。 为了产生GNSS全球卫星导航信号,测试平台集成了罗德与施瓦茨卫星导航模拟器(R&S SMBV100B或R&S SMW200A),该模拟器支持所有卫星导航系统(GPS、Glonas、Galileo、北斗、QZSS、SBAS)和所有频段(L1、L2、L5)的卫星导航信号。这也使它们适用于测试多频卫星导航接收机,这些卫星导航接收机在自动驾驶中起着越来越重要的作用。 增值解决方案 “我们现在拥有强大而可靠的合作伙伴罗德与施瓦茨和卫星导航模拟器。通过产生与场景仿真同步的卫星导航信号,AVL DRIVINGCUBE现在提供一个测试系统,使用户可以验证基于卫星导航的ADAS系统和自动驾驶功能。” AVL Deutschland GmbH高级解决方案部总监Tobias Düser,罗德与施瓦茨信号源部门负责人Christoph Pointner说到:“我们非常高兴将卫星导航信号源领域的专业知识带入与AVL的合作中,并为测试自动驾驶功能的重要创新和解决方案做出了贡献。 ” 增加卫星导航模拟器后不仅使测试平台更加接近现实交通场景,而且是将系统测试从外场道路转移到室内测试平台的非常重要一步。与以往相比,测试方案大大减少了试驾次数和节省了大量的行驶里程。 系统灵活且易于集成 罗德与施瓦茨的卫星导航模拟器是一个灵活的、模块化的仪器,可适应客户的不同需求。卫星导航模拟器还可轻松地集成到AVL DRIVINGCUBE测试平台中,并由仿真平台软件自动控制。以上就是AVL整车测试平台集成罗德与施瓦茨的卫星导航模拟器,希望能给大家一些帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 罗德与施瓦茨 avl 导航模拟器

  • 元器件储存期计算方法

    元器件储存期计算方法

    社会的发展必然会推动产品的进步,什么都有保质期,食物超过保质期过变质。同样的道理,元器件也有个类似保质期的说法,这个叫做储存期,超过这个储存期可能会失效,不再有原有的功能,更严重会导致整个电路的有效性。在了解这个之前,我们先对基础的元器件的分类有个笼统的概念: 有关元器件储存期的定义: 储存期ts:元器件从生产完成并检验合格后至装机前在一定的环境条件下存放的时间。有效储存期tvS:一定质量等级的元器件在规定的储存环境条件下存放,其批质量能满足要求的期限。基本有效储存期tBVS:未考虑元器件质量等级的有效储存期。储存质量系数CSQ:根据元器件的不同质量等级,对基本有效储存期的调整系数。 超期复验:超过有效储存期的元器件,在装机前应进行的一系列检验。继续有效期:超期复验合格的元器件在规定的储存环境条件下存放,其批质量能满足要求的期限。 元器件储存期计算: 元器件的储存期的起始日期通常按以下原则计算获得。 1、经过二次(补充)筛选,其筛选项目和条件不少于相关规定的相应超期复验中非破坏性检验项目,且二次(补充)筛选完成日期或生产日期不超过12个月的元器件,可按二次(补充)筛选报告上(批合格)筛选完成的日期计算。 2、元器件上打印的生产日期(或星期)代码(号),如进口器件代码“9908” 表示1999年第8周生产;凡仅有年月而无日期的均按该月15日计算(如果为星期代号,则按星期四的日期计算)。 3、按产品合格证上的检验日期计算。 4、按包装容器上的包装日期提前一个月计算。 5、按元器件验收日期提前两个月计算,如果验收时能确定元器件的生产日期,则应按生产日期计算。 当得到元器件的储存期的起始日期后,元器件的储存期即是从元器件储存的起始日期至预定装机日期的时间。 元器件有效储存期: 元器件的有效储存期与元器件的材料、结构和储存的环境条件有关。不同类别的元器件由于结构等差异,其有效储存期也将有所不同。有些元器件的产品规范(总规范或详细规范)中规定了元器件的储存期限,这些规定的期限在一定程度上就是“有效储存期”。 较早的美国军用军标准MIL-S-19500E《半导体器件总规范》中规定了库存超过12个月的半导体分立器件,交货时要进行重新检验的程序,可以认为标准规定了半导体分立器件的“有效储存期”为12个月;而20世纪90年代发布的MIL-S-19500J规定了库存超过36个月的半导体分立器件,交货时要进行重新检验的程序,表明随着半导体器件制造技术的进步,半导体分立器件的“有效储存期”亦随之延长。 美国军用标准MIL-M38510《微电路总规范》规定了微电路的“有效储存期”:20世纪80年代时为24个月,20世纪90年代已延长为36个月。此外,欧洲空间局(ESA)标准ESAPSS01-60《ESA空间系统的元器件选择、采购和控制》以及欧洲空间标准化合作组织(ECSS)标准ECSS-Q-60A《空间产品保证电子、电气和机电元器件》均规定了从制成到预计装机日期超过了60个月的库存元器件,装机前应进行复验程序。 目前我国军用“七专”元器件,也有部分元器件的技术条件规定了“有效储存期”。如QZJ 840620规定了射频插头座在环境温度为5℃-35℃、相对湿度不大于80%的库房中储存60个月内应具有使用性;QZJ 840621规定了石英谐振器出厂后,在正常的存放条件下,96个月内的频率变化应在补充技术条件规定的范围内。 有效储存期作为元器件的质量指标应该由元器件生产厂家给出,而大多数国内生产厂家要做到这一点还存在一定的困难。在元器件生产厂家不能提供的情况下,通常在总结经验的基础上,参照国内外经验自行规定元器件的有效储存期。元器件的有效储存期与储存的环境条件有关,但在美军标准及欧洲空间机构的同类标准都未说明36个月或60个月是在怎样的储存环境下的有效储存期。对此只能理解为欧美的仓库环境条件较好,或已达到相当于I类的储存环境条件。 不同的元器件其结构和材料等有一定的差异,所以其有效储存期也不尽相同,欧洲空间机构类似的标准化文件将元器件的有效储存期一律定为60个月,这种做法不一定很科学。元器件的有效储存期与元器件的质量等级有关,但在美军标准及欧洲空间机构的类似标准中都未说明元器件的质量等级。以上就是一些电子元器件的存储期的一些计算方法,希望能给大家一些帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 电子元器件 储存期 有效储存期

  • 什么是车辆中的ADAS技术?

    什么是车辆中的ADAS技术?

    随着社会的发展,无人驾驶技术不断成熟,高级驾驶辅助系统(ADAS)功能已被证明可以减少事故、挽救生命。根据消费者报告中的美国公路安全保险协会表明,与2017年没有配备前方碰撞预警和自动紧急制动系统的汽车相比,配备了这些系统的汽车的前后碰撞事故减少了50%。不幸的是,大多数事故发生在连最基本的ADAS应用程序都没有安装的车主身上。 随着ADAS不断向汽车工程师协会定义的L4和L5级自动驾驶汽车的方向发展,我们有机会通过创造可用于更大范围汽车的自动驾驶汽车技术,对道路产生更大的影响。 尽管从经济的角度来说,给所有汽车配备全ADAS技术是不切实际的,但我们的目标仍应是使尽可能多的汽车配备驾驶辅助功能。这意味着,道路上的更多车辆需要能够对实时数据进行高效感知、处理和应对。 对智能和多样化传感的需求 传统上,为ADAS运行而收集的图像数据由基于功能的计算机视觉算法进行分析。在过去的十年里,计算机视觉为这个行业提供了出色服务,但随着ADAS运行变得更加先进,设计人员需要额外的工具来处理和适应驾驶员及其车辆在道路上面临的情况。 保持ADAS在不同路况下持续运行是一项挑战。在突遇恶劣天气或道路情况欠佳等意外情况时,需要车辆实时适应。这些情况很难用传统模式进行处理,但是,通过开发一个能够帮助汽车感知、理解周围世界并对其作出快速反应的动态系统,汽车自身可以成为司机的得力副驾驶。这样一个系统需要数据以及结合计算机视觉和高效深度学习神经网络实时处理数据的能力。 ADAS解决方案需要从不同的传感器集中提取数据,并将数据转换为车辆的行为情报。这些传感器至少需要配备不同类型的摄像头和相关的光学、雷达和超声波技术;在更复杂的情况中,还需要激光雷达和热夜视仪。此外,该系统可以通过比较从传感器数据提取的特征与高清晰度地图数据来定位车辆。对此种多模式传感器数据的理解和分析必须实时进行(新数据每秒到达60次)而无需在汽车后座架设数据中心服务器。 学习如何用Jacinto?处理器完善自动泊车技术。 解决方案必须能够直接上路使用 驾驶员必须同时接收多重信息并快速做出安全驾驶决策,同样,所有ADAS应用程序(无论是何种自动驾驶等级)也必须做到这一点。高性能片上系统(SoC)的重要性在于它可以进行并行处理,而不需要大幅削减电力、温度、组件和集成成本方面的预算。SoC解决方案可以从更简单的情况(更少的传感器,更低的分辨率)扩展到最复杂的情况,而不损坏基本的ADAS功能或需要降低系统级别。 适应各类车辆的应用性能只是要求之一。系统的开发必须具有较高性价比,才能实现广泛而有效的利用。车载软件复杂性正在呈指数增长(如今代码已长达1亿5000万行),这使得开发和维护成本激增。随着系统的路况感知能力越来越强,其功能安全要求将不断变化和发展,并必须满足严格的汽车质量和可靠性目标。正是这些严格的要求和现实支持并推动着汽车电子市场的发展。 合适的SoC可以解决所有这些需求。它可以根据一系列应用需求适当地平衡内存、输入/输出和处理核心,达到系统的BOM目标。合适的SoC还可以适应开放式软件开发方法,使多次使用生成代码、节省在开发和测试中付出的精力成为可能。SoC也可以从一开始就以功能安全为前提来构建,并具备必需的可靠性和产品寿命,以使得汽车生产线能够在市场上持续多年。只要做得好,给更多的汽车配备强大的ADAS功能(如图1所示)就指日可待。 TI如何帮助ADAS技术实现大众化 TI利用数十年的汽车和功能安全专业知识来设计我们的JacintoTM 7处理器平台,致力于解决感测、并行操作和系统级难题。 我们专注于对整个系统有重要影响的方面:结合多方向监控汽车周围环境的出色感知能力,并采用以汽车为中心的设计方法,优化动力和系统成本。 新的JacintoTM 7处理器系列(包括TDA4VM和DRA829V)在芯片上集成了关键的功能安全特性,可以在一个设备上同时实现安全关键和非安全关键功能;它们还通过结合高速和汽车接口来改进数据管理。JacintoTM 7处理器给汽车ADAS和网关系统带来了实际性能,并有助于降低系统成本,从而实现ADAS技术大众化和普及化。以上就是ADAS驾驶技术的一些知识,希望对学习无人驾驶的从业者有所帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 自动驾驶 adas 车辆

  • 电量传感器的操作流程

    电量传感器的操作流程

    随着社会的发展,随着电力电子技术水平不断的提高,也引领新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。虽然传感器属于电子器件,但与一般的器件有所不同,不同的安装方式,不同的使用方法都会影响传感器性能。 诸如:高压直流输电中的换流阀,太阳能发电的核心设备逆变器,风能发电的主力变流器,高铁牵引驱动变流器以及智能制造必须的机器人伺服驱动器,这些制造和变流设备中都离不开电流、电压测量的核心器件传感器。传感器性能表现直接影响到整个设备乃至系统的最佳运行。笔者经过长期的实践经验,对传感器的实际应用中的问题与注意事项做了总结。 首先,传感器在使用前,一定要核实工作电源电压等级,测量范围是否与被测信号一致!最好仔细阅读规格书!避免不同电压,不同电流间的错用与混用。为了便于查阅,以下从几个方面来探讨传感器的正确使用。 1. 使用环境 传感器的使用环境应无导电尘埃和无腐蚀金属和破坏绝缘的气体存在。否则会由于导电粉尘与物体发生一二次电路,或二次侧电源与信号间的短路,烧坏传感器。 1.1 环境温度 传感器的规格书中都会规定传感器的正常工作的环境温度范围,如-40~85度,视产品型号不同有一定区别。建议不要超过规格书中规定的温度范围,超过传感器的正常工作温度范围,内部部分器件会由于温度特性而降低性能,出现精度降低,输出信号不准确,或无法工作等情况。 传感器尽量安装在通风散热好的地方,以免温度过高影响传感器的测量精度及寿命。 1.2 海拔 通常传感器在设计时,都会考虑海拔,一般情况为2000米。但并不是只能适用于海拔2000米以下,如果实际使用中海拔超过2000米,主要会影响传感器的散热与绝缘性能。会降低绝缘特性,虽然绝缘也可以通过外部方式来改善,但是实现起来有难度也会增加成本,在实际选型和使用是可以参照IEC 60664-1标准的规定来降额使用,具体的参见IEC 60664-1 第5.1.4 一节,表A.2的降额系数。散热问题可以通过强制风冷等方式,解决起来相对容易。 1.3 安装位置 由于传感器是非接触型测量,大多检测的是带电导体周围的磁场,那么传感器附近,不宜有强磁场,以及容易产生磁场的器件。包括变压器、电抗器及流过大电流的导体等等。特别是在三相测试中,相邻的传感器不宜安装太近。在空间允许的情况下,间距尽可能的大。 有时候会受到柜体及其内部布局的限制,很难留出足够的空间,这种情况下建议传感器错位安装,特别是HALL原理的传感器,应尽可能让HALL器件的位置原理磁场源。 2. 传感器安装与固定 传感器分两种固定方式:PCB和盘式安装 2.1 PCB安装方式 通常PCB安装的传感器原边测量信号比较小。 传感器的输出端采用pin针或SMD的方式,在焊接上可以按照一般器件的焊接工艺执行,由于有的传感器内部不灌胶,所以尽量避免清洗。 2.2 盘式安装方式 通常盘式安装的传感器原边测量信号比较大,体积也比较大。 在传感器的规格书中,均提供安装孔的间距与孔径,同时会明确各个安装孔所用的螺钉大小及拧紧的扭矩。推荐的扭矩都是经过设计工程师的验证与评估,安装时,要严格按照规格书中推荐的扭矩来操作,否则容易造成外壳的破裂。尤其是灌胶传感器,一旦外壳破裂就无法修复,带来经济损失的同时也会给施工带来麻烦。 电量传感器的正确打开方式应该是怎样的 3. 安装方向 3.1 电流传感器 在每只电流传感器的外壳上都会有一个箭头,这个箭头的方向代表被测电流的流向,在传感器的原边接入被测电流时,要保证被测电流和流向与传感器上所示的箭头方向一致。否则会导致传感器的输出信号反向。 3.2 电压传感器 在每只电压传感器的外壳上都会有原边电压正极与负极,分别代表用于接入被测电压信号的正、负极,有的传感器还会带有接地输出端“E”或“”的,通常这端子连接到屏蔽层,要与保护地连接,以起到屏蔽和抗干扰作用。值得提醒的是,虽然传感器可以交直流通用,但原边接入的方向同样会带来副边输出的变化,原副边波形会出现反向。 4. 原边导体 对于测量电流较大的电流传器来说,原边一般为穿孔结构,要根据穿孔的形状、大小来选择相应的电缆或铜排,保证原过导体能顺利通过穿孔,不要因导体截面过大而损坏传感器穿孔。穿心导体应尽量充满穿孔,以保证测量精度。电缆和铜排穿过传感器时,两侧要有固定支撑,尽量居中,避免铜排或电缆歪斜,以免影响测量效果。在实际运行中需要注意导体的温度,最好不要超过标称的允许温度,以免过热影响传感器的正常工作,或损坏传感器。 5. 传感器的接线 一般传感器的规格书中都会有接线图,明示出对应输出点的序号,一般包括电源正极Vc+,电源负极Vc-, 输出信号端M, 以及OV,一定要按照序号的定义来接线,不能错接,漏接,否则会损坏传感器。 5.1 pin针式 当传感器的二次侧采用PCB焊接的pin针式时,要按照规格书最后一页所示的pin针序号来布板。 5.2 接插件式 当传感器的二次侧采用接插件的形式时,规格书中会提供接插件的型号与规格,以及各个接针所对应的作用。建议用专用工具来压接好端子和导线,避免短路或接触不良。 6. 传感器的工作电源 一般来讲,传感器都需要外部提供工作电源,这个工作电源为直流电压源,分为几种规格,+5V,+/-12V,+/-15V或+/-24V等。通常在传感器的规格书都会给出电源电压等级Vc,如果Vc值为+/-,则传感器需要有双电源供电。另外,在选择电源时,要选择电压稳定,纹波小的电源。同时要注意电源的功率。通常在传感器的规格书都会提供传感器的损耗值Ic。这个Ic值的表示传感器的耗电大小,那么在选择供电电源时,至少要保证电源输出的电流大于Ic,才能保证传感器正常工作。 7. 传感器通电 传感器是用来测量电流、电压信号的有源器件,需要外接直流电源供电,传感器才可以工作。 1) 传感器二次侧的接线正确后,先接通传感器工作的直流电源。如果是双电源供电的传感器,电源为直流+/-12V,+/-15V或+/-24V。如果是单电源供电的传感器,电源为直流+5V。传感器工作的直流电源要稳定,上下波动在+/-5%范围之内。太低或太高都会影响传感器的正常工作, 电压太高,还可能损坏传感器。接通传感器的直流工作电源后,传感器处于备工作状态,此时二次输出端会有很小的信号输出,只要在规格书允许的范围之内,都属于正常。 2) 传感器供电源接通后,再通入原边被测信号。 当被测信号输入时,传感器的输出端会有相应的信号输出,这个输出信号会随着原边被测信号的改变耐改变。如果原副边上电顺序颠倒,可能会损坏传感器,这一点希望在实际中一定注意! 8. 负载电阻的选择 负载电阻是指接在传感器输出端的电阻,通常输出电流信号是会限制负载电阻的最大值,输出电压信号时会限制负载电阻的最小值。 8.1 电流输出型传感器 当传感器的输出信号为电流信号时,通常在采样时都需要转换为电压信号,这时需要在传感器的输出端与OV之间配接测量电阻。测量电阻的选取受到传感器供电电源电压的大小和被测信号的大小有限制,不能随意选取。 在相同供电电源电压下,测量电阻值的大小会影响传感器所能测量原边信号的范围,电阻值越小,被测信号越大,测量范围越大,电阻值越大,被测信号越小,最大测量范围越小。但是,需要注意的是,有些传感器的测量电阻值不能无限减小,否则会损坏传感器。通常在规格书中,厂家都会标明测量电阻的范围数,包括最小值和最大值。这个电阻的取值只要在规格书中规定的范围内,传感器都可以正常工作,满足规格书中承诺的参数指标。 8.2电压输出型传感器 当传感器的输出信号为电压信号时,为了保证负载电阻的接入不影响传感器输出电压值的衰减,对负载电阻值有最小值的限制。在规格书中厂家会标明负载电阻的大小,通常为千欧级。所以在传感器的输出端接入后级电路时,要保证等效电阻值大于允许的负载电阻。 否则,传感器的输出值会减小。 9. 电位器 在新的技术应用下,传感器都采用激光调阻,软件调阻的方式来标定和校准,但市面上仍存在一些传感器采用电位器的方式,通常这些外露的电位器都是厂家在出厂时对传感器标定用的,用于调整传感器的零点和精度,调整好后用红胶固定防止电位器被误碰改变阻值。那么外露的电位器,请勿随意调整,否则会影响传感器的测量精度。以上就是电量传感器的正确方法操作流程分解,希望能给大家一些帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 传感器 电量 电子器件

  • 如何选择加速传感器?

    如何选择加速传感器?

    很多人都知道加速度传感器,那么应该如何选择呢?这个是最先需要考虑的。这个取决于你系统中和加速度传感器之间的接口。一般模拟输出的电压和加速度是成比例的,比如 2.5V 对应 0g 的加速度,2.6V 对应于 0.5g 的加速度。数字输出一般使用脉宽调制(PWM)信号。 如果你使用的微控制器只有数字输入,比如 BASICStamp,那你就只能选择数字输出的加速度传感器了,但是问题是你必须占用额外的一个时钟单元用来处理 PWM 信号,同时对处理器也是一个不小的负担。如果你使用的微控制器有模拟输入口,比如 PIC/AVR/OOPIC,你可以非常简单的使用模拟接口的加速度传感器,所需要的就是在程序里加入一句类似"acceleration=read_adc()"的指令,而且处理此指令的速度只要几微秒。 测量轴数量: 对于多数项目来说,两轴的加速度传感器已经能满足多数应用了。对于某些特殊的应用,比如 UAV,ROV 控制,三轴的加速度传感器可能会适合一点。 最大测量值: 如果你只要测量机器人相对于地面的倾角,那一个±1.5g 加速度传感器就足够了。但是如果你需要测量机器人的动态性能,±2g 也应该足够了。要是你的机器人会有比如突然启动或者停止的情况出现,那你需要一个±5g 的传感器。 灵敏度 一般来说,越灵敏越好。越灵敏的传感器对一定范围内的加速度变化更敏感,输出电压的变化也越大,这样就比较容易测量,从而获得更精确的测量值。 带宽 这里的带宽实际上指的是刷新率。也就是说每秒钟,传感器会产生多少次读数。对于一般只要测量倾角的应用,50HZ 的带宽应该足够了,但是对于需要进行动态性能,比如振动,你会需要一个具有上百 HZ 带宽的传感器。 电阻 / 缓存机制 对于有些微控制器来说,要进行 A/D 转化,其连接的传感器阻值必须小于 10kΩ。比如 Analog Devices's analog 加速度传感器的阻值为 32kΩ,在 PIC 和 AVR 控制板上无法正常工作,所以建议在购买传感器前,仔细阅读控制器手册,确保传感器能够正常工作。以上就是加速度传感器的选择方法,希望能给大家帮助。

    时间:2020-03-29 关键词: 传感器 微控制器 pwm

  • 传感器抗电磁干扰工作原理

    传感器抗电磁干扰工作原理

    传感器的使用往往需要考虑电磁干扰,那么究竟该怎么做呢?由于生产现场往往存在大量的电和磁的干扰源,它们可能会破坏传感器、计算机乃至整个检测系统的正常工作,因此抗干扰技术是传感器检测系统的重要环节,对于从事自动检测工作的人来说,了解抗干扰技术是非常必要的。 在电子测量装置的电路中出现的、无用的信号称为噪声,当噪声影响电路正常工作时,该噪声就称为干扰。信号传输过程中干扰的形成必须具备三项因素,即干扰源、干扰途径以及对噪声敏感性较高的接收电路。因此消除或减弱噪声干扰的方法可以针对这三项中的其中任意一项采取措施。在传感器检测电路中比较常用的方法,是对干扰途径及接收电路采取相应的措施以消除或减弱噪声干扰。下面介绍几种常用的、行之有效的抗干扰技术。 1、屏蔽技术 利用金属材料制成容器。将需要保护的电路包在其中,可以有效防止电场或磁场的干扰,此种方法称为屏蔽。屏蔽又可分为静电屏蔽、电磁屏蔽和低频磁屏蔽等。 2、静电屏蔽 根据电磁学原理,置于静电场中的密闭空心导体内部无电场线,其内部各点等电位。用这个原理,以铜或铝等导电性良好的金属为材料,制作密闭的金属容器,并与地线连接,把需要保护的电路值 r 其中,使外部干扰电场不影响其内部电路,反过来,内部电路产生的电场也不会影响外电路。这种方法就称为静电屏蔽。例如传感嚣测量电路中,在电源变压器的一次侧和二次侧之间插入一个留有缝隙的导体,并把它接地,可以防止两绕组之问的静电耦合,这种方法就属于静电屏蔽。 3、电磁屏蔽 对于高频干扰磁场,利用电涡流原理,使高频干扰电磁场在屏蔽金属内产生电涡流,消耗干扰磁场的能量,涡流磁场抵消高频干扰磁场,从而使被保护电路免受高频电磁场的影响。这种屏蔽法就称为电磁屏蔽。若电磁屏蔽层接地,同时兼有静电屏蔽的作用。传感器的输出电缆一般采用铜质网状屏蔽,既有静电屏蔽又有电磁屏蔽的作用。屏蔽材料必须选择导电性能良好的低电阻材料,如铜、铝或镀银铜等。 4、低频磁屏蔽 干扰如为低频磁场,这时的电涡流现象不太明显,只用上述方法抗干扰效果并不太好,因此必须采用采用高导磁材料作屏蔽层,以便把低频干扰磁感线限制在磁阻很小的磁屏蔽层内部。使被保护电路免受低频磁场耦合干扰的影响。这种屏蔽方法一般称为低频磁屏蔽。传感器检测仪器的铁皮外壳就起低频磁屏蔽的作用。若进一步将其接地,又同时起静电屏蔽和电磁屏蔽的作用。基于以上三种常用的屏蔽技术,因此在干扰比较严重的她方,可以采用复合屏蔽电缆,即外层是低频磁屏蔽层。内层是电磁屏蔽层。达到双重屏蔽的作用。例如电容式传感器在实际测量时其寄生电容是必须解决的关键问题,否则其传输效率、灵敏度都要变低。必须对传感器进行静电屏蔽,而其电极引出线就采用双层屏蔽技术,一般称之为驱动电缆技术。用这种方法可以有效的克服传感器在使用过程中的寄生电容。 5、接地技术 接地技术是抑制干扰的有效技术之一,是屏蔽技术的重要保证。正确的接地能够有效地抑制外来干扰,同时可提高测试系统的可靠性,减少系统自身产生的干扰因素。接地的目的有两个:安全性和抑制干扰。因此接地分为保护接地、屏蔽接地和信号接地。保护接地以安全为目的,传感器测量装置的机壳、底盘等都要接地。要求接地电阻在 10?以下。屏蔽接地是干扰电压对地形成低阻通路,以防干扰测量装置。接地电阻应小于 0.02?。信号接地是电子装置输入与输出的零信号电位的公共线,它本身可能与大地是绝缘的。信号地线又分为模拟信号地线和数字信号地线,模拟信号一般较弱,故对地线要求较高:数字信号一般较强,故对地线要求可低一些。不同的传感器检测条件对接地的方式也有不同的要求,必须选择合适的接地方法,常用接地方法有一点接地和多点按地。下面给出这两种不同的接地处理措施。 6、一点接地 在低频电路中一般建议采用一点接地,它有放射式接地线和母线式接地线路。放射式接地就是电路中各功能电路直接用导线与零电位基准点连接:母线式接地就是采用具有一定截面积的优质导体作为接地母线,直接接到零电位点,电路中的各功能块的地可就近接在该母线上。这时若采用多点接地,在电路中会形成多个接地回路,当低频信号或脉冲磁场经过这些回路时,就会引起电磁感应噪声,由于每个接地回路的特性不同,在不同的回路闭合点就产生电位差,形成干扰。 为避免这种情况,最好采用一点接地的方法。传感器与测量装置构成一个完整的检测系统,但两者之问可能相距较远。由于工业现场大地电流十分复杂,所以这两部分外壳的接大地点之间的电位一般是不相同的,若将传感器与测量装置的零电位在两处分别接地,即两点接地,则会有较大的电流流过内阻很低的信号传输线产生压降,造成串模干扰。因此这种情况下也应该采用一点接地方法。 7、多点接地 高频电路一般建议采用多点接地。高频时,即使一小段地线也将有较大的阻抗压降,加上分布电容的作用,不可能实现一点接地,因此可采用平面式接地方式,即多点接地方式,利用一个良好的导电平面体(如采用多层线路板中的一层)接至零电位基准点上,各高频电路的地就近接至该导电平面体上。由于导电平面体的高频阻抗很小,基本保证了每一处电位的一致,同时加设旁路电容等减少压降。因此,这种情况耍采用多点接地方式。 8、滤波技术 滤波器是抑制交流串模干扰的有效手段之一。传感器检测电路中常见的滤波电路有 Rc 滤波器、交流电源滤波器和真流电源滤波器。下面介绍这几种滤波电路的应用。 1)RC 滤波器:当信号源为热电偶、应变片等信号变化缓慢的传感器时,利用小体积、低成本的无源 Rc 滤波器将会对串模干扰有较好的抑制效果。但应该一提的是,Rc 滤波器是以牺牲系统响应速度为代价来减少串模干扰的。 2)交流电源滤波器:电源网络吸收了各种高、低频噪声,对此常用 Lc 滤波器来抑制混入电源的噪声。 3)直流电源滤波器:直流电源往往为几个电路所共用,为了避免通过电源内阻造成几个电路问相互干扰,应该在每个电路的直流电源上加上 Rc 或 Lc 退耦滤波器,用来滤除低频噪声。光电耦合技术:光电耦合器是一种电——光——电的耦合器件,它由发光二极管和光电三极管封装组成,其输入与输出在电气上是绝缘的,因此这种器件除了用于做光电控制以外,现在被越来越多的用于提高系统的抗共模干扰能力。 当有驱动电流流过光藕合器中的发光二极管,光电三极管受光饱和。其发射极输出高电平,从而达到信号传输的目的。这样即使输入回路有干扰。只要它在门限之内,就不会对输出造成影响。脉冲电路中的嗓声抑制,若在脉冲电路中存在干扰噪声。可以将输入脉冲微分后再积分,然后设置一定幅度的门限电压,使得小于该门限电压的信号被滤除。对于模拟信号可以先用 A/D 转换。再用这种方法滤除噪声。 我们在使用这些抗干扰技术时要根据实际情况迸行选择。切不可盲目使用,否则不但达不到抗干扰的目的,可能还会有其他不良影响。以上就是传感器抗电磁干扰的一些方法,希望能给大家一些参考意见。

    时间:2020-03-29 关键词: 传感器 电磁干扰 信号传输

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