电子防盗系统工作原理

电子防盗系统工作原理（精选10篇）

篇1：电子防盗系统工作原理

霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理

教学目的：掌握霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理。教学的重点：掌握霍尔效应电子点火系统的工作过程。教学的难点：掌握霍尔信号发生器的工作原理。

教学方法：讲授教学法、分组教学法、多媒体演示法、探究式教学法、尝试教学法、分析点评法、实物教学法

教具准备：多媒体课件、多媒体设备；蓄电池、点火开关、分电器、点火线圈、点火控制器、火花塞、导线。

教学课时：35分钟 教学过程：

一、霍尔效应式电子点火系统的组成（如图一所示）…………（3分钟）作用：依据发动机的做功顺序，产生电火花，点燃混合气。

组成：由装在分电器内的霍尔信号发生器、点火控制器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。

图一

（一）、霍尔信号发生器……………………（14分钟）

1、霍尔信号发生器的组成……………………（3分钟）1）作用：向点火控制器输出点火控制信号。

2）霍尔信号发生器位于分电器内，其结构如图二所示，主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔集成电路等组成。

图二

2、霍尔效应的原理……………………（2分钟）

如图三所示，当电流通过放在磁场中的半导体基片，且电流方向和磁场方向垂直，在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压，这个电压称为霍尔电压。图三

3、霍尔集成电路，内部结构如图四所示。……………………（3分钟）1）作用：产生霍尔电压并对外输出电压信号。2）霍尔集成电路输出电压信号的规律是：

霍尔元件（半导体基片）产生20mv的电压，输出0.3～0.4V的电压信号,称为低电位。

霍尔元件不产生电压，输出11～12V的电压信号,称为高电位。

图四

4、霍尔信号发生器工作原理……………………（6分钟）

如图五所示，分电器轴带动触发叶轮转动，当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时，磁场被旁路，霍尔元件不产生霍尔电压为0V，霍尔集成电路末级三极管截止，信号发生器输出高电位达11～12V。当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管导通，信号发生器输出0.3～0.4V低电位。叶片不停的转动，信号发生器输出一个矩形波信号，作为控制信号给点火器。由点火器控制初级线圈电路的通断。

图五

（二）、点火控制器……………………（1分钟）

1、作用：控制点火线圈初级电路的通断。

2、外形如图六所示。

图六

二、霍尔效应式电子点火系统的工作过程（如图六所示）……………（9分钟）1）发动机工作时，触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片进入空气隙时，信号发生器输出高电压信号11～12V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导 4 通，点火线圈初级电路接通，其电流方向是：蓄电池“＋”→点火开关→点火线圈W1→点火控制器（三极管VT）→搭铁→蓄电池“－”。

2）发动机工作时，触发叶轮旋转。当触发叶轮的叶片离开空气隙时，信号发生器输出低电压信号0.3～0.4V，使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT截止，点火线圈初级电路断路，次级线圈产生高压电,火花塞跳火,其电流方向是：次级线圈W2正极→点火开关→蓄电池“＋” →蓄电池→搭铁→火花塞→ 分火头→中心高压线→次级线圈W2负极。

图六

三、课堂小结……………………（2分钟）

1、与传统点火系相比，霍尔效应式电子点火系统用霍尔信号发生器代替凸轮，用电子点火控制器代替白金触点，从而减少了零件的磨损，保证了点火系统的可靠性。

2、霍尔效应式电子点火系统主要由霍尔信号发生器、分电器、电子点火控制器、点火线圈等组成。

3、当触发叶轮进间隙，霍尔元件不产生霍尔电压（0V）时，霍尔集成电路末级三极管截止，霍尔信号发生器输出高电位达11～12V，点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导通，点火线圈初级电路接通。

4、当触发叶轮离开空气隙，永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压，集成电路末级三极管导通，霍尔信号发生器输出0.3～0.4V低电位，点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT截止，点火线圈初级电路断开，次级线圈产生高压，火花塞跳火，点燃混合气。

四、作业布置

1、霍尔效应式电子点火系统由哪些组成？

2、简述霍尔信号发生器的工作原理？

3、简述霍尔效应式电子点火系统的工作过程？

4、预习电子点火系的典型电路

篇2：电子防盗系统工作原理

电子不停车收费系统（Electronic Toll Collection，简称ETC），是在高速公路人工收费基础上，实行电子自动收费方式的创新尝试，更是高速公路收费方式发展的必然趋势。

一、电子不停车收费系统工作原理及发展现状

（一）工作原理。电子不停车收费系统（ETC）是利用微波、电子、计算机、通信和网络、信息、传感、图象识别等高新技术设备和软件组成的“无线非接触式”高科技收费系统，主要通过道口控制设备和车载电子标签(OBU)来实现车辆无需停车即可自动收取道路通行费用的工作，该系统设计车速一般为60公里/小时，而实施限速为40公里/小时。电子不停车收费系统的基本流程是：在预定范围内，设臵减速板、栏杆等装臵，限制车辆速度驶入高速公路进口处，电子不停车收费系统通过车载电子标签中的交通卡，自动记录该车的车型、牌照、入口时间和地点；到出口处时，该系统读到这些数据并同时生成需付费金额，迅速在交通卡中自动扣除。若出口处没有电子不停车收费系统(ETC)，也可以通过交通卡读到相关数据，进行人工付费操作。

（二）发展现状。电子不停车收费系统在国外已有较长的发展历史。上世纪80年代末，美国、欧洲等部分发达国 1

家已经开始使用不停车收费（ETC）技术，特别是最近几年，随着该项技术的迅速发展，实现了局部联网并逐步形成规模效益。据统计，美国11个州的21条高速公路收费机构联合成立了IAG组织,安装了3211条ETC车道,日交易量已超过了300万笔。2003年欧洲应用电子不停车收费技术的车辆为770万辆，目前已发展到2000万辆。我国在应用电子不停车收费技术方面起步较晚，20世纪90年代初，我国陆续引入电子不停车收费技术，在经济和交通较发达的地区如广东、北京、上海开始使用。随着我国以非接触式IC卡为通行介质，采用人工半自动收费方式为主的公路联网收费方式的推广，不停车收费必将成为高速公路收费方式的发展趋势

二、电子不停车收费系统应用的必要性

（一）电子不停车收费系统是适应高速公路发展的必然要求。现代交通一个最明显的特征就是高速公路的迅猛发展。高速公路以其车速快、通行能力大、行车安全等特点逐渐取代普遍公路成为道路交通运输的主动脉，对经济社会发展及人民生产生活起着愈来愈重要的作用。然而，现阶段高速公路收费方式主要有三种：人工收费、半自动收费、电子不停车收费。其中，人工收费和半自动收费是最主要的收费方式。因这两种收费方式操作慢、效率低，经常导致高速公路收费口交通堵塞，造成极大的经济损失和人为时间浪费。据研究报道，美国每年因交通阻塞造成的经济损失约410亿

美元,日本东京每年因交通拥挤造成的时间损失相当于1000多亿美元。为了节省时间、避免堵塞，电子不停车收费系统在美国、欧洲等发达国家得到迅速发展，逐渐成为高速公路的主要收费方式。据上海市城乡建设和交通委员会巡视员张蕴杰介绍，与正在使用的人工半自动收费方式相比，电子不停车收费系统（ETC）可使车道通行能力提升3～5倍，正常情况下“人工半自动收费方式”通行一辆小客车约需16～20秒，使用电子不停车收费方式后仅需3～5秒。

（二）电子不停车收费系统是适应现代社会发展的客观需要。电子不停车收费系统与传统人工收费方式有较大的不同。电子不停车收费系统无需停车、无需人为操作、无需现金交易，给人们带来很多好处，也对促进现代社会发展起了积极作用。由于不需要收费广场，既节约了土地资源，为道路投资主体节省了收费基建及维护费用，也减少了收费人员，实行计算机管理，降低了收费管理单位的管理成本，提高了收费管理单位的管理水平。同时，还因无需人工参与和无现金交易，可以完全避免收费过程中的舞弊和贪污现象，也能较好地推动收费单位的廉政建设。

（三）电子不停车收费系统是有效加强环境保护的措施手段。随着中国的经济蓬勃发展，人们生活水平和购车能力的不断提高，导致了车辆大幅度增多，高速公路收费站的车辆排队堵塞情况日趋严重。因停车等待收费耗费的油料和排

放的一氧化碳、碳氢化合物、二氧化碳等对环境有害的气体，不仅浪费了资源，也造成了较为严重的大气污染。为适应环保需要，推行电子不停车收费系统也不失为一种必要的措施手段。

三、电子不停车收费系统应用的建议

（一）依据国情，循序渐进推行。电子不停车收费系统固然很好，但也必须依据国情循序渐进推行。我国是一个发展中国家，高速公路建设起步较晚，基础设施薄弱，区域经济发展与市场需求以及车辆用户消费能力极不平衡，全国性金融结算联网信用体系、计算数据通讯传输网络、市场服务机制等配套基础条件还不完善，大规模地推行电子不停车收费系统的物质基础与市场条件仍未具备。国外也是多数以区域联网为主，国家联网仅局限于国土面积较小、资讯业发达的欧洲部分国家以及新加坡等城市国家。因此，推行电子不停车收费系统，不能脱离实情、国情，完全照搬国外标准，要依据国情，发展适合我们国内使用的电子不停车收费系统，这需要一个长期的过程。

（二）按照规律，有张有弛展开。“天行有常，不为尧存，不为桀亡。”这句话告诉我们，要尊重客观规律。推行电子不停车收费系统也是这样，必须按规律办事。日本在推行电子不停车收费系统的过程中，就因为没有对市场进行充分调查和研究，过于乐观地估计了经济承受力，推出的电子

不停车收费产品技术体制和双片式电子标签的技术标准造成产品价格居高不下，达到250～340美元。电子不停车收费系统推出后，受到市场的冷遇，主动安装电子标签的车辆数远远低于管理者的预期，导致电子不停车专用车道利用率极低，而因被专用车道占用一定比例的、原本并不宽裕的人工收费车道的塞车现象更为严重。

（三）有机结合，多种方式并存。电子不停车收费系统是高速公路收费方式发展的必然趋势。但还是需要与人工、半自动收费方式并存，结合使用。电子不停车收费系统需要购买专用的卡和读卡器并走专用车道才能使用，而高速公路上行驶的是全国各地甚至国外的车辆，不可能每辆车都有高速IC卡和读卡器，特别是不常走高速的车辆，也不会购买。并且电子不停车收费系统专用车道也需要有人监视，机器出了故障也要有人来解决。因此人工、半自动收费方式还是必不可少的。

篇3：电子防盗系统工作原理

一、组成及工作原理

电子油门是由加速踏板位置传感器、节气门控制单元、EPC报警灯、发动机控制单元等组成。加速踏板位置传感器 (如图1所示) 是由2个无触点线性电位传感器组成, 在同一基准电压下工作, 基准电压由ECU提供。随着加速踏板位置的改变, 电位器阻值也发生线性变化, 由此产生反应加速踏板踏量大小和变化速率的电压信号并输入到ECU, 这2个传感器与油门踏板制成一体。

节气门控制单元包括节气门位置传感器和节气门控制电机, 节气门位置传感器和加速踏板位置传感器类似, 也是由2个无触点线性电位器组成, 且由ECU提供相同的基准电压。当节气门位置发生变化时, 电位器阻值也随之线性地改变, 并由此产生相应的电压信号输入到ECU, 该电压信号反映节气门开度大小和变化速率。节气门控制电动机为直流电动机, 经过2级齿轮减速来调节节气门的开度, 控制单元通过调节脉宽调制信号的占空比来控制直流电动机转角的大小, 电动机方向则是由和节气门相连的复位弹簧控制电动机输出转矩和脉宽调制信号的占空比成正比。当占空比一定, 电动机输出转矩与回位弹簧阻力矩保持平衡时, 节气门开度不变;当占空比增大时, 电动机驱动力矩克服回位弹簧阻力矩, 节气门开度增大;反之当占空比减小时, 电动机输出转矩和节气门开度也随之减小。

EPC警告灯显示电子油门系统与节气门控制单元各传感器的工作情况。打开点火开关, 警报灯持续亮3s对系统进行自检, 如果没有发现故障, 警报灯熄灭。当系统出现故障时, 警报灯闪烁, 同时发动机控制单元记录故障信息, 若警报灯出现故障对发动机的正常运转没有影响。

电子油门工作原理:驾驶员操纵加速踏板, 使加速踏板位置传感器产生相应的电压信号输入到发动机控制单元, 发动机控制单元根据当前的工作模式、踏板移动量和变化率解析驾驶员意图, 计算出对发动机转矩的基本要求, 得到相应的节气门转角的基本期望值, 与其他工况信息及各种传感器进行分析, 由此计算出整车所需的全部转矩, 通过对节气门转角期望值进行补偿。得到节气门的最佳开度, 并把相应的电压信号发送到驱动电路模块, 驱动控制电动机使节气门达到最佳的开度位置。当发动机不转且点火开关打开时, 发动机控制单元根据踏板位置传感器的信息来控制节气门控制器, 也就是说当油门踏板踏下一半时, 节气门也打开一半。当发动机运转时 (有负荷) , 那么发动机控制单元可不依靠油门踏板位置传感器来打开或关闭节气门, 也就是说尽管油门踏板只踏下一半, 但节气门可能已完全打开了, 这样就有一个优点, 可避免截流损失。另外还能在一定负荷状态下减少有害物质排放, 并降低油耗。发动机所需扭矩由控制单元通过节气门开度及进气量、发动机转速等来确定。

二、故障诊断实例

实例1

故障现象:1辆捷达FV71600Ci F E3轿车, 装用BJG型发动机, 行驶10.7万km。在行驶中出现只能怠速行驶, 无法加速, 仪表板上的EPC警告灯常亮的现象。

故障诊断与排除:连接V.A.G.1552故障诊断仪, 接通点火开关, 读取故障码为18041——加速踏板位置传感器2-G185信号对地短路或断路;17950——节气门促动位置传感器1-G187不可靠信号。清除故障码, 再次读取故障码, 无故障码。用V.AG1552对电子节气门进行基本设定 (01-04-060) , 设定完成后, EPC灯熄灭。进行试车发现车辆一颠簸故障现象出现, EPC灯点亮。用V.A.G.1552来读取发动机数据流, 读取测量数据块:01-08-062

节气门位置传感器1G 18710.20%

节气门位置传感器2G18890.20%

加速踏板位置传感器1 G7914.90%

加速踏板位置传感器2 G1857.4%

规定值G187为10.20—12.55%, G188为14.90—82.55%, G79为14.9—82.75%, G185为7.45—40.78%, 缓慢将加速踏板踩到底, G79的显示值均匀升高, 而G185的显示值不变, 正常情况G185应随着加速踏板的踩下而变化, 且G79的显示值约为G185的2倍。从读取的数据流可以看出问题可能出在加速踏板传感器G185及相关线路上。按照这个思路, 首先检查了加速踏板位置传感器, 检测传感器信号输出端, 其阻值随踏板变化而变化, 说明加速踏板位置传感器良好。于是按照电路图检查了发动机ECU端子与加速踏板位置传感器的连接线路 (见图2) , 发现在测量T121/64—T6b/6这根导线时, 时通时断。经询问得知这辆/车以前是事故车, 在车辆维修后没有注意到线束有破损, 并且这段线束没有固定, 经过长期磨擦晃动使之折断, 更换线束后故障排除。

故障分析:本车故障的形式是我们在维修中经常遇到的, 主要原因是没有检查到位, 或有轻微损坏后车主为了节约资金不想更换。所以产生此类故障。

实例2

故障现象:1辆2006款捷达CIX轿车, 行驶中有时EPC指示灯报警, 同时出现发动机加速无力, 动力不足及怠速不稳等症状, 该故障是偶发的, 几天出现一次。

故障诊断与排除:用电子眼431故障诊断仪检测, 显示故障码如下:P1542 17950-节气门促动位置传感器G187不可靠信号, P1559 17967-节流阀体控制单元J338基本设定故障;P1172 17580-节气门促动器位置传感器G188信号太小。清除故障码后, 重新读取无故障码, 分析可能是插头连接器松动或线路接触不牢造成的, 对各插头连接器及线路进行检查均未见异常。对节气门体作基本设定, 设定方法及步骤: (1) 打开点火开关, 但不要起动发动机; (2) 选择车型; (3) 选择01发动机系统; (4) 读故障码并清除故障码; (5) 选择通道调整匹配; (6) 输入匹配值“000”, 清除学习值; (7) 选择系统基本调整; (8) 输入通道号060; (9) 当屏幕显示区4显示“ADP OK”或“自适应正常”时基本设定完成; (10) 关闭点火开关, 按退出键完成设定。进行基本设定后一切正常, 但过了几天该车又出现故障。

经过仔细分析, 确定该故障可能的原因主要有以下几个方面:1) 发动机控制单元本身故障。2) 节气门体本身故障。3) 节气门体到发动机控制单元线路问题。4) 发动机控制单元的接地线有问题。经过一番考虑, 将检修的重点落在了最后一个点上, 拆下发动机控制单元的接地线连接点, 仔细检查, 发现接地点及接地点相连接的几个元件都或多或少地有油漆或胶。将接地点部位的油漆与接地线铜片上的胶处理干净, 重新装好相关元件后试车, 故障没有出现。

故障分析:车身是汽车电器中电路的重要回路, 在车辆喷漆或维修过程中, 使搭铁线接触不良, 产生很多特殊的故障, 不容易查找, 这辆车就是此现象。

三、小结

篇4：电子防盗系统工作原理

许多原子由于它们特有的电子结构而具有像针那样有南北极的磁矩。当固体受到机械应力时，通常导致一定的变形能量储存在物体中。然而材料也会产生其他效应，而形成电场。元件受压时改变了磁畴的磁矩，其结果是沿着机械力作用的方向改变磁畴特性。这称为磁弹性效应，是传感器的基础。

当施加垂直力时，由于磁弹效应将产生磁各向异性现象，磁长随时间的变化将在线圈中感应出电压，因此，感应电压取决于次但特性，因为也就取决于所加的力。

１．振弦式传感器

目前振弦式传感器主要用语实验室的电子称和其他小称。在工业上曾用于台秤和皮带称。用质量对两根阵线预加负荷，当未知负荷通过角度的弦线施加负荷连接点时，左弦将受到增强的弦力作用，从而增大了该弦的固有频率。左右弦的频率之差正在与所施加的负荷，传感器的输出与将频率差变成脉冲计数对该脉冲串采样，即可直接读出重量值。绝大多数电子称重选用电阻应变式称重传感器。

应变计基本上是一个电阻，它由平行导线或金属箱作成一定的形状，并嵌入电环氧树脂材料作成的绝缘基底中。电阻变化正比于在弹性提上所施加的力，并被精确地测量出来。

热耗散是限制应变计允许通过电流的因素。其结果也就限制了称重传感器的不平衡电压输出。在传感器弹性体中进行有效的热耗散以获得稳定的测量结果是很必要的。

在电阻应变式称重传感器中，弹性提可以采用不同的形状。如圆环、柱式或弯曲梁筹。

2.电阻应变式称重传感器误差来源分析

电阻体积改变式称重传感器如同所有其他物理元件一样受到各种误差源的影响。零点平衡和灵敏度是误差的两个主要来源。其他的误差为：非线形，滞后，蠕度和不重复性。

在相同的外界条件下，重复测量同一负荷下称重传感器输出的最大差值。不重复度在任何传感器测量系统中都是一个即简单而又十分重要的因素。由于它是随即的因而无法补偿，多仪不能在测量系统中加以校准。因此不重复度是校准过程中的不利因素，也就限制了综合测量准确度的提高。

在称重系统中使用一个以上的传感器时，通常由于传感器之间负荷分配不匀，不可避免地引起称重误差。这成为“四角效应”。如果称重传感器具有相同的特性就可避免这种称重误差。

3.称重传感器的安装

正确的安装称量传感器显然是很重要的。如果传感器安装不正确，哪怕是质量最好的传感器和电子装置，也得不到正确的结果。

没有横向力作用于传感器是极其重要的，尤其对柱式传感器横向力将产生弯曲力矩，使贴在圆柱体表面的应变计感受应变。比应变量比所测量的垂直力产生的应变大得多。

目前一般常用以下三种方法来保护传感器免受横向力的作用：

（1）采用导向承压板，允许传感器在枢轴上转动。

（2）采用自动定位滚珠支座允许支承点横向位移。

（3）采用没有限往的自动定位支承安装系统。

4.静态称重系统中传感器的安装

静态称重包括在台架和平台上的称重，料斗和料槽的称重，以及吊车和运输车辆上的称重。

在设计称台或平台时必须考虑以下三个基本因素：

（1）称台或平台的位移。

（2）称重传感器的负荷分配。

（3）作用于称台或平台的外部水平力。

5.误差来源分析

电阻应变式称重传感器如同所有其他物理元件一样受到各种误差源的影响。零点平衡和灵敏度的温度效应是误差的两个主要来源。然而，在许多承重传感器中这些效应可以被补偿，因而剩下的效应可减少到初始值的10%左右。

6.对基础和承载器的要求

一个稳定的称重系统的先决条件是具有一个刚性支撑结构与（或）基础。同样，承载器（料箱，料斗，平台）上的连接法兰，拖架等必须具有相同的刚度。这样在满负荷时角位移保持最小。

如果放在同一结构上的容器数量超过一个，该结构必须设计成足够的刚度以防止由于大的饶曲引起互相干扰误差。

通常在称重传感器下面放一快厚基板以保证负荷均匀地传递到支撑结构，这一点对混凝土基础尤为重要，通常在基础上配置一快厚钢板，以便把称重传感器安装在上面。

对于具有4个或更多称重传感器的静态系统，传感器组合安装通常用垫片，以保证传感器均匀受载。

7.称台和平台

在设计称台或平台时必须考虑以下三个基本因素：

（1）称台或平台的位移。

（2）称重传感器的负荷配置。

（3）作用于称台或平台的外部水平力。

所有称台受载时将产生一定的位移。位移量采取称台是自由浮动的还是用限位元件紧固的，这两种情况都有不同的误差源。有可能降低系统的准确度。

在自由浮动称台中，称台本身的位移不会引起任何称重误差，但在称重时作用于称台的水平力使秤台碰状到自由浮动秤台四周的缓冲器，摩擦引起力的旁路，从而减少了称重传感器上的负荷。这种随即误差可能相当大，在称重过程中必须防止这种现象的出现。

所有称台受载时将产生一定的位移，位移量取决于称台是自由浮动的还是用限往元件紧固的，这两种情况都有不同的误差源，有可能降低系统的准确度。

篇5：电子防盗系统工作原理

平塘中等职业学校 岑仕群

本学期，我主要担任《电子整机原理-彩色电视机》课程的教学。《电子整机原理-彩色电视机》是电子应用专业中一门理论性强、知识联系范围广、技术不断更新发展、技能操作较专业的课程。要学好这门课程，一定要促进学生课程理论知识的掌握和专业维修操作技能的提高。回顾本学期的的教学工作，进行总结。

一、加强教学研究，组织实施课程改革。

高等教育出版社《电子整机原理-彩色电视机》，其内容和知识的编排上虽然注意了时代性、科学性和实用性，但仍然存在章节结构不合理、理论概括性不强、实例电路分析欠条理以及章节故障检修学生能力培养不突出等缺点，为提高课堂教学质量，结合学校实际与学生基本情况，在《电子整机原理-彩色电视机》课程教学中，实施模块式的教学方法，拟定模块教学实施计划、模块内容、模块目标、模块考核等内容。如将《电子整机原理-彩色电视机》课程教学内容划分为八个模块：电视机基本原理知识模块、开关电源电路模块、同步分离及行场扫描电路模块、公共通道模块、解码电路模块、遥控电路模块、彩色电视机的新技术模块、彩色电视机的整机故障检修模块。

二、完善教学环节，投身教学工作。⒈ 认真拟定每学期教学计划。

⒉ 备好课，写好理论教学 教案及实训教案并完善模块考核配套内容。

在备课过程中，依据《教学大纲》，认真钻研教材，力求吃透教材，找准重点、难点。各知识点环环相扣，由浅入深，能引导学生循序渐进地掌握彩色电视机工作原理及维修技术。并查阅大量的资料，拓宽学生知识面，知识点。

⒊ 上好课。课堂教学中：由于大部分学生文化基础比较薄弱，理解分析能力较差，因此在教学内容上，注意大大简化专业知识的理解能力，注重全面提高学生应用分析能力;结合课程内容特点，多次采用多媒体教学，提高学生学习兴趣;运用“以生为本”的教学原则，创造性的使用教学方法，强调“教”“学”“做”三位一体，并突出“学”与“做”，其过程以学生为根本，充分调动学生学习的主观能动性;结合专业社会实际，突出德育教学、就业教育，保证良好的课堂秩序与学习氛围。

⒋ 重视实训教学。《电子整机原理-彩色电视机》是一门理论性较强，强调技能操作的专业技能课程。在强化学生课堂理论知识消化的同时，更加突出学生动手操作能力的培养。每一模块都安排有较系统的实训内容。实训过程中，结合视频实训室设备情况及学生特点，注重实践性、层次性和趣味性，保证学生实训时间，大大提高了学生彩色电视机维修技术及仪表、仪器使用能力，同时，注重规范操作章程与实训纪律，提高学生安全操作意识。

⒌注意分层教学，完成课后辅导。在课后，为不同层次的学生进行相应的课程知识的辅导，以满足不同层次的学生的需求。同时利用课外时间对视频技术维修兴趣小组，进行培训与指导，力求动手操作技能的提高，以使在实训教学中，以点促面，进而面面开花。

⒍定时检查作业与实训报告。

⒎ 强调模块技能考核。模块式的教学内容既独存体系，又环环相扣。《电子整机原理-彩色电视机》模块式考核分识图、作图考核与元器件识别、故障维修考核。通过模块考核，使学生真正做到“学了什么，就能做什么”，让学生体验到成功的喜悦，同时发现自己存在的不足。

三、努力学习，提高自身业务水平。

教学的成败取决于教师，教师的业务水平直接影响到课堂的教学质量。在组织实施课程改革的同时，利用可学习的机会，积极参加教研活动与专业知识的相关培训。大大拓宽了自身的业务水平，开拓了视野。

篇6：汽车防盗系统工作原理 2013

汽车防盗器是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置。

汽车防盗器的类型

随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们一代一代地研制出各种方式、不同结构的防盗器，目前防盗器按其结构可分三大类：机械式、电子

式和网络式。钩锁、方向盘锁和变速挡锁等基本属于机械式防盗器，它主要是靠

锁定离合、制动、油门或方向盘、变速挡来达到防盗的目的，但只防盗不报警。

插片式、按键式和遥控式等都属于电子式防盗器，它主要是靠锁定点火或起动来

达到防盗的目的，同时具有防盗和声音报警功能。GPS卫星定位汽车防盗系统属于网络式防盗器，它主要是靠锁定点火或起动来达到防盗的目的，而同时还可

通过GPS卫星定位系统（或其他网络系统），将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。

遥控式汽车防盗器的特点

遥控式汽车防盗器是随着电子技术的进步而发展起来的，是市场上推广普及最为广泛的一种。它的特点是遥控控制防盗器的全部功能，可靠方便，可带振动

侦测、门控保护及微波或红外探头等功能。随着市场对防盗器的要求不断提高，遥控式汽车防盗器还增加了许多方便使用的附加功能，如遥控中控门锁、遥控送

放冷暖风、遥控电动门窗及遥控开启行李舱等功能。

遥控式汽车防盗器的主要配置

一套完整的遥控式汽车防盗器由以下几个部分组成：

（1）主机部分：它是防盗器的核心和控制中心。

（2）感应侦测部分：它可由感应器或探头组成，目前普遍使用的是振荡感应器，微波及红外探头应用较少。

（3）门控部分：包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。

（4）报警部分：喇叭。

（5）配线部分。

（6）其他部分：包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。

防盗器的密码

同移动电话的工作原理相同，遥控式汽车防盗器的遥控器发射机与防盗主机系统之间除了要有相同的发射和接收频率之外，还要有密码才能相互识别。

防盗器的密码是一组由不同方式组合的数据，是防盗器的一把钥匙。它一方面记载着防盗器的身份资料（身份码），区别各个防盗器的不同；另一方面，它

又内含着防盗的功能指令资料（资料码或指令码），负责开启或关闭防盗器，控

制完成防盗器的一切功能。换句话说，有了这组密码，也就掌握了开启防盗器的钥匙。

遥控式汽车防盗器的几种主要类型

根据密码发射方式的不同，遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式，但由于其自身缺点，现已逐渐被技

术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。下面就两种不同类型防盗器的原理、特点等分别加以介绍。

定码防盗器早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码，主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方

式称为第一代固定码发射方式（简称定码发射方式）。定码发射方式在汽车防盗

器中的应用并不普及，当防盗器用量不多，即处于一个初期防盗器应用市场里时，其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场

而言，定码方式就显得既不可靠又不安全，原因有三：

（1）密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象。

（2）遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换，但费用过高。

（3）也是最大的危险即安全性差，密码易被复印或盗取，从而使车辆被盗。

跳码防盗器定码防盗器长期以来一直存在密码量少、容易出现重复码且密码极易被复制盗取等不安全问题，因此1996年出现了密码学习式跳码防盗器，其特点如下：

（1）遥控器的密码除了身份码和指令码外，又多了一个跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每发射一次，密码随即变化一次，密码不会被轻易复制

或盗取，安全性极高。

（2）密码组合上亿组，根本杜绝了重复码。

（3）主机无密码，主机通过学习遥控器的密码，从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失，可安全且低成本地更换遥控器，无后顾之忧。

篇7：制冷系统的组成及工作原理

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以下为专业的制冷系统组成原理，由东莞石碣瑞海制冷技术师傅黄生专业提供，不尽之处请到电东莞石碣空调维修的技术黄生：

制冷系统的组成及工作原理

冷藏箱制冷系统的组成及工作.原理

制冷系统主要由压缩机、冷凝器、贮液罐、过滤器、热力膨胀阀、蒸发器等组成工作过程和家用电冰箱基本相同。不同的是在冷凝器与过滤器之间增加了一个贮液罐和过滤器后面的热力膨胀阀。冷藏箱的制冷量大，使用制冷剂较多，为了方便修理和长时间停机时制冷荆不易泄漏，在冷凝器后面安装一贮液堪，雄的两端都安有截止阀。当系统出现故障需维修或长期停机时，可把制冷剂全部贮存于堪中。热力膨胀阀和电冰箱毛细管起着相同的作用。膨胀阀的结构比较复杂，制造麻烦，但便于控制调整和检修，对制冷剂的质量要求也不像毛细管那样严格。

二、冷藏柜制冷系统的组成及工作原理

冷藏柜的制冷系统主要由压缩机、冷凝器、电磁阀、干燥过滤器、热力膨胀阀.、蒸 发器等组成。其制冷工作过程与冷藏箱基本相同，不同的是冷凝器的后面没有加贮液姚，而加了一个电磁阀。两者冷凝器的冷却方式不同.冷藏担多采用水冷式冷凝器(有些机 组也不同)，是利用冷却水在冷凝器中把热量带走，使制冷荆气体冷凝成液体.为了避免 开机时制冷剂液体冲击压缩机，发生液击故障，在冷凝器和过滤器之间加一电磁阀，它 是和压缩机同步工作的。压缩机工作时，电磁阀把供液管道打开;压缩机停止工作时，电 磁阀关闭供液管道，防止大量制冷剂液体进入蒸发器。

篇8：电子防盗系统工作原理

关键词：机载电子系统,维修原理,实践教学,教学改革

一、引言

机载电子系统故障诊断与维修原理课程是电子信息工程专业教学计划中的一门重要专业课, 电子信息工程学院及相关专业的学生毕业后从事相关民航电子设备检测与维修的机务维修人员很多。而目前的培养体系中, 该课程的理论知识和民航实际结合不够紧密, 在校学生对实际需求也了解较少。造成了毕业学生掌握的实践技能较少, 而用人单位需要实践技能较多的人才的矛盾。

本课程改革针对现有课程与实践环节和民航实际应用结合较差的缺点, 采用以下两种方法进行教学改革。一是将科研项目中相关实际问题开发成范例应用到教学中, 教学和科研相结合;二是将AMM/ASM/AWM等相关手册引入课堂, 加强其应用性和实践性, 提高现有课程的教学效果, 以适应民航的实际需求。

二、将科研成果应用于教学

课程组成员正在进行空管自动化监控子系统的研发工作, 主要任务是监控整个系统中的软硬件设备的工作状态。这也是民航实际维修中常用的技术手段。所以, 在本课程进行相关教学时, 将科研成果应用于教学, 既激发了学生的学习热情, 也增强了学生的工程应用能力。

空管自动化监控系统主要组成包括:人际交互命令处理、设备工作状态显示、设备状态控制、日志信息记录等, 如图1所示。主要功能模块包括:用户操作模块、拓扑界面显示模块、监控信息显示模块、远端站监视信息显示模块、交换机监视信息显示模块、控制命令发送模块、信息查询模块、告警信息模块、故障信息模块等。下面以拓扑界面显示模块和故障信息模块为例, 进行说明。

(一) 拓扑界面显示模块。系统监控终端软件的界面用于显示监控信息的主界面, 由菜单栏、状态栏、树形控件、快键图标和设备拓扑图显示构成。设备拓扑图的下方显示当前最新的用户操作信息, 告警/故障信息等。用绿色图标表示设备正常工作、灰色图标表示设备处于关闭状态、黄色图标表示设备出现告警、红色图标表示设备出现故障;角色有主备机时, 备机用深绿色的图标表示。并且告警和故障时会有不同的声音提示。在显示屏幕的右下角, 用小窗口显示一些系统的警告信息, 如:超过4秒未收到中间件发送的心跳, 数据连接失败和超过3秒未收到代理的信息等, 可以关闭;当有新的警告信息时会弹出, 最多显示100条信息。主界面可以最小化、最大化和任意大小, 方便用户进行其它操作。通过本应用实例, 学生可以直观掌握所学课程知识在实际中的应用, 实际的系统组成、功能, 民航的行业应用规范, 符号规定等等。

(二) 故障信息模块。故障信息分为本地设备的故障信息和远程的故障信息。各个角色设备上均会运行一个代理, 代理获得内存和CPU使用情况, 然后进行比较处理;代理获得关键进程信息并进行处理。设备的故障信息包括三种:一是当内存使用率或CPU使用率超过80% (此阈值可以改动) , 则向终端发送故障信息, 由系统监控终端软件在界面上进行显示和声音提示, 并将相应信息保存到数据库中。系统监控终端界面的显示信息可以看到有内存故障、CPU故障以及内存和CPU同时故障。二是代理检测到关键进程为开启, 则向系统监控终端发送故障信息, 由系统监控终端显示未开启的关键进程, 并有声音提示。三是网线出现故障, 系统监控终端显示界面相应的网线变成红色, 用于提示用户。远程设备的故障信息, 是对远程传送的监控数据进行相应的解码和处理后, 对有故障的模块在界面上进行显示和声音提示。通过本应用实例, 学生可以将所学故障诊断方法和实际系统中的应用结合起来, 丰富了课堂教学内容, 激发了学生的学习兴趣。

三、将相关手册引入课堂, 在专业实验室中搭建手册平台

电子信息工程专业的学生毕业后, 从事机务维修的人员较多, 机务维修工作有如下特点:一是安全永远是第一位;二是飞机维修作业是一项系统工程、集体活动;三是按严格限定的方式恢复可用性;四是不定性和时效性;五是专业性强, 授权工作;六是环境艰苦, 工作辛苦。如何让学生在学校期间充分了解这些特点和培养相应的能力非常关键。

由于飞机系统采用了多重的冗余结构, 在有些情况下, 允许飞机带故障飞行, 在维修工作的过程中, 必须严格遵循国际民航组织的相关手册、规章和满足有效性等要求。在课堂教学中, 有针对性地引入手册是培养学生将来正确工作思路的重要环节。由于手册的系统性比较强, 内容很多, 在学院的专业实验室中也搭建了完整的手册平台, 对于学生学习多门专业课程都有着重要的辅助作用。

为了培养学生的主动学习和团队协作能力, 本课程布置了多个典型的机载电子系统故障诊断的大作业, 要求学生课下组队选择完成, 在解决问题的过程中, 要明确标出相关手册内容, 培养学生工作中的严谨态度和正确思路。

参考文献

[1]顾德均.航空电子设备修理理论与技术[M].北京:国防工业出版社, 2000

[2]段学刚.航空电子设备维修概论[M].北京:国防工业出版社, 2010

篇9：电子防盗系统工作原理

摘 要： 利用软件无线电技术、虚拟仪器技术、信号处理技术、虚拟测试技术，开发以无线电信号产生模块、调制解调模块、数字信号处理模块、电磁传播环境仿真模块、电子干扰产生模块、电子侦察仿真模块在内的航空电子原理演示系统，用于课程实验教学，使学员通过参与电子对抗的主要过程，感知电子对抗的主要内容，建立对电子对抗的直观认知，提高对电子对抗技术的掌握水平。

关键词： 软件无线电 信号航空及电子原理 演示系统

一、背景

软件无线电这一概念自上世纪末提出以来至2010年前，尚未有真正的、实用的软件无线电平台问世。直到最近几年USRP的问世，才使得软件无线电技术趋于成熟，并逐步得到各领域的关注。

本系统以新兴的通用软件无线电平台为依托，开发信号级的电子对抗原理仿真系统，在国内属于尚属首创，该平台可以开展以雷达、通信、导航、电子对抗为主的军事无线电技术研究，因此本课题对于开展军用无线电技术的研究具有重要意义。

通过本项目的研制，构建的信号级航空电子原理演示系统，可满足航电专业装备维修及运用专业的培训需要，提高培训对象的专业基础知识水平。

另外，以软件无线电平台为依托，既可以作为接收机接收各种频段、样式的射频信号，又可以作为信号发生器产生各种频段和样式的射频信号。因此，软件无线电平台可以用于电子设备的功能和性能测试。

二、系统方案

1.硬件设计

信号级航空电子原理演示系统采用积木式设计思想，最小功能模块为可配置单元，通过配置不同功能单元形成不同的电子场景，以适应复杂多变的电子对抗环境需求。信号级航空电子原理演示系统的最小单元（以下简称实验单元）在逻辑上由硬件层、驱动层和软件层组成，如图1所示。

图1 USRP实验单元构成图

通过配置主机上的软件，可以利用图2中所给出的试验单元实现接收空中电磁信号，或者向空中发射电磁信号的功能。因此，软件无线电技术的优点就是利用通用的硬件平台，通过开发灵活多变的软件，实现对系统功能的配置。

信号级电子对抗原理仿真软件实现本课程中各种实验科目的功能仿真和配置。软件功能包含信号处理、无线电调幅（AM）、调频（FM）、PSK收发机，无线视频实时传输，无线扩频/跳频收发，通信信号侦收、通信信号干扰、雷达信号侦收、雷达信号干扰等功能。

从实体角度看，实验单元也可以看做是由一个带有收发天线的USRP和一台能驱动USRP且装有信号级电子对抗原理仿真软件的电脑组成。通过配置不同的实验单元，就能模拟不同电子对抗环境，构建所需要的实验科目条件。

图2 实验单元硬件组成图

本系统中由于每个实验单元均可以发射或者接收。在航空电子装备原理实验中，1发1收构成最基本的样式，如图3所示。因此，利用10套实验单元通过不同的组合实现5发5收、1发9收、1收9发等多个模式的实验环境。

图3 由两组实验单元构成的基本实验样式

2.软件设计

软件包含的内容如图4所示。

图4 软件开发内容

软件的仿真采用C++和MATLAB进行开发。为了提高软件运行速度，在仿真时采用中频和基带仿真结合的方法，降低算法的运算量。

三、系统演示

下面结合AM调制信号的产生说明系统的工作过程。首先设置USRP的IP地址，也就是主机向哪个USRP发送控制命令。然后设置IQ的速率、载波频率、增益、发射天线和样点数。调制类型这里选择AM_DSB，调制系数取0.5。设置完参数后，产生的波形如图5所示。

图5 AM调制演示

参考文献：

[1]Junfeng Yao，Chao Lin. Path Planning for Virtual Human Motion Using Improved A* Star Algorithm[J].Information Technology：New Generations（ITNG），2010 Seventh International，2010，1154-115：8.

[2]Xin Tan，Dingfang Chen. A Hybrid Approach of Path Planning for Mobile Robots Based on the Combination of ACO and APF Algorithms[J].International Workshop on Intelligent Systems and Applications 2009.5：1-4.

[3]LONG Bing，GAO Xu，LIU Zhen. Hierarchical Modeling Method for Multi-Signal Model Based on Visio Control Component[J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China. 2012，3，Vol（41）2：259-264.

[4]ZHANG Hong-bo，CAI Xiao-feng. Development of Graphic Power Flow Calculation Software Based on Visio Drawing Control[J].Journal of North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power. Vol（30）1，2009，2：70-72.

篇10：伺服系统工作原理（本站推荐）

第一部分：伺服系统的工作原理 伺服系统(servo system)亦称随动系统，属于自动控制系统中的一种，它用来控制 被控对象的转角(或位移)，使其能自动地、连续地、精确地复规输入指令的变化规 律。它通常是具有负反馈的闭环控制系统，有的场合也可以用开环控制来实现其功 能。在实际应用中一般以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统，例如数控 机床等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量 较大等特点，这类专用的电机称为伺服电机。其基本工作原理和普通的交直流电机 没有什么不同。该类电机的专用驱动单元称为伺服驱动单元，有时简称为伺服，一 般其内部包括转矩（电流）、速度和/或位置闭环。其工作原理简单的说就是在开 环控制的交直流电机的基础上将速度和位置信号通过旋转编码器、旋转变压器等反 馈给驱动器做闭环负反馈的PID调节控制。再加上驱动器内部的电流闭环，通过这 3个闭环调节，使电机的输出对设定值追随的准确性和时间响应特性都提高很多。伺服系统是个动态的随动系统，达到的稳态平衡也是动态的平衡。全数字伺服系统一般采用位置控制、速度控制和力矩控制的三环结构。系统硬 件大致由以下几部分组成：电源单元；功率逆变和保护单元；检测器单元；数 字控制器单元；接口单元。相对应伺服系统由外到内的“位置”、“速度”、“转矩” 三个闭环，伺服系统一般分为三种控制方式。在使用位置控制方式时，伺服完 成所有的三个闭环的控制。在使用速度控制方式时，伺服完成速度和扭矩（电 流）两个闭环的控制。一般来讲，我们的需要位置控制的系统，既可以使用伺 服的位置控制方式，也可以使用速度控制方式，只是上位机的处理不同。另外，有人认为位置控制方式容易受到干扰。而扭矩控制方式是伺服系统只进行扭矩 的闭环控制，即电流控制，只需要发送给伺服单元一个目标扭矩值，多用在单 一的扭矩控制场合，比如在小角度裁断机中，一个电机用速度或位置控制方式，用来向前传送材料，另一个电机用作扭矩控制方式，用来形成恒定的张力。『伺服机构系统』源自servomechanism system，系指经由闭回路控 制方式达到一个机械系统位置、速度、或加速度控制的系统。一个伺 服系统的构成通常包含受控体(plant)、致动器(actuator)、控制器(controller)等几个部分，受控体系指被控制的物件，例如一格机械手 臂，或是一个机械工作平台。致动器的功能在於主要提供受控体的动 力，可能以气压、油压、或是电力驱动的方式呈现，若是采用油压驱 动方式，一般称之为油压伺服系统。目前绝大多数的伺服系统采用电 力驱动方式，致动器包含了马达与功率放大器，特别设计应用於伺服 系统的马达称之为伺服马达(servo motor)，通常内含位置回授装置，如光电编码器(optical encoder)或是解角器(resolver)，目前主要应用於 工业界的伺服马达包括直流伺服马达、永磁交流伺服马达、与感应交 流伺服马达，其中又以永磁交流伺服马达占绝大多数。控制器的功能 在於提供整个伺服系统的闭路控制，如扭矩控制、速度控制、与位置 控制等。目前一般工业用伺服驱动器(servo drive)通常包含了控制器与 功率放大器。一个传统伺服机构系统的组成如图1所示，伺服驱动器主要 包含功率放大器与伺服控制器，伺服控制器通常包含速度控 制器与扭矩控制器，马达通常提供类比式的速度回授信号，控制界面采用±10V的类比讯号，经由外回路的类比命令，可直接控制马达的转速或扭矩。采用这种伺服驱动器，通常 必须再加上一个位置控制器(position controller)，才能完成 位置控制。图2所示是一个现代的伺服机构系统架构图，其 中的伺服驱动器包含了伺服控制器与功率放大器，伺服马达 提供解析度的光电编码器回授信号。图1.一个传统伺服机构系统的组成 图2.现代伺服机构系统的组成 多轴运动控制系统 精密伺服系统多应用於多轴运动控制系统，如工业机 器人、工具机、电子零件组装系统、PCB自动差建机等等。图3所示是一个运动控制平台的方块图，工作物件的位置控 制可藉由平台的移动来达成，平台位置的侦测有两种方式，一种是藉由伺服马达本身所安装的光电编码器，由於是以 间接的方式回授工作物件的位置，再藉由闭回路控制达到 位置控制的目的，因此也称之为间接位置控制(indirect position control)。另一种方式是直接将位置感测元件安装 在平台上，如光学尺、雷射位置感测计等等，直接回授工 作物件的位置，再藉由闭回路控制达到位置控制的目的，称之为直接位置控制(direct position control)。一个多轴运动控制系统由高阶的运动控制器(motion controller)与低阶的伺服驱动器(servo drive)所组成，运动 控制器负责运动控制命令解码、各个位置控制轴彼此间的相对 运动、加减速轮廓控制等等，其主要关键在於降低整体系统运 动控制的路径误差；伺服驱动器负责伺服马达的位置控制，主 要关键在於降低伺服轴的追随误差。图5所示是一个双轴运动 控制系统的简化控制方块图，在一般的情况下x-轴与y-轴的动 态响应特性会有相当大的差异，在高速轮廓控制时(contouring control)，会造成显著的误差，因此必须设计一 个运动控制器以整体考量的观点解决此一问题。图3.双轴运动控制系统 图4.双轴运动控制系统的简化控制方块图 图5.网路控制分散式伺服系统 图6.伺服系统的整合 图7.伺服系统的阶层式控制架构 图8.伺服系统的环状多回路控制架构 图9.现代伺服系统的阶层式控制介面 图10.直流伺服驱动器的系统方块图 图11.交流伺服驱动器的系统架构图 图12.泛用型伺服驱动器的系统架构图 图13.一个典型闭回路控制系统的方块图 图14.伺服系统的环状多回路控制架构 图15.一个典型的多回路直流伺服系统控制方块图 图16.实用的工业数位伺服控制法则 图17.伺服马达驱动系统的自调控制架构 图18.数位马达控制技术的演进 图19.以DSP为核心的伺服系统解决方案 图20.DSP数位伺服驱动器的硬体电路图(TI Application Note)The Resolver �6�1 The resolver is essentially a rotating transformer �6�1 Very rugged deviceMotor FB Velocity Feedback The Position Servo Compensator Commanded Position Drive Actual Position Position Error ++Pcomp Vcomp Icomp Actual Velocity Current Command To Inner Loop Vder* Actual Current + Motor FB +Pderived Controller Drive Current Limit Velocity Command Position Feedback +Pcomp Vff + Motor FB ++ Pderived Controller Drive Velocity Command Position Feedback Velocity Feedforward Lexium 24V Fuses Contactor Choke Motor Brake Motor Connection Brake Timing Enable Input Speed Brake Output Enable Power Section Emergency StopThe Golden Rules �6�1 Command the System to Do Only What it is Capable of – If the motor and drive is incorrectly sized for the desired motion profile no amount of tuning will yield the desired results �6�1 Tune Inside Out – It is essential to tune the inner loops first.A common mistake is to have a low bandwidth, poorly tuned velocity loop then try to tune the position loop.The position loop can never be properly tuned because of the phase shift in the inner loop �6�1 Proper Grounding and Shielding – Great care must be taken in following the grounding and shielding procedures in the installation manual.If there is excessive system noise the system must be detuned(low bandwidth)so that it is not excited by high frequency noise �6�1 Robust Mechanical Design – Ensure that there is minimum flexibility in the mechanical system and that couplings are tight.Without a good mechanical design, resonances will be introduced which again force system detuning Velocity Control Architecture + +Pderived Position Feedback Proportional Plus Integral Velocity Loop Position Control Architecture +P P+I Vderivedstep change in velocity �6�1 Constant speed �6�1 Constant torque �6�1 Constant current The Current Loop �6�1 The current loop is configured automatically when the motor is selected.It is usually not necessary to modify parameters.Optimizing Velocity Loop Step Response �6�1 Proportional Gain – Higher proportional gain results in faster rise time but more overshoot and ringing.The optimum response is a small amount of overshoot with minimal ringing �6�1 Integral Gain – Higher integral gain improves immunity to disturbances but increases ringing.In a high friction system the integral gain can be increased more significantly Time Velocity The Position Loop �6�1 The integral term moves from the velocity loop to the position loop.It should normally be increased 2-3 times the value from the optimized speed loop.A higher integral gain reduces following error but increases ringing �6�1 The proportional gain may require no adjustment.A higher gain reduces following error bu increases ringing �6�1 Following error is significantly reduced by Vff which normally requires no adjustment from the default 第二部分：伺服电机的工作原理 无刷永磁电机原理图 Rotor Magnets 3 Phase Stator Windings Phase A Phase B Phase C Motor Inertia m F Force = mass x linear acceleration J T Torque = inertia x angular acceleration Step 2 Step 3 Step 4 Step 1 步进电机原理图 Servo/Stepper Comparison Feature Servo Stepper Torque/Speed Excellent Limited Efficiency High Low Position Information Yes Possible Lost Steps Ease of Use Requires Tuning Very Simple Settling Time Excellent Poor to Fair Cost Higher Lower Position Resolution High Limited Resonances Low High Velocity Ripple Excellent Poor Runaway Take Precautions Inherently Safe DC Permanent Magnet Motor-Theory of Operation N S + _ Magnetic Field Around Rotor Coil Permanent Magnet Stator Brush Commutator Rotor Coils Multiple Poles and Coils S N S N S N Feedback Devices Explain the feedback concepts of resolution, accuracy and repeatability Discuss resolvers and encoders and how they work Compare feedback options and review relative benefits Resolution Higher Resolution Lower Resolution Accuracy Higher Accuracy Lower Accuracy �6�1 Accuracy defines how close each measured position is to the actual physical position �6�1 The higher accuracy example has a tighter tolerance for the placement of each increment Repeatability High Repeatability �6�1 In the example above, the accuracy is poor but the repeatability is good Incremental, Absolute and Multiturn Position Change Actual Position Within Revolution Incremental Absolute Multiturn Actual Position Over Multiple Revolutions The Incremental Encoder Sensor 1 Sensor 2 Moving Disk Light Source Sensor 1 Sensor 2 �6�1 The encoder uses optical scanning of a fine grating in the form of a moving disc �6�1 The incremental encoder can only measure position changes �6�1 Digital pulse ouputs are typically provided which can be counted by the controller �6�1 A third sensor is often used to generate a marker pulse at a specific position within a revolution The Absolute Encoder �6�1 The absolute encoder has multiple disks which completely define position within a revolution �6�1 With mechanical gearing of the disk to another moving disk it is possible to define position over multiple revolutions �6�1 The encoder interface to the is typically Endat/Hyperface or SSI 总结 �6�1 交流伺服电机通常都是单相异步电动机，有鼠笼形转子和杯形转子两种结构 �6�1 形式。与普通电机一样，交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个 �6�1 绕组，即励磁绕组和控制绕组，两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保 �6�1 护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普 �6�1 通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构如图3-12由外定子4，杯 �6�1 形转子3和内定子5三部分组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同，�6�1 转子则由非磁性导电材料（如铜或铝）制成空心杯形状，杯子底部固定在转 �6�1 轴7上。空心杯的壁很薄（小于0.5mm），因此转动惯量很小。内定子由硅钢 �6�1 片叠压而成，固定在一个端盖1、8上，内定子上没有绕组，仅作磁路用。电 �6�1 机工作时，内、外定子都不动，只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转 �6�1 动。对于输出功率较小的交流伺服电机，常将励磁绕组和控制绕组分别安放 �6�1 在内、外定子铁心的槽内。交流伺服电机的工作原理和单相感应电动机 �6�1 无本质上的差异。但是，交流伺服电机必须具备一个性能，就是能克服交流 �6�1 伺服电机的所谓“自转”现象，即无控制信号时，它不应转动，特别是当它 �6�1 已在转动时，如果控制信号消失，它应能立即停止转动。而普通的感应电动 �6�1 机转动起来以后，如控制信号消失，往往仍在继续转动。�6�1 当电机原来处于静止状态时，如控制绕组不加控制电压，此时只有励磁绕组 �6�1 通电产生脉动磁场。可以把脉动磁场看成两个圆形旋转磁场。这两个圆形旋 �6�1 转磁场以同样的大小和转速，向相反方向旋转，所建立的正、反转旋转磁场 �6�1 分别切割笼型绕组（或杯形壁）并感应出大小相同，相位相反的电动势和电 �6�1 流（或涡流），这些电流分别与各自的磁场作用产生的力矩也大小相等、方 �6�1 向相反，合成力矩为零，伺服电机转子转不起来。一旦控制系统有偏差信 �6�1 号，控制绕组就要接受与之相对应的控制电压。在一般情况下，电机内部产 �6�1 生的磁场是椭圆形旋转磁场。一个椭圆形旋转磁场可以看成是由两个圆形旋 �6�1 转磁场合成起来的。这两个圆形旋转磁场幅值不等（与原椭圆旋转磁场转向 �6�1 相同的正转磁场大，与原转向相反的反转磁场小），但以相同的速度，向相反的方向 �6�1 旋转。它们切割转子绕组感应的电势和电流以及产生的电磁力矩也方向相反、大小不 �6�1 等（正转者大，反转者小）合成力矩不为零，所以伺服电机就朝着正转磁场的方向转 �6�1 动起来，随着信号的增强，磁场接近圆形，此时正转磁场及其力矩增大，反转磁场及 �6�1 其力矩减小，合成力矩变大，如负载力矩不变，转子的速度就增加。如果改变控制电 �6�1 压的相位，即移相180o，旋转磁场的转向相反，因而产生的合成力矩方向也相反，伺 �6�1 服电机将反转。若控制信号消失，只有励磁绕组通入电流，伺服电机产生的磁场将是 �6�1 脉动磁场，转子很快地停下来。�6�1 为使交流伺服电机具有控制信号消失，立即停止转动的功能，把它的转子电 �6�1 阻做得特别大，使它的临界转差率Sk大于1。在电机运行过程中，如果控制 �6�1 信号降为“零”，励磁电流仍然存在，气隙中产生一个脉动磁场，此脉动磁 场可 �6�1 视为正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成。图3-13画出正向及反向旋转磁场 �6�1 切割转子导体后产生的力矩一转速特性曲线1、2，以及它们的合成特性曲线 �6�1 3。图3-13b中，假设电动机原来在单一正向旋转磁场的带动下运行于A点，�6�1 此时负载力矩是。一旦控制信号消失，气隙磁场转化为脉动磁场，它可视为 �6�1 正向旋转磁场和反向旋转磁场的合成，电机即按合成特性曲线3运行。由于转 �6�1 子的惯性，运行点由A点移到B点，此时电动机产生了一个与转子原来转动方 �6�1 向相反的制动力矩。在负载力矩和制动力矩的作用下使转子迅速停止。�6�1 必须指出，普通的两相和三相异步电动机正常情况下都是在对称状态 下工作，不对称运行属于故障状态。而交流伺服电机则可以靠不同程 度的不对称运行来达到控制目的。这是交流伺服电机在运行上与普通 异步电动机的根本区别。