❶ 船舶機艙微機控制系統的功能與電路分析
目前,國內絕大多數船舶的機艙服務設備採用。大量的中間繼電器、接觸器、時間繼電器組成,實現各種控制功能,它們的共同特點是線路復雜、可靠性差、有時容易出現誤動作,特別是觸頭氧化及鐵芯與銜鐵弄臟後的吸力不足,機械運動部件運動不靈活而出現被卡燒壞線圈等故障,給維護過程帶來極大不便,甚至會影響正常營運工作,而且,這種設備體積大、重量重、價格貴。因此,國內部分先進船舶已把可編程序控制器應用於部分控制系統,大大提高運行可靠性,帶來顯著經濟效益。部分PLC的核心也是單片機,若用單片機直接開發標准船用控制系統,將進一步降低成本價格。
本文介紹的這種價格低,操作方便的新型船舶燃油鍋爐自動控制系統不使用繼電器,線路簡單、可靠性好、體積小、重量輕,且由於採用了單片機系統,可以加入性能優異的智能控制演算法,井將其所有的操作和控制過程都固化在EPROM中,因而只要更換EPROM晶元,就可以改變其功能,這一點有利於該系統在無需大幅改變其硬體結構基礎上進行更新換代。一般,船舶燃油鍋爐控制系統由四個部分組成:
1、水位控制及過低危險水位報警保護;
2、燃燒程序控制,即爐子點火啟動過程式控制制;
3、氣壓力智能控制,功能是維持爐內壓力為設定值,原系統為簡單的比例控制;
4、安全保護,包括中途熄火、壓力過高,水位過低等保護。
二、硬體設計
整個系統硬體電路由CPU及外圍晶元組成,其結構框圖如圖1所示,完成數據採集、聲光報警、輸出控制、鍵盤輸入及顯示、監控定時等功能。
1、 數據採集部分由壓力感測器、變送器、精密電阻、A/D轉換器等組成。變送器將來自壓力感測器的壓力信號轉換成(4-20)mA的電流信號通過精密電阻再將其轉換成(1-5)V的電壓信號,此信號經ADC0809送入CPU。
2、本系統CPU採用8032單片機,在此基礎上進行以下擴展:以一片16K×8位CMOS靜態EPROM27128作為程序存貯器。以一片8k×8位CMOS靜態RAM6264作為數據存貯器,附加一片DS1216多功能日歷時鍾,DS1216器件內部包含振盪電路和後備鯉電池,它的上面附帶有一個28腳插座,插入RAM6264後可以保持RAM中的數據在停電時也不丟失。以一片8155作為擴展I/O口,其中PA口作為檢測信號輸入口,PB口作為聲光報警輸出口。
3、輸出控制部分由信號輸出,信號驅動及驅動電機組成,控制信號由CPU經DAC0832數模轉換後送出,經驅動電路放大後送給驅動電機控制鍋爐風門及噴油電磁闊的開度,
進而控制鍋爐內壓力的大小。
4、鍵盤顯示部分採用專用鍵盤顯示晶元8279,該晶元具有自動對鍵盤顯示器掃描並識別鍵盤上閉合鍵號的功能,不僅可以大大節省CPU對鍵盤顯示器的操作時間,從而減輕CPU的負擔,而且顯示穩定、程序簡單,不會出現誤操作。鍵盤部分主要用於輸入智能PID演算法的一些初始值及參數,顯示器採用8位LED顯示器。
5、監控定時部分,為防止由於外界電源、電磁輻射等引起的干擾使程序偏離正常的控制流程,進入死循環,造成系統故障,本系統利用定時器及分頻器,由硬體構成Watchdog,實現監視定時器定時復位功能,如圖2所示。其原理為:設本系統程序完整運行一周期的時間是Tp,Watchdog的定時周期為Ti,Ti>Tp,在程序進行一周期後就對定時器復位清零,只要程序正常運行,定時器就不會溢出,若由於干擾等原因使系統不能在Tp時刻對定時器復位清零,定時器將在Ti時刻溢出,引發系統復位,起到監控作用。
❷ 電路分析方法有哪些
1.交流等效電路分析法。首先畫出交流等效電路,再分析電路的交流狀態,即:電路有信號輸入時,電路中各環節的電壓和電流是否按輸入信號的規律變化、是放大、振盪,還是限幅削波、整形、鑒相等;
2.直流等效電路分析法。畫出直流等效電路圖,分析電路的直流系統參數,搞清晶體管靜態工作點和偏置性質,級間耦合方式等。分析有關元器件在電路中所處狀態及起的作用。例如:三極體的工作狀態,如飽和、放大、截止區,二極體處於導通或截止等;
3.頻率特性分析法。主要看電路本身所具有的頻率是否與它所處理信號的頻譜相適應。粗略估算一下它的中心頻率,上、下限頻率和頻帶寬度等,例如:各種濾波、陷波、諧振、選頻等電路;
4.時間常數分析法。主要分析由R、L、C及二極體組成的電路、性質。時間常數是反映儲能元件上能量積累和消耗快慢的一個參數。
電子電路圖的分類:常遇到的電子電路圖有原理圖、方框圖、裝配圖和印版圖等。
01.
原理圖就是用來體現電子電路的工作原理的一種電路圖,又被叫做「電原理圖」。這種圖由於它直接體現了電子電路的結構和工作原理,所以一般用在設計、分析電路中。分析電路時,通過識別圖紙上所畫的各種電路元件符號以及它們之間的連接方式,就可以了解電路的實際工作情況
02.方框圖
方框圖是一種用方框和連線來表示電路工作原理和構成概況的電路圖。從根本上說,這也是一種原理圖。不過在這種圖紙中,除了方框和連線幾乎沒有別的符號了。
它和上面的原理圖主要的區別就在於原理圖上詳細地繪制了電路的全部的元器件和它們連接方式,而方框圖只是簡單地將電路安裝功能劃分為幾個部分,將每一個部分描繪成一個方框,在方框中加上簡單的文字說明,在方框間用連線(有時用帶箭頭的連線)說明各個方框之間的關系。
所以方框圖只能用來體現電路的大致工作原理,而原理圖除了詳細地表明電路的工作原理外,還可以用來作為採集元件、製作電路的依據。
03.裝配圖
它是為了進行電路裝配而採用的一種圖紙,圖上的符號往往是電路元件的實物的外形圖。我們只要照著圖上畫的樣子,依樣畫葫蘆地把一些電路元器件連接起來就能夠完成電路的裝配。這種電路圖一般是供初學者使用的。
裝配圖根據裝配模板的不同而各不一樣,大多數作為電子產品的場合,用的都是下面要介紹的印刷線路板,所以印板圖是裝配圖的主要形式。
04.印板圖
印板圖的全名是「印刷電路板圖」或「印刷線路板圖」,它和裝配圖其實屬於同一類的電路圖,都是供裝配實際電路使用的。
印刷電路板是在一塊絕緣板上先覆上一層金屬箔,再將電路不需要的金屬箔腐蝕掉,剩下的部分金屬箔作為電路元器件之間的連接線,然後將電路中的元器件安裝在這塊絕緣板上,利用板上剩餘的金屬箔作為元器件之間導電的連線,完成電路的連接。
由於這種電路板的一面或兩面覆的金屬是銅皮,所以印刷電路板又叫「覆銅板」。印板圖的元件分布往往和原理圖中大不一樣。
這主要是因為,在印刷電路板的設計中,主要考慮所有元件的分布和連接是否合理,要考慮元件體積、散熱、抗干擾、抗耦合等等諸多因素。綜合這些因素設計出來的印刷電路板,從外觀看很難和原理圖完全一致,而實際上卻能更好地實現電路的功能。
隨著科技發展,現在印刷線路板的製作技術已經有了很大的發展;除了單面板、雙面板外,還有多面板,已經大量運用到日常生活、工業生產、國防建設、航天事業等許多領域。
在上面介紹的四種形式的電路圖中,電原理圖是最常用也是最重要的,能夠看懂原理圖,也就基本掌握了電路的原理,繪制方框圖,設計裝配圖、印板圖這都比較容易了。
掌握了原理圖,進行電器的維修、設計,也是十分方便的。因此,關鍵是掌握原理圖。
電路圖的組成:電路圖主要由元件符號、連線、結點、注釋四大部分組成。
1.元件符號:表示實際電路中的元件,它的形狀與實際的元件不一定相似,甚至完全不一樣。但是它一般都表示出了元件的特點,而且引腳的數目都和實際元件保持一致。
2.連線:表示的是實際電路中的導線,在原理圖中雖然是一根線,但在常用的印刷電路板中往往不是線而是各種形狀的銅箔塊。就像收音機原理圖中的許多連線在印刷電路板圖中並不一定都是線形的,也可以是一定形狀的銅膜。
3.結點:表示幾個元件引腳或幾條導線之間相互的連接關系。所有和結點相連的元件引腳、導線,不論數目多少,都是導通的。
4.注釋:在電路圖中是十分重要的,電路圖中所有的文字都可以歸入注釋—類。細看以上各圖就會發現,在電路圖的各個地方都有注釋存在,它們被用來說明元件的型號、名稱等等。
若不知電路的作用,可先分析電路的輸入和輸出信號之間的關系。如信號變化規律及它們之間的關系、相位問題是同相位,或反相位。電路和組成形式,是放大電路,振盪電路,脈沖電路,還是解調電路。
電器修理、電路設計的工作人員都是要通過分析電路原理圖,了解電器的功能和工作原理,才能得心應手開展工作的。會劃分功能塊,能按照不同的功能把整機電路的元件進行分組,讓每個功能塊形成一個具體功能的元件組合,如基本放大電路,開關電路,波形變換電路等。
❸ 電路分析基礎
1、電流所經過的路徑叫做電路,通常由電源、負載和中間環節三部分組成。
2、實際電路按功能可分為電力系統的電路和電子技術的電路兩大類,其中電力系統的電路其主要功能是對發電廠發出的電能進行傳輸、分配和轉換;電子技術的電路主要功能則是對電信號進行傳遞、變換、存儲和處理。
3、實際電路元件的電特性單一而確切,理想電路元件的電特性則多元和復雜。無源二端理想電路元件包括電阻元件、電感元件和電容元件。
4、由理想電路元件構成的、與實際電路相對應的電路稱為電路模型,這類電路只適用集總參數元件構成的低、中頻電路的分析。
5、大小和方向均不隨時間變化的電壓和電流稱為穩恆直流電,大小和方向均隨時間變化的電壓和電流稱為交流電,大小和方向均隨時間按照正弦規律變化的電壓和電流被稱為正弦交流電。
6、電壓是電路中產生電流的根本原因,數值上等於電路中兩
❹ 如何分析電路:
要想設計電路,就得先學會分析電路。
分析電路圖最重要的是了解信號流程(電流走勢),即主信號的走向,或者說信號從哪裡來去向是哪裡。根據這個原理去了解到這張原理圖的功能是什麼。
再把原理圖細分成若幹部分,仔細了解每一單元的功能,你就會對整個功能有個大體了解。當然首先你應對單元功能電路有比較多地了解,然後去是整機的工作流程。
「化整為零、還原系統」:現代高科技電子產品,大都由若干基本模塊(單元)組成,而每個模塊一般由一塊電路板實現(較大模塊可以再分成小的模塊,直到可由一塊電路板實現),每個電路板電路一般可以細劃出若干個基礎電子學課程(模擬電子技術或數字電子技術)中大家比較熟悉的基本電路。因此,所謂的「化整為零」,就是指將整機電路細分成上述基本電路的過程;而「還原系統」就是一個相反的過程,即按「某個線索」由基本電路逐漸拼接形成基本模塊直到整機原理電路,也就是說最終要形成整機的概念。「化整為零」是手段,「還原系統」才是真正的目的。
對於單元電路,是指某一級控制器電路,或某一級放大器電路,或某一個振盪器電路、變頻器電路等,它是能夠完成某一電路功能的最小電路單位。從廣義角度上講,一個集成電路的應用電路也是一個單元電路。
單元電路圖是學習整機電子電路工作原理過程中,首先遇到具有完整功能的電路圖
單元電路圖具有下列一些功能:
①單元電路圖主要用來講述電路的工作原理。
②它能夠完整地表達某一級電路的結構和工作原理,有時還全部標出電路中各元器件的參數,如標稱阻值、標稱容量和三極體型號等。
③它對深入理解電路的工作原理和記憶電路的結構、組成很有幫助。
單元電路圖具有下列一些特點:
① 單元電路圖主要是為了分析某個單元電路工作原理的方便而單獨將這部分電路畫出的電路,所以在圖中已省去了與該單元電路無關的其他元器件和有關的連線、符號,這樣單元電路圖就顯得比較簡潔、清楚,識圖時沒有其他電路的干擾。單元電路圖中對電源、輸入端和輸出端已經加以簡化
②單元電路圖採用習慣畫法,一看就明白,例如元器件採用習慣畫法,各元器件之間採用最短的連線,而在實際的整機電路圖中,由於受電路中其他單元電路中元器件的制約,有關元器件畫得比較亂,有的在畫法上不是常見的畫法,有的個別元器件畫得與該單元電路相距較遠,這樣電路中的連線很長且彎彎曲曲,造成識圖和電路工作原理理解的不便。
③單元電路圖只出現在講解電路工作原理的書刊中,實用電路圖中是不出現的。對單元電路的學習是學好電子電路工作原理的關鍵。只有掌握了單元電路的工作原理,才能去分析整機電路。
單元電路圖識圖方法
(1)有源電路識圖方法
所謂有源電路就是需要直流電壓才能工作的電路,例如放大器電路。對有源電路的識圖首先分析直流電壓供給電路,此時將電路圖中的所有電容器看成開路(因為電容器具有隔直特性),將所有電感器看成短路(電感器具體通直的特性)。直流電路的識圖方向一般是先從右向左,再從上向下。
(2)信號傳輸過程分析
信號傳輸過程分析就是信號在該單元電路中如何從輸入端傳輸到輸出端,信號在這一傳輸過程中受到了怎樣的處理(如放大、衰減、控制等)。信號傳輸的識圖方向一般是從左向右進行。
(3)元器件作用分析
元器件作用分析就是電路中各元器件起什麼作用,主要從直流和交流兩個角度去分析。
(4)電路故障分析
電路故障分析就是當電路中元器件出現開路、短路、性能變劣後,對整個電路工作會造成什麼樣的不良影響,使輸出信號出現什麼故障現象(如沒有輸出信號、輸出信號小、信號失真、出現雜訊等)。在搞懂電路工作原理之後,元器件的故障分析才會變得比較簡單。
整機電路中的各種功能單元電路繁多,許多單元電路的工作原理十分復雜,若在整機電路中直接進行分析就顯得比較困難,通過單元電路圖分析之後再去分析整機電路就顯得比較簡單,所以單元電路圖的識圖也是為整機電路分析服務的。
❺ 汽車安全氣囊系統的電路分析 請大神分析一下這個電路,謝謝!
技術
技術資料
中央安全氣囊感測器總成(SRS ECU電腦)的識別
出處:LIJUNJIE882008-11-18
汽車SRS安全氣囊系統中的控制核心部件是中央安全氣囊感測器總成,又稱為SRS ECU電腦。SRS ECU電腦用於接收前氣囊碰撞感測器輸人的信號,判斷是否需要引爆氣囊充氣,並對SRS系統具有故障診斷功能。SRS ECU由中央安全氣囊感測器、點火控制驅動電路、安全感測器、備用電源、診斷電路、記憶電路和安全電路組成。中央安全氣囊感測器用一個電阻式加速度感測器製成,用於檢測車輛的減速度。當車輛發生碰撞時,感測器懸臂受減速力作用產生彎矩並轉變成電信號,若電壓信號超過規定值,就會接通引爆電路,它的工作原理如圖1所示。
安全感測器為水銀開關式,它是以水銀為導體的開關,用於檢測車輛的減速器。當減速度超過規定值時, 水銀在慣性力的作用下使觸點接合、安全感測器閉合。
各用電源由電容器和一個直流轉換器組成。當車輛發生碰撞而使汽車電源損壞時,將由電容器繼續供電。 直流轉換器對電容充電,起增壓作用。
診斷電路用於診斷有可能造成無法引爆氣囊或意外引爆氣囊的故障。當系統發生故障,儀表盤上的SRS警 告燈點亮,並以代碼的形式把故障存儲在記憶電路中。維修時可以讀取故障碼。如果診斷電路發現故障有可 能導致意外引爆氣囊9這時診斷電路將向安全電路輸出信號,在故障排除之前,禁止觸發氣囊。
圖2為雷克薩斯LS400轎車中央安全氣囊感測器總成的安裝位置,圖3為雷克薩斯LS400轎車中央安全氣囊傳 感器總成(SRS ECU電腦)系統電路圖。
圖4為它的SRS ECU電腦連接器端子圖,表為SRS ECU電腦連接器端子名稱。
圖2 雷克薩斯轎車中央安全氣囊感測器總成等部件的安裝位置
圖3 雷克薩斯LS400轎車SRS ECU電腦系統電路圖
圖4 雷克薩斯LS400轎車SRS ECU電腦連接器端子圖
表 雷克薩斯LS400轎車SRS EOU連接器端子名稱
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來源:ks99
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