導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇電磁輻射測(cè)量方法，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關(guān)鍵詞]家用電器；電磁輻射；預(yù)防措施

中圖分類(lèi)號(hào)：F426.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）15-0022-01

前言：家用電器種類(lèi)較多，對(duì)于不同家用電器輻射的研究不僅可以使人們更好地認(rèn)識(shí)和了解電磁輻射的產(chǎn)生，然后針對(duì)性地采取防護(hù)措施。為了更詳細(xì)地研究家用電器輻射的產(chǎn)生，本文通過(guò)對(duì)于一些家用電器電磁輻射的實(shí)際測(cè)量，根據(jù)各類(lèi)家用電器的不同輻射程度以及強(qiáng)度給出一些指導(dǎo)性的防護(hù)措施，盡可能減少電磁輻射對(duì)于人體健康的危害。

1.家用電器的電磁輻射的基本知識(shí)

1.1 電磁輻射的產(chǎn)生途徑以及來(lái)源

通過(guò)對(duì)各類(lèi)家用電器電磁輻射的實(shí)際測(cè)量之后，我們可以發(fā)現(xiàn)不管是體積較大的冰箱還是手機(jī)、收音機(jī)類(lèi)的小型電氣設(shè)備，其都會(huì)或多或少地產(chǎn)生電磁輻射。這些電磁輻射可以分為電離式輻射和非電離式輻射，由于其質(zhì)量、體積以及能量的不同，這些電磁輻射對(duì)于人體的影響又有所不同。一般來(lái)說(shuō)，家用電器輻射的主要來(lái)源有電視機(jī)、手機(jī)或移動(dòng)電話、微波爐以及電腦等等。其中，電視機(jī)電磁輻射主要來(lái)自于其電子顯像管，電視機(jī)在形成圖像時(shí)，電子顯像管需要產(chǎn)生能量較高的電子束，在實(shí)際掃描過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生X射線以及其他電磁波，雖然這類(lèi)輻射的數(shù)量較小，但是其對(duì)于人體眼球的危害還是存在的。電磁爐作為人們?nèi)粘Ｊ褂玫碾姎庠O(shè)備，其主要是通過(guò)電磁感應(yīng)從而產(chǎn)生渦流，致使鍋底變熱而工作的。在日常生活中，由于電磁爐功率較大，所以其產(chǎn)生的電磁輻射也會(huì)隨之增加，如果在不采取任何保護(hù)措施情況下，一旦照射劑量大到一定值之后，人體就會(huì)產(chǎn)生熱量，這對(duì)人體也會(huì)間接產(chǎn)生危害。

1.2 電磁輻射對(duì)人體產(chǎn)生的危害

不管是體積較小的家用電器還會(huì)大型家用電器，人體與其之間的距離直接決定了電磁輻射對(duì)人體危害的程度。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)人體與家用電器之間的距離越短，人體受到電磁輻射的危害更多，通過(guò)數(shù)據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人體長(zhǎng)期處于電磁輻射較為嚴(yán)重的區(qū)域，自身生物組織就會(huì)產(chǎn)生電解質(zhì)的振動(dòng)，間接產(chǎn)生渦流導(dǎo)致自身組織的產(chǎn)熱，體溫就會(huì)有所上升，組織器官由于溫度的上升就會(huì)產(chǎn)生一些不良反應(yīng)，長(zhǎng)期處于電磁輻射區(qū)域的人體在各個(gè)系統(tǒng)的調(diào)解與恢復(fù)方面都會(huì)存在一定的問(wèn)題。具體表現(xiàn)為神經(jīng)系統(tǒng)上的精神不集中、頭暈頭痛等，免疫系統(tǒng)上就會(huì)出現(xiàn)免疫能力降低，對(duì)于疾病的防范程度有所降低，生殖系統(tǒng)上會(huì)出現(xiàn)生殖細(xì)胞不活躍等等問(wèn)題。電磁輻射對(duì)人體危害較為明顯，只有通過(guò)必要的防護(hù)措施才能較好地保護(hù)人體，所以我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)電磁輻射的基本知識(shí)，做好防護(hù)措施以減少由于電磁輻射對(duì)于人體產(chǎn)生的危害。一般電磁波分為兩個(gè)等級(jí)，射頻電磁波的頻率一般為30 MHz～3000 MHz，在這個(gè)范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)限值為400 mw/cm2。常見(jiàn)家用電器電磁射頻一般在30 MHz一下，其屬于低頻輻射。實(shí)際測(cè)量表明， 正在使用的電磁爐正前方 0.1m 處磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)8.70μT，即使遠(yuǎn)離到0.3m以外， 也有1.00μT 。

1.3 電磁輻射對(duì)于人體的作用原理

電磁輻射作用人體的主要方式有兩種，其中包括熱效應(yīng)以及非熱效應(yīng)作用方式。人體細(xì)胞的原子和分子從微觀角度來(lái)看，其既是電介質(zhì)，同時(shí)也是磁介質(zhì)。

根據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電介質(zhì)處于在電場(chǎng)中就會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，而磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中又會(huì)產(chǎn)生磁化現(xiàn)象，所以當(dāng)人體長(zhǎng)期處于電磁輻射中，人體細(xì)胞中的分子與原子就會(huì)反復(fù)極化和磁化，而極化和磁化又會(huì)導(dǎo)致人體細(xì)胞分子間的摩擦，所以就會(huì)導(dǎo)致熱能的產(chǎn)生。同時(shí)當(dāng)電介質(zhì)長(zhǎng)期處于電場(chǎng)中時(shí)，人體局部就會(huì)產(chǎn)生渦流現(xiàn)象，這就會(huì)導(dǎo)致人體發(fā)熱。非熱效應(yīng)主要是電磁輻射對(duì)于人體系統(tǒng)的破壞和損傷，當(dāng)人體長(zhǎng)期處于電磁輻射中，細(xì)胞活躍程度就會(huì)有所降低，人體就會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似于頭暈、頭痛、記憶力下降等等問(wèn)題。

2.電磁輻射預(yù)防措施的研究

2.1 針對(duì)家用電器的預(yù)防措施

各類(lèi)家用電器電磁輻射的源頭和輻射方式具有不同的特點(diǎn)，電視機(jī)產(chǎn)生電磁輻射的主要來(lái)源是其顯像管，通過(guò)電子束的投射就會(huì)間接產(chǎn)生X射線，微波爐輻射方式主要是通過(guò)微波輻射的方式。針對(duì)家用電器電磁輻射的研究要從源頭著手，所以我們要對(duì)于家用電器輻射進(jìn)行妥善處理，及時(shí)采取預(yù)防措施。電視機(jī)、電冰箱以及空調(diào)等家用電器由于其與人們的生活密切相關(guān)，所以其輻射量的大小直接決定了其對(duì)于人體的危害，生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)家用電器時(shí)要嚴(yán)格控制電磁輻射量，電器的輻射程度要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制定。針對(duì)家用電器電磁輻射的預(yù)防不僅僅包含電器的設(shè)計(jì)階段，在具體使用時(shí)，使用者也要采取相應(yīng)的預(yù)防措施，例如在家用電器的放置地點(diǎn)要合理挑選，選購(gòu)者在選擇時(shí)一定要選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的家用電器。一般來(lái)說(shuō)，家用電器不能扎堆放置，要保持一定的距離，當(dāng)然，電器種類(lèi)的不同，其電磁輻射量也會(huì)產(chǎn)生一定的出入。超標(biāo)的、扎堆放置的家用電器對(duì)于人體會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，當(dāng)然，消費(fèi)者在購(gòu)置家用電器之后，一定要仔細(xì)瀏覽電器使用說(shuō)明書(shū)，詳細(xì)了解此電器電磁輻射對(duì)于人體的危害以及防護(hù)措施。例如在使用微波爐時(shí)，其主要輻射來(lái)源于爐門(mén)的電磁輻射外泄，所以在具體使用時(shí)，使用者一定要保持微波爐的門(mén)縫的衛(wèi)生以及安全，當(dāng)微波爐長(zhǎng)期不使用時(shí)，一定要關(guān)閉電源，減少因?yàn)榇龣C(jī)而產(chǎn)生不必要的電磁輻射。

2.2 家用電器使用者的預(yù)防措施研究

家用電器由于與使用者長(zhǎng)期處于一個(gè)環(huán)境，所以針對(duì)家用電器使用者對(duì)于電磁輻射的預(yù)防具有非常重要的意義。家用電器使用者在使用家用電器時(shí)一定要嚴(yán)格按照家用電器的使用手冊(cè)操作，同時(shí)避免長(zhǎng)時(shí)間地與家用電器進(jìn)行接觸，例如在使用電腦或電視時(shí)，人體一定要與其保持適當(dāng)?shù)木嚯x，在使用時(shí)間上也要進(jìn)行嚴(yán)格地控制，一般來(lái)說(shuō)時(shí)間最好在1個(gè)小時(shí)之內(nèi)比較好，在長(zhǎng)時(shí)間地學(xué)習(xí)與工作之后，使用者一定要進(jìn)行休息。在衛(wèi)生方面，使用者在使用家用電器時(shí)由于各類(lèi)熒光屏的照射可能會(huì)出現(xiàn)皮膚方面的問(wèn)題，同時(shí)熒光屏也會(huì)產(chǎn)生大量的靜電，所以在人體表面就會(huì)出現(xiàn)大量的灰塵，因此，家用電器使用者要及時(shí)洗臉洗手，保持個(gè)人的衛(wèi)生。在家用電器長(zhǎng)期處于不使用的狀態(tài)時(shí)，家用電器一定要及時(shí)關(guān)閉，不能一直使其保持待機(jī)狀態(tài)，較弱的磁場(chǎng)有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生輻射的積累。當(dāng)然，家用電器使用者的健康一定要從自身做起，使用者要合理飲食，保持健康的生活方式，這樣在免疫方面才能具有一定的能力。

2.3 掌握電磁輻射的測(cè)量方法

為了進(jìn)一步地使家用電器使用者掌握電磁輻射的相關(guān)知識(shí)，在家用電器實(shí)際使用中，使用者也要能掌握一定的電磁輻射的測(cè)量方法。家用電器一般包括電視、電冰箱、空調(diào)等，其特殊性又決定了其對(duì)于人體的危害很難察覺(jué)，所以掌握并了解電磁輻射的測(cè)量方法對(duì)于使用的健康保護(hù)具有非常重要的意義。電磁波一般分為兩種，其中包括射頻電磁波以及工頻電磁波，而射頻電磁波的頻率主要在30 MHz一3000 MHz，家用電器的輻射頻率一般在在30 MHz以下，其屬于低頻輻射。在實(shí)際電磁輻射的測(cè)量方法上，我們一般分為3類(lèi)，其中有TC-1160，LZT-1120和NBM-550。不同的測(cè)量方法對(duì)于電磁輻射的測(cè)量值又會(huì)產(chǎn)生一定的出入，所以正確的測(cè)量又具有非常重要的影響。

3.總結(jié)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，家用電器逐漸稱(chēng)為現(xiàn)代人們的必要生活工具，由于家用電器其本身的電磁輻射的影響，其對(duì)于人體的危害具有非常重要的研究?jī)r(jià)值。因此，家用電器使用者必須嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)使用電器，做好自我保護(hù)最減少電磁輻射對(duì)于人體的危害。

參考文獻(xiàn)

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【關(guān)鍵詞】家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀;設(shè)計(jì);通信協(xié)議;控制軟件

20世紀(jì)以來(lái)，人類(lèi)最偉大的科技成果和技術(shù)進(jìn)步，當(dāng)屬信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展?，F(xiàn)代電子工業(yè)、電信產(chǎn)業(yè)的訊猛發(fā)展及電器產(chǎn)品的普及，不僅給人類(lèi)帶來(lái)快速、有效地獲取信息和交流信息的新技術(shù)、新手段，同時(shí)也使人們能獲得廉價(jià)和便利的信息服務(wù)。伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電磁技術(shù)已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)行業(yè)、各個(gè)部門(mén)，甚至走入了千家萬(wàn)戶(hù)。然而，電子產(chǎn)品及相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用不僅給人類(lèi)創(chuàng)造了巨大的物質(zhì)文明，同時(shí)也把人們帶近一個(gè)充滿(mǎn)人造電磁輻射的環(huán)境。這就好比太陽(yáng)和紫外線總是形影相隨一樣，人類(lèi)要享受到陽(yáng)光普照，就不可避免的要遭受紫外線的輻射。而電磁輻射是一種看不見(jiàn)、摸不著、難以感知的“隱形污染”。各國(guó)科學(xué)家通過(guò)長(zhǎng)期的研究，逐漸取得了一個(gè)共識(shí)，他們認(rèn)為：當(dāng)電子輻射在一定的空間區(qū)域內(nèi)，其強(qiáng)度達(dá)到一定的強(qiáng)度限值以后，對(duì)人身健康或動(dòng)物的生存安全等，都會(huì)產(chǎn)生不良的影響，同時(shí)也對(duì)電子儀器、設(shè)備，包括通信設(shè)備的安全運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)面影響。EMF（Electromagnetic Field，電磁場(chǎng)）目前已經(jīng)是人們公認(rèn)的、最為普遍的環(huán)境影響因素之一，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)科技發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，人們都越來(lái)越關(guān)心電磁場(chǎng)可能導(dǎo)致的各種危及健康的負(fù)面效應(yīng)。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀述評(píng)

人們認(rèn)識(shí)到電磁波對(duì)人類(lèi)的傷害，最早可追溯到上個(gè)世紀(jì)30年代。當(dāng)時(shí)眾多高頻加熱工人出現(xiàn)乏力等癥狀。二戰(zhàn)期間，雷達(dá)被廣泛使用，這使不少人受到微波的照射，戰(zhàn)后還有一些媒體報(bào)道了第一例微波白內(nèi)障的病例。但是在那個(gè)時(shí)代里，人們更為關(guān)注的是電離輻射，顯然這些報(bào)道在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起人們足夠的重視。人類(lèi)有組織的開(kāi)展相關(guān)科研活動(dòng)，始于20世紀(jì)50年代。1954年，美國(guó)調(diào)集各方專(zhuān)家開(kāi)始了協(xié)作研究，他們實(shí)施了耗資巨大的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)采用的輻射強(qiáng)度大于100M/CM?。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的觀察和計(jì)算，專(zhuān)家們一致認(rèn)為10M/CM?是安全“上限”。事實(shí)上，前蘇聯(lián)早在1953年就開(kāi)始了專(zhuān)門(mén)的研究。與美國(guó)截然不同，他們除了實(shí)驗(yàn)室工作外，還進(jìn)行了大量的深入生存一線的流行病學(xué)調(diào)查。而我國(guó)進(jìn)行有組織的專(zhuān)門(mén)研究，是從1963年正式開(kāi)始的。由于對(duì)電磁輻射所造成的健康危害的理解有所不同，不同的國(guó)家所制定的電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)有很大的差異。其中俄羅斯、意大利、中國(guó)、比利時(shí)等國(guó)家在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，充分考慮了電磁輻射對(duì)人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，標(biāo)準(zhǔn)限值比較嚴(yán)厲;而美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)等國(guó)在制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則采用了國(guó)際非電離協(xié)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有考慮到電磁輻射對(duì)人體神經(jīng)效應(yīng)方面的影響，而只是考慮了已有明確研究結(jié)果的熱效應(yīng)，標(biāo)準(zhǔn)限值相對(duì)較為寬松，然而迄今看來(lái)，將來(lái)仍然有進(jìn)一步提高標(biāo)準(zhǔn)限值的可能。

近二十年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展，人們對(duì)家用電器的需求量日益增加。各種家用電器、電子設(shè)備和設(shè)施日益廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活和工作中。隨之而來(lái)的是，電磁輻射污染問(wèn)題也日益嚴(yán)重。據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局的環(huán)境電磁輻射污染調(diào)查顯示，我國(guó)目前環(huán)境中人為電磁輻射不斷增加的主要原因是：（1）各種、家用電器的日益增多，功率的增大;（2）工業(yè)、科研、醫(yī)療應(yīng)用中高頻用電設(shè)備的增加;（3）電力部門(mén)高壓輸電線路的發(fā)展;（4）交通運(yùn)輸工具及設(shè)備的飛速增長(zhǎng)，包括私家車(chē)的普及應(yīng)用。

還有一個(gè)不容忽視的方面，就是目前我國(guó)移動(dòng)通信設(shè)備的發(fā)展突飛猛進(jìn)。據(jù)有關(guān)媒體透露，全世界家用移動(dòng)電話用戶(hù)是數(shù)十億，中國(guó)占其中五分之一。電子科技為我們的生活、工作帶來(lái)了巨大方便，但同時(shí)帶來(lái)的磁輻射也對(duì)人體健康造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響，這越來(lái)越受到人們的廣泛關(guān)注。在早期的電磁功率測(cè)量中提出了各種方法，比較傳統(tǒng)的，如小功率二極管檢波法、熱點(diǎn)偶發(fā)等，大功率的有誰(shuí)熱熔記。在早期的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中，經(jīng)常在電磁輻射測(cè)量中采用的，是上海無(wú)線電廠、宿遷無(wú)線電廠及深圳深望的RCQ-1A、ML-91與SRM-3000等，這些產(chǎn)品大多存在體積笨重、智能性差和測(cè)量精度低的缺點(diǎn)，特別是測(cè)量頻段范圍不能符合技術(shù)要求。國(guó)外的產(chǎn)品則主要有德國(guó)的YMR-300與意大利的PMM8053等產(chǎn)品，性能良好但其價(jià)格較為昂貴。為了適應(yīng)我國(guó)人民日益增長(zhǎng)的物質(zhì)文明和精神文明的現(xiàn)實(shí)需要，今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，深入開(kāi)展電磁輻射監(jiān)測(cè)的單位和機(jī)構(gòu)必將日益增多，可由此預(yù)測(cè)出，未來(lái)對(duì)檢測(cè)儀器的需求量勢(shì)必很大。積極研制開(kāi)發(fā)高質(zhì)量且廉價(jià)耐用的儀器、尤其是自動(dòng)檢測(cè)儀，可以幫助人們針對(duì)電磁環(huán)境的負(fù)面影響采取一定的防護(hù)措施，因而對(duì)于家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、家用電場(chǎng)電磁輻射防護(hù)與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

為了避免或盡量減少電磁輻射對(duì)人類(lèi)健康的負(fù)面影響，乃至起到防護(hù)和衛(wèi)生安全的作用，我國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局、衛(wèi)生部、信息產(chǎn)業(yè)部和國(guó)防科工委分別頒布實(shí)施了多項(xiàng)國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量、防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電磁輻射防護(hù)和衛(wèi)生安全分別提出了標(biāo)準(zhǔn)限值要求，對(duì)人身健康和安全、環(huán)境衛(wèi)生以及通信設(shè)備的安全等方面，在一定時(shí)期確實(shí)起到了非常重要的作用。具體到家用電場(chǎng)電磁輻射防護(hù)與測(cè)量，我國(guó)現(xiàn)有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：一是國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的國(guó)標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”，二是衛(wèi)生部的國(guó)標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定。防護(hù)限值的適用頻率范圍為100KHZ-300GHZ，規(guī)定中的防護(hù)限值是可接受防護(hù)水平的上限值，并包括各種可能的電磁輻射污染的總量值。“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”又分為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為安全區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住、工作、生活的一切入群，均不會(huì)受到任何有害影響的區(qū)域：二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為中間區(qū)，指在該環(huán)境電磁波強(qiáng)度下長(zhǎng)期居住、工作、生活的一切入群可能引起潛在性不良反應(yīng)的區(qū)域。超過(guò)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的地區(qū)可作為綠化帶或種植農(nóng)作物等。

為了切實(shí)保護(hù)人們的健康，同時(shí)促進(jìn)廣播、通信等事業(yè)的發(fā)展，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局在已有的電磁輻射防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，組織有關(guān)部門(mén)成立了電磁輻射暴露限值國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制定聯(lián)合工作組，負(fù)責(zé)制定了《電磁輻射暴露限值和測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》。該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了頻率范圍為0Hz|≤F≤300GHz的電磁輻射為暴露限值。

三、本測(cè)試儀的主要功能和技術(shù)指標(biāo)

本文根據(jù)家用環(huán)境電場(chǎng)測(cè)試儀的技術(shù)要求，參照國(guó)家環(huán)境保護(hù)局的國(guó)標(biāo)“電磁輻射保護(hù)規(guī)定”、衛(wèi)生部的國(guó)標(biāo)“環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”電磁輻射防護(hù)規(guī)定，以及《電磁輻射暴露限值和測(cè)量方法國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿）》，經(jīng)由實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試的技術(shù)方案。本設(shè)計(jì)所推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀利用寬帶電場(chǎng)強(qiáng)度的檢測(cè)技術(shù)，采用具有世界先進(jìn)水平的電場(chǎng)測(cè)量探頭，通過(guò)采樣數(shù)據(jù)的濾波和智能處理，準(zhǔn)確給出測(cè)量位置的綜合家用電場(chǎng)強(qiáng)度，并通過(guò)智能分析給出測(cè)量環(huán)境是否超出電場(chǎng)環(huán)境安全極限的狀態(tài)指示。經(jīng)由測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證，本設(shè)計(jì)方案現(xiàn)實(shí)可行。

（一）總體設(shè)計(jì)及工作原理

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀，主要由傳感器、濾波網(wǎng)絡(luò)、放大部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換、鍵盤(pán)控制、單片機(jī)控制單位，顯示和報(bào)警部分等組成，整個(gè)系統(tǒng)采用9V電池供電，由傳感器探頭檢測(cè)到的電磁信號(hào)通過(guò)濾波網(wǎng)絡(luò)送至放大電路，通過(guò)濾波、放大后的信號(hào)進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送到單片機(jī)中進(jìn)行處理;在程序設(shè)計(jì)中，對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得出電磁輻射功率密度的大小，將其在液晶模塊上顯示出來(lái)，并具有峰值顯示功能。同時(shí)，對(duì)超過(guò)限定值的，則會(huì)給與警告提醒。

值得注意的是，傳感器探頭的優(yōu)劣對(duì)家用電器的電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)的接收性能會(huì)有很大影響，而傳感器探頭的性能和質(zhì)量取決于探頭的電氣參數(shù)。本測(cè)量?jī)x采用PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固探頭，頻率很寬，增益在使用電器時(shí)基本不變，可靠性程度較高，能夠滿(mǎn)足測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)要求。對(duì)傳感器探頭所得的信號(hào)進(jìn)行濾波，去除高頻成分，可以采用有源低通濾波。由于探頭感應(yīng)的信號(hào)比較微弱，需要經(jīng)過(guò)低噪放大器將信號(hào)進(jìn)行放大，而且需要低噪放大器輸入端和電場(chǎng)探頭的阻抗匹配，以便獲得最佳的信號(hào)能量傳遞效果。

測(cè)試儀的好壞除了與硬件部分的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，軟件的設(shè)計(jì)也是至關(guān)重要的。有鑒于此，選用適當(dāng)?shù)能浖O(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和方法，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)都起著關(guān)鍵性的作用。該方案將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊，并在家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程。本測(cè)試儀的軟件部分，不僅對(duì)實(shí)用性有一定程序的要求，而且要對(duì)系統(tǒng)資源進(jìn)行恰當(dāng)?shù)墓芾砗驼{(diào)度。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中心必須重視問(wèn)題定義、軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟件編制、軟件調(diào)試與測(cè)試等過(guò)程。因此，系統(tǒng)采用模塊化和結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，自頂向下逐步求精，達(dá)到提高設(shè)計(jì)與調(diào)試效率的目的，同時(shí)使用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理方法，通過(guò)設(shè)計(jì)高質(zhì)量軟件來(lái)提高系統(tǒng)軟件的實(shí)時(shí)性和并行性，盡量?jī)?yōu)化軟件系統(tǒng)。

（二）本測(cè)量?jī)x的系統(tǒng)功能分析

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀，其系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件兩大部分。在家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀系統(tǒng)硬件和軟件同時(shí)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，筆者對(duì)本設(shè)計(jì)推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀進(jìn)行了功能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果多次表明，本設(shè)計(jì)推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀性能穩(wěn)定，能夠?qū)崿F(xiàn)電磁輻射的準(zhǔn)確測(cè)量、上下位機(jī)通信，安全可靠，符合設(shè)計(jì)要素，并且有便攜、多功能、擴(kuò)展功能良好等特點(diǎn)，具有很好的使用價(jià)值，能夠準(zhǔn)確無(wú)誤的測(cè)試家用電場(chǎng)強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)經(jīng)由實(shí)驗(yàn)推出家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀，經(jīng)驗(yàn)證可以實(shí)現(xiàn)以下功能：

（1）可進(jìn)行三向電場(chǎng)綜合數(shù)，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)可進(jìn)行定時(shí)處理和即時(shí)顯示數(shù)據(jù)。

（2）可實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的保持，并實(shí)現(xiàn)保持?jǐn)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、顯示，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)平均、最大值提取等處理運(yùn)算。

（3）可于上位機(jī)進(jìn)行通信，可通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的標(biāo)校;上位機(jī)控制與標(biāo)校軟件人機(jī)界面友好;上位機(jī)具有對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行檢測(cè)的功能。

（4）全部操作過(guò)程顯示界面中文標(biāo)示。

（5）適時(shí)顯示必要的數(shù)據(jù)格式。

（6）測(cè)試數(shù)據(jù)可記憶存儲(chǔ)1440個(gè)數(shù)據(jù)。

（7）在環(huán)境電場(chǎng)大于200V/M時(shí)，可以自動(dòng)保護(hù)，并有過(guò)載顯示;在環(huán)境電場(chǎng)低于200v/M時(shí)，可以自動(dòng)恢復(fù)測(cè)量。

（8）具有報(bào)警門(mén)限設(shè)置，調(diào)整間隔0.1V/M，開(kāi)機(jī)后自動(dòng)設(shè)定報(bào)警門(mén)限默認(rèn)值為10.6V/M警告要求;測(cè)量電場(chǎng)數(shù)值等于或大于設(shè)置的報(bào)警門(mén)限值時(shí)，以燈光和顯示提示形式發(fā)出警告。

四、結(jié)論

本文所提出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀設(shè)計(jì)方案，將硬件劃分為探頭和主機(jī)兩大模塊。探頭模塊采用意大利PMM公司的微帶設(shè)計(jì)的加固型探頭的測(cè)量數(shù)據(jù)接收，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理運(yùn)算、存儲(chǔ)、顯示、功能按鍵處理、過(guò)線聲光報(bào)警、上下位機(jī)通信等功能。以上詳細(xì)討論了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，介紹了主機(jī)模塊的硬件電路，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。并在家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出了系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計(jì)思想及詳細(xì)設(shè)計(jì)過(guò)程。系統(tǒng)軟件包括下位機(jī)軟件和上位機(jī)軟件。下位機(jī)軟件即為場(chǎng)強(qiáng)儀主機(jī)控制軟件，主要實(shí)現(xiàn)主機(jī)控制功能。具體設(shè)計(jì)了中斷處理、EEPROM讀寫(xiě)、液晶顯示、鍵盤(pán)控制和溫度測(cè)量等控制軟件。上位機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)（上位機(jī)）和場(chǎng)強(qiáng)儀主機(jī)（下位機(jī)）的通信，通過(guò)上位機(jī)控制下位機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試儀主機(jī)參數(shù)設(shè)置、校準(zhǔn)設(shè)置、數(shù)據(jù)讀取和存儲(chǔ)等功能。文中還設(shè)計(jì)了合理的人機(jī)界面、相應(yīng)的通信協(xié)議和功能管理軟件。

本設(shè)計(jì)方案所推出的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x，可以對(duì)電磁輻射進(jìn)行測(cè)量，利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集的信號(hào)進(jìn)行處理和控制。而且具有體積小、重量輕、使用方便測(cè)量速度快等優(yōu)勢(shì)?？傊?，這是一款具有較高實(shí)用價(jià)值的家用電場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)量?jī)x。

參考文獻(xiàn)

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篇3

那么，GPS導(dǎo)航儀的輻射到底有多大？是否會(huì)對(duì)人體造成危害呢？

5月2日，央視二套《經(jīng)濟(jì)半小時(shí)》以“危險(xiǎn)的GPS”為題，對(duì)上黑名單的企業(yè)進(jìn)行了追蹤調(diào)查。其中涉及GPS導(dǎo)航儀的輻射問(wèn)題，一位汽車(chē)消費(fèi)維權(quán)專(zhuān)家稱(chēng)，“GPS輻射跟手機(jī)輻射基本上差不多，也屬于電子輻射的一種。過(guò)量輻射會(huì)導(dǎo)致頭疼、頭暈，睡不著覺(jué)，失眠，甚至如果對(duì)婦女可能還有生育的問(wèn)題等等?！?/p>

報(bào)道還援引“世界衛(wèi)生組織最新調(diào)查”稱(chēng)，電磁輻射是心血管疾病、糖尿病、癌突變的主要誘因，會(huì)對(duì)人體生殖系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)造成直接傷害，同時(shí)也是造成孕婦流產(chǎn)、不孕、畸胎等病變的誘發(fā)因素，此外，過(guò)量的電磁輻射將直接影響兒童組織發(fā)育、骨骼發(fā)育，并導(dǎo)致視力下降

GPS導(dǎo)航儀的輻射真這么厲害嗎？對(duì)此，記者采訪了多位專(zhuān)家，他們均表示，這是媒體和公眾對(duì)質(zhì)檢總局報(bào)告的誤讀。

達(dá)爾問(wèn)環(huán)境檢測(cè)負(fù)責(zé)人赫曉霞博士表示，國(guó)家質(zhì)檢總局的抽查，主要是檢測(cè)GPS導(dǎo)航儀的輻射會(huì)不會(huì)干擾其它電子設(shè)備的信號(hào)，而并不是對(duì)人體健康產(chǎn)生影響的指標(biāo)。因此，被檢測(cè)的GPS導(dǎo)航儀如果輻射超標(biāo)，只能說(shuō)明該產(chǎn)品對(duì)其它電子設(shè)備的干擾大，而不能說(shuō)明對(duì)乘車(chē)的人有影響。

專(zhuān)門(mén)從事電磁輻射檢測(cè)的森馥科技公司工程師朱琨也告訴記者，抽查依據(jù)的是《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾限值和測(cè)量方法》（GB 9254-2008）、《汽車(chē)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)通用規(guī)范》（GB/T 19392-2003），其中有關(guān)輻射騷擾/輻射干擾場(chǎng)強(qiáng)的規(guī)定，均是針對(duì)信息技術(shù)設(shè)備電磁兼容問(wèn)題，而不是電磁場(chǎng)人體暴露安全，“兩者屬于不同的概念”。

朱琨介紹，《汽車(chē)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)通用規(guī)范》（GB/T 19392-2003）中輻射干擾場(chǎng)強(qiáng)的極限值，主要引用于《信息技術(shù)設(shè)備的無(wú)線電騷擾限值和測(cè)量方法》（GB 9254-2008）， 其中對(duì)于輻射干擾的規(guī)定為：30MHz-230MHz極限值為40dB（uv/m）， 230MHz-1000MHz極限值為47dB（uv/m）。

而有關(guān)電磁場(chǎng)人體暴露安全標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)有《電磁輻射防護(hù)規(guī)定》（GB8702-88），其中頻率段30MHz-3000MHz范圍，限值為12v/m，如果將兩者換算為相同的單位v/m，則前者47 dB（uv/m）約等于0.0002v/m。

“從中可以看出，兩者相差上千倍，也就是說(shuō)，適用于電磁兼容的標(biāo)準(zhǔn)限值與人體電磁暴露安全限值是完全不同的概念。” 朱琨說(shuō)。

赫曉霞說(shuō)，事實(shí)上， GPS導(dǎo)航儀對(duì)輻射的要求非常嚴(yán)苛，因?yàn)槿绻^(guò)了規(guī)定的限值，就會(huì)干擾車(chē)內(nèi)的電子設(shè)備，比如收音機(jī)會(huì)有噪音，甚至去加油站，也可能會(huì)干擾加油站的電子設(shè)備。因此，為了保證GPS導(dǎo)航儀的靈敏度，也就是說(shuō)，為了保證其能很好地接收到衛(wèi)星信號(hào)，在生產(chǎn)的時(shí)候，一般都會(huì)考慮電子屏蔽設(shè)計(jì)，以減少電磁輻射的影響。

朱琨表示，GPS導(dǎo)航儀主要是接收信號(hào)，與能夠收發(fā)信號(hào)的電腦、手機(jī)相比，給乘車(chē)人帶來(lái)的輻射要小得多。而至于手機(jī)、電腦的輻射，本刊記者曾拿相關(guān)電子產(chǎn)品到清華大學(xué)電磁輻射測(cè)試實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，電場(chǎng)儀的檢測(cè)數(shù)值和檢測(cè)前的數(shù)值沒(méi)有明顯的變化，這說(shuō)明，這些產(chǎn)品的電磁輻射非常微弱。

對(duì)于質(zhì)疑質(zhì)檢總局的報(bào)告，有評(píng)論指出，國(guó)家的行業(yè)管理機(jī)構(gòu)在一些涉及公眾切身利益的產(chǎn)品質(zhì)量報(bào)告時(shí)應(yīng)該更加謹(jǐn)慎一點(diǎn)，的數(shù)據(jù)也應(yīng)該更加充分有據(jù)一點(diǎn)，避免引起消費(fèi)者的過(guò)多擔(dān)憂(yōu)以及對(duì)行業(yè)的負(fù)面打壓。

記者也了解到，GPS導(dǎo)航儀目前還缺少相關(guān)的強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品自然就良莠不齊。專(zhuān)家認(rèn)為，當(dāng)務(wù)之急是制定出可行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，讓消費(fèi)者買(mǎi)得放心。

“姜你軍”肉眼難辨別

？？近日，有媒體曝光山東濰坊市峽山區(qū)一些農(nóng)民使用劇毒農(nóng)藥“神農(nóng)丹”種植生姜，高價(jià)姜“姜你軍”搖身變成劇毒姜“毒姜軍”，再次成為食品安全熱門(mén)詞匯。那么“毒姜軍”到底有什么危害？

？？神農(nóng)丹即涕滅威，是一種高毒農(nóng)藥，只限于作物溝施或穴施，在播種前或出土后根側(cè)土中追施。只準(zhǔn)許在棉花、花生上使用，并限于地下水位深的地方。因?yàn)檫@種農(nóng)藥僅需50毫克就可致一個(gè)50公斤重的人死亡，不能直接用于蔬菜瓜果。

？？中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院院長(zhǎng)周志強(qiáng)教授認(rèn)為，涕滅威具有觸殺、胃毒和內(nèi)吸作用，很容易被植物根系吸收，傳導(dǎo)到植物地上部各組織器官，撒藥量過(guò)多或集中在撒在種子及根部附近時(shí)，易出現(xiàn)藥害。人在食用“毒姜”的過(guò)程中，必然會(huì)攝入留存在生姜中的大量有毒殘留物，從而危害人體健康。

？？此外，涕滅威在土壤中易被代謝和水解，在堿性條件下易被分解。農(nóng)民種姜時(shí)使用神農(nóng)丹，通過(guò)不斷澆水灌溉，會(huì)使得大量的農(nóng)藥成分溶解到地下水中。

？？山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院中心實(shí)驗(yàn)室研究員鄧立剛表示，涕滅威非常容易被吸收，它主要存留于作物的莖葉表面以下，表層基本沒(méi)有殘留，也不會(huì)因?yàn)檫^(guò)度殘留而使得姜表面變色，所以生姜是否含有涕滅威肉眼幾乎無(wú)法分辨。目前瓜果蔬菜中涕滅威的常用檢測(cè)方法是高效液相色譜法，它通過(guò)提取蔬菜中的涕滅威及其代謝物，經(jīng)過(guò)高效液相色譜分離、梯度淋洗等步驟，定性定量地分析涕滅威及其代謝物的殘留量。這種方法雖然快速而成熟，但是作為普通消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，操作起來(lái)并不現(xiàn)實(shí)，所以監(jiān)管部門(mén)的把關(guān)就顯得尤為重要。

？？鄧立剛認(rèn)為，買(mǎi)姜不能光看模樣，鮮黃鮮黃的、表皮光滑的很有可能是用硫磺熏過(guò)的。好姜表皮看得清紋理，比較粗糙，顏色淡黃，發(fā)點(diǎn)綠頭也不要緊。此外，還有很多人認(rèn)為生姜出芽不好，殊不知，俗話說(shuō)“姜是老的辣”，出芽說(shuō)明是老姜，是好姜。他還建議廣大市民，在食用生姜前可以反復(fù)沖洗，去皮，高溫加熱久一點(diǎn)，這樣即使生姜內(nèi)含有毒性物質(zhì)，也會(huì)分解掉。

洗面奶洗臉更清爽？

很多人都喜歡用洗面奶“去油”。其實(shí)，單純地用清水洗臉才不會(huì)引起皮脂的一些過(guò)度分泌。因?yàn)榍逅粫?huì)刺激皮膚油脂分泌。但如果過(guò)度使用清潔劑，比如洗面奶等，會(huì)破壞皮膚的屏障，加重油脂的溢出。因此，頻繁用去油力強(qiáng)勁的洗面奶會(huì)導(dǎo)致越洗越油。（西苑醫(yī)院）

褐色面包就是全麥面包？

注意飲食健康的人，卻經(jīng)常被食品的顏色所迷惑。例如，很多人認(rèn)為，褐色面包就是全麥面包。殊不知很多只是面包師烘制面包時(shí)添加的食用色素，從而使褐色面包更具有誘人購(gòu)買(mǎi)的色調(diào)。因此褐色面包并不等于全麥面包，購(gòu)買(mǎi)全麥面包應(yīng)看清配料標(biāo)示。

（《時(shí)代》雜志）

甜味劑有助于減肥？

篇4

關(guān)鍵詞：電磁場(chǎng)仿真，近場(chǎng)掃描測(cè)量，電源／地阻抗，去耦電容，數(shù)字，模擬混合電路系統(tǒng)

電源與地之間的輸入阻抗是衡量電源供電系統(tǒng)特性的一個(gè)重要的指標(biāo)，影響電源供電系統(tǒng)特性的因素有：PCB的分層、電路板的布線、電源／地平面的形狀、元器件的布局、過(guò)孔和引腳的分布、IC的工作頻率等等因素。為了降低電源與地之間的阻抗，應(yīng)遵循以下一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：1.降低電源和地板層之間的間距；2.增大平板的尺寸；3.提高填充介質(zhì)的介電常數(shù)；4.采用多對(duì)電源和地層。對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來(lái)說(shuō)，測(cè)量電源與地之間阻抗的一個(gè)重要應(yīng)用就是：優(yōu)化板上去耦電容的放置。

去耦電容的主要作用是抑制電路板本身特有的諧振以減少噪聲，同時(shí)，由于EMI或噪聲分布通常與整個(gè)電路板上各個(gè)區(qū)域電源／地阻抗的分布有著密切的關(guān)系，控制電源與地之間的阻抗，是降低電路板的輻射以控制EMI問(wèn)題的重要舉措之一。這里面包含兩方面的課題：1.如何確定去耦電容的位置；2.如何確定去耦電容的具體數(shù)值。

傳統(tǒng)的電源／地阻抗測(cè)量方法之一就是利用矢量分析儀來(lái)判斷電路板布局布線中存在的電源／地阻抗問(wèn)題。這種方法存在的主要問(wèn)題是：電路板必須設(shè)計(jì)制造出來(lái)并安裝好元器件，一旦發(fā)現(xiàn)諸如EMI或噪聲超標(biāo)之類(lèi)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，返工重新設(shè)計(jì)電路板的可能性就比較大。此外，利用該方法測(cè)量電源，地阻抗花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)、去耦電容的定位精度不夠、需要反復(fù)試驗(yàn)才能最終優(yōu)化去耦電容的布局。

另一方面，建立在經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的去耦電容設(shè)計(jì)規(guī)則，一般要求：

?電源輸入端跨接一個(gè)10～100μF的電解電容器；

?為每個(gè)集成電路芯片配置一個(gè)0.01μF的陶瓷電容器；

經(jīng)驗(yàn)規(guī)則存在的重要問(wèn)題之一是有可能過(guò)多地添加去耦電容。

出于縮短上市時(shí)間和降低成本的考慮，系統(tǒng)制造商需要更為快速的方法，來(lái)觀測(cè)電路板系統(tǒng)上存在較大的電源，地阻抗的區(qū)域，并精確地優(yōu)化去耦電容的布局和設(shè)置，為此，本文著重介紹電磁場(chǎng)仿真和測(cè)量工具在定位較大電源／地阻抗點(diǎn)中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢(shì)。

仿真工具：“零成本”定位電源，地阻抗設(shè)計(jì)問(wèn)題

在許多文獻(xiàn)中，采用有效電感來(lái)模擬電源和地平面的電特性。在低頻時(shí)的有效電感模型(圖1a)并沒(méi)有考慮在電源和地平面中波的傳播和諧振，因此，它不適合于模擬高速封裝結(jié)構(gòu)，模擬的結(jié)果也不精確。線天線模型(圖1b)是電源和地平面結(jié)構(gòu)的另一種近似。該方法能夠處理波的傳播和通孔的相互作用，但是對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要很長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，此外，要將這個(gè)頻域技術(shù)與時(shí)域電路仿真器直接連接起來(lái)也不方便。許多公司在電路仿真器中采用流行的2D電容，電感網(wǎng)格模型來(lái)模擬電源和地平面(圖1c)。采用這種方法，導(dǎo)電平面被分為小的單元，每個(gè)單元由單元中的電容和電感來(lái)模擬。這種方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它適合于瞬態(tài)SPICE類(lèi)型電路的仿真。

對(duì)電源／地建模的目標(biāo)是壓縮電源／地噪聲、優(yōu)化去耦電容布局并選擇正確的去耦電容數(shù)值。這個(gè)過(guò)程中選擇的EDAI具必須具備下列基本組成部分：

(1)可以提取傳輸線的RLGC矩陣的2D場(chǎng)求解工具；

(2)有損傳輸線仿真器；

(3)用于綁定線、通孔、金屬平面的3D場(chǎng)求解工具；

(4)IC、驅(qū)動(dòng)電路和接收器的行為模型。

表1是目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的EDA工具。

例如，利用Sigrity公司的SI仿真工具，并通過(guò)一系列“what-if"仿真，可以確定恰當(dāng)?shù)鸟詈想娙葜怠D2所示為4層電路板，各層分別為信號(hào)、電源、地和信號(hào)，芯片位于電路板的中央。圖3所示為10ns內(nèi)電源面和地面之間噪聲電壓歷史峰值的空間分布。從圖4很容易識(shí)別電源和板上去耦電容的位置。此外，還可以看到：上角顯示存在很大的電源／地噪聲波動(dòng)，而那里正是時(shí)鐘線通孔所在的位置。顯然，當(dāng)時(shí)鐘線從頂層向底層轉(zhuǎn)換時(shí)，電源和地之間的轉(zhuǎn)換孔耦合了電源／地噪聲。圖5表明：時(shí)鐘線通孔位于同步開(kāi)關(guān)噪聲的熱點(diǎn)。

壓縮耦合噪聲的方案很簡(jiǎn)單。在電路板上角的時(shí)鐘通孔附近安裝一個(gè)去耦電容，該處的電源／地噪聲就降低了，時(shí)鐘線上的感應(yīng)耦合噪聲也降低到噪聲門(mén)限之下。

一般地說(shuō)，通過(guò)高精度建模計(jì)算并全波電磁場(chǎng)求解方法，例如三維有限差分時(shí)域(FDTD)(FEM)，原則上總能夠優(yōu)化整個(gè)電路板的去耦電容的布局，因此，是EDA行業(yè)發(fā)展的一個(gè)方向。

例如，Ansoft公司最新推出的NEXXIM作為新一代的時(shí)域和頻域電路仿真工具，具備對(duì)超復(fù)雜和大規(guī)模的射頻和模數(shù)混合電路進(jìn)行時(shí)域和頻域精確并快速混合仿真的能力。利用其獨(dú)特的電磁場(chǎng)仿真模型，可以對(duì)傳統(tǒng)仿真無(wú)法圓滿(mǎn)解決的特殊器件進(jìn)行精確建模，如一些特殊的非線性器件和變壓器(包括不對(duì)稱(chēng)和各種抽頭變壓器)等。同時(shí)，以其強(qiáng)大的仿真能力，支持目前日益復(fù)雜的系統(tǒng)及仿真。

安捷倫業(yè)已把它的EDA系列產(chǎn)品擴(kuò)展到包括完整的3D電磁場(chǎng)(EM)仿真，包括與電路布局的直接鏈接及協(xié)同仿真能力。

Juniper Networks公司的Flomerics FLO／EMC為仿真電子設(shè)備內(nèi)部或周?chē)碾姶鸥袘?yīng)提供了一個(gè)分析環(huán)境，該軟件不同于通用的電磁仿真軟件，它采用Transmission Line Matrix(TLM，傳輸線矩陣)方法來(lái)解麥克斯韋方程，可對(duì)EMC仿真發(fā)揮出最大優(yōu)勢(shì)。TLM方法實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)仿真周期中，有用信號(hào)的所有頻率通過(guò)一次運(yùn)算就可獲得系統(tǒng)的全部寬帶響應(yīng)，它對(duì)EMC分析的貢獻(xiàn)在于可能的響應(yīng)和輻射變化的頻譜范圍很寬。此外，TLM方法建立了等效傳輸線矩陣，并可以直接解出了它們的電壓和電流，從而精確地預(yù)知了電磁輻射的頻率和位置。

采用仿真工具的最大好處是：在電路板和系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成之前，通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中存在的EMI問(wèn)題，并有可能快速優(yōu)化去耦電容的布局和設(shè)置，從而以“零成本”完成系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)。

利用電磁場(chǎng)測(cè)量工具快速觀測(cè)電源／地阻抗設(shè)計(jì)問(wèn)題

高速PCB分析和仿真設(shè)計(jì)工具，可以幫助工程師在預(yù)知電磁輻射的頻率和位置方面解決一些問(wèn)題，但是，要精確仿真EMC問(wèn)題，就必須用SPICE模型，目前幾乎所有的ASIC都不能提供SPICE模型，而如果沒(méi)有SPICE模型，EMC仿真是無(wú)法把器件本身的輻射考慮在內(nèi)的(器件的輻射比傳輸線的輻射大得多)。另外，仿真工具往往要在精度和仿真時(shí)間上進(jìn)行折中，精度相對(duì)較高的，需要的計(jì)算時(shí)間很長(zhǎng)，而仿 真速度快的工具，其精度又很低。因此，用這些工具進(jìn)行仿真，不能完全發(fā)現(xiàn)高速PCB設(shè)計(jì)存在的EMI和電源／地阻抗超標(biāo)等問(wèn)題。

在各種電磁輻射測(cè)量方法中，常采用近場(chǎng)掃描測(cè)量方法。近場(chǎng)掃描原理的測(cè)量主要在活性近場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行，DUT上發(fā)出的輻射信號(hào)大部分被耦合到磁場(chǎng)探頭上，少量能量擴(kuò)散到自由空間。磁場(chǎng)探頭耦合了近H場(chǎng)的磁通線以及PCB上的電流，另外它也獲取一些近E場(chǎng)的微量成分。大部分PCB活性近場(chǎng)區(qū)域能量都包含在近磁場(chǎng)中。容向科技的Emscan掃描系統(tǒng)就適合于對(duì)這些PCB的近場(chǎng)診斷。

Emscan測(cè)量可以得出下列非常重要的信息：干擾產(chǎn)生點(diǎn)、干擾分布、覆蓋大區(qū)域的干擾傳導(dǎo)路徑、干擾所在PCB區(qū)域以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)或臨近I／O模塊間的耦合等，還可以看到數(shù)字電路和模擬電路分開(kāi)的效果。

此外，Emscan具有頻譜掃描功能和空間掃描功能。頻譜掃描的好處在于可以讓工程師對(duì)DUT產(chǎn)生的頻譜有一個(gè)大致的認(rèn)識(shí)：有多少個(gè)頻率分量，每個(gè)頻率分量的幅度大致是多少。空間掃描的結(jié)果，是針對(duì)一個(gè)頻率點(diǎn)的，是一張以顏色代表幅度的地形圖，工程師能實(shí)時(shí)看清PCB產(chǎn)生的某個(gè)頻率點(diǎn)的動(dòng)態(tài)的電磁場(chǎng)分布情況，從而對(duì)去耦電容的布局、參數(shù)選擇做出優(yōu)化。因此，利用電磁場(chǎng)測(cè)量工具觀測(cè)電源／地阻抗設(shè)計(jì)問(wèn)題也是目前行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)之一。

參考文獻(xiàn)：

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4.Analytical Calculation Of the Impedance ofLossy Power／Ground Planes，Berfalan Eged，Deparf-ment Of Microwave Telecommunications.BudapestUniversity of Technology and Economics

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篇5

關(guān)鍵詞：糧食水分；檢測(cè)技術(shù)；傳播特性；測(cè)量裝置

我國(guó)是一個(gè)糧食大國(guó)，同時(shí)也是一個(gè)人口大國(guó)，僅用全世界7%的耕地就養(yǎng)活了世界22%的人口[1]，我國(guó)每一年收獲的糧食產(chǎn)量巨大，所以糧食的安全儲(chǔ)存問(wèn)題一直以來(lái)國(guó)家都極其重視[2]。谷物含水量是倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中需要控制的關(guān)鍵參數(shù)[3]，谷物水分含量過(guò)高會(huì)使谷粒生命活動(dòng)旺盛，消耗谷粒中儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，加快糧堆內(nèi)有害微生物的生長(zhǎng)和繁殖，引起糧堆發(fā)熱、霉變和損耗等，對(duì)糧食造成巨大的浪費(fèi)。谷物水分含量過(guò)低，導(dǎo)致谷物整體重量減少，會(huì)破壞有機(jī)質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而降低谷物品質(zhì)。在糧食生產(chǎn)、加工過(guò)程中，各工序?qū)任锖识加袊?yán)格要求。作為重要的品質(zhì)指標(biāo)之一，含水率測(cè)定對(duì)于糧食的收購(gòu)、運(yùn)輸和貿(mào)易而言，也是不可或缺的步驟[4]。谷物含水率的測(cè)定是確保倉(cāng)儲(chǔ)安全的主要依據(jù)，也是糧食加工的重要工藝參數(shù)[5]，因此，對(duì)糧食水分做出精準(zhǔn)測(cè)量具有十分重要的意義。本文對(duì)糧食水分的檢測(cè)技術(shù)和原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。

1電烘箱法

電烘箱法是利用電烘箱對(duì)被測(cè)樣品進(jìn)行加熱，直接去除糧食中的水分，通過(guò)比較加熱前后樣品重量的變化來(lái)檢測(cè)樣其含水量[6-7]，其含水率公式為：(1)式中，W為含水率；M1為加熱前樣品重量；M2為加熱后樣品重量。電烘箱是一種傳統(tǒng)經(jīng)典的檢測(cè)方法，優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量精度高，測(cè)量范圍寬，可用來(lái)作為其他方法的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；缺點(diǎn)是測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，實(shí)時(shí)性差，效率低，不適合用于在線的檢測(cè)[8]。

2電容法

常溫下，水的介電常數(shù)高達(dá)80左右，而干燥谷物的相對(duì)介電常數(shù)小于5，它們之間的介電常數(shù)存在很大的差異，糧食水分含量的高低直接影響糧食介電常數(shù)的變化[9-11]。電容法將糧食谷物比作電介質(zhì)，并根據(jù)水的介電常數(shù)遠(yuǎn)大于糧食谷物的介電常數(shù)這一特點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量出糧食谷物的介電常數(shù)，就可以計(jì)算出糧食中水分含量[12]。電容法優(yōu)點(diǎn)是成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于維護(hù)，可用于在線檢測(cè)。缺點(diǎn)是測(cè)量影響因素比較多（受環(huán)境溫度、物料品種、空氣濕度等影響），工作穩(wěn)定性不強(qiáng)，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)償。

3微波法

微波是頻率介于300-300GHz之間的電磁波，具有頻帶寬、透射、抗低頻干擾等特性[14]。水分子是極性分子，在外電場(chǎng)的作用下能夠被極化成偶極子，并沿著電場(chǎng)方向定向排列，水偶極子頻繁換向，不斷從電場(chǎng)中吸收能量，又不斷釋放能量[15-17]，因此，通過(guò)檢測(cè)微波與糧食作用后相關(guān)參數(shù)的變化，便可以間接測(cè)量糧食含水率[18]。微波法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)速度快，靈敏度高，穩(wěn)定性好，適用于動(dòng)態(tài)檢測(cè)；缺點(diǎn)是其熱效應(yīng)明顯，不但影響種子的活性，而且影響測(cè)量精度，儀器復(fù)雜，價(jià)格昂貴。

4中子法

中子法測(cè)量糧食水分是中子源發(fā)出的快中子與谷物中氫原子核進(jìn)行碰撞，在這個(gè)過(guò)程中，中子每次與氫核碰撞，損失很多能量，根據(jù)谷物中含氫量的變化便可推算出谷物中的含水量。(2)式中,W1為中子損耗的能量；W2為相互作用前中子的能量；M為發(fā)生相互作用的元素的質(zhì)量數(shù)。當(dāng)M=1時(shí)，相互作用的元素是氫，這時(shí)損失的能量最大發(fā)射的快中子就減速為慢中子。中子法檢測(cè)快速，線性度高，不破壞被測(cè)物自然結(jié)構(gòu)，工作狀態(tài)穩(wěn)定。但其造價(jià)極其昂貴，且標(biāo)定較為麻煩，還需要嚴(yán)防射線泄露，因此未能推廣使用。

5高頻電磁波法

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關(guān)鍵詞：鐵路通信；信號(hào)產(chǎn)品；電磁兼容；檢測(cè)技術(shù)

隨著鐵路交通運(yùn)輸系統(tǒng)的日漸完善，信號(hào)系統(tǒng)對(duì)于鐵路交通系統(tǒng)越來(lái)越重要，當(dāng)今的信號(hào)系統(tǒng)已將數(shù)字技術(shù)、智能技術(shù)等進(jìn)行結(jié)合，逐漸跟隨科技發(fā)展的腳步走向自動(dòng)化。對(duì)于先進(jìn)技術(shù)的大量應(yīng)用也使得鐵路信號(hào)系統(tǒng)的電磁環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，電磁兼容問(wèn)題也隨之產(chǎn)生。近些年來(lái)，人們對(duì)鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容檢測(cè)技術(shù)開(kāi)展了大量研究，并制定了相關(guān)的電磁兼容試驗(yàn)和測(cè)量技術(shù)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容的檢測(cè)，最大程度保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩院透咝浴?/p>

1電磁兼容技術(shù)簡(jiǎn)介

電磁兼容是指在復(fù)雜的電磁環(huán)境中，通信設(shè)備或者通信系統(tǒng)能夠保持正常工作并且不會(huì)對(duì)電磁環(huán)境中其他工作的設(shè)備產(chǎn)生巨大的、不可忽視的電磁影響的能力。先進(jìn)的通信技術(shù)及設(shè)備所造就的復(fù)雜電磁環(huán)境致使電磁兼容的設(shè)計(jì)充滿(mǎn)了不確定性。設(shè)計(jì)人員需要經(jīng)過(guò)大量的研究和實(shí)驗(yàn)論證，使電磁兼容能夠?qū)崿F(xiàn)。為了及時(shí)對(duì)通信設(shè)備的電磁兼容性進(jìn)行檢測(cè)，最直接的方法就是對(duì)通信設(shè)備進(jìn)行電磁兼容檢測(cè)。電磁兼容檢測(cè)有現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)電磁兼容測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)能夠最真實(shí)地反映通信系統(tǒng)在復(fù)雜電磁環(huán)境中的電磁兼容能力，通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試之間的差異以及測(cè)試的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行掌握，能夠更加透徹地了解通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容檢測(cè)技術(shù)。

2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試

測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)可以分為基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、通用標(biāo)準(zhǔn)等。

2.1基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)

基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)僅針對(duì)檢測(cè)的現(xiàn)象、檢測(cè)所處的環(huán)境及檢測(cè)中所用到的檢測(cè)方法、儀器等進(jìn)行詳細(xì)描述，并給出相應(yīng)的定義，不涉及具體的產(chǎn)品?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)不給出指定的相關(guān)檢測(cè)限值，同時(shí)不會(huì)對(duì)產(chǎn)品性能做出直接的判據(jù)，僅僅是編制一些其他各級(jí)電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)?；A(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)范圍包括的標(biāo)準(zhǔn)有《電磁兼容術(shù)語(yǔ)》《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范》《無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備規(guī)范和測(cè)量方法第二部分：騷擾和抗擾度測(cè)量方法》以及其他有關(guān)產(chǎn)品抗擾度測(cè)量的系列標(biāo)準(zhǔn)等[1]。

2.2通用標(biāo)準(zhǔn)

通用標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)于通用環(huán)境中所有產(chǎn)品必須所要具有的最基礎(chǔ)的電磁兼容要求的基本條件。所用通用環(huán)境中產(chǎn)生的其他標(biāo)準(zhǔn)都必須具備通用標(biāo)準(zhǔn)所要求具備的條件，而通用標(biāo)準(zhǔn)又是建立在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上的，通用標(biāo)準(zhǔn)中所要求或提及的檢測(cè)方法及檢測(cè)項(xiàng)目在基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)。通用標(biāo)準(zhǔn)可以為其他檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)提供編制準(zhǔn)則，對(duì)于一些沒(méi)有先例的檢測(cè)也可以先用通用檢測(cè)的相關(guān)檢測(cè)要求及方法進(jìn)行檢測(cè)。在電磁兼容檢測(cè)中，由于場(chǎng)地及環(huán)境對(duì)檢測(cè)結(jié)果有很大的影響，所以需要對(duì)檢測(cè)場(chǎng)地進(jìn)行認(rèn)真選擇。因?yàn)檫x擇檢測(cè)場(chǎng)地的不同，會(huì)導(dǎo)致空間中各種波的直射及反射產(chǎn)生不同的影響，同時(shí)在空中的接收點(diǎn)也是不同的。在最初的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中要求電磁兼容檢測(cè)試驗(yàn)應(yīng)該在一些比較開(kāi)闊、外界影響小的場(chǎng)地進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)開(kāi)闊場(chǎng)地的選擇一般需要注意以下幾個(gè)方面：首先場(chǎng)地的四周不能有建筑物，即空曠無(wú)反射體；其次檢測(cè)場(chǎng)地的地面需要平整；最后要求地面為導(dǎo)電率均勻的金屬接地表面。對(duì)于場(chǎng)地形狀的要求則是橢圓形，尺寸根據(jù)測(cè)試頻率下限的波長(zhǎng)進(jìn)行確定，橢圓的長(zhǎng)度要大于橢圓焦點(diǎn)之間距離的2倍、橢圓的寬度要大于橢圓焦點(diǎn)之間距離的1.73倍。在進(jìn)行電磁輻射干擾測(cè)試時(shí)，需要將EUT和接收天線按照檢測(cè)計(jì)劃及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，安放在橢圓的兩個(gè)焦點(diǎn)位置上，需要根據(jù)所選檢測(cè)場(chǎng)地的實(shí)際建筑情況及周邊環(huán)境限制為EUT和接收天線確定合適的距離，國(guó)外將檢測(cè)距離規(guī)定為3m和10m。對(duì)于3m檢測(cè)，要求橢圓長(zhǎng)大于6m，寬大于5.2m；對(duì)于10m檢測(cè)，則要求橢圓長(zhǎng)大于20m，寬大于17.3m。

3現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)根據(jù)其檢測(cè)特點(diǎn)，主要應(yīng)用在通信系統(tǒng)的設(shè)備或者部件的檢測(cè)，但是對(duì)于通信系統(tǒng)整體來(lái)說(shuō)，標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)存在著很大的局限性，不能夠完整地反映整個(gè)通訊系統(tǒng)的電磁兼容性能。這種局限性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)所針對(duì)的通信部件或者設(shè)備的檢測(cè)不能體現(xiàn)通信系統(tǒng)組合后的電磁兼容性，同時(shí)未考慮環(huán)境對(duì)通信系統(tǒng)整體的影響，因此檢測(cè)不具有代表性。（2）由于標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所自身空間及環(huán)境的限制，導(dǎo)致局部設(shè)備無(wú)法對(duì)整體系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行反饋。（3）標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所中所采用的電源，其阻抗為可以與設(shè)備匹配的標(biāo)準(zhǔn)阻抗，但是無(wú)法對(duì)上裝環(huán)境下的通信設(shè)備的實(shí)際阻抗特性進(jìn)行體現(xiàn)。

4近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)

對(duì)于電磁兼容檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，例如通信系統(tǒng)中大信號(hào)的檢測(cè)，一般會(huì)使用一些發(fā)射功率大的電臺(tái)，由于現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的距離較近，頻譜儀非常容易出現(xiàn)飽和和失真現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)使檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)一定的誤差，導(dǎo)致頻譜儀非常容易出現(xiàn)飽和和失真現(xiàn)象的原因主要是：（1）頻譜儀的測(cè)試動(dòng)態(tài)范圍小于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量信號(hào)的所要求的范圍，實(shí)際測(cè)量信號(hào)的一部分不能被有效測(cè)量，致使測(cè)試失真，發(fā)生頻譜儀飽和現(xiàn)象；（2）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量信號(hào)的功率不能有效地與頻譜儀進(jìn)行對(duì)應(yīng)，會(huì)出現(xiàn)功率位于頻譜儀非線性失真區(qū)，導(dǎo)致最終的檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)非線性失真現(xiàn)象[2]。因此需要對(duì)近場(chǎng)抗飽和測(cè)試技術(shù)進(jìn)行深入的研究，通過(guò)一些有效的技術(shù)和措施減少飽和現(xiàn)象的出現(xiàn)，以及飽和現(xiàn)象對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。一般會(huì)通過(guò)衰減器來(lái)防止大信號(hào)進(jìn)入頻譜儀，阻止飽和現(xiàn)象的出現(xiàn)。由于減衰器不僅會(huì)防止大信號(hào)進(jìn)入頻譜儀，還會(huì)使進(jìn)入頻譜儀的正常信號(hào)被削弱，導(dǎo)致信號(hào)在頻譜儀中被忽略，不能正確反映檢測(cè)結(jié)果。針對(duì)這種現(xiàn)象可以通過(guò)使用中心頻率可調(diào)的帶通或帶阻濾波器進(jìn)行改善、解決。在檢測(cè)過(guò)程中將濾波器的中心頻率調(diào)至和電臺(tái)發(fā)射頻率相同就可以有效阻止大信號(hào)的進(jìn)入，又可以接收到所有正常信號(hào)。

5電磁干擾的影響案例

5.1美國(guó)研制B1轟炸機(jī)時(shí)電子設(shè)備之間的電磁干擾

B1轟炸機(jī)的機(jī)頭上裝有大量的電子設(shè)備，分離試驗(yàn)時(shí)這些設(shè)備都符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，把這些設(shè)備裝上機(jī)頭再測(cè)試，許多設(shè)備的性能大幅度下降。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家們大量的試驗(yàn)和分析，發(fā)現(xiàn)是由于這些設(shè)備之間相互的電磁干擾造成的。

5.2民兵Ⅰ導(dǎo)彈的飛行故障

1962年，民兵Ⅰ導(dǎo)彈進(jìn)行實(shí)彈飛行試驗(yàn)時(shí)，前兩次都失敗了。故障現(xiàn)象相似，都是在第Ⅰ級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)機(jī)前炸毀了，一個(gè)高度為7.6km，另一個(gè)為21.8km，炸毀前，用于制導(dǎo)的計(jì)算機(jī)都受到了脈沖干擾。經(jīng)過(guò)分析和試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)故障是由于導(dǎo)彈飛行到一定高度時(shí)，在相互絕緣的彈頭和彈體之間發(fā)生了靜電放電，使導(dǎo)彈提前爆炸。

5.3英國(guó)謝菲爾德號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦的慘劇

英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，英國(guó)謝菲爾德號(hào)導(dǎo)彈驅(qū)逐艦上的雷達(dá)和通信系統(tǒng)互相干擾，為了確保通信不受干擾而暫時(shí)關(guān)閉了本艦雷達(dá)，導(dǎo)致沒(méi)有及時(shí)發(fā)現(xiàn)來(lái)襲的飛魚(yú)導(dǎo)彈，造成艦毀人亡的后果。

5.4廣州白云機(jī)場(chǎng)的導(dǎo)航系統(tǒng)受到嚴(yán)重的干擾

2002年1月20日，廣州白云機(jī)場(chǎng)由于附近無(wú)線尋呼臺(tái)發(fā)射機(jī)群信號(hào)的干擾（互調(diào)、帶外輻射），迫使導(dǎo)航系統(tǒng)關(guān)閉通信扇面，導(dǎo)致大量的飛機(jī)在空中盤(pán)旋等待，使90多架航班延誤，6000多名旅客滯留機(jī)場(chǎng)。類(lèi)似事件我國(guó)已發(fā)生多起。

6電磁兼容的檢測(cè)項(xiàng)目及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

電磁兼容的檢測(cè)項(xiàng)目包括輻射騷擾、傳導(dǎo)騷擾、靜電放電抗擾度、射頻電磁場(chǎng)輻射抗擾度、電快速瞬變脈沖群抗擾度、浪涌抗擾度、射頻場(chǎng)感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度、工頻磁場(chǎng)抗擾度、電壓暫降、短時(shí)中斷和電壓變化、電源電壓變化、電源過(guò)電壓等。涉及的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)包括：EN50121-1，EN50121-3-1，EN50121-3-2，EN50121-3-2，EN50121-4，EN50121-5，EN50155，EN50500，GB/T25119，GB/T24338.1/2/3/4/5/6系列，TB/T3034，IEC60571，IEC62236-1，IEC62236-2，IEC62236-3-1，IEC62236-3-2，IEC62236-4等。

7電磁兼容檢測(cè)的注意事項(xiàng)

電磁兼容性在通信設(shè)備運(yùn)行中占據(jù)著舉足輕重的重要地位，它的性能優(yōu)劣將直接影響到通信系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。在電磁兼容檢測(cè)中，需要注意以下問(wèn)題：（1）電磁兼容現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的結(jié)果由于其在試驗(yàn)過(guò)程中可能的影響因素比較多，在重復(fù)性試驗(yàn)中，試驗(yàn)結(jié)果的再現(xiàn)比較困難；（2）隨著電磁兼容技術(shù)的發(fā)展，新的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)電磁兼容試驗(yàn)的頻率范圍進(jìn)行了擴(kuò)展，并要求在實(shí)際測(cè)試的試驗(yàn)級(jí)別之下的級(jí)別也要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求；（3）通信設(shè)備種類(lèi)繁多，相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)可在本文基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修正。如試驗(yàn)級(jí)別和判定方法等；（4）對(duì)于特殊的通信設(shè)備，應(yīng)當(dāng)增加專(zhuān)門(mén)的電磁兼容試驗(yàn)項(xiàng)目，如增加對(duì)外輻射的限值，工頻磁場(chǎng)以及工頻諧波和諧間波等項(xiàng)目。

8結(jié)語(yǔ)

隨著電子技術(shù)飛速發(fā)展，各類(lèi)電子產(chǎn)品的大量研制，使得電磁環(huán)境的復(fù)雜程度日益加重，電子設(shè)備間的電磁兼容問(wèn)題隨之突出，因此對(duì)于鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容變得越來(lái)越重要，只有保障通信系統(tǒng)的電磁兼容性，才能夠最大程度保障鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?，提高鐵路運(yùn)輸?shù)南嚓P(guān)工作效率。

[參考文獻(xiàn)]

[1]范季陶，李天石，蘇立軒.鐵路通信信號(hào)產(chǎn)品的電磁兼容檢測(cè)技術(shù)[J].鐵道通信信號(hào)，2014（7）：70-73.

篇7

關(guān)鍵詞：電氣；接地；安全；措施

一、電氣接地技術(shù)概述

電氣接地技術(shù)，簡(jiǎn)而言之，就是指在對(duì)一些電氣設(shè)備進(jìn)行安裝的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)體將用電設(shè)備以及用電裝置里的中性點(diǎn)或者支架與地面進(jìn)行連接的一種方式。電氣接地的主要目的則是要確保電氣設(shè)備能夠得到保護(hù)，從而防止由于人為而產(chǎn)生的事故，因此，在電氣接地的過(guò)程中，在電力設(shè)備的外殼要用一些絕緣體接地線，通過(guò)接地，從而將電子設(shè)備所出現(xiàn)的各種無(wú)用的電流以及噪音傳導(dǎo)給大地。

為了保證電氣接地過(guò)程的安全性，電氣接地務(wù)必要遵循相應(yīng)的原則。首先，電氣接地技術(shù)一定要嚴(yán)格按照國(guó)家所制定的相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行。其次，雖然電氣設(shè)備不同，但是在電氣接地過(guò)程中，應(yīng)該選擇一個(gè)總的接地體，同時(shí)將各個(gè)金屬部件與這個(gè)總的接地體進(jìn)行連接。

電氣接地技術(shù)的主要作用和意義在于，一是電氣接地技術(shù)能夠有效的防止電擊，將電氣設(shè)備與用電設(shè)備進(jìn)行很好的接地，從而避免遭受到電擊。二是電氣接地技術(shù)可以避免電氣受到雷擊，從電氣設(shè)備的安全性來(lái)說(shuō)，雷電都有極大的威脅性，因此通過(guò)接地技術(shù)可以有效的防止雷電對(duì)電氣的威脅。三是電氣接地技術(shù)系統(tǒng)能夠保障電力系統(tǒng)有效安全的運(yùn)行，通過(guò)電氣與地面相連接，可以保證電氣設(shè)備安全可靠的運(yùn)行。

為了保證電氣對(duì)電力系統(tǒng)的支持以及電氣設(shè)備的安全，要定期對(duì)電氣設(shè)備的接地裝置進(jìn)行安全性能的檢查，對(duì)不同地點(diǎn)的接地裝置要進(jìn)行不同的周期性的檢查，以保證其安全的運(yùn)行。同時(shí)，除了要定期對(duì)電氣設(shè)備的接地裝置進(jìn)行檢查，還應(yīng)該做好絕緣等方面的保護(hù)工作，利用絕緣的材料將導(dǎo)體與地面相隔離，從而保證電流不對(duì)人體產(chǎn)生威脅，避免事故的發(fā)生，這就需要對(duì)絕緣體的材料進(jìn)定期的進(jìn)行維護(hù)與更換，保證電路輸出與電氣裝置能夠正常運(yùn)行。所以，對(duì)絕緣材料一定要選擇高質(zhì)量的，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的絕緣特性的材料，讓其不但在物體特性上可以保證電器的安全，還能從根本上有效的起到防護(hù)作用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及電子工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，電氣已經(jīng)成為人們生活中重要的組成部分，電氣安全也成為人們生活中需要考慮的重要因素。不論是生活中的電氣安全，還是工業(yè)生產(chǎn)中的電氣安全，都關(guān)系到人民的利益，因此引起了越來(lái)越多的重視。為了保障電氣的安全有效運(yùn)行，電氣接地技術(shù)已經(jīng)成為了其重要的保障，在進(jìn)行電氣接地時(shí)，務(wù)必要按照標(biāo)準(zhǔn)做好電氣接地工作，避免電器安全問(wèn)題的發(fā)生。

二、開(kāi)展電氣接地工作確保電氣安全應(yīng)該采取的措施

第一，要做好安全接地工作。做好電氣安全接地，是避免設(shè)備出現(xiàn)漏電等相關(guān)情況的基礎(chǔ)。在電氣設(shè)備的運(yùn)行實(shí)踐當(dāng)中，應(yīng)該將電氣設(shè)備的外殼做好接地的處理，讓電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生的靜電能夠得到有效的釋放，同時(shí)還應(yīng)該在電氣設(shè)備中有效的使用屏蔽裝置，防止電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生，避免對(duì)電氣設(shè)備的損壞。

第二，要做好防雷安全接地工作。雷電危害是影響電氣安全的主要形式之一，因此在電氣設(shè)備的運(yùn)行實(shí)踐當(dāng)中，應(yīng)該做好防雷安全接地工作，利用避雷針、避雷器等多種方式，將雷電所產(chǎn)生的相關(guān)的電流有效的引入到大地當(dāng)中，避免電氣設(shè)備受到雷電的損害，同時(shí)對(duì)電氣設(shè)備相關(guān)的輸電電路也應(yīng)該做好雷電安全接地工作。

第三，要做好屏蔽安全接地的工作。屏蔽接地的工作主要目的就是為了能夠有效的消除電磁輻射的影響，將人體和設(shè)備所受到電磁場(chǎng)的損害和影響控制到最低的限度，從而將屏蔽裝置進(jìn)行安全接地工作，將相關(guān)的電磁輻射引入到大地，避免對(duì)電子設(shè)備的操作人員產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)，還避免了電氣設(shè)備受到電磁的干擾，影響其正常、穩(wěn)定的工作。

第四，要做好施工工地相關(guān)的安全措施。電氣設(shè)備所處的施工工地的特性也影響著安全接地系統(tǒng)的性能。在開(kāi)展電氣設(shè)備相關(guān)的施工之前，要對(duì)施工工地相關(guān)的電阻率、含水量等因素進(jìn)行檢測(cè)和測(cè)算，通過(guò)采取有效的措施，例如使用接地增效劑等方式，有效的提升施工工地接地操作的安全性能。

第五，要有效提高接地電阻的測(cè)量精度。對(duì)接地電阻的有效測(cè)量是開(kāi)展安全接地工作的重要影因素。在開(kāi)展安全接地的工作實(shí)踐當(dāng)中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分考慮設(shè)備以及環(huán)境的各方面因素，一方面要選取更加精準(zhǔn)的測(cè)量設(shè)備，采用科學(xué)的測(cè)量方法，另一方面，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，排除各種因素的干擾，得出有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。

第六，要定期開(kāi)展電氣安全接地的檢查。電氣安全接地工作并不是一勞永逸的事情，隨著設(shè)備的使用和環(huán)境的改變，電氣安全接地的狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。因此，在實(shí)踐當(dāng)中就應(yīng)該定期的開(kāi)展，電氣安全接地的檢查，預(yù)防相關(guān)安全事故的發(fā)生，確保電氣安全工作的有效開(kāi)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]電氣接地和電氣安全的問(wèn)題解析[J].孟慶哲.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2015（23）.

篇8

關(guān)鍵詞:γ射線;液位測(cè)量;探測(cè)器

γ射線液位計(jì)是一種固定安裝、連續(xù)測(cè)量物位的檢測(cè)儀表,它以核輻射檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ),γ射線與物質(zhì)相互作用被吸收,射線強(qiáng)度隨吸收物質(zhì)的高度而變化,通過(guò)測(cè)量γ射線輻射強(qiáng)度的變化,從而測(cè)量出被測(cè)液位的變化。該儀表采用的是非接觸測(cè)量方式,工作中儀表各部件與被測(cè)介質(zhì)不接觸,所以特別適合密閉容器中高溫高壓、高粘度、強(qiáng)腐蝕性、劇毒物料液位的測(cè)量。對(duì)于液態(tài)、固態(tài)、粉態(tài)等物理狀態(tài)下的料位測(cè)量有很好的適用性。陜西華山化工集團(tuán)股份有限公司主要應(yīng)用于合成冷凝塔液位、合成氨分離器液位、銅塔液位、尿素一分塔液位、尿素甲銨分離器液位、尿素汽提塔液位和皮帶核子秤兩煤計(jì)量共計(jì)十余套。

一、儀表的工作原理

γ射線為波長(zhǎng)極短的(10-7mm-10-10mm)電磁輻射,對(duì)介質(zhì)有很強(qiáng)的穿透能力,其穿過(guò)物料前后的強(qiáng)度變化遵循朗伯-貝爾定律,按指數(shù)規(guī)律衰減,射線衰減程度符合下列公式:I=I0e-μh。式中,I――入射強(qiáng)度;I0――出射強(qiáng)度;μ――物料對(duì)γ射線的線性吸收系數(shù);h――液位高度。穿過(guò)物料后的射線強(qiáng)度和液位高度是非線性關(guān)系,對(duì)于小量程(400mm左右),可以通過(guò)儀表內(nèi)部的運(yùn)算加以線性化處理來(lái)滿(mǎn)足工業(yè)儀表線性刻度的要求。但是如果使用單點(diǎn)源測(cè)量大量程的液位,放射源的強(qiáng)度要求大得驚人,會(huì)帶來(lái)防護(hù)上的困難。實(shí)際測(cè)量大量程液位使用線狀源,即一種射線強(qiáng)度呈一定函數(shù)分布的特殊線放射源,保證探測(cè)器得到與液位成近似線性關(guān)系的射線強(qiáng)度,即I=I0+kh。線狀源使用較低強(qiáng)度的放射源就能夠滿(mǎn)足大量程(2m-3m)液位的精確測(cè)量。當(dāng)測(cè)量精度要求不高的時(shí)候,可以使用多點(diǎn)源代替線狀源。常用的γ射線放射源有C060(半衰期為5.3a,其γ量子能量為1.25MeV)及Cs137(半衰期為33a,其γ量子能量為0.66MeV),考慮使用壽命,一般會(huì)選銫。但當(dāng)容器壁較厚,需要有較強(qiáng)穿透能力的場(chǎng)合,選用能量更大的鈷更合適。

二、儀表的結(jié)構(gòu)

γ射線液位計(jì)由探測(cè)器、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和放射源及其容器三部分組成。探測(cè)器、放射源及容器安裝在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng),信號(hào)轉(zhuǎn)換器一般安裝在控制室,也可安裝在現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)專(zhuān)用電纜與探測(cè)器連接。放射源被安裝在一個(gè)特殊的容器內(nèi),使放射源只能在某一個(gè)方向上的狹窄通道內(nèi)無(wú)衰減的輻射通過(guò),容器上設(shè)有開(kāi)關(guān),可以在需要的時(shí)候關(guān)閉這個(gè)射線通道。探測(cè)器有電離室、蓋革米勒記數(shù)管、閃爍計(jì)數(shù)器等幾種型式。電離室探測(cè)器性能穩(wěn)定,工作壽命長(zhǎng),但探測(cè)效率低。蓋革米勒記數(shù)管成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但探測(cè)效率低且工作壽命短。、閃爍計(jì)數(shù)器的探測(cè)效率高,可以減少放射源強(qiáng)度并且工作壽命較長(zhǎng)。

三、使用情況

陜西華山化工集團(tuán)股份有限公司過(guò)去在高溫高壓設(shè)備液位檢測(cè)控制裝置中使用常規(guī)儀表,由于工作條件較差,腐蝕、堵、漏、假液位等故障較為頻繁,維護(hù)檢修工作量大,經(jīng)常影響工藝穩(wěn)定運(yùn)行,影響產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,在不斷探索中該單位選用了一臺(tái)γ射線液位計(jì)應(yīng)用于銅洗銅塔液位測(cè)量和控制,使用后效果明顯,此后便開(kāi)始了較多的應(yīng)用。液位測(cè)量主要使用了天華化工自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院HZ-5203B和HZ-5203C型及成都中核高通同位素公司的γ射線料位計(jì)。探測(cè)器選用HZ-0100型等γ射線防爆探測(cè)器,具有探測(cè)效率高使用壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)。放射源有C060和Cs137兩種,用鉛容器保護(hù)。轉(zhuǎn)換器采用以單片機(jī)為核心的電子線路,將探測(cè)器檢測(cè)到的變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成與測(cè)量量程對(duì)應(yīng)的0mA-10mA或4mA-20mA、0V-5V標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出。儀表會(huì)按照放射源強(qiáng)度的衰減率自動(dòng)進(jìn)行修正。應(yīng)用后較好地解決了過(guò)去使用常規(guī)儀表存在的問(wèn)題,也較好地實(shí)現(xiàn)了儀表長(zhǎng)周期運(yùn)行。使用中有時(shí)也會(huì)發(fā)生真假液位的爭(zhēng)議,對(duì)此,如果儀表長(zhǎng)時(shí)間指示較低,可以用一塊厚鋼板或鉛板插在探測(cè)器前面,若液位指示上升而撤回?fù)醢逯甘净謴?fù),可以判斷儀表正常。而當(dāng)儀表長(zhǎng)時(shí)間指示滿(mǎn)刻度,可以把探測(cè)器拆下靠近放射源盒表面附近,若此時(shí)液位指示下降,而探測(cè)器緩慢遠(yuǎn)離容器表面,儀表指示又逐漸上升,可判斷儀表反映的液位真實(shí)。一般γ射線液位計(jì)的儀表故障多發(fā)生在探測(cè)器,原因主要有高壓供電中斷、高壓分壓器分壓電阻開(kāi)路或短路、光電倍增管損壞等。光電倍增管價(jià)格較高,應(yīng)注意保護(hù)。

四、管理與安全衛(wèi)生

過(guò)去由于認(rèn)識(shí)不足,人們談“核”色變,限制了γ射線液位計(jì)的推廣應(yīng)用。實(shí)際上放射源都是嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行封閉的,衛(wèi)生防疫部門(mén)對(duì)射線的安全情況還會(huì)定期進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地檢測(cè),不符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是不允許安裝和使用的,更不可能組織生產(chǎn)。使用γ射線液位計(jì)應(yīng)該注意以下方面:及時(shí)和衛(wèi)生防疫部門(mén)、公安部門(mén)取得聯(lián)系,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)射線強(qiáng)度檢測(cè),辦理相關(guān)手續(xù);設(shè)置安全警示標(biāo)志;安裝位置一方面要考慮工藝和儀表要求,另一方面要遠(yuǎn)離人行過(guò)道;工藝設(shè)備停車(chē)檢修需要進(jìn)塔入罐前,一定要及時(shí)聯(lián)系關(guān)閉放射源,檢修結(jié)束方可打開(kāi)放射源開(kāi)關(guān);選購(gòu)儀表要選擇有實(shí)力的廠家,讓制造廠不僅負(fù)責(zé)儀表的安裝調(diào)試,并且負(fù)責(zé)放射源的維護(hù)和回收,因?yàn)閺U舊放射源的處理也是相當(dāng)復(fù)雜的。

五、結(jié)束語(yǔ)

γ放射線測(cè)量?jī)x表適用于極端過(guò)程條件下其他測(cè)量方法無(wú)法實(shí)施的場(chǎng)合,具有不必考慮被測(cè)介質(zhì)的組分、化學(xué)及物理性質(zhì),儀表無(wú)可動(dòng)部件,測(cè)量準(zhǔn)確度可靠,維護(hù)工作量小等優(yōu)點(diǎn)。非接觸式測(cè)量也使安裝和調(diào)試較為簡(jiǎn)便,對(duì)于特定場(chǎng)合的液位測(cè)量不失為一種較好的測(cè)量方法。

參考文獻(xiàn):

篇9

【關(guān)鍵詞】GPS-RTK技術(shù)；河道測(cè)量；步驟

GPS-RTK技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于測(cè)量和測(cè)繪工作中的新型技術(shù)，它利用載波相位動(dòng)態(tài)時(shí)差分方法，通過(guò)基準(zhǔn)站和流動(dòng)站的測(cè)量數(shù)據(jù)信息接收和處理來(lái)完成工作，具有高效率、高精度的優(yōu)勢(shì)。隨著GPS-RTK技術(shù)不斷被廣泛應(yīng)用于河道地形圖、河道斷面測(cè)量工作中，可以滿(mǎn)足水利工程設(shè)計(jì)的需要，大大地提高了測(cè)量工程的工作效率，快速準(zhǔn)確地提供河道的基礎(chǔ)測(cè)繪資料和決策依據(jù)。

1 GPS-RTK技術(shù)的概念

GPS-RTK技術(shù)是將RTK基站架設(shè)在一個(gè)已知點(diǎn)上，持續(xù)地發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，利用一臺(tái)或多臺(tái)GPS接收機(jī)即時(shí)接受基站信號(hào)，將基站和流動(dòng)站構(gòu)成基線，GPS接收機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，其精準(zhǔn)度可以達(dá)到厘米級(jí)。此測(cè)量方法具有速度快、精準(zhǔn)度高的優(yōu)勢(shì)，僅需利用一臺(tái)GPS接收機(jī)和一個(gè)基站就能順利完成工程放樣和坐標(biāo)采集等工作。RTK技術(shù)可以迅速測(cè)量?jī)蓚€(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的距離和高度差異等信息，及時(shí)為測(cè)量人員反映觀測(cè)需要用到的三維坐標(biāo)。目前，RTK技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于野外勘探測(cè)量工作中。

2 GPS-RTK技術(shù)的工作原理

GPS-RTK技術(shù)的工作原理是利用精準(zhǔn)的定位技術(shù)，將實(shí)時(shí)載波進(jìn)行相位差分的并得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)。GPS-RTK技術(shù)可以收集衛(wèi)星傳送數(shù)據(jù)，觀測(cè)并整理數(shù)值和站點(diǎn)坐標(biāo)信息后將信息傳送至流動(dòng)站。流動(dòng)站則有效地采集衛(wèi)星觀測(cè)信息，同時(shí)，還收取來(lái)自基準(zhǔn)站的數(shù)據(jù)鏈信息，并在系統(tǒng)內(nèi)做分析處理[1]。兩組數(shù)據(jù)分別來(lái)自采集和接收，再對(duì)兩組數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)載波相位差分的處理，最后得出一個(gè)精準(zhǔn)地定位消息。在RTK數(shù)據(jù)處理中最主要的方法是差分處理，差分處理將基準(zhǔn)發(fā)出的數(shù)據(jù)信息傳送至流動(dòng)站，流動(dòng)站的工作人員負(fù)責(zé)依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行求差解算坐標(biāo)。

3 GPS-RTK技術(shù)的特征

可以說(shuō)，GPS-RTK技術(shù)是一種新型的測(cè)量技術(shù)，其不但可以精確地定位，還能全面地對(duì)測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行三維分析。和其傳統(tǒng)的技術(shù)相比，GPS-RTK技術(shù)具有幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：①定位非常精準(zhǔn)。GPS技術(shù)和RTK技術(shù)的核心技術(shù)是定位功能，結(jié)合GPS技術(shù)和RTK技術(shù)，使GPS-RTK技術(shù)具有更精準(zhǔn)地定位技術(shù)，其測(cè)量定位誤差小到能把數(shù)據(jù)精確到厘米單位，其測(cè)量工具也相當(dāng)安全可靠，并且不會(huì)進(jìn)行誤差積累。當(dāng)測(cè)量半徑達(dá)到幾千米或幾萬(wàn)米時(shí)，也照樣能將測(cè)量數(shù)據(jù)精確到厘米單位。②大大提高了野外作業(yè)的效率。GPS-RTK技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性，且其測(cè)量速度相當(dāng)快，可以大大縮減測(cè)量計(jì)算的時(shí)間，也能直觀等讓工作人員滿(mǎn)足測(cè)量精度的空間信息。③自動(dòng)集成化程度高。GPS-RTK技術(shù)的自動(dòng)集成化程度很高，無(wú)論是在室內(nèi)還是在野外都能精確地測(cè)量[2]。流動(dòng)站的工作人員可以操作軟件控制系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行測(cè)量，甚至在沒(méi)有人工干預(yù)的條件下也能發(fā)揮測(cè)繪功能，這就減免了人工操作的誤差率，使測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到最精確的程度。

4 GPS-RTK技術(shù)的操作步驟

可以將GPS-RTK技術(shù)的操作過(guò)程分為以下幾個(gè)步驟：

4.1 設(shè)立基準(zhǔn)站

基準(zhǔn)站對(duì)于GPS-RTK技術(shù)測(cè)量工作相當(dāng)重要，基準(zhǔn)站設(shè)立的質(zhì)量直接影響整個(gè)測(cè)量工作的質(zhì)量。建設(shè)基準(zhǔn)站在進(jìn)行流動(dòng)站信息接收過(guò)程中非常重要。在使用基準(zhǔn)架進(jìn)行觀察中，對(duì)選擇觀測(cè)位置的要求非常嚴(yán)格。首先，在測(cè)量中要確認(rèn)15°的截止高度角以上的觀測(cè)區(qū)域里沒(méi)有會(huì)影響觀測(cè)的物體，包括一些具有強(qiáng)電磁輻射源的站點(diǎn)，比如電視信號(hào)發(fā)射塔、移動(dòng)信息接收塔等設(shè)備。因?yàn)?，?qiáng)大的電磁輻射會(huì)干擾到GPS-RTK的信號(hào)接收，所以，要確保觀測(cè)區(qū)域的200m半徑范圍內(nèi)沒(méi)有信號(hào)干擾源。選擇基準(zhǔn)站要設(shè)立在穩(wěn)固的地面，假如地面結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)固，基準(zhǔn)站就容易遭到毀壞，穩(wěn)固的地面結(jié)構(gòu)有利于進(jìn)行測(cè)量，也能使基準(zhǔn)站可以重復(fù)使用，基準(zhǔn)站周?chē)鷳?yīng)該空曠無(wú)障礙物，避免樹(shù)木干擾信號(hào)的接收和傳輸。

4.2 流動(dòng)站的工作步驟

流動(dòng)站一旦處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)，就會(huì)馬上接收到基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的電臺(tái)發(fā)射信號(hào)，而當(dāng)流動(dòng)站開(kāi)始正常地運(yùn)行時(shí)，測(cè)量工作也就展開(kāi)了，這時(shí)，應(yīng)認(rèn)真、如實(shí)地填寫(xiě)工程的名稱(chēng)、投影參數(shù)的設(shè)置、橢球系的名稱(chēng)等工程信息[3]。投影參數(shù)的設(shè)置只需填中央子午線；坐標(biāo)系的名稱(chēng)，如1954年北京坐標(biāo)系。填寫(xiě)好所有信心后按確定鍵完成新工程的建立。進(jìn)入設(shè)置界面后進(jìn)入電臺(tái)設(shè)置，選中電臺(tái)的通道，切換完成后再退出。在選擇電臺(tái)通道過(guò)程中要注意使電臺(tái)通道和基準(zhǔn)站的電臺(tái)通道保持一致。再對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置差分?jǐn)?shù)據(jù)的格式，再校正控制點(diǎn)，求出7個(gè)轉(zhuǎn)換參數(shù)，完成參數(shù)轉(zhuǎn)換后進(jìn)行坐標(biāo)采集。當(dāng)開(kāi)始測(cè)量時(shí)，在彈出的對(duì)話框中輸入正確的點(diǎn)名和天線高，再保存該點(diǎn)坐標(biāo)。最后進(jìn)行測(cè)量數(shù)據(jù)文件的輸出，在工程界面上點(diǎn)擊進(jìn)入文件輸出，選擇源文件。選擇目標(biāo)文件再重命名，點(diǎn)擊確定鍵完成轉(zhuǎn)換操作，這就可以得到一份完整的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。

5 GPS-RTK技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用

5.1 GPS-RTK技術(shù)在河道帶狀圖的測(cè)量

測(cè)量河道帶狀圖時(shí)應(yīng)該選擇合適的地方設(shè)立基準(zhǔn)站，完成所有的準(zhǔn)備工作后就可以開(kāi)始測(cè)量河道帶狀圖。河道的地形和高山區(qū)的測(cè)量不一樣，水下地形圖測(cè)量可以采用RTK技術(shù)結(jié)合探身儀來(lái)采集河道水下部分地形的數(shù)據(jù)信息。而陸地部分可以應(yīng)用RTK方法制憲節(jié)進(jìn)行三維點(diǎn)采集，收集測(cè)區(qū)內(nèi)已有地形圖進(jìn)行修測(cè)或全面實(shí)測(cè)，為了使測(cè)量結(jié)果更精準(zhǔn)，測(cè)量地物點(diǎn)的同時(shí)可以繪制草圖，經(jīng)業(yè)內(nèi)處理之后再進(jìn)行地物繪制。最后，將現(xiàn)場(chǎng)采集的三維點(diǎn)信息導(dǎo)入地形圖成圖軟件中，根據(jù)外也揮之的草圖按照國(guó)家規(guī)定的圖式要求進(jìn)行繪制。

在地形圖繪圖軟件中建立DTM三角網(wǎng)，根據(jù)數(shù)據(jù)文件生成DTM或根據(jù)圖面高程點(diǎn)生成DEM。刪除外業(yè)采集的不需參加高程建模的三角網(wǎng)，對(duì)和符地形特點(diǎn)的三角形需要進(jìn)行重構(gòu)，必要的時(shí)候可以加入山脊線、山谷線、坎邊線等地性線，使DMT三角網(wǎng)與實(shí)際地形保持一致。

繪制高等線時(shí)，要根據(jù)地形類(lèi)別和地形圖比例尺條件設(shè)置等高距、擬合方式，再根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行手動(dòng)修改生成的等高線，使繪制的等高線符合規(guī)范的技術(shù)設(shè)計(jì)要求。

河道帶狀地形圖還需實(shí)地測(cè)量水利要素和水利參數(shù)，例如：對(duì)跨橋梁需測(cè)量橋面、橋底高程、橋長(zhǎng)；對(duì)穿堤應(yīng)每隔一定距離就進(jìn)行測(cè)量堤頂高程和堤寬。

5.2 應(yīng)用GPS-RTK技術(shù)測(cè)量河道斷面

河道斷面的測(cè)量相對(duì)復(fù)雜，首先，在已有的地形圖上選取垂直于河道斷面的軸線的斷面位置，把所有位置線輸入GPS手簿中，需要輸入首尾斷點(diǎn)的坐標(biāo)。然后進(jìn)行分開(kāi)實(shí)地測(cè)量陸地部分和水下部分，并在業(yè)內(nèi)整理時(shí)合并數(shù)據(jù)。陸地部分應(yīng)用GPS-RTK方法根據(jù)GPS手簿記錄位置實(shí)地采集數(shù)據(jù)點(diǎn)，并記錄測(cè)點(diǎn)屬性，沿著河道的斷面線方向準(zhǔn)確地測(cè)量每一個(gè)發(fā)生變化的地形點(diǎn)，所有的測(cè)點(diǎn)間距都要符合測(cè)量比例尺和技術(shù)設(shè)計(jì)的要求。水下部分則利用GPS-RTK配合探測(cè)儀、測(cè)深桿和測(cè)繩進(jìn)行水下三維點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。針對(duì)水面寬闊、水深較大的河道，應(yīng)用測(cè)探儀測(cè)出水深，針對(duì)水深較淺的河段，可以應(yīng)用測(cè)深桿測(cè)量水深。

在完成所有測(cè)量后，應(yīng)檢驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)，使用全站儀抽查測(cè)量結(jié)果，假如測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)法達(dá)到精度要求咩，則應(yīng)查找出錯(cuò)的原因，并及時(shí)改正和重測(cè)。假如測(cè)量數(shù)據(jù)達(dá)到測(cè)量精度要求，則應(yīng)利用專(zhuān)業(yè)斷面圖繪圖軟件整理業(yè)內(nèi)數(shù)據(jù)格式，并繪制河道斷面圖。

6 結(jié)束語(yǔ)

GPS-RTK技術(shù)是目前應(yīng)用效果最佳且測(cè)量精度最高的新興技術(shù)之一，可以迅速獲取三維坐標(biāo)點(diǎn)信息，而且測(cè)量過(guò)程中自動(dòng)集成化程度非常高，大大地提高了測(cè)量工作的效率和質(zhì)量，將GPS-RTK技術(shù)應(yīng)用于河道帶狀圖的測(cè)量和河道斷面的測(cè)量中可以取得很好的測(cè)量效果，雖然GPS-RTK技術(shù)還會(huì)受到樹(shù)木等障礙物的干擾，但是隨著GPS-RTK技術(shù)的不斷完善，雙星或多星導(dǎo)航技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，GPS-RTK技術(shù)將會(huì)在河道測(cè)量工作中得到更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]安宵，張東方，夏岢.等.GPS快速測(cè)量技術(shù)在河道測(cè)量中的應(yīng)用[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2012，06（03）：58-59.

篇10

關(guān)鍵詞：隧道；GPS；控制測(cè)量

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為了便于人員來(lái)往交流和提高貨物的流通速度，高速公路、鐵路的建設(shè)任務(wù)越來(lái)越多，同時(shí)需要修建的長(zhǎng)大、特長(zhǎng)隧道也越來(lái)越多。如何有效地控制好隧道的貫通誤差，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)方面還是從技術(shù)方面考慮都顯得越來(lái)越重要。目前,以電磁波測(cè)距儀、全站儀為代表的測(cè)繪技術(shù)快速發(fā)展，使勘測(cè)手段得到很大改進(jìn)。然而，隨著GPS(全球定位系統(tǒng)GlobalPositioningSystem)技術(shù)的問(wèn)世及其被廣泛應(yīng)用于勘探領(lǐng)域，勘測(cè)設(shè)計(jì)與施工必將取得更大的改進(jìn)。本文根據(jù)以往控制測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合秦嶺某隧道實(shí)際測(cè)量情況，研究長(zhǎng)大隧道的洞內(nèi)平面控制測(cè)量方法。

1、工程概況

某隧道所處的地理位置具有自然環(huán)境復(fù)雜、植被茂密、氣候條件差、交通十分不便及測(cè)區(qū)相對(duì)高差大、控制點(diǎn)不易布設(shè)等不利條件。隧道由兩座基本平行的隧道組成，兩隧道中線水平間距為28m，垂直距離2.4m。線隧道全長(zhǎng)16.85km，隧道進(jìn)口端洞口高程約863m，出口端洞口高程約981m。II線隧道全長(zhǎng)16.71km。隧道進(jìn)口端洞口高程約865m，出口端洞口高程約983m。隧道兩端洞口均位于半徑為450m的曲線地段。本文的討論是以線隧道為例。

2、洞外平面控制測(cè)量

考慮到隧道所處地理位置的實(shí)際情況，如果采用常規(guī)的三角控制測(cè)量，工期長(zhǎng)且精度也難以保證，所以應(yīng)用GPS技術(shù)進(jìn)行平面控制網(wǎng)設(shè)計(jì)，這樣不僅可以滿(mǎn)足隧道貫通精度，而且有利于施工測(cè)量、減小施工強(qiáng)度。控制點(diǎn)正確合理的選擇有助于GPS外業(yè)工作的順利進(jìn)行，提高測(cè)量結(jié)果的可靠性，同時(shí)也為后續(xù)施工提供可靠便利條件?？刂泣c(diǎn)選在四周較開(kāi)闊且穩(wěn)定的巖石上，以便滿(mǎn)足接收衛(wèi)星信號(hào)的要求，控制點(diǎn)遠(yuǎn)離高壓線附近以減少電磁輻射源的影響，每個(gè)洞口有4個(gè)控制點(diǎn)是為了后續(xù)施工放樣的檢核和控制點(diǎn)穩(wěn)定性的檢驗(yàn)，每個(gè)洞口兩相鄰控制點(diǎn)間的距離在300~500m之間且相互通視，便于全站儀的施工放樣。

本文鑒于隧道特點(diǎn)，應(yīng)用原有的4個(gè)控制點(diǎn)(A1~A4)和在隧道兩側(cè)布設(shè)的6個(gè)GPS控制點(diǎn)(B1~B6)共同構(gòu)成了洞外平面控制網(wǎng)?？刂凭W(wǎng)如圖1所示。

由表1、表2可知：基線閉合差的異步、同步環(huán)閉合差的最大值分別為2.431!10-6和1.963!10-6，都小于允許值5!10-6。平差無(wú)約束、約束平差最弱點(diǎn)點(diǎn)位誤差分別為1.19cm和0.18cm，都小于允許值5cm，平差無(wú)約束、約束平差的最弱邊相對(duì)誤差分別為1/105000和1/163000，都小于允許值1/80000。

結(jié)果表明基線閉合差和平差的精度都完全滿(mǎn)足規(guī)范和施工的要求。

2.2邊長(zhǎng)檢測(cè)

為了檢驗(yàn)GS在隧道控制中的精度，將實(shí)測(cè)邊長(zhǎng)與GS邊長(zhǎng)進(jìn)行比較。利用T型號(hào)的全站儀觀測(cè)3條邊，與GPS網(wǎng)平差反算邊長(zhǎng)進(jìn)行比較，如表3所示。

由表3可知B1 B2、B2 B3、B3 B1的邊長(zhǎng)相對(duì)誤差分別為1/185444、1/142625和1/601967都小于允許值1/80000。

結(jié)果表明應(yīng)用GPS采集的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)科學(xué)合理的處理，所得結(jié)果是十分可靠的。

3、洞內(nèi)平面控制測(cè)量

由于隧道的距離大，全站儀的最優(yōu)測(cè)量距離一般為300~500m，所以洞內(nèi)控制點(diǎn)不能一次測(cè)完。只能采取掘進(jìn)一段距離，增設(shè)一個(gè)新點(diǎn)，每布設(shè)一個(gè)新點(diǎn)就要從支導(dǎo)線的起點(diǎn)開(kāi)始全面重復(fù)測(cè)量。為了滿(mǎn)足精度要求，避免出現(xiàn)測(cè)量粗差，導(dǎo)線布設(shè)方式有雙導(dǎo)線布設(shè)形式(見(jiàn)圖2(a))、左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)形式(見(jiàn)圖2(b))和線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)形式等(見(jiàn)圖2(c))。

雙導(dǎo)線布設(shè)使兩條導(dǎo)線測(cè)量形成公共點(diǎn)或公共邊，構(gòu)成檢核條件。左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)是充分利用雙洞隧道之間的通道，使左右洞的導(dǎo)線網(wǎng)通視并聯(lián)測(cè)，以此檢測(cè)所布設(shè)的導(dǎo)線網(wǎng)的精度是否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范要求。以上2種布設(shè)一般要經(jīng)過(guò)多組點(diǎn)測(cè)量后才能構(gòu)成檢核條件，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不能閉合，不能準(zhǔn)確地判斷出是哪個(gè)控制點(diǎn)測(cè)量出現(xiàn)了問(wèn)題，需要對(duì)雙導(dǎo)線網(wǎng)重新測(cè)量，增加了測(cè)量作業(yè)量。線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)是利用每次新增加的控制點(diǎn)，做為一組對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，每點(diǎn)通過(guò)不同的控制點(diǎn)可計(jì)算出兩組坐標(biāo)數(shù)據(jù)互相檢核，最后還可通過(guò)兩點(diǎn)的間距再次檢核。這種布網(wǎng)方式，可以準(zhǔn)確快捷地發(fā)現(xiàn)測(cè)量粗差，采用嚴(yán)密平差法處理數(shù)據(jù)，還可以提高整個(gè)導(dǎo)線網(wǎng)的精度。

為了提高橫向貫通精度的要求，洞內(nèi)布設(shè)嚴(yán)格遵守二等光電測(cè)距導(dǎo)線的各項(xiàng)要求和精度指標(biāo)，洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)為：?jiǎn)嗡淼啦捎镁€叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)，利用兩隧道間具有通道的便利條件又以左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)進(jìn)行測(cè)量，這樣可以更好地滿(mǎn)足精度要求。如圖3所示。

洞內(nèi)導(dǎo)線的布設(shè)情況：

洞口點(diǎn)位:距洞口20m左右，這樣可以有效地減弱觀測(cè)時(shí)洞內(nèi)、外光線對(duì)比度，洞內(nèi)滿(mǎn)足通視條件。洞內(nèi)第二排點(diǎn)位:距洞口250m左右，可以避免因洞內(nèi)、外氣象條件差異和全站儀最優(yōu)觀測(cè)距離產(chǎn)生較大誤差。

洞內(nèi)導(dǎo)線邊長(zhǎng)約450m，目的是把測(cè)量范圍控制在全站儀的最優(yōu)測(cè)量范圍內(nèi)。

同一排兩點(diǎn)位的距離約2.5m，最大范圍的提高測(cè)量精度。

兩點(diǎn)距隧洞壁面的距離約為0.5m，是為了避免洞內(nèi)施工建筑物的遮蔽以及盡可能的減小對(duì)施工車(chē)輛通行的影響。

測(cè)角中誤差和控制測(cè)量等級(jí)與橫向貫通中誤差的關(guān)系可由下式求得：

m2=(mL/)2(n+3)/12.

式中：m為橫向貫通中誤差，根據(jù)鐵路測(cè)量規(guī)范m=200mm，m為測(cè)角中誤差，L為兩開(kāi)挖洞口間長(zhǎng)度，n為導(dǎo)線邊數(shù)，洞內(nèi)導(dǎo)線邊長(zhǎng)按450m計(jì)，n=68500/450=38。

由式（1）求得：m=1.19。根據(jù)鐵路測(cè)量規(guī)范可以確定洞內(nèi)平面控制測(cè)量為二等導(dǎo)線。取二等導(dǎo)線測(cè)角中誤差m=1.0，反算求得橫向貫通中誤差m=158.3mm

可見(jiàn)，為了滿(mǎn)足規(guī)定的洞內(nèi)貫通中誤差要求，洞內(nèi)平面控制測(cè)量等級(jí)應(yīng)為二等，相應(yīng)測(cè)角中誤差為1.0。

依靠GPS技術(shù)的洞外平面控制測(cè)量高精度測(cè)量和好的洞內(nèi)導(dǎo)線布設(shè)，在測(cè)量過(guò)程中嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果其橫向貫通誤差為9mm，高程貫通誤差為3mm，取得了良好的測(cè)量成果和社會(huì)效益。

4、結(jié)束語(yǔ)

應(yīng)用GPS技術(shù)在地形復(fù)雜山區(qū)進(jìn)行高精度洞外平面控制測(cè)量的方法，具有速度快、精度高和可靠性好等優(yōu)勢(shì)，所采集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)钠鹚銞l件經(jīng)平差后，短邊邊長(zhǎng)精度可達(dá)到5mm以?xún)?nèi)，各項(xiàng)精度指標(biāo)均滿(mǎn)足規(guī)范和工程要求。為確保具有良好圖形強(qiáng)度和保證隧道的貫通，GPS平面控制網(wǎng)宜采用邊連式或網(wǎng)連式布設(shè)。洞內(nèi)平面控制測(cè)量方法的選擇對(duì)測(cè)量精度具有重要的影響。采用左右雙導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)和線叉導(dǎo)線網(wǎng)布設(shè)聯(lián)用的方法，可以準(zhǔn)確快捷地發(fā)現(xiàn)測(cè)量粗差，可以提高整個(gè)導(dǎo)線網(wǎng)的精度，達(dá)到規(guī)范的精度要求，是洞內(nèi)平面控制測(cè)量中一種比較好的方法，缺點(diǎn)是測(cè)量過(guò)程中比較繁瑣，有時(shí)甚至影響到施工。

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