電子技術(shù)應(yīng)用
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電子技術(shù)應(yīng)用范文第1篇
關(guān)鍵詞電子技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展問題研究
中圖分類號：TP315文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
我國電子技術(shù)的不斷發(fā)展，也帶動(dòng)了電子技術(shù)中的變頻技術(shù)也在不斷的發(fā)展，電子交流調(diào)速中變頻技術(shù)的重要性是不言而喻的，而變頻技術(shù)最最關(guān)鍵的就是其中所包括的電子技術(shù)，電子元件是電子技術(shù)中最基礎(chǔ)的部分，如今，電子技術(shù)發(fā)展非常迅速，已經(jīng)逐漸步入各個(gè)高新領(lǐng)域，成為科技含量較高的新興技術(shù)，在今后幾年，還會(huì)應(yīng)用到更多的領(lǐng)域。
1電子技術(shù)概述
電子技術(shù)是依據(jù)電子學(xué)的基本原理，利用電子元器件設(shè)計(jì)和制造某種特定功能的電路以解決實(shí)際問題的科學(xué)，其中包括電力電子技術(shù)和信息電子技術(shù)兩大分支。在二十世紀(jì)五十年代自從晶閘管問世之后，逐漸發(fā)展出電子技術(shù)這門學(xué)科，緊接著在開辟了整流器時(shí)代，在七十年代和八十年代又發(fā)展成為變頻器時(shí)代，八十年代和九十年代電子技術(shù)又迎來高電壓和高功率為代表的半導(dǎo)體時(shí)代，同時(shí)這一時(shí)期也開始了低頻電子技術(shù)像高頻技術(shù)轉(zhuǎn)變的萌芽。如今，電子技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，在生活中處處都可以看見他們的身影，在各行各業(yè)都有著非常重要的價(jià)值，它所包含的內(nèi)容逐漸豐富，現(xiàn)如今其技術(shù)已經(jīng)日趨完善，迎來發(fā)展的高峰期。
僅僅以電子技術(shù)發(fā)展的綜合實(shí)力來看，我國電子技術(shù)的開發(fā)能力與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大的差距，中國電子技術(shù)的發(fā)展要形成相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，就必須依據(jù)中國實(shí)際發(fā)展國情，借鑒國外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，走出一條具有中國特色的道路。從研究并分析國外先進(jìn)技術(shù)，逐步走上自主創(chuàng)新，學(xué)科交叉滲透的創(chuàng)新，從電子器件選擇和電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型上進(jìn)行技術(shù)上的創(chuàng)新，這是特別有用的電子技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展。同時(shí)也應(yīng)該從新材料科學(xué)的應(yīng)用，設(shè)備制造過程中技術(shù)的不斷推動(dòng)和促進(jìn)實(shí)際應(yīng)用電子技術(shù)，將產(chǎn)品應(yīng)用、技術(shù)創(chuàng)新、市場營銷三個(gè)部分進(jìn)行有機(jī)整合，并促進(jìn)中國的電子技術(shù)強(qiáng)有力的發(fā)展和轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力的高度顯著，快速促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。
2電子技術(shù)在行業(yè)中的應(yīng)用
（1）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的越來越完善，電子科學(xué)領(lǐng)域的電氣設(shè)備研究也發(fā)展的較為迅速，在通信行業(yè)中電源技術(shù)運(yùn)用的比較多，現(xiàn)如今已經(jīng)成為通信電源系統(tǒng)的必不可少的部分，一旦電源是單相或三相交流電流轉(zhuǎn)換成直流8V。然而，交換機(jī)使用的一次電源，高頻開關(guān)電源已經(jīng)實(shí)現(xiàn)電源的穩(wěn)定傳輸，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)供電的分流和效率的提高。目前，在日常生活中通信移動(dòng)設(shè)備的開關(guān)穩(wěn)壓器的功率容量的使用情況也逐漸增加，通常使用的是從總線上的電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓的電源模塊的高頻隔離，不僅便于維護(hù)，易于安裝，可以大大減少損失。
（2）電子技術(shù)中，DC轉(zhuǎn)換器中的二次電源模塊已經(jīng)非常的商業(yè)化，它使用的是PWM的高頻技術(shù)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，集成電路、電源模塊也越來越高，其功率密度電源模塊的小型化的主要要求有更高的要求。
（3）變頻器中所包含的電子技術(shù)，主要是體現(xiàn)在交流電機(jī)變頻調(diào)速上面，這種技術(shù)在整個(gè)電力系統(tǒng)中起著不可替代的作用，同時(shí)還可以節(jié)能，主電路一般用于從AC到DC交換路由。通過整流器轉(zhuǎn)換為一個(gè)固定的直流電壓，高頻率逆變器由一個(gè)晶體管具有大的功率，然后，由一個(gè)可變頻率的交流輸出的直流電壓轉(zhuǎn)換成輸出。
（4）電子技術(shù)還運(yùn)用在分布式電源系統(tǒng)。這種分布式電源系統(tǒng)主要是小型電源模塊和大型控制電路圖上，多數(shù)的電源系統(tǒng)都是由這兩個(gè)基本部分組成，采用一定的新技術(shù)，完成智能化大功率開關(guān)電源系統(tǒng)，強(qiáng)弱電進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，高功率組件的使用耗能、壓力被大大降低，生產(chǎn)效率將得到極大改善。該電源還具有高效節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于在各種通信設(shè)備和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的低電壓電源，分布式電源系統(tǒng)或一個(gè)更合適的電源，電機(jī)驅(qū)動(dòng)電源擁有使用方便、體積小的特點(diǎn)，具有良好的發(fā)展前景，被廣泛用于高新技術(shù)領(lǐng)域。
3電子技術(shù)發(fā)展引用前景
中國的電子技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入智能化和高速化，電氣產(chǎn)品的高速發(fā)展不僅可以節(jié)省材料，也能夠進(jìn)行節(jié)能，電子技術(shù)只繼續(xù)開拓創(chuàng)新，為了更好地適應(yīng)人們高科技時(shí)代電子技術(shù)的發(fā)展需求。創(chuàng)新和發(fā)展是當(dāng)今電子技術(shù)的發(fā)展指引，并積極轉(zhuǎn)向高頻的方向發(fā)展，同時(shí)注重創(chuàng)新和發(fā)展，是電子技術(shù)發(fā)展今后發(fā)展的關(guān)鍵。達(dá)到較高的統(tǒng)一水平。高頻開關(guān)電源和模塊化技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)整個(gè)電子技術(shù)的高速發(fā)展，更好地整合高效率和高品質(zhì)的電力。更多類型的電源開關(guān)電源，而不是將成為一個(gè)必然的發(fā)展趨勢。
4總結(jié)
電子技術(shù)應(yīng)用范文第2篇
PLC屬于一種使用數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算的電子系統(tǒng)，在工業(yè)環(huán)境下為了進(jìn)行分析應(yīng)用而專門設(shè)計(jì)的。它使用可編程存儲(chǔ)器，在存儲(chǔ)內(nèi)部執(zhí)行定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序的控制、邏輯的運(yùn)算和算術(shù)的運(yùn)算等等操作的指令，并且通過模擬方式、數(shù)字方式的輸入和輸出。控制不同類型的機(jī)械生產(chǎn)的過程。PLC以微處理技術(shù)作為基礎(chǔ)，把控制處理的規(guī)則存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，將其應(yīng)用工業(yè)控制領(lǐng)域，屬于一種新型的工業(yè)控制裝置。PLC將控制、儀表、電氣這三電集為一體，能夠靈活地、方便地組合各種不同要求與規(guī)模的控制系統(tǒng)，來適應(yīng)不同工業(yè)控制的具體需要。因?yàn)镻LC是為了工業(yè)控制而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固緊密、體積較小，是有效達(dá)到機(jī)電一體化的控制設(shè)備。伴隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，PLC自身的制造成本在不斷地下降，功能逐步增強(qiáng)。在許多先進(jìn)的工業(yè)國家中，PLC成為工業(yè)控制不可或缺的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
2PLC自身特點(diǎn)
2．1極高的可靠性
因?yàn)樵诠I(yè)生產(chǎn)環(huán)境中，環(huán)境條件可能比較差，因此需要PLC具有較強(qiáng)的抵抗干擾的能力，并且其應(yīng)該能夠在較為惡劣的環(huán)境中長時(shí)間的順利的運(yùn)行。
2．2使用方便
PLC操作較為方便，對于PLC進(jìn)行操作，包含了程序輸入操作與程序更改操作。許多PLC使用編程器，進(jìn)行程序更改以及輸入的操作。更改程序也可以直接按照地址編號或者接點(diǎn)號進(jìn)行順序?qū)ふ一蛘咚阉鳎缓筮M(jìn)行更改。使用PLC進(jìn)行編程也十分方便，PLC有功能表圖、布爾助記符、梯形圖多種程序來進(jìn)行設(shè)計(jì)語言控制。并且當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，通過軟件和硬件的自診斷，進(jìn)行維修的人員能夠根據(jù)有關(guān)的故障代碼顯示和故障信號燈的指示，很快地確定故障的位置，能夠迅速地排除故障，節(jié)省修復(fù)的時(shí)間。
2．3靈活性高
PLC具有很高的靈活性。PLC采用編程的語言包括功能模塊圖、功能表圖、布爾助記符、梯形圖等，只要掌握一種語言，就能夠進(jìn)行編程工作。PLC按照應(yīng)用的規(guī)模不斷進(jìn)行擴(kuò)展，它不僅僅能夠通過增加輸出、輸入卡件來增加點(diǎn)數(shù)，還可以通過擴(kuò)展單元來增強(qiáng)功能和容量，也能夠通過多臺(tái)的PLC進(jìn)行通信，來擴(kuò)大功能和容量。PLC操作具有靈活性，使用PLC，設(shè)計(jì)工作量將會(huì)大大的減少，安裝施工工作量以及編程工作量也會(huì)大大地減少，操作變得十分的靈活方便，控制和監(jiān)視變得更加容易。
2．4機(jī)電一體化
PLC是專門用來進(jìn)行工業(yè)過程控制的設(shè)備，其體積不斷減小，功能卻在不斷地完善，其抗干擾的性能逐漸增強(qiáng)，電氣與機(jī)械部件進(jìn)行來有機(jī)地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，將計(jì)算機(jī)和儀表電子的功能綜合到一起。
2．5適應(yīng)面廣
現(xiàn)代的PLC系統(tǒng)，不僅有順序控制、計(jì)數(shù)、計(jì)時(shí)、邏輯運(yùn)算等功能，還具有模擬量和數(shù)字的輸出輸入、記錄顯示、人機(jī)對話、通信、功率驅(qū)動(dòng)、自檢等功能。既能夠控制一臺(tái)的生產(chǎn)機(jī)械、一條的生產(chǎn)線，又能夠控制一整個(gè)的生產(chǎn)過程，其適應(yīng)面的范圍比較廣。
3PLC在電子技術(shù)中的應(yīng)用
3．1工作環(huán)境
PLC需要環(huán)境溫度在0到55oC，在安裝時(shí)，不能夠講其放到發(fā)熱量較大的元件下方，并且四周空間應(yīng)該足夠的大，方便進(jìn)行通風(fēng)散熱。還有為了保證PLC絕緣性能，對于濕度也有要求，空氣相對濕度應(yīng)該在85%以下。PLC應(yīng)該盡量地遠(yuǎn)離較為強(qiáng)烈的震動(dòng)源，避免振動(dòng)頻率10到55Hz的連續(xù)或者頻繁振動(dòng)。倘若使用的環(huán)境不能夠有效避免震動(dòng)，就應(yīng)該采取減震的措施，例如可以使用減震膠。同時(shí)要避免易燃和有腐蝕的氣體，例如硫化氫氣體、氯化氫氣體等。對于在空氣中存在的帶有腐蝕性的氣體或者是粉塵比較多的環(huán)境，應(yīng)該把PLC放在封閉性良好的控制柜或者控制室中。PLC對電源線產(chǎn)生的干擾有一定的進(jìn)行抵制的能力。在電源干擾十分嚴(yán)重或者對于可靠性的要求比較高的環(huán)境之中，應(yīng)該安裝一臺(tái)帶有屏蔽層隔離式變壓器，來減少設(shè)備和地之間的相互干擾。通常PLC都會(huì)有直流24V進(jìn)行輸出，提供給輸入端，倘若輸入端用外接的直流電源時(shí)，最好選用直流穩(wěn)壓的電源。
3．2控制系統(tǒng)中干擾及其來源
(1)干擾源及一般分類。
對于PLC控制系統(tǒng)造成影響的干擾源，大多是產(chǎn)生于電壓或者電流急速變化的位置，其主要原因是由于電流改變出現(xiàn)磁場，對于設(shè)備造成電磁輻射，磁場不斷改變，產(chǎn)生了電流，高速的電磁產(chǎn)生了電磁波。一般電磁干擾按照干擾模式的不同，可以分為差模干擾和共模干擾。共模干擾指的是信號對地產(chǎn)生的電位差，在一定情況下，共模電壓能夠通過不對稱電路轉(zhuǎn)換為差模電壓，對測控信號產(chǎn)生直接的影響，導(dǎo)致元器件受到損壞，這一種共模干擾的情況可以稱為直流，也可以稱為交流。而差模干擾，指的是作用在信號兩極之間的干擾電壓，通常由空間電磁場于信號之間耦合感應(yīng)以及由不平衡的電路轉(zhuǎn)換，形成共模干擾所出現(xiàn)的電壓，這樣的干擾不斷疊加于信號上，對于測量和控制精度產(chǎn)生直接的影響。
(2)PLC系統(tǒng)中干擾的主要來源及途徑。
在PLC系統(tǒng)在電子技術(shù)中運(yùn)作時(shí)，出現(xiàn)干擾的來源以及途徑不同，可以將其分為強(qiáng)電干擾、柜內(nèi)干擾、來自信號線進(jìn)行引入的干擾、來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾以及來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾。強(qiáng)電干擾，指的是由于PLC系統(tǒng)進(jìn)行正常供電的電源，都是由電網(wǎng)來進(jìn)行供電的。因?yàn)殡娋W(wǎng)的覆蓋范圍比較廣，因此它會(huì)受到所有的空間每電磁干擾，然后在線路上出現(xiàn)感應(yīng)電壓，形成強(qiáng)電干擾。而柜內(nèi)干擾指的是在很多情況下，控制柜內(nèi)部的高壓電器，比大的電感性的負(fù)載以及混亂的布線，都會(huì)比較容易對于PLC造成相當(dāng)程度的干擾。而來自信號線的引入的干擾，指的是使用PLC控制系統(tǒng)進(jìn)行連接的各個(gè)類型信號的傳輸線，除了能夠有效傳輸各類的信息外，還是會(huì)出現(xiàn)一定程度的外部的干擾信號。這種干擾主要能夠分成兩種途徑，首先是通過變送器進(jìn)行供電的電源或者是共用的信號儀表出現(xiàn)供電電源亂串的電網(wǎng)的干擾，這經(jīng)常容易被忽視。還有是信號線受到來自空間內(nèi)部電磁輻射的影響，就是在信號線上產(chǎn)生外部的感應(yīng)干擾，這種情況是比較嚴(yán)重的。由于信號引入的干擾可能會(huì)導(dǎo)致I/O信號的工作異常以及大大降低測量的精度，在嚴(yán)重時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致元器件受到損傷。而來自接地系統(tǒng)混亂時(shí)的干擾，可以說，接地是能夠有效提高電子設(shè)備自身電磁兼容性的一種有效的手段。進(jìn)行正確的接地，既能夠抑制電磁出現(xiàn)干擾的影響，還能夠抑制設(shè)備往外發(fā)出干擾，然而錯(cuò)誤的接地，可能會(huì)導(dǎo)致十分嚴(yán)重的干擾信號，影響PLC系統(tǒng)，使其無法正常的進(jìn)行工作。還有來自PLC系統(tǒng)內(nèi)部的干擾，其主要由于系統(tǒng)內(nèi)部的元器件與電路間產(chǎn)生的相互的電磁輻射而形成的，例如邏輯電路的相互輻射以及其對于模擬電路造成的影響，模擬地和邏輯地之間的相互影響以及元器件之間出現(xiàn)的相互不匹配的使用情況等。
4結(jié)束語
電子技術(shù)應(yīng)用范文第3篇
（一）在USB總線微波功率中的應(yīng)用USB總線微波功率計(jì)是通過軟件與數(shù)字電子結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對微波功率采集的手段。USB總線微波功率計(jì)的工作原理是由功率探析器采到微波功率后，將微波功率型號交到信號檢測電路中去噪處理，通過鏈路將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。其中，功率探析器由USB通信接口微信號檢測電路組成。數(shù)字電子技術(shù)的USB總線微波功率計(jì)體積小，精確高，操作方便，有很大的優(yōu)勢。
（二）雷達(dá)上面的應(yīng)用雷達(dá)作為一種高精度的設(shè)備，有著嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和抗干擾能力的標(biāo)準(zhǔn)，而數(shù)字技術(shù)隨著發(fā)展已經(jīng)能很好的解決這個(gè)問題。現(xiàn)代雷達(dá)機(jī)大部分是模擬接收機(jī)，反映比較遲鈍，距離工作的需求很遠(yuǎn)。而采用了數(shù)字技術(shù)的接收機(jī)可使雷達(dá)工作頻率變寬，靈敏度提高。雷達(dá)接收機(jī)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型可以實(shí)現(xiàn)抑制混合電路、噪聲放大以及I/Q的協(xié)調(diào)技術(shù)，而這些都是以數(shù)字技術(shù)為前提的。
（三）在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。網(wǎng)絡(luò)毫無疑問將人類的生活環(huán)境改變了人們的生活，讓人們更加方便，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)也為數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并且在網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)字信號由于其抗干擾強(qiáng)，因此可以提高傳輸、儲(chǔ)存能力，讓信號傳播更為快捷、安全。現(xiàn)階段的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)與數(shù)字電子融合并成為了信息時(shí)代的核心傳播技術(shù)，它與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的方方面面都緊密相聯(lián)，使人們的生活方式發(fā)生了翻天覆地的變化，也成為人們生活中的無法缺失的技術(shù)之一。
1、信號處理。信息技術(shù)的飛速發(fā)展使得數(shù)字信號技術(shù)大放光彩。通過模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的方式，對數(shù)字信號進(jìn)行處理，然后再轉(zhuǎn)化為模擬信號進(jìn)行輸出。數(shù)字化在電子技術(shù)的領(lǐng)域已經(jīng)成為了現(xiàn)代文明的發(fā)展標(biāo)志。
2、對網(wǎng)絡(luò)展開信號處理機(jī)制通過數(shù)字電子技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)信號處理提供優(yōu)勢，并且可以進(jìn)行重要信息的加密，且可以使其抗干擾能力增大，降低儲(chǔ)存能力。數(shù)字信號的處理可以很好的保證其不受干擾。二進(jìn)制是數(shù)字信號中的一種。
3、信號數(shù)字化處理。抽樣、量化、編碼工作在信號的處理中比較重要，不易被忽視。抽樣指的是實(shí)踐中離散模擬信號，量化指的是將信號的連續(xù)劃分成離散的過程。然后通過編碼轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)，然后轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后保證其在衛(wèi)星及電纜電路中暢通傳輸。
4、網(wǎng)絡(luò)信息的處理。將數(shù)字電子技術(shù)應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息中能夠有效提高信息的處理率，傳輸能力以及網(wǎng)絡(luò)信息的高效化。通過轉(zhuǎn)變、處理、傳輸?shù)南鄳?yīng)模擬信號，通過數(shù)字信號實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信的數(shù)字化過程。計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫以及相關(guān)的系統(tǒng)都是通過技術(shù)進(jìn)行信息輸送，進(jìn)而提高處理效率的。
二、數(shù)字電子技術(shù)的未來
信息時(shí)代使得數(shù)字電子技術(shù)飛速發(fā)展，并迅速提升其經(jīng)濟(jì)水平。在市場需求下，數(shù)字電子技術(shù)水平也越來越高，越來越成熟，實(shí)現(xiàn)信息產(chǎn)業(yè)化的升級。這些都是數(shù)字電子技術(shù)專業(yè)化程度提高、順應(yīng)市場需求的表現(xiàn)。我國的數(shù)字化水平也在不斷的提升和發(fā)展，并在大規(guī)模編程器上實(shí)現(xiàn)了突破，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的工藝水平已經(jīng)發(fā)展成為了亞微米技術(shù)，芯片集成度也到達(dá)了千兆。數(shù)據(jù)的傳輸已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了每秒幾十億次。數(shù)字電子技術(shù)將隨著技術(shù)水平的進(jìn)一步提高，不斷的自我完善，突破5PGA在EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)，從而廣泛電路技術(shù)的應(yīng)用。數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展將實(shí)現(xiàn)自身與模擬電子技術(shù)的融合，從而保證新型的電子器件的研制。數(shù)字電子技術(shù)與模擬電子的融合改變了電子器件的性能，推動(dòng)了新型電子器件的發(fā)展。數(shù)字電子技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展在開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器、D類音頻放大器等設(shè)備中廣泛應(yīng)用，這是模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)的結(jié)合而產(chǎn)生的，也將會(huì)更加促進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展。
三、結(jié)語
電子技術(shù)應(yīng)用范文第4篇
關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù) EDA VM
中圖分類號：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1007-9416（2013）08-0042-02
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，虛擬技術(shù)已發(fā)展到相對成熟的階段，虛擬技術(shù)已經(jīng)廣泛深入生活，在教學(xué)、科研、衛(wèi)生、軍事等領(lǐng)域均有著十分重要的意義，成為人類生存和社會(huì)發(fā)展的新環(huán)境。
1 虛擬技術(shù)的概念
虛擬技術(shù)是一個(gè)很廣義的概念，我國著名院士汪成為教授把虛擬技術(shù)看作人類認(rèn)識(shí)世界的幫手，認(rèn)為虛擬技術(shù)是“在計(jì)算機(jī)軟硬件及各種傳感器（如高性能計(jì)算機(jī)、圖形圖像生成系統(tǒng)，以及特制服裝、特制手套、特別眼鏡等）的支持下生成一個(gè)逼真的、三維的，具有一定的視、聽、觸、嗅等感知能力的環(huán)境，使用戶在這些軟硬件設(shè)備的支持下，能以簡捷、自然的方法與這一由計(jì)算機(jī)所生成的‘虛擬’的世界中對象進(jìn)行交互作用。它是現(xiàn)代高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、人工智能、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)接口、立體影像、立體聲響、測童控制、模擬仿真等技術(shù)綜合集成的成果。目的是建立起一個(gè)更為和諧的人工環(huán)境”[1]。
而從工程角度定義的話，虛擬技術(shù)可看作為通過使用下列一個(gè)或幾個(gè)概念或方法：硬件和軟件分區(qū)，分時(shí)，部分或全部的硬件仿真、模擬，提供服務(wù)質(zhì)量（QoS）等，把計(jì)算機(jī)資源分成多個(gè)執(zhí)行環(huán)境的系統(tǒng)框架和方法論[2]。
上世紀(jì)60年代末期，IBM在其7044機(jī)上首次實(shí)現(xiàn)虛擬技術(shù)（IBM M44/44X Project）[3]。計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使得虛擬技術(shù)成為重要的研究手段廣泛應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域的研究與實(shí)踐中。隨著電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)交叉、綜合的程度越來越高，在以物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)為技術(shù)發(fā)展方向的現(xiàn)代電子技術(shù)中，虛擬技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。
2 虛擬技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用
電子技術(shù)中，虛擬技術(shù)的應(yīng)用可概括為三個(gè)方向：一是集成了大量虛擬儀器的軟件包的應(yīng)用，通常稱之為EDA（Electronic Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化）技術(shù)；二是虛擬硬件技術(shù)，即借助于圖形圖像、仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)等一切可用的技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上虛擬出一個(gè)與實(shí)際硬件功能相近，且操作方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也相近的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境；三是VM（Virtual Machine，虛擬機(jī)）技術(shù)的應(yīng)用，比如VMware虛擬機(jī)等。
2.1 EDA技術(shù)的應(yīng)用
EDA技術(shù)是在20世紀(jì)60年代中期從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）、計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT）和計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）的概念發(fā)展而來的。利用EDA工具，電子設(shè)計(jì)師從概念、算法、協(xié)議開始設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)，從電路設(shè)計(jì)、性能分析直到IC版圖或PCB版圖生成的全過程均可在計(jì)算機(jī)上自動(dòng)完成。
作為現(xiàn)代電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主導(dǎo)技術(shù)，EDA具有兩個(gè)明顯特征：即并行工程（Concurrent Engineering）設(shè)計(jì)和自頂向下（Top-down）設(shè)計(jì)。其基本思想是從系統(tǒng)總體要求出發(fā)，分為行為描述（Behaviour Description）、寄存器傳輸級（RTL，Register Transfer Level）描述、邏輯綜合（Logic Synthesis）三個(gè)層次，將設(shè)計(jì)內(nèi)容逐步細(xì)化，最后完成整體設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法比較，這是一種全新的設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)理念。
EDA軟件包在電子技術(shù)的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面體現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢，最重要的是由于其提供了種類齊全、功能強(qiáng)大、界面真實(shí)、設(shè)置方式真實(shí)的虛擬儀器，諸如萬用表，示波器，頻率計(jì)，LED顯示等，一些軟件諸如NI公司的Multisim，還包括有安捷倫示波器，安捷倫萬用表，安捷倫信號發(fā)生器，泰克示波器等實(shí)際產(chǎn)品的虛擬界面，其操作界面和操作方式完全與實(shí)際器件一樣。這些虛擬儀器的使用，較大程度增加了學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)過程中的真實(shí)感。
目前，EDA技術(shù)更多地指數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)自動(dòng)化，模擬電路以及混合電路設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展尚不夠成熟。尤其是射頻電路設(shè)計(jì)，因?yàn)橐婕暗綇?fù)雜的數(shù)學(xué)理論，導(dǎo)致其分析過程更加復(fù)雜，所以尚沒有成熟的設(shè)計(jì)自動(dòng)化軟件。
2.2 虛擬硬件技術(shù)的應(yīng)用
虛擬硬件技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用，則主要體現(xiàn)為虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。虛擬實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)目前主要有純軟件仿真形式、可直接操作遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過程的虛擬實(shí)驗(yàn)室兩種形式。
2.2.1 純軟件仿真形式的虛擬實(shí)驗(yàn)室
純軟件仿真形式的虛擬實(shí)驗(yàn)室是利用仿真軟件來模擬實(shí)驗(yàn)的全過程，不涉及具體的實(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備，如圖1所示。
與單機(jī)版的仿真軟件相比，這類實(shí)驗(yàn)室采用C/S模式，在其服務(wù)器上設(shè)計(jì)并存儲(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的仿真代碼，用戶只需在客戶端的實(shí)驗(yàn)操作界面上操作，即可實(shí)時(shí)地發(fā)送參數(shù)信息、接收仿真結(jié)果數(shù)據(jù)。這類虛擬實(shí)驗(yàn)室因其實(shí)驗(yàn)界面與仿真算法獨(dú)立，易于設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，方便操作，成為當(dāng)今虛擬實(shí)驗(yàn)室的主流。
2.2.2 直接操作遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)過程的虛擬實(shí)驗(yàn)室
這種虛擬實(shí)驗(yàn)室是通過客戶端操作直接控制遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)行，獲取真實(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，架構(gòu)如圖2所示。
這類實(shí)驗(yàn)通常具有視頻和音頻反饋，使用者通過計(jì)算機(jī)可以實(shí)時(shí)地觀察實(shí)驗(yàn)地運(yùn)行，也可以調(diào)整實(shí)驗(yàn)相應(yīng)的參數(shù)，從而遠(yuǎn)程操控實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)過程。此類實(shí)驗(yàn)形式不但有效地利用了有限的實(shí)驗(yàn)室資源，而且具有很好的實(shí)驗(yàn)效果，成為解決遠(yuǎn)程教育中實(shí)驗(yàn)設(shè)備緊缺、實(shí)驗(yàn)效果難以保證等問題的一種很好的方法，是目前虛擬實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)的一個(gè)主流方向[4]。
2.3 VM技術(shù)的應(yīng)用
VM技術(shù)，是指通過軟件模擬的具有完整硬件系統(tǒng)功能的、運(yùn)行在一個(gè)完全隔離環(huán)境中的完整計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
利用VM技術(shù)，能夠在一臺(tái)真實(shí)的計(jì)算機(jī)上虛擬出多臺(tái)計(jì)算機(jī)，還可以同時(shí)運(yùn)行兩個(gè)或更多的操作系統(tǒng)，比如運(yùn)行DOS、各個(gè)版本的Windows、各個(gè)版本的Linux、BeOS、Mac OS等等。虛擬機(jī)具有跨平臺(tái)性，裝載在硬件平臺(tái)上的虛擬機(jī)，它和宿主機(jī)好像是連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中一樣。用戶通過虛擬機(jī)提供的標(biāo)準(zhǔn)接口訪問異構(gòu)資源，而標(biāo)準(zhǔn)接口的具體實(shí)現(xiàn)由各異構(gòu)資源提供者負(fù)責(zé)落實(shí)，因此用戶感覺不到請求資源的異構(gòu)性。Java VM和PVM是比較成功的采用虛擬機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)、屏蔽異構(gòu)性的典型例子[5]。
隨著物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，現(xiàn)代電子技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了物物互聯(lián)的時(shí)代。而在物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)中，無處不存在資源異構(gòu)的問題，如硬件平臺(tái)的異構(gòu)，基礎(chǔ)操作系統(tǒng)的異構(gòu)，數(shù)據(jù)庫的異構(gòu)，通信網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)，以及應(yīng)用程序的異構(gòu)等等[5]。
這些異構(gòu)的問題，使得VM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)中。它可利用如JVM技術(shù)將不同平臺(tái)、不同接口標(biāo)準(zhǔn)，不同通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議之間的異構(gòu)性進(jìn)行屏蔽[5]，使得物物互聯(lián)成為現(xiàn)實(shí)。
在電子技術(shù)的應(yīng)用中，當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的虛擬機(jī)軟件主要是VMware公司免費(fèi)提供給用戶的VMware Player，該公司還有VMware Workstation等豐富的虛擬化產(chǎn)品[6]。其他還有諸如微軟的Virtual Box和Virtual PC，以及由我國自己設(shè)計(jì)的VMlite，它們都能在Windows系統(tǒng)上虛擬出多個(gè)計(jì)算機(jī)。
3 虛擬技術(shù)對電子技術(shù)發(fā)展的重要意義
近幾年來，虛擬技術(shù)在我國的應(yīng)用研究和發(fā)展都十分迅速，結(jié)合虛擬技術(shù)在電子技術(shù)三個(gè)方向的應(yīng)用，其重要意義可概述為以下幾個(gè)方面：
第一，虛擬技術(shù)給電子技術(shù)的工程實(shí)踐帶來了革命性的變革。
傳統(tǒng)電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，主要基于自底向上的設(shè)計(jì)思想，設(shè)計(jì)人員必須利用底層功能模塊的組裝，才能構(gòu)成較復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)調(diào)試難度高，設(shè)計(jì)效率低，設(shè)計(jì)周期較長。但EDA技術(shù)的出現(xiàn)，特別是自頂向下的設(shè)計(jì)思想，極大的提高了電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的效率，縮短了設(shè)計(jì)周期，使得電子設(shè)計(jì)進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代。
第二，虛擬技術(shù)給電子技術(shù)教學(xué)帶來了革命性的變革。
傳統(tǒng)電子技術(shù)的教學(xué)是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)分開進(jìn)行的，由于電子技術(shù)的實(shí)踐性強(qiáng)，人為地把完整的教學(xué)過程分離成了兩個(gè)環(huán)節(jié)，極大地破壞了教學(xué)完整性。而EDA軟件或虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)把教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教師指導(dǎo)、學(xué)生操作等有機(jī)地融合為一體，還原了一個(gè)完整的課堂，提高了教學(xué)的有效性。
第三，虛擬技術(shù)給電子技術(shù)的應(yīng)用解決了實(shí)際問題。
隨著物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)電子技術(shù)的發(fā)展受到了很大程度上的制約，一些諸如通信協(xié)議異構(gòu)、數(shù)據(jù)格式異構(gòu)等問題，給電子技術(shù)設(shè)計(jì)人員帶來了極大的困擾。而虛擬技術(shù)的出現(xiàn)，給電子技術(shù)解決上述困難提供了最為有利的幫助，使得電子設(shè)計(jì)人員更為專注電子技術(shù)本身的功能實(shí)現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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電子技術(shù)應(yīng)用范文第5篇
【關(guān)鍵詞】 測控 應(yīng)用 儀器
在21世紀(jì)，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，其中，測控技術(shù)的出現(xiàn)，不但豐富了新興技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的種類，而且還推動(dòng)了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的急速發(fā)展。 現(xiàn)代化的測控技術(shù)是將多種高新技術(shù)融合在了一起，這種技術(shù)采用的計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、光電技術(shù)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)等均是目前最先進(jìn)的行業(yè)技術(shù)[1]。隨著科技的不斷取得突破和工業(yè)生產(chǎn)過程的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)代化的測控技術(shù)有了較大的發(fā)展，逐步向全智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和分布式化方向發(fā)展。現(xiàn)代測控技術(shù)與傳統(tǒng)的測控技術(shù)相比，由于依賴計(jì)算機(jī)處理技術(shù)，而且相當(dāng)重視動(dòng)手能力和實(shí)踐能力，將測控得到的數(shù)據(jù)及時(shí)錄入專業(yè)的數(shù)據(jù)庫中，并結(jié)合現(xiàn)代分析方法進(jìn)行自動(dòng)分析與處理，提高了測控的速度和精準(zhǔn)性。電子技術(shù)中的測控技術(shù)廣泛應(yīng)用中農(nóng)業(yè)、工業(yè)和國防業(yè)各領(lǐng)域，取得了較大的成功，也推動(dòng)了現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展。
1 測控技術(shù)分析
目前，在儀器儀表中應(yīng)用到的測控技術(shù)，可以代表測控行業(yè)的發(fā)展水平。現(xiàn)代化的測控技術(shù)要求系統(tǒng)化的測試與控制過程。現(xiàn)代化的測控系統(tǒng)主要有控制器、測控應(yīng)用軟件、程序控制設(shè)備、總線與接口和被測對象五部分組成。對于控制器，其在整個(gè)系統(tǒng)中處于核心地位，是整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)與指揮的中a心，其主要由單片機(jī)和計(jì)算機(jī)構(gòu)成；對于測控應(yīng)用軟件，在系統(tǒng)中起到的作用就是檢測系統(tǒng)運(yùn)行的正確性。測控應(yīng)用軟件由三個(gè)子部分組成，一是能夠被執(zhí)行的應(yīng)用程序，第二個(gè)就是功能接口，第三個(gè)就是儀器驅(qū)動(dòng)器；對于程序控制設(shè)備，其作用就是進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和結(jié)果的現(xiàn)實(shí)。程序控制設(shè)備主要包含執(zhí)行器、存儲(chǔ)裝置、顯示器和程序控制伺服系統(tǒng)等設(shè)備或者元器件；對于總線與接口，其作用是將控制器和程序控制設(shè)備進(jìn)行連接，保障通信線路暢通，使系統(tǒng)能夠良好運(yùn)行；對于被測對象，只要將其與相關(guān)的硬件的接口相連接，就能夠被測控。測控系統(tǒng)的每一個(gè)組成部分，在整個(gè)系統(tǒng)中都有著重要的作用，缺一不可。
2 測控技術(shù)的特點(diǎn)
隨著時(shí)代的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化的測控技術(shù)相比傳統(tǒng)的測控技術(shù)取得了質(zhì)的飛躍。另外，從國家層面都相關(guān)技術(shù)的發(fā)展的重視，也推動(dòng)了現(xiàn)代化測控技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。目前的測控技術(shù)正走向全智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和分布式化[2]。
2.1 全智能化
當(dāng)前，智能化已成為時(shí)展的主題之一，各行各業(yè)都強(qiáng)調(diào)并重視智能化水平的提升。現(xiàn)代化的測控技術(shù)響應(yīng)時(shí)展主題，也在不斷取得突破，朝著全智能化方向不斷發(fā)展。測控系統(tǒng)中，儀器智能化水平越高，測控技術(shù)將會(huì)更加準(zhǔn)確和精確，而且使用也會(huì)更方便更人性化。由于當(dāng)前人工智能技術(shù)和微電子技術(shù)正快速發(fā)展，儀器的智能化程度已經(jīng)得到大幅度提升。儀器儀表的計(jì)算能力、計(jì)算方法和計(jì)算的準(zhǔn)確性都大大增強(qiáng)，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)水平的提升。
2.2 數(shù)字化
在信息化時(shí)代，數(shù)字化是發(fā)展的主流，測控技術(shù)的數(shù)字化也是當(dāng)前及未來一段時(shí)間發(fā)展的必然結(jié)局。測控技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，對相關(guān)測控信息的處理、信息共享和傳感器的數(shù)字化均有重要作用。
2.3 網(wǎng)絡(luò)化
隨著計(jì)算機(jī)信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展，將測控技術(shù)與現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)結(jié)合，使測控技術(shù)走向了網(wǎng)絡(luò)化，使得測控技術(shù)成為一種也能方便快捷使用的技術(shù)。
2.4 分布式化
測控技術(shù)的分布式化，是其比較重要的一個(gè)特點(diǎn)。當(dāng)前，在生產(chǎn)領(lǐng)域，對生產(chǎn)過程進(jìn)行控制，利用分布式結(jié)構(gòu)將測控系統(tǒng)的每一部分進(jìn)行連接，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測控系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行、自動(dòng)化管理、自動(dòng)化控制和測量。測控技術(shù)的分布式化發(fā)展，能進(jìn)一步促進(jìn)各子部分功能的發(fā)揮，不僅能夠提高生產(chǎn)的效率，還能降低人工進(jìn)行測控的成本。
3 電子技術(shù)中測控技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)代化測控技術(shù)明顯的技術(shù)優(yōu)勢和應(yīng)用能力，使得其在農(nóng)業(yè)、航天和國防工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。如下，將介紹電子技術(shù)中測控技術(shù)的幾個(gè)具體應(yīng)用。
3.1 新型傳感器技術(shù)的應(yīng)用
傳感器作為重要的測量設(shè)備，在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的測控過程中具有重要的應(yīng)用。新興傳感器技術(shù)就是電子技術(shù)中測控技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用。當(dāng)前，廣泛使用的傳感器主要有智能化傳感器、集成傳感器、數(shù)字化傳感器、微型氣體傳感器以及新型網(wǎng)絡(luò)傳感器等[3]。智能傳感器在火車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測中廣泛應(yīng)用；數(shù)字化傳感器的應(yīng)用較為廣泛，目前在儀器科學(xué)中，傳感器技術(shù)是十分重要的一個(gè)組成部分，其廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測儀器和化學(xué)分析儀器中；微型氣體傳感器則廣泛應(yīng)用與國防、交通和化工等領(lǐng)域；新型網(wǎng)絡(luò)傳感器則應(yīng)用到了人們生活的方方面面，對人民的正常生產(chǎn)生活起到了重要作用。
3.2 遠(yuǎn)程測控技術(shù)
測控技術(shù)一個(gè)十分重要的應(yīng)用就是遠(yuǎn)程測控。遠(yuǎn)程測控是在高危行業(yè)有著廣泛應(yīng)用需求的技術(shù)。專業(yè)的遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)目前已經(jīng)在核電站的運(yùn)行監(jiān)測和石油輸送的遠(yuǎn)程監(jiān)控中得到較好的應(yīng)用。這種技術(shù)的應(yīng)用極大的方便了大型工程和高危現(xiàn)場監(jiān)測工作的開展。
3.3 虛擬儀器技術(shù)
虛擬儀器技術(shù)作為現(xiàn)代工業(yè)的新產(chǎn)物，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)和測控技術(shù)，成為測試領(lǐng)域的重要技術(shù)。在現(xiàn)代儀器科學(xué)的應(yīng)用中，借助虛擬儀器技術(shù)實(shí)現(xiàn)了如下幾個(gè)方面的具體應(yīng)用：一是對蠶種催青過程進(jìn)行無損質(zhì)量檢測；二是利用視覺軟件，開發(fā)出自動(dòng)秧苗分析系統(tǒng)，預(yù)測發(fā)芽期和秧苗數(shù)量，監(jiān)視秧苗質(zhì)量[4]。虛擬儀器技術(shù)目前在實(shí)際中的應(yīng)用范圍正在逐步加大，利用相關(guān)測控技術(shù)，生產(chǎn)有關(guān)儀器，能夠極大的方便農(nóng)業(yè)、電子業(yè)的發(fā)展。
4 結(jié)語
測控技術(shù)作為一種新型技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)正在不斷被發(fā)現(xiàn)。在實(shí)際應(yīng)用中，測控技術(shù)也取得了較好的應(yīng)用效果，促進(jìn)了社會(huì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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