電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀精選(九篇)

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第1篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

Design and development of MIDAS⁃based electronic component management system

for university electronic design contest

ZHANG Xiang⁃ming

（College of computer science， South⁃Central University for Nationalities， Wuhan 430074， China ）

Abstract： In order to improve the management efficiency of components for the undergraduate electronic design contest， and raise the utilization rate of electronic components， a set of electronic component management system based on MIDAS （multi⁃tier distributed application services suite） and ADO technology was designed and developed. In combination with the management features of electronic components in daily training of electronic design contest in colleges and universities， a distributed multi⁃tier architecture was used in the electronic components management system design and implementation. The bar code technology was adopted in the system. The results show that the developed system has the advantages of simple operation， high efficiency， and can improve the management efficiency of distribution， collection， laboratory procurement and inventory early warning of electronic components.

Keywords： multi⁃tier distributed application services suite； electronic device competition； electronic component management system； and chips； ADO technology

0引言

隨著中國教育體制改革的不斷推進(jìn)，各高校越來越重視學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)與訓(xùn)練，以期達(dá)到提升學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)、增強(qiáng)學(xué)生適應(yīng)市場和社會的目的。全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽是一項(xiàng)面向理科學(xué)生的重要賽事，其全國競賽組委會由國家教育部、信息產(chǎn)業(yè)部及部分參賽省市教委代表及電子類專家組成，負(fù)責(zé)全國競賽的組織領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)工作，其重要性不言而喻[1⁃2]。

競賽要使用到大量的電子元器件，涉及的元器件品種多達(dá)幾百種，且使用數(shù)量繁多。學(xué)生在競賽前期的實(shí)訓(xùn)中，需要頻繁地領(lǐng)用元器件，高校實(shí)驗(yàn)室管理人員需要對元器件的消耗情況進(jìn)行匯總，對貴重器件進(jìn)行登記與跟蹤，同時還要對元器件庫存有充分的了解，以便對元器件庫進(jìn)行有效合理的補(bǔ)充。目前很多高校的元器件管理工作仍處在于手工管理狀態(tài)：仍然以手工方式登記學(xué)生領(lǐng)用情況，以人工方式對器件進(jìn)行跟蹤，目測元器件庫存是否充足，學(xué)生領(lǐng)用元器件查找費(fèi)時，這些問題極大地影響了電子競賽的高效管理[3]。

為提高競賽管理效率及元器件使用率，將構(gòu)建一套智能化的電子元器件管理系統(tǒng)。因競賽實(shí)訓(xùn)工作均在學(xué)校內(nèi)完成，故將系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計為三層C/S（客戶/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)，采用MIDAS和ADO技術(shù)來開發(fā)系統(tǒng)，按軟件工程理論和方法對系統(tǒng)的各項(xiàng)模塊進(jìn)行設(shè)計，實(shí)現(xiàn)元器件采購計劃管理、元器件入庫、學(xué)生領(lǐng)用元器件、元器件查詢、元器件統(tǒng)計分析等主要功能。

1系統(tǒng)架構(gòu)和開發(fā)環(huán)境

基于高校電子設(shè)計競賽的實(shí)際情況，系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)的多層分布式環(huán)境來開發(fā)，使用DELPHI7.0為開發(fā)平臺，充分地運(yùn)用其MIDAS，ADO等技術(shù)來構(gòu)建一個基于數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)用服務(wù)層及客戶層的分布式智能化管理系統(tǒng)，開發(fā)過程中使用的一些相關(guān)技術(shù)分析如下：

1.1多層分布式系統(tǒng)

分布式結(jié)構(gòu)實(shí)際上是一種分布式應(yīng)用系統(tǒng)，被分成數(shù)個不同的部分并且被執(zhí)行在不同的機(jī)器之中，引入了應(yīng)用程序服務(wù)器概念，應(yīng)用程序服務(wù)器是一個包含系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的應(yīng)用程序，以一種特定的組件形態(tài)，如MicroSoft的COM/DCOM，CORBA等對象，封裝應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯程序代碼，執(zhí)行特定企業(yè)功能，然后把這些企業(yè)對象分發(fā)到應(yīng)用服務(wù)器。

1.2體系結(jié)構(gòu)

三層或多層體系結(jié)構(gòu)中比二層C/S結(jié)構(gòu)增加了一個中間層到客戶端和數(shù)據(jù)庫端間。中間層的實(shí)現(xiàn)有多種方法，目前最常用的是應(yīng)用服務(wù)器，把使用的事務(wù)和消息服務(wù)器看作應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)“中間件”平臺[4]，客戶端程序不直接與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信，而是通過中間層⁃應(yīng)用服務(wù)器來訪問，當(dāng)有客戶端程序發(fā)出數(shù)據(jù)請求時，通過指令傳送到應(yīng)用服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器接到指令后，調(diào)用相應(yīng)函數(shù)（Function）、過程（Procedure）等業(yè)務(wù)邏輯來向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器發(fā)出指令，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器經(jīng)過運(yùn)算后，將處理結(jié)果反饋至應(yīng)用服務(wù)器，再由應(yīng)用服務(wù)器將中間結(jié)果反饋至客戶端程序，從而大大減少數(shù)據(jù)庫端訪問量過大的開銷，提高數(shù)據(jù)處理能力和系統(tǒng)運(yùn)行效率[5]，如圖1所示。

圖1 三層C/S體系結(jié)構(gòu)

1.3MIDAS技術(shù)

多層分布式應(yīng)用服務(wù)包（Multi⁃tier Distributed Application Services Suite，MIDAS），在Delphi企業(yè)版里被用來創(chuàng)建多層應(yīng)用程序。MIDAS提供了一套高級組件、服務(wù)和核心技術(shù)，可以簡化跨平臺（Windows，UNIX，Linux）、跨產(chǎn)品的多級分布式應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，通過它可以用相同的組件訪問不同的后端應(yīng)用程序服務(wù)器，在帶寬具有挑戰(zhàn)性的網(wǎng)絡(luò)中，與其他解決方案所產(chǎn)生的分布式應(yīng)用相比，具有更快、更容易和更高的特性[6]。

MIDAS三層體系結(jié)構(gòu)指邏輯上的三層，即應(yīng)用表示層、應(yīng)用邏輯層和數(shù)據(jù)層。應(yīng)用表示層主要負(fù)責(zé)用戶端界面，提供給用戶一個操作方便且簡單快捷的應(yīng)用服務(wù)接口；應(yīng)用邏輯層（或?yàn)閼?yīng)用服務(wù)器）是整個結(jié)構(gòu)中最重要的部分，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的應(yīng)用邏輯處理；數(shù)據(jù)層（又為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器）則負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存取和管理。應(yīng)用邏輯層將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問及合法性檢驗(yàn)等工作放到了中間層進(jìn)行處理。通常情況下，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互，而是通過通信協(xié)議與中間層建立連接，再經(jīng)由中間層與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交互。Delphi對多層分布式應(yīng)用程序的支持主要得益于其MIDAS技術(shù)，該技術(shù)允許分割數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序，并實(shí)現(xiàn)對商業(yè)規(guī)則和進(jìn)程的集中管理[7]。

2系統(tǒng)分析與設(shè)計

2.1系統(tǒng)需求分析

在軟件工程理論中，需求分析是軟件工程設(shè)計最重要的一環(huán)，是連通用戶與軟件開發(fā)人員的橋梁，是整個開發(fā)過程的重要基礎(chǔ)。電子元器件因種類多、設(shè)計期間用量大、參賽參訓(xùn)人數(shù)多、實(shí)驗(yàn)人員管理雜等特點(diǎn)，元器件管理系統(tǒng)需要有準(zhǔn)確、全面的一手用戶需求資料，從而設(shè)計出符合要求的功能需求，為電子設(shè)計競賽實(shí)驗(yàn)室管理人員提供高效、準(zhǔn)確的統(tǒng)計與分析數(shù)據(jù)，更好地做好服務(wù)[8]。歸納出以下需求：

（1） 元器件基本要素：元器件是元件和器件的概稱，包括元器件類別、名稱、規(guī)格、型號等要素。

（2） 元器件存放要素：為方便電子設(shè)計實(shí)訓(xùn)時學(xué)生快捷領(lǐng)用元器件，在元器件存放時，嚴(yán)格按規(guī)定存放到指定編號的小器件單元，單元按元器件類別分類存放，按序編號。

（3） 元器件采購要素：包括元器件類別、名稱、規(guī)格、型號、日期、數(shù)量、單價、供應(yīng)商等。

（4） 元器件的出庫要素：學(xué)生領(lǐng)用和元器件調(diào)撥，包括元器件類別、名稱、規(guī)格、型號、數(shù)量、出庫類別、領(lǐng)用人學(xué)號、姓名（或被調(diào)撥單位名稱）、領(lǐng)用日期等要素。

（5） 用戶信息：包括實(shí)驗(yàn)室管理人員、學(xué)生，權(quán)限分為查詢、統(tǒng)計、入庫、出庫、可領(lǐng)用等。

（6） 系統(tǒng)的功能需求。根據(jù)電子設(shè)計競賽實(shí)訓(xùn)元器件管理的特性及元器件發(fā)放的流程分析，電子元器件管理系統(tǒng)需要完成的功能有：元器件基本設(shè)置、采購及入庫、元器件發(fā)放（或領(lǐng)用）、元器件調(diào)撥、元器件庫存統(tǒng)計及預(yù)警、元器件相關(guān)查詢等功能。

2.2系統(tǒng)的功能設(shè)計

通過上述的系統(tǒng)需要分析，設(shè)計出本系統(tǒng)應(yīng)完成的具體功能結(jié)構(gòu)（如圖2所示）。

圖2 元器件管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

（1） 用戶權(quán)限管理功能模塊。電子設(shè)計競賽日常培訓(xùn)由實(shí)驗(yàn)室工作人員管理，負(fù)責(zé)元器件的采購計劃、元器件的發(fā)放與回收、庫存分析等工作。按用戶的實(shí)際操作范圍，生成不同的角色，每一角色具有不同的使用權(quán)限，然后為不同的操作用戶分配不同的角色。權(quán)限分為：普通管理員、超級管理員。

（2） 元器件倉庫管理功能模塊。對元器件倉庫按元器件的類別進(jìn)行分類管理，并按元器件的規(guī)格、型號來分別設(shè)置元器件倉庫存放地點(diǎn)，設(shè)置統(tǒng)一編號管理元器件倉庫。可實(shí)現(xiàn)按倉庫編號查元器件名稱、數(shù)量等操作；可根據(jù)元器件查找倉庫，方便學(xué)生領(lǐng)用時快速尋找元器件。

（3） 元器件進(jìn)庫管理功能模塊。根據(jù)年度采購計劃；采購后元器件入庫。入庫信息包含供應(yīng)商、價格、日期、倉存單元編號等信息；該模塊能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入與修改操作及元器件的入庫和查詢匯總操作等功能。

（4） 元器件出庫功能模塊。元器件出庫方式主要有：學(xué)生領(lǐng)用元器件、元器件調(diào)撥。學(xué)生領(lǐng)用元器件，需先經(jīng)遠(yuǎn)程預(yù)約領(lǐng)用，由實(shí)驗(yàn)室人員按預(yù)約進(jìn)行發(fā)放；實(shí)驗(yàn)室人員能根據(jù)預(yù)先設(shè)定的元器件存放地址準(zhǔn)確找到元器件；元器件調(diào)撥必須要有調(diào)入單位信息，需經(jīng)超級管理員審核方可執(zhí)行。

（5） 元器件庫存預(yù)警功能模塊。根據(jù)實(shí)際庫存及系統(tǒng)預(yù)設(shè)預(yù)警數(shù)量，系統(tǒng)自動并作出相應(yīng)庫存預(yù)警。

（6） 元器件倉存統(tǒng)計查詢功能模塊。按各種統(tǒng)計要求設(shè)計各類統(tǒng)計查詢功能，可統(tǒng)計某段時間內(nèi)元器件的使用量，并可生成各類報表。

（7） 條碼管理。學(xué)生學(xué)號、元器件均采用條碼管理，方便錄入。

2.3系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計

電子元器件管理系統(tǒng)建立在局域網(wǎng)和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)之上，將存在于實(shí)際操作和數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)抽象為業(yè)務(wù)邏輯對象，通過對象管理框架進(jìn)行管理。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建若干適應(yīng)電子競賽用元器件實(shí)際情況的功能模塊，通過友好的用戶界面與用戶交互，完成電子設(shè)計競賽和實(shí)驗(yàn)室人員元器件管理服務(wù)的系統(tǒng)。其中：

（1） 對象管理框架層：提供實(shí)現(xiàn)電子元器件管理的各種功能的核心構(gòu)架；

（2） 系統(tǒng)功能模塊層：在用戶界面層，用戶命令的處理均由各項(xiàng)功能模塊完成；

（3） 圖形用戶界面層：提供友好的交互式的圖形界面，使學(xué)生和實(shí)驗(yàn)室人員可以直觀方便地完成電子元器件管理系統(tǒng)的各項(xiàng)功能；

（4） 系統(tǒng)支持層：電子元器件管理系統(tǒng)是一個多層分布式的管理系統(tǒng)，分布式技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效支持分散數(shù)據(jù)的集中管理，而關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)操作功能有效支持了系統(tǒng)對象在底層數(shù)據(jù)庫的管理[9⁃10]。

3系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)與特點(diǎn)

根據(jù)多層分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和電子元器件管理的特點(diǎn)，分別實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫層、業(yè)務(wù)邏輯層、用戶表示層的詳細(xì)設(shè)計。

3.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫層服務(wù)器的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)電子元器件管理系統(tǒng)的功能要求，選取MicroSoft SQL Server 2000作為后臺數(shù)據(jù)庫。SQL Server2000具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)管理功能，支持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性、安全性管理和并發(fā)控制。在數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中構(gòu)建關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ElecComponentsDb），建立若干個數(shù)據(jù)表，分別存放用戶權(quán)限管理、元器件類別、元器件入庫資料、元器件領(lǐng)導(dǎo)用管理、元器件調(diào)撥等信息，并設(shè)置若干個由多個表JOIN連接的視圖，以設(shè)計各類管理功能需要的交叉查詢功能。大量在客戶端不能完成的系統(tǒng)功能，全部設(shè)計為數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端的存儲過程，用存儲過程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，達(dá)到了既快速，又安全的目的。主要存儲過程有：

（1） 元器件領(lǐng)庫存余量計算算法功能：PROCEDURE ElecChipsCalc；

（2） 元器件分類匯總：PROCEDURE ElecChipsStas；

（3） 元器件進(jìn)倉處理：PROCEDURE ElecCmpsIn；

（4） 元器件領(lǐng)用處理： PROCEDURE ElecCmpsOut等。

3.2應(yīng)用服務(wù)器的建立

（1） 使用數(shù)據(jù)集組件連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫

使用Delphi7.0分布式VCL組件建立一個OLE Automation服務(wù)器，客戶端程序通過應(yīng)用服務(wù)器的IAppServer接口連接客戶端應(yīng)用程序供其調(diào)用。通過加入讀取INI文件中存儲的服務(wù)器、用戶名、口令等信息的代碼以及授權(quán)等信息碼后。從外置INI文件讀取信息的程序代碼如下：

sf：Tinifile；//INI文件實(shí)例

begin

sf：=Tinifile.Create（ExtractFilePath（Paramstr（0））+'ScunSys.ini'）；

with sf do

begin

edtserv.text：=readstring（'system'，'Server'，'（Local）'）；

edtdb.text：=readstring（'system'，'DbName'，'scunpersondb'）； //

edtuser.text：=readstring（'system'，'UserName'，'sa'）；

edtpwd.text：= readstring（'system'，'password'，'**'）；

// 讀取服務(wù)器信息、數(shù)據(jù)庫、User用戶信息、Password口令信息等

end；

（2） 通過RDM的IAppServer接口來存取遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)集

在RDM中通過數(shù)據(jù)集組件的方式顯然不能完全解決數(shù)據(jù)的高速存取及數(shù)據(jù)連接池的問題，且安全性不能得到保障，故在本系統(tǒng)中采用了通過設(shè)置IAppServer接口函數(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)集的存取操作.

在系統(tǒng)中，根據(jù)獲取數(shù)據(jù)集、存儲數(shù)據(jù)集及其他功能實(shí)現(xiàn)的方式設(shè)立以下幾種主要的業(yè)務(wù)函數(shù)：

① 通過數(shù)據(jù)庫端存儲過程獲取數(shù)據(jù)。（有數(shù)據(jù)集返回）

function AccqDataFromStoreproc （）： OleVariant； 該函數(shù)返回值為一數(shù)據(jù)集，直接賦值給DataSet.Data，從客戶端接收SQL語句獲取數(shù)據(jù)。程序代碼如下：

function TScunAppS.AccqDataFromStoreproc（const spName： WideString；Params： OleVariant； const spdname： WideString）： OleVariant；

var

i：integer；

sconn：Tadoconnection； //設(shè)置TAdoConnection實(shí)例

fromsp：TadoStoredproc； //設(shè)置TAdo Storedproc；實(shí)例接收客戶端傳遞的存儲過程名稱及其參數(shù)列表

begin

sconn：=Tadoconnection.create（self）；

if ScunAppInfo.ConnectDB（sconn） then

begin

fromsp：=TadoStoredproc.Create（self）；

spdsp：=Tdatasetprovider.Create（self）；

with spdsp do

begin

DataSet：=fromsp；

exported：=true；

resolvetodataset：=true；

name：=spdname；

end；

with fromsp do

begin

close；

connection：=sconn；

Procedurename：=spname；

if （varisarray（params）） then

begin

parameters.Clear；

for i：=vararraylowbound（params，1） to vararrayhighbound（params，1） do

begin

Parameters.Add；

Parameters[i].Value：=params[i]；

//從params分離出存儲過程參數(shù)

end；

end

else

exit；

prepared：=true；

try

active：=true；

result：=spdsp.Data； //獲取數(shù)據(jù)集，Variant參數(shù)回傳客戶端

except

on e： Exceptiondoraise；

end；

end；

end；

scunappinfo.stpspname：=spdname；

end；

② 更新數(shù)據(jù)集函數(shù)有兩個：UpdateByScript，UpdateByStoreProc，從客戶端接收SQL語句更新數(shù)據(jù)集。

③ 其他類函數(shù)：ECmpLogin， ECmpUnLogin，ReleaseDSProvider，用于對應(yīng)用服務(wù)器的操作和管理。

3.3客戶端應(yīng)用程序的建立

在Delphi中建立一個項(xiàng)目組，連接應(yīng)用程序服務(wù)器，然后建立一個新的Application應(yīng)用程序。新建一數(shù)據(jù)模塊，加入一個MIDAS組件板中的TDCOM Connection組件，設(shè)定其Computer Name屬性值為應(yīng)用程序服務(wù)器位于的主機(jī)名稱。設(shè)定TDCOM Connection要使用的應(yīng)用程序服務(wù)器，設(shè)置應(yīng)用程序服務(wù)器的GUID和填在TDCOM Connection的ServerGUID屬性值。再添加TClientDataSet組件，設(shè)置其Provider Name 屬性值，激活TClient DataSet的實(shí)例，使其通過中間層從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中取得數(shù)據(jù)集。

在多層體系中，應(yīng)用程序?qū)⒋碌臄?shù)據(jù)暫存在客戶端應(yīng)用程序中，系統(tǒng)真正要求將數(shù)據(jù)集更新回數(shù)據(jù)庫時，必須調(diào)用應(yīng)用程序服務(wù)器提供的Apply Updates方法，才會把更新的數(shù)據(jù)集真正的更新回后端數(shù)據(jù)庫中，其更新方法如下：

If（DataModule1.Clientdataset1.changecount>0） then

//判斷數(shù)據(jù)集是否有更新發(fā)生

begin

DataModule1.Clientdataset1.Post；

DataModule1.Clientdataset1.ApplyUpdates（0）；

//更新數(shù)據(jù)集至數(shù)據(jù)庫

end；

3.4主要功能模塊的實(shí)現(xiàn)

（1） 根據(jù)系統(tǒng)的功能設(shè)計詳細(xì)設(shè)計書，制作程序用戶界面圖，并編寫程序代碼，實(shí)現(xiàn)電子元器件管理系統(tǒng)的各項(xiàng)主要功能。如圖3所示為電子元器件管理系統(tǒng)的主界面窗口。

圖3 電子元器件管理系統(tǒng)主界面圖

（2） 用戶登錄密碼加/解密算法實(shí)現(xiàn)。因使用的數(shù)據(jù)庫SQL Server2000存放用戶信息的表字符均為明文，而管理人員復(fù)雜，登錄用戶密碼易被泄密，故采用異或算法來對用戶密碼明文進(jìn)行加密，讀取密碼時進(jìn)行解密。具體算法如下：

ss：=''；

ts：=trim（passWord.text）； //用戶輸入的密碼加密

for i：=1 to length（ts） do

ss：=ss+char（ord（ts[i]） xor 127）；

解密算法同樣采用xor算法來實(shí)現(xiàn)。

（3） 元器件入庫管理模塊。系統(tǒng)設(shè)定元器件入庫前必須要有預(yù)算計劃，每次入庫自動生成一個入庫單號，然后在該入庫單下進(jìn)行元器件各類參數(shù)信息的錄入。見圖4為元器件入庫管理模塊。

圖4 元器件入庫管理模塊圖

（4） 元器件領(lǐng)用管理模塊。在電子設(shè)計日常實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生經(jīng)常要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行領(lǐng)用元器件，在領(lǐng)用元器件前學(xué)生必須經(jīng)過系統(tǒng)的預(yù)約，預(yù)約領(lǐng)哪些元器件，并經(jīng)指導(dǎo)老師審核后，方可到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取所預(yù)約的元器件。元器件領(lǐng)用管理模塊實(shí)現(xiàn)功能如圖5所示。

圖5 元器件領(lǐng)用管理模塊圖

其他功能模塊均已按設(shè)計要求進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，并經(jīng)測試使用正常。在系統(tǒng)的使用過程中，學(xué)號、元器件編號無使用條碼錄入，增添了程序的可操作性和快捷性。

3.5多層穩(wěn)固性及容錯與負(fù)載平衡能力的處理

系統(tǒng)采用了多個應(yīng)用服務(wù)器來同時處理客戶端進(jìn)程，系統(tǒng)的穩(wěn)固性必然受到影響，程序在開發(fā)過程中使用DELPHI提供的TSimple Object Broker 組件的內(nèi)置功能來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的穩(wěn)固性。通過修改TSimple Object Broker的屬性servers值來添加及維護(hù)一個能夠執(zhí)行應(yīng)用程序服務(wù)器的機(jī)器列表，并設(shè)置TDCOM Connection 或TSocket Connection以連接遠(yuǎn)程服務(wù)器。當(dāng)連結(jié)的主機(jī)故障時， TDCOM Connection 或TSocket Connection 可以從TSimple Object Broker 取得一個新的能夠執(zhí)行應(yīng)用程序服務(wù)器的遠(yuǎn)程機(jī)器名稱，然后再連結(jié)到這臺新機(jī)器以取得應(yīng)用程序服務(wù)器的服務(wù)[11]。

本系統(tǒng)采用動態(tài)平衡算法來保證負(fù)載平衡能力，主要依靠TSimple Object Broker組件強(qiáng)大的功能，設(shè)定TSimple Object Broker 的LoadBalanced 屬性來提供簡單的負(fù)載平衡能力。這樣當(dāng)某臺應(yīng)用服務(wù)器出現(xiàn)故障時，客戶端系統(tǒng)能通過TSimple Object Broker組件的負(fù)載平衡能力自動尋找正常運(yùn)行的應(yīng)用服務(wù)器，并接管該進(jìn)程的管理功能，從而達(dá)到負(fù)載平衡的功能。

第2篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】環(huán)氧樹脂 霓虹燈 電源 應(yīng)用

1 霓虹燈電源和環(huán)氧樹脂相關(guān)概述

霓虹燈電源，一般有兩種，一種是漏磁式霓虹燈電源，也就是俗稱的電感電源，它具有工作穩(wěn)定可靠，負(fù)載能力強(qiáng)（可帶12m長、φ11-12mm霓虹燈管），恒流能力強(qiáng)（可帶動2-10m范圍內(nèi)的霓虹燈管）的優(yōu)點(diǎn)，但其單只電源功耗達(dá)到450VA、功率因數(shù)最高僅為0.6、重量重、體積大、價格高，尤其是耗能和不環(huán)保，已經(jīng)逐步被市場淘汰。另一種是現(xiàn)在普遍使用的電子式霓虹燈電源，也稱高頻冷啟動管形放電燈（霓虹燈）電子轉(zhuǎn)換器。雖然早期的電子式霓虹燈電源由于輸出功率小、恒流特性差、電磁干擾大、抗開路和高壓擊穿較差以及多支燈管工作時兩頭亮中間暗等現(xiàn)象使電子式霓虹燈電源各方面的性能存在一些欠缺，但隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和環(huán)氧等新材料的應(yīng)用，現(xiàn)在電子霓虹燈電源已基本上克服了上述存在的各種缺陷，更由于節(jié)能（功率因數(shù)為0.9～接近于1）、重量約比漏磁式霓虹燈電源輕4倍左右、體積減小1/3、壽命長、具有燈管開路和短路的全自動保護(hù)功能及亮度不隨輸入市電電壓變化而改變等優(yōu)點(diǎn)而越來越受廣告商家的喜愛。

環(huán)氧樹脂通常是在呈液體的狀態(tài)下，經(jīng)常溫或加熱進(jìn)行固化，達(dá)到最終的使用目的：作為一種液態(tài)體系的環(huán)氧樹脂固化后對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能和散熱性優(yōu)異，收縮率小，硬度高，柔韌性較好等特點(diǎn)。因此，它在電子、電氣、機(jī)械制造和航空航天等工業(yè)領(lǐng)域中具有十分重要的作用，已成為各工業(yè)領(lǐng)域中不可缺少的基礎(chǔ)材料。

2 環(huán)氧樹脂在霓虹燈電源中的應(yīng)用

2.1 環(huán)氧樹脂在電子式霓虹燈電源高壓包的應(yīng)用

電子霓虹燈電源高壓包工作時因?yàn)槁└写蟆囟葮O高、其尖峰電壓>1000V，且電子霓虹燈電源輸出端的空載電壓高達(dá)十幾kV。因此，對電子霓虹燈電源高壓包（高低壓繞組間）的散熱降溫及接地間的絕緣強(qiáng)度有特別高的要求。為了增強(qiáng)電源高壓包的絕緣強(qiáng)度和提高產(chǎn)品可靠性，電子霓虹燈電源高壓包絕緣結(jié)構(gòu)必須采用高溫環(huán)氧樹脂來灌注繞組，因?yàn)楦邷丨h(huán)氧樹脂材料在常溫下為低粘度液體，有良好的流動性和快速固化性能，高壓包采用浸漬處理，能快速完成電源的絕緣處理技術(shù)。在灌封環(huán)氧樹脂時，應(yīng)首先對環(huán)氧A料預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱后的環(huán)氧A料其自身的粘度會有所降低，方便脫泡和灌封，使其水份在預(yù)熱的過程中得到排除。然后對環(huán)氧樹脂嚴(yán)格按規(guī)定比例（環(huán)氧樹脂與固化劑比例范圍為100:30）調(diào)配環(huán)氧，用攪拌機(jī)攪拌5～10分鐘，攪拌調(diào)配好的環(huán)氧倒入高低壓繞組需灌封位置，灌注厚度大于3mm。對灌封好的高壓包放進(jìn)抽真空箱，關(guān)好真空箱門，然后關(guān)閉放氣閥門，開通抽氣閥門，接通電源觀察真空表指針運(yùn)轉(zhuǎn)情況，當(dāng)真空表針指示在（－0.095～－0.1）之間,維持30分鐘時間后停止真空泵運(yùn)行,然后關(guān)閉抽氣閥門. 緩慢開通放氣閥門，使真空表針緩慢回復(fù)原位，注意放氣過程不要瞬間開大閥門，防止氣流對高低壓繞組產(chǎn)生沖擊，便能有效地消滅氣泡。再把已經(jīng)過抽真空處理的高壓包放進(jìn)恒溫箱施加85℃溫度進(jìn)行加熱4個小時以上，促進(jìn)其固化效果并減少固化時間。當(dāng)然，相應(yīng)的熱量也會在此時釋放出來。但反應(yīng)太熱也會因?yàn)闇囟冗^高而導(dǎo)致釋放時間不夠，以致絕緣體受到損壞，同時較強(qiáng)的內(nèi)應(yīng)力也會在灌封料與漆包線、骨架中產(chǎn)生，使絕緣結(jié)構(gòu)開裂和變形，達(dá)不到絕緣的效果，這是高溫環(huán)氧樹脂灌封工藝在電子霓虹燈電源高壓包應(yīng)用中必須注意的問題。

2.2 環(huán)氧樹脂在電子式霓虹燈電源低壓部份的應(yīng)用

電子霓虹燈電源一般在室外使用，產(chǎn)品安裝室外容易受到日曬雨淋，影響電子元器件使用性能，造成嚴(yán)重質(zhì)量和安全隱患，且大功率三極管、電解電容器和固定電阻器等電子元器件工作時溫度高會降低其使用性能甚至損壞。因此，對電子霓虹燈電源的電子元器件密封防水和散熱降溫要求顯得特別重要。而環(huán)氧樹脂固化后對金屬和非金屬材料的表面具有優(yōu)異的粘接強(qiáng)度，介電性能和散熱性優(yōu)異，收縮率小，硬度高，柔韌性較好等特點(diǎn)恰好彌補(bǔ)上述存在的不足。所以，環(huán)氧樹脂在電子霓虹燈電源低壓部份應(yīng)用同樣重要。通過應(yīng)用環(huán)氧灌封材料能極大地滿足大功率三極管、電解電容器和固定電阻器等電子元器件對散熱的要求，既保證器件的可靠性，也兼顧生產(chǎn)成本。具體應(yīng)用是先對環(huán)氧樹脂A料預(yù)熱，經(jīng)過預(yù)熱后的環(huán)氧A料其自身的粘度會有所降低，方便脫泡和灌封，使其水份在預(yù)熱的過程中得到排除。然后對環(huán)氧樹脂嚴(yán)格按規(guī)定比例（環(huán)氧樹脂與固化劑比例范圍為5:1）調(diào)配環(huán)氧，用攪拌機(jī)攪拌5～10分鐘，攪拌調(diào)配好的環(huán)氧倒入電子霓虹燈電源低壓部份需灌封位置（為了節(jié)省成本，可以在低壓部份填充一些直徑在1～2mm之間的石英砂，填充石英砂高度不得高于電子元器件高度），灌注厚度以覆蓋電源低壓部份的電子元器件為宜。除了上述幾個環(huán)節(jié)外，還要注意環(huán)境溫度，如果固化溫度較低會造成固化時間過長或環(huán)氧不固化，則生產(chǎn)周期相應(yīng)延長，環(huán)氧樹脂會在這過程中分層，填充劑下沉，表面因固化時上下層收縮差異而開裂，這時應(yīng)適當(dāng)添加一些催干劑，保證環(huán)氧樹脂能在12～14小時固化。

3 結(jié)語

綜上所述，進(jìn)入21世紀(jì)后，人類逐漸把追求過渡到了綠色環(huán)保照明，在電子霓虹燈電源中運(yùn)用了環(huán)氧樹脂等環(huán)保新材料，對減少環(huán)境污染、電磁干擾、提高功率因素和亮度及可靠性方面做出相應(yīng)的改進(jìn)，節(jié)能環(huán)保型霓虹燈電子電源乃大勢所趨，提高了霓虹燈電源的整體質(zhì)量水平，降低了生產(chǎn)成本，增強(qiáng)了霓虹燈電源等產(chǎn)品在未來市場中的競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]喬琨.改性高溫高韌環(huán)氧樹脂及其CF增強(qiáng)復(fù)合材料環(huán)境適應(yīng)性研究[D].山東大學(xué),2013.

[2]吳啟保,青雙桂,熊陶等.大功率LED器件封裝材料的研究現(xiàn)狀[J].化工技術(shù)與開發(fā),2009,38(2):15-17.

[3]于冰,陳大華等.霓虹燈原理與制造技術(shù)[M].中國輕工業(yè)出版社,1993.

第3篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：電氣專業(yè)英語教學(xué)； 學(xué)習(xí)任務(wù)； 教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-3315（2014）07-133-002

近年來，職業(yè)院校的電氣系英語老師對電氣專業(yè)英語教學(xué)進(jìn)行了一系列的改革，本文通過公開課《電氣專業(yè)英語之實(shí)用對話》，展示我們在專業(yè)教學(xué)探索中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)方法。以下是這堂課的策劃與實(shí)施。

一、教學(xué)分析

1.教學(xué)目標(biāo)和方向

采用多元化的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力，增強(qiáng)學(xué)習(xí)專業(yè)英語的興趣與積極性，使學(xué)生明白學(xué)習(xí)專業(yè)英語的目的、重要性及專業(yè)英語在工作中的實(shí)用性，對專業(yè)英語的學(xué)習(xí)有足夠的重視。

2.教學(xué)內(nèi)容

一般的電氣專業(yè)英語的教材內(nèi)容比較枯燥，大段的專業(yè)文章和大量的專業(yè)詞匯，令學(xué)生望而卻步。鑒于此類情況，我對專業(yè)學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行改造。在現(xiàn)階段英語學(xué)習(xí)教材的基礎(chǔ)上，加入了電氣專業(yè)詞匯。讓這些生僻難記的專業(yè)詞匯變身為普通生詞，穿插于日常對話之中。力求在潛移默化中，把電氣專業(yè)英語嫁接到基礎(chǔ)英語里。

3.教學(xué)方法

本堂課以任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法為主線，附加了多種教學(xué)方法，讓學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)解決問題，獲得較大的成就感與滿足感。教師可以拿專業(yè)課上常用的儀器儀表、電氣器件等英文說明書、常用數(shù)學(xué)符號和公式的讀法及面試常用語等與他們學(xué)習(xí)、工作和生活密切相關(guān)，而在基礎(chǔ)英語教學(xué)中又很少涉及的知識讓他們學(xué)習(xí)，以此調(diào)動學(xué)生的積極性和上課的熱情，使學(xué)生重視這門課的學(xué)習(xí)。

二、教學(xué)資源與工具設(shè)計

1.多媒體教學(xué)PPT：圖片與文字的結(jié)合，讓學(xué)生能清晰明了課堂教學(xué)內(nèi)容。

2.編寫學(xué)習(xí)任務(wù)書STUDY TASK：把課堂內(nèi)容和課堂練習(xí)融為一體。課前分發(fā)給學(xué)生。

3.模擬電子施教板：用于實(shí)物教授和練習(xí)。

4.電子元器件實(shí)物：用于實(shí)物教授和練習(xí)。

5.選取了代表四個實(shí)訓(xùn)室的電子器件，用于模擬場景。計算機(jī)輔助設(shè)計實(shí)訓(xùn)室（計算機(jī)顯示屏，鍵盤等）。PLC實(shí)訓(xùn)室（PLC機(jī)器組合）。電子實(shí)訓(xùn)室（電路板，電烙鐵）。電子倉庫（電子元器件）。

6.制作場景名稱板：用于在小組活動中表示場景的更換。

三、教學(xué)組織形式

在本堂課中，撤出了講臺的位置，全班同學(xué)圍繞教室中心，分成了四組，教師走入學(xué)生中間，突破空間距離的限制，調(diào)動學(xué)生聽課的情緒，營造教室的聽課氛圍。

四、教學(xué)設(shè)計

（一）總體思路

在本堂課的教學(xué)中，我設(shè)計了三個學(xué)習(xí)任務(wù)，借助多媒體輔助教學(xué)，通過實(shí)物展示和場景轉(zhuǎn)換等教學(xué)手段，對學(xué)生進(jìn)行語言輸入，激發(fā)了學(xué)生的興趣和求知欲。并以group work， pair work， game等活動方式，增添了英語課堂教學(xué)的趣味性和互動性，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識，參與意識和實(shí)踐能力。

（二）教學(xué)過程

第一步：導(dǎo)入

1.與學(xué)生進(jìn)行日常對話，復(fù)習(xí)所學(xué)知識。

2.向?qū)W生展示電氣學(xué)習(xí)和工作環(huán)境的圖片，并針對圖片內(nèi)容提出相關(guān)問題。

【設(shè)計說明】

1.口語熱身。

2.通過展示與電氣專業(yè)相關(guān)的圖片，提出關(guān)于專業(yè)英語的三個問題，從而切入本課三個任務(wù)。

第二步：內(nèi)容教授

任務(wù)一：做出具有電氣專業(yè)特色的自我介紹。

1.學(xué)習(xí)單詞和詞組。

2.完成學(xué)習(xí)任務(wù)書上的相應(yīng)練習(xí)。

3.利用所學(xué)知識做出具有電氣專業(yè)特色的自我介紹。

4.教師點(diǎn)評。

【設(shè)計說明】

1.學(xué)習(xí)電氣專業(yè)和系部名稱。

2.在傳統(tǒng)的自我介紹的句型中，加入以上詞匯，完成具有電氣專業(yè)特色的自我介紹。

3.讓學(xué)生完成STUDY TASK上的專業(yè)自我介紹。

4.檢驗(yàn)任務(wù)完成情況。教師在學(xué)生單詞發(fā)音，流利程度方面進(jìn)行點(diǎn)評。

任務(wù)二：能說出常用電子元器件的英語名稱。

1.學(xué)習(xí)常用電子元器件的表示方法。

2.通過小組競賽的方式，加深對單詞和詞組的記憶。

【設(shè)計說明】

1.利用模擬施教板和電子元器件的實(shí)物，把抽象的概念變成了具體的實(shí)物，加深了學(xué)生的印象，提高記憶水平。

2.小組競賽：通過小游戲，讓四個組的同學(xué)以競賽的方式完成對電子元器件英文名稱由熟悉到掌握的過程。單詞學(xué)習(xí)和游戲比賽形式相結(jié)合，激發(fā)學(xué)生課堂參與積極性，加強(qiáng)對學(xué)生的語言輸入。

3.學(xué)生互相測評和最后集體測評單詞掌握情況。

任務(wù)三：能在計算機(jī)輔助設(shè)計實(shí)訓(xùn)室，PLC實(shí)訓(xùn)室，電子實(shí)訓(xùn)室和電子倉庫這四個專業(yè)環(huán)境下，用英文和他人交流。

1.學(xué)習(xí)電氣專業(yè)場景的表示方法。

2.學(xué)習(xí)重點(diǎn)句型和表達(dá)方式。

3.小組活動。各組根據(jù)指定內(nèi)容，編寫相應(yīng)對話。

4.小組匯報。

5.教師分析評價

【設(shè)計說明】

設(shè)計場景對話練習(xí)，利用學(xué)生熟悉的專業(yè)場景，加入對話句型，讓學(xué)生在掌握范例對話的基礎(chǔ)上，舉一反三，以小組為單位，編寫不同場景的工作對話。既培養(yǎng)了學(xué)生之間的合作意識，又加深了對話句型的記憶。

1.利用PPT，展示了電氣專業(yè)常見的教學(xué)和工作場景，如計算機(jī)輔助設(shè)計實(shí)訓(xùn)室，PLC實(shí)訓(xùn)室，單片機(jī)實(shí)訓(xùn)室，電子實(shí)訓(xùn)室和電子倉庫。并引導(dǎo)學(xué)生回想在該場景學(xué)習(xí)和工作中，經(jīng)常發(fā)生的行為和對話。

2.學(xué)習(xí)范例對話。讓學(xué)生掌握對話中的關(guān)鍵句型和表達(dá)方式。

3.小組活動。在四個小組中，分別放置了相關(guān)電子器件，模擬不同的實(shí)訓(xùn)室。每個小組根據(jù)場景，參考范例對話，編寫相應(yīng)的對話。

4.小組報告。每組推選學(xué)生完成項(xiàng)目匯報。單獨(dú)放置了展示臺在教室中央，并用場景名稱板來表示場景的更換。學(xué)生扮演不同的角色（role play），完成本組的對話。

5.在每組報告完成后，教師從以下三個方面進(jìn)行點(diǎn)評：對話內(nèi)容，語言發(fā)音和動作表情。

第三步：總結(jié)

1.總結(jié)本堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2.鞏固重點(diǎn)單詞和句型。

【設(shè)計說明】

根據(jù)PPT中的課堂結(jié)構(gòu)圖表，回顧三個學(xué)習(xí)任務(wù)的完成過程。再次鞏固關(guān)鍵的單詞、詞組和句型。

第四步：作業(yè)

利用本堂課所學(xué)知識編寫對話。

【設(shè)計說明】

課外作業(yè)的布置有利于鞏固學(xué)生在課堂上所獲得的知識和技能，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，從而使課外作業(yè)與任務(wù)型課堂融為一體。

五、教學(xué)總結(jié)和反思

第4篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：無鉛化；RoHS；綠色制造；產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀；應(yīng)對策略

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 06-0036-01

一、常熟地區(qū)電子信息產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

作為常熟地區(qū)五大支柱產(chǎn)業(yè)之一的電子信息產(chǎn)業(yè)，目前產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增長，規(guī)模企業(yè)作用突出。已形成數(shù)字媒體、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)存儲、顯示面板等電子信息產(chǎn)業(yè)群，其中銷售收入達(dá)到10億以上的企業(yè)有5家，江蘇省高新企業(yè)20家，國家火炬計劃重點(diǎn)高新企業(yè)9家。但同時，常熟市電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨規(guī)模與總量偏低、產(chǎn)品附加值低、自主創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)規(guī)模尚未形成、國際依存度偏高、受綠色壁壘牽制大等問題。要想使常熟電子信息產(chǎn)業(yè)獲得更多的出口訂單，電子制造必須符合歐盟RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求，發(fā)展綠色制造已勢在必行，而推行綠色制造無鉛化更是急需解決的問題。

二、無鉛的挑戰(zhàn)

RoHS（RestrictionofHazardousSubstances）是由歐盟立法制定的一項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，全稱為《關(guān)于限制在電子電器設(shè)備中使用某些有害成分的指令》。該標(biāo)準(zhǔn)主要用于規(guī)范電子電氣產(chǎn)品的材料及工藝標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的目的在于消除電機(jī)電子產(chǎn)品中的鉛、汞、鎘、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚共6項(xiàng)物質(zhì)，并重點(diǎn)規(guī)定了鉛的含量不能超過0.1%。其涉及到的102種商品中的前七類產(chǎn)品都是我國主要的出口電器產(chǎn)品。此規(guī)定中無鉛是重中之重！這道無鉛指令，將對常熟中小電子企業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。其中和常熟地區(qū)相關(guān)的電子產(chǎn)品包括：包括信息和通訊設(shè)備、電器電子工具、監(jiān)測和控制儀器。如果本地區(qū)不積極采取應(yīng)對措施，每年因此壁壘照成的貿(mào)易損失將高達(dá)12億元。

三、應(yīng)對策略

歐盟電子類產(chǎn)品的綠色環(huán)保令正在急速推進(jìn)，未來中國制造的產(chǎn)品可能會因RoHS的實(shí)施而失去成本優(yōu)勢。其原因包括：合乎規(guī)定的材料、元器件的采購成本上升、無鉛工藝的費(fèi)用、專利使用費(fèi)、新生產(chǎn)線的投入、新規(guī)定下工人的培訓(xùn)費(fèi)用等等。簡單看來，似乎將錫膏換成無鉛材料就解決了生產(chǎn)過程中的含鉛問題。而實(shí)際上，這不僅涉及到上游的采購，也涉及到后期的驗(yàn)證和評審；不僅是成本上的考驗(yàn)，更是工藝上的考驗(yàn)。

（一）堅定無鉛化之路

因?yàn)楣に?、材料控制如果從含鉛過渡到無鉛，需要增加一部分成本如：耐熱元器件成本；無鉛錫膏的成本；電能增加的開銷；空調(diào)耗電增加開銷；老規(guī)格的爐子更換成本；氮?dú)獬杀荆簧a(chǎn)線的全面改造成本；測試費(fèi)用等。但“環(huán)保就是生產(chǎn)力，誰能做到更環(huán)保，市場就是誰的”，實(shí)現(xiàn)無鉛化是中國電子制造產(chǎn)業(yè)與國際接軌的一條必由之路。對提高我國電子制造業(yè)的清潔生產(chǎn)以及資源再生和循環(huán)利用有著深遠(yuǎn)的意義。常熟電子企業(yè)應(yīng)該立即著手制定無鉛化日程表，積極推進(jìn)企業(yè)的無鉛化進(jìn)程；要適應(yīng)無鉛化組裝的趨勢；應(yīng)根據(jù)自身的產(chǎn)品性質(zhì)，選擇正確合理的無鉛焊料；做好無鉛化組裝量產(chǎn)現(xiàn)場的生產(chǎn)管理；搜集有用的應(yīng)用數(shù)據(jù)，建立無鉛化的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫；加快培養(yǎng)無鉛化組裝的專業(yè)技術(shù)人才、生產(chǎn)管理人才。

（二）嚴(yán)控原材料關(guān)

無鉛焊料之前，鉛錫合金作為焊接材料使用已有悠久的歷史，其中鉛的含量在37%左右。以MLCC生產(chǎn)為例，在MLCC生產(chǎn)過程中，常用的焊錫都為鉛錫合金，其熔點(diǎn)比純錫低，價格也較為便宜。最關(guān)鍵的原材料瓷粉和漿料含鉛，焊接材料含有毒有害物質(zhì)。無鉛焊料改造將是一個系統(tǒng)工程，不僅是焊料需要改造。無鉛元器件的內(nèi)部連接材料也要符合無鉛焊接的要求。如以前PCB銅盤和電子元器件引腳的Sn-Pb鍍層在無鉛焊接中已經(jīng)不能使用，需要采用鍍純Sn或OSP處理方式或者其他的鍍層方式，以避免合金元素Pb的混入。這就對采購的元器件有了更高的要求。

（三）強(qiáng)工藝改進(jìn)力度

耐高溫是無鉛工藝中對元器件的最大的挑戰(zhàn)。首先要考慮元器件封裝能否承受高溫。此外還要考慮高溫對元件內(nèi)部連接，焊接工藝的影響。如：由于無鉛焊料的熔點(diǎn)比傳統(tǒng)焊料高30℃-40℃，這就給PCB材質(zhì)、電子元器件的耐溫性、助焊劑、無鉛焊料、組裝設(shè)備的性能提出了更高的要求。最后如若沿用傳統(tǒng)的檢驗(yàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)衡量無鉛焊點(diǎn)。不難發(fā)現(xiàn)無鉛焊點(diǎn)：外觀粗糙、氣孔多、潤濕角大、無半月形，較之有鉛焊點(diǎn)有明顯的差距。也就是說在無鉛化生產(chǎn)中，檢驗(yàn)工藝也必須進(jìn)行更新。其他如更換新焊接輔料所帶來的溫控問題、電阻影響問題；無鉛焊接中如何避免中曼哈頓現(xiàn)象、虛焊、PCB扭曲等不利因素；這些都需要在焊接工藝的研究上做文章。

（四）提高標(biāo)準(zhǔn)體系要求，適應(yīng)更強(qiáng)挑戰(zhàn)

無鉛化勢在必行，但企業(yè)的無鉛化之路卻依舊很長。數(shù)量龐大的元器件的無鉛轉(zhuǎn)換和認(rèn)證工作便是困難之一。企業(yè)自行的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是否能長期適用，適合歐盟的標(biāo)準(zhǔn)能否同樣適用于其他市場。這一系列問題歸根結(jié)底還是標(biāo)準(zhǔn)的問題。如果本地企業(yè)在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施上能前瞻性的站在更為嚴(yán)苛的要求上，如采用更為嚴(yán)格的日系標(biāo)準(zhǔn)（其部分指標(biāo)比歐盟的RoHS指令還要高，如RoHS中對鉛的含量要求只是日系的1/10）。盡管在短期內(nèi)會致使企業(yè)成本上升，競爭力下降，但從長遠(yuǎn)來看，對國內(nèi)企業(yè)占領(lǐng)市場，增強(qiáng)競爭力是大有裨益的。

（五）積極研發(fā)無鉛化產(chǎn)品

第5篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；電氣自動化；控制裝置；可靠性分析

前言：

電氣自動化是指設(shè)備按照既定的運(yùn)行計劃和已編制好的程序，完成電氣設(shè)備的自動化運(yùn)轉(zhuǎn)和事件的處理。如電氣自動化監(jiān)測、自動化操作、自動化運(yùn)行等。電氣自動化控制技術(shù)不僅能夠提高生產(chǎn)率，增加經(jīng)濟(jì)效益，保證人員操作所達(dá)不到的安全要求，還能夠確保勞動環(huán)境與條件。如今，電氣自動化控制已深入應(yīng)用到各行各業(yè)，甚至成為衡量一個國家科技水平進(jìn)步的重要標(biāo)志之一。

1.電氣自動化控制設(shè)備可靠性的現(xiàn)狀概述

1.1.工作環(huán)境

電氣設(shè)備所處的工作環(huán)境十分復(fù)雜，對電氣自動化控制設(shè)備可靠性的影響主要有氣候因素、機(jī)械外力因素和EMI等惡劣環(huán)境的因素。氣候因素方面主要有外界溫度和濕度、設(shè)備所處位置置的氣壓、空氣質(zhì)量等因素，這些因素有可能會使控制設(shè)備電氣性能下降，使用壽命減短，散熱效果不好，運(yùn)行速度減慢，甚至不能正常工作。機(jī)械外力因素主要是指電氣自動化控制設(shè)備在時間使用和運(yùn)行中受到來自外界的正面壓力、意外沖擊、振動、離心力等機(jī)械作用，使得控制設(shè)備性能降低甚至損壞。EMI 對電氣自動化控制的影響不容小覷，大功率高電壓開關(guān)及逆變器、整流器等設(shè)備產(chǎn)生的電磁波干擾和對控制設(shè)備的影響越來越突出，使得設(shè)備正常的工作受到干擾。由于EMI 的影響，電氣控制設(shè)備的工作能力大幅下降，也有可能損壞設(shè)備并使得工作的安全度降低。這些惡劣的工作環(huán)境使得電氣自動化控制的可靠性難以保證，也促使我們不得不努力研發(fā)更具有競爭性的優(yōu)良電氣控制設(shè)備，即抵抗各種干擾很強(qiáng)的高可靠性的設(shè)備。

1.2.設(shè)備的質(zhì)量問題

盡管環(huán)境因素對控制設(shè)備可靠性的影響很大，但是只要我們采用好可靠性的設(shè)備元器件就基本能夠抵抗這些可以預(yù)想的外界干擾，從而使得是被可以一直正常的工作。但是，現(xiàn)今有很多元器件的生產(chǎn)廠家，良莠不齊，大多商家為了經(jīng)濟(jì)效益，把利潤看成第一位。為了以低價格的產(chǎn)品吸引客戶而將產(chǎn)品成本降低，各廠家惡性競爭使得很多質(zhì)量明顯不達(dá)標(biāo)的元器件流入要求嚴(yán)格的電氣控制設(shè)備中，這樣的元器件組成設(shè)備往往工作效率低下，使用壽命短，維護(hù)費(fèi)用高，造成了很多安全隱患，給設(shè)備運(yùn)用這帶來了難題。

1.3.人為因素

不僅以上兩個方面對電氣自動化設(shè)備的可靠性有很惡劣的影響，有時操作人員因?yàn)楣ぷ鲬B(tài)度不夠嚴(yán)謹(jǐn)或是目的不純，不按規(guī)定的安全工作程序操作或是因?yàn)閷υO(shè)備的原理和操作流程不夠熟悉而盲目操作，就有可能會導(dǎo)致電氣控制設(shè)備可靠性的降低或是故障甚至導(dǎo)致安全事故。為了杜絕這樣的人為失誤，必須對控制人員嚴(yán)格培訓(xùn)，加強(qiáng)操控人員的素質(zhì)和能力的培養(yǎng)與考核，對控制設(shè)備的監(jiān)督和管理一定要嚴(yán)格落實(shí)，以避免人為因素對電氣自動化控制可靠性的影響！

2.提高電氣自動化控制設(shè)備可靠性的策略

2.1.從設(shè)計方面提高設(shè)備可靠性

千里之行始于足下，要想這個產(chǎn)品或者設(shè)備在實(shí)際運(yùn)用中可靠性比較高，在設(shè)計的時候，我們就應(yīng)該要全面地考慮其可能存在的問題并極力的去避免甚至克服這些問題，對產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)做仔細(xì)分析，爭取設(shè)計出最佳的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及設(shè)備參數(shù)！設(shè)計出來的產(chǎn)品要經(jīng)過反復(fù)的測試其性能與使用情況，并根據(jù)設(shè)備的應(yīng)用環(huán)境和自身的特點(diǎn)研究其最佳工作狀態(tài)，以及延長壽命的使用方式，為設(shè)備投入使用后減少頻繁維護(hù)和檢修的麻煩。

2.2.合理選用零部件

因設(shè)備中存在的零部件多而雜，在選擇零部件的時候就需要慎重。以控制設(shè)備的特點(diǎn)以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式與類型為依據(jù)，盡可能的減少制造產(chǎn)品的成本，不盲目追求精度指標(biāo)，也要注意元器件的技術(shù)要求以及裝配要，合理地選擇電子元器件和材料，不僅要考慮其經(jīng)濟(jì)合理性還要兼顧產(chǎn)品的質(zhì)量以及易于為檢修等因素，保證產(chǎn)品在預(yù)想的環(huán)境中能夠發(fā)揮其最佳的狀態(tài)，確保設(shè)備正常運(yùn)行。這樣不僅使得零部件精度有保障，其使用性能也有所保障，而且能在維修保養(yǎng)更換時及時處理設(shè)備存在的硬件問題。在購材時嚴(yán)格檢驗(yàn)以防出現(xiàn)任何紕漏，更不能因市場的惡性競爭追求經(jīng)濟(jì)型而采購質(zhì)量差的材料。為此，在選材時要有充分的實(shí)地調(diào)研，要能夠?qū)υ骷男阅芎唾|(zhì)量充分了解，這樣才能確保電氣自動化控制可靠性。

2.3.應(yīng)用保護(hù)設(shè)施

電氣自動化控制設(shè)備都應(yīng)具有一系列應(yīng)用環(huán)境的保護(hù)設(shè)施，譬如散熱保護(hù)設(shè)施、氣候保護(hù)設(shè)施、濕度保護(hù)設(shè)施、電磁干擾保護(hù)設(shè)施、污染防護(hù)設(shè)施、防腐設(shè)施等，通常元器件的安裝都采用灌封、浸漬等措施保護(hù)電子元器件不受到腐蝕和潮濕空氣的影響。這需要針對設(shè)備的具體應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行設(shè)置，電氣自動化控制設(shè)備的自我保護(hù)設(shè)置應(yīng)該根據(jù)設(shè)備具體的應(yīng)用環(huán)境采取保護(hù)，不可使用統(tǒng)一的保護(hù)設(shè)置，因?yàn)榄h(huán)境和環(huán)境之間有所差異，譬如設(shè)備在南方使用應(yīng)做好防潮、通風(fēng)等保護(hù)設(shè)置，在北方使用則要做好御寒、抗干燥等的保護(hù)設(shè)置，如果應(yīng)用相反則對設(shè)備的可靠性帶來嚴(yán)重的災(zāi)難。

3.結(jié)語

本文中所論述的提高設(shè)計可靠性、零部件的選用以及電子元件的選用都可以從整體上提高電氣自動化控制裝置的可靠性。但現(xiàn)階段我國的電氣自動化控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀還是不盡人意的，如何提高進(jìn)一步其可靠性，將會是發(fā)展電氣自動化的重中之重。

參考文獻(xiàn)：

第6篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

【關(guān)鍵詞】電氣自動化控制；可靠性；實(shí)驗(yàn)室測試法

電氣自動化與人們的生產(chǎn)生活關(guān)系密切，近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國的大多數(shù)領(lǐng)域都實(shí)現(xiàn)了對電氣自動化控制的運(yùn)用，使其在產(chǎn)品生產(chǎn)及質(zhì)量控制方面的作用愈加重要，然而在電氣自動化控制設(shè)備在工作的過程中，會頻繁遇到各式各樣不利條件的考驗(yàn)，因此，必須積極采取一定的措施，提升電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，以保證設(shè)備的安全有效運(yùn)行。

一、影響電氣自動化設(shè)備運(yùn)行可靠性的因素

在電氣自動化控制設(shè)備運(yùn)行中，多種因素可影響到設(shè)備的可靠性，其中工作環(huán)境是最常見的因素之一，因?yàn)槎鄻拥沫h(huán)境、氣候條件以及機(jī)械作用力等，都會或大或小地對控制設(shè)備的可靠性形成影響，如溫度過高導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不靈活、氣壓、大氣污染致使設(shè)備性能下降等，設(shè)備會在工作中受到運(yùn)載帶來的沖擊、振動等，進(jìn)而會損壞某些元件，嚴(yán)重的情況下，設(shè)備的結(jié)構(gòu)型變量過大或斷裂，基于電磁干擾的影響，一些設(shè)備會在工作過程中表現(xiàn)出不穩(wěn)定性，嚴(yán)重的情況下，會發(fā)生安全性問題及事故等，不利于生產(chǎn)發(fā)展的安全高效進(jìn)行。

設(shè)備元器件的質(zhì)量也會影響其可靠性。電氣設(shè)備的由多個元器件組成，加之元器件是由多家廠商生產(chǎn)，導(dǎo)致其質(zhì)量層次不齊，而當(dāng)前的市場競爭大背景下，各家廠商形成的惡性競爭，致使價格成為了使用廠家采購的最重要因素，不能保證其質(zhì)量，后續(xù)運(yùn)用中，使得組成的設(shè)備整體功能及可靠性降低，不利于生產(chǎn)的高效進(jìn)行，而且這種組裝成的設(shè)備壽命較短，增加了使用企業(yè)的的生產(chǎn)成本等，不利于企業(yè)的更好發(fā)展。

二、電氣自動化控制設(shè)備的可靠性檢測

新時期的發(fā)展大背景下，電氣自動化設(shè)備的可靠性測試方法取得了較大的發(fā)展，主要是有可靠性試驗(yàn)方法，這也是對電氣自動化控制設(shè)備進(jìn)行可靠性定量評估的有效手段，具體的運(yùn)用中，又可將其三種。

1、實(shí)驗(yàn)室測試方法

這種檢測方法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，借此來對設(shè)備的可靠性進(jìn)行模擬，基本操作過程是，通過對現(xiàn)場模擬條件的模擬，如使用場地的溫度、濕度等，在利用數(shù)學(xué)方法，分析檢測所得數(shù)據(jù)，進(jìn)而得出可控制設(shè)備的可靠性參數(shù)。該方法中，由于運(yùn)用了數(shù)學(xué)分析的方法，數(shù)據(jù)嚴(yán)謹(jǐn)，并且整個過程操作起來較為方便，但因?yàn)闄z測試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，使得得到的數(shù)據(jù)即便嚴(yán)謹(jǐn)也不能完全相符合于實(shí)際運(yùn)用現(xiàn)場的相關(guān)數(shù)據(jù)，并且這種方法需要很大的試驗(yàn)花費(fèi)，不利于節(jié)省生產(chǎn)成本。

2、現(xiàn)場測試方法

該方法在電氣自動化設(shè)備運(yùn)用時所進(jìn)行的現(xiàn)場測試方法，在其試驗(yàn)原理方面，與實(shí)驗(yàn)室測試相反，具體的實(shí)施過程中，根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行情況，相關(guān)工作人員對可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，然后運(yùn)用數(shù)學(xué)方法計算出可靠性參數(shù)。具體細(xì)分之下，現(xiàn)場測試方法又可分為在線試驗(yàn)、停機(jī)試驗(yàn)和脫機(jī)實(shí)驗(yàn)三種，從技術(shù)層面來考慮，較為容易實(shí)現(xiàn)的有脫機(jī)實(shí)驗(yàn)和停機(jī)實(shí)驗(yàn)，但因?yàn)檫\(yùn)行的系統(tǒng)較為復(fù)雜，只有運(yùn)行的過程中才能找出一些特定的故障，基于此，需要對控制設(shè)備進(jìn)行的在線試驗(yàn)，進(jìn)而確保檢測的完備性和有效性。

3、保證試驗(yàn)方法

此方法又稱為“烤機(jī)”，一般在控制設(shè)備出廠前進(jìn)行，僅可對控制設(shè)備存在故障與否進(jìn)行判斷。因?yàn)樵诮M裝控制設(shè)備的時候，各種規(guī)格的元器件所引起的故障的是隨機(jī)的，但這之中也存在一定的規(guī)律性，如服從指數(shù)分布等等。保證試驗(yàn)法用時較長，一般情況下較為適合一些大批量產(chǎn)品，為了最大化節(jié)省時間，可以對某些樣品進(jìn)行烤機(jī)。

三、提升電氣自動化控制設(shè)備可靠性的對策

1、制定合理的設(shè)計方案

為了完善電氣自動化控制設(shè)備的運(yùn)用，應(yīng)當(dāng)深入分析控制設(shè)備的特點(diǎn)和設(shè)計參數(shù)，對產(chǎn)品的性能和使用條件進(jìn)行重點(diǎn)研討。制定合理的設(shè)計方案，全面考慮實(shí)際運(yùn)用空間等多種因素，對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式及類型進(jìn)行設(shè)計；基于其經(jīng)濟(jì)性能由產(chǎn)品的類型和形式?jīng)Q定的現(xiàn)狀，為了實(shí)現(xiàn)電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，應(yīng)當(dāng)綜合考慮不同的設(shè)計方面及因素，包括技術(shù)要求、生產(chǎn)成本等，在滿足技術(shù)要求的前提下，運(yùn)用價值工程觀念，選擇成本相對更低的零件生產(chǎn)方案，以最大限度降低生產(chǎn)成本。選擇合理的材料和元器件，也可以不斷提高產(chǎn)品的操作維修性能和實(shí)用性能，進(jìn)而全方位提升了控制設(shè)備的可靠性，為設(shè)備的后續(xù)運(yùn)用打下了基礎(chǔ)。

2、選用合理的零部件

為了提升新時期電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，實(shí)踐中還應(yīng)正確合理地選擇使用零部件，依據(jù)電控設(shè)備的特點(diǎn)，進(jìn)而積極采用對應(yīng)的方式方法，結(jié)合產(chǎn)品本身的使用情況使用零部件，并做好后續(xù)的維護(hù)工作。零部件是保證設(shè)備可靠性的基礎(chǔ)，質(zhì)量高、可靠性好的零部件，不僅能夠保證產(chǎn)品性能，完善設(shè)備整體性能，還有利于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的精細(xì)化，提高設(shè)備后續(xù)使用中的可靠性。

3、電子元器件的選擇

根據(jù)實(shí)際運(yùn)用情況，在進(jìn)行電子元器件選擇的過程中應(yīng)當(dāng)首選標(biāo)準(zhǔn)元件，應(yīng)要求生產(chǎn)廠商保證元件的質(zhì)量，為便于后續(xù)修理工作的進(jìn)行，在使用過程中應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記錄各種檢測數(shù)據(jù)。而由于電子設(shè)備運(yùn)行中，溫度可影響到其可靠性及穩(wěn)定性的現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)切實(shí)做好其散熱維護(hù)工作，針對運(yùn)用中出現(xiàn)外部溫度高，內(nèi)部溫度散布出去的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)及時借助人為措施，幫助設(shè)備進(jìn)行相關(guān)的散熱處理，而對于控制設(shè)備的使用中潮濕因素的影響，尤其是低溫潮濕的環(huán)境下，控制設(shè)備的元器件電路板會因濕度過高而產(chǎn)生露珠現(xiàn)象等等，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)象的生產(chǎn)環(huán)境的需要，正確選擇元器件，進(jìn)而促進(jìn)電氣自動化控制設(shè)備可靠性得到提高。

結(jié)語：

在電氣自動化的發(fā)展帶動下，電氣自動化控制設(shè)備正在迅速崛起，因其具有不需要人員進(jìn)行操作的特點(diǎn)，所以可有效減少工作人員數(shù)量，還可實(shí)現(xiàn)自動控制和監(jiān)控功能，具有相當(dāng)高的智能性。但在電氣自動化控制設(shè)備運(yùn)行過程中，多種因素可影響到其可靠性，因此實(shí)踐中，應(yīng)積極采取一定的措施，提升電氣自動化控制的可靠性，以更好地發(fā)揮其性能與作用。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

1研究現(xiàn)狀

1.1空間輻射環(huán)境及模型空間輻射環(huán)境主要包括星體俘獲輻射環(huán)境、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線以及人工輻射環(huán)境等。其中，星體俘獲輻射環(huán)境包括地球輻射帶、木星輻射帶、土星輻射帶等?？臻g輻射環(huán)境受太陽活動的調(diào)制明顯，太陽活動峰年對空間輻射環(huán)境的影響主要表現(xiàn)為太陽質(zhì)子事件增多和太陽電磁輻射增強(qiáng)等。經(jīng)過多年的發(fā)展，以美國NASA為代表的航天大國或機(jī)構(gòu)建立了一系列空間輻射環(huán)境模型，極大地推動了空間輻射環(huán)境工程的發(fā)展。地球輻射帶質(zhì)子輻射環(huán)境模型主要有NASA開發(fā)的AP系列模型[3]、CRRESPRO質(zhì)子模型[4]、基于SAMPEX/PET數(shù)據(jù)開發(fā)的低緯度太陽平靜期質(zhì)子模型[5]等；電子輻射環(huán)境模型則包括AE系列模型[6]、CRRESELE電子模型[7]、由Vampola改進(jìn)的AE-8min升級版模型[8]和IGE-2006/POLE電子模型[9-11]。此外，ESA開發(fā)的AE和AP模型[12]、俄羅斯的輻射帶模型SINP電子質(zhì)子模型（1991版）[13]和LOWALT電子模型[14]等。目前，廣泛使用的地球輻射帶模型為AE8和AP8模型。但由于AE8、AP8模型的最新探測數(shù)據(jù)已超過40年，且未覆蓋低能區(qū)域，加上模型本身存在較大不確定性，因此，以NASA為代表的航天機(jī)構(gòu)正在開發(fā)下一代空間輻射環(huán)境模型AE9、AP9[15]，目前可應(yīng)用于科學(xué)研究，但還沒有用于工程設(shè)計。模型將在以下兩方面進(jìn)行改進(jìn)：擴(kuò)展能量覆蓋范圍（包括熱等離子體、相對論電子和高能質(zhì)子等）和空間覆蓋范圍；給出由于儀器的不確定性和空間天氣波動帶來的模型不確定度（如AE9電子模型給出了不同置信度下的能譜變化曲線）。太陽宇宙射線是太陽耀斑爆發(fā)期間發(fā)射的大量高能質(zhì)子、電子、重核離子流，其中質(zhì)子占絕大部分，因此又被稱為太陽質(zhì)子事件。用于太陽宇宙射線的統(tǒng)計模型主要有3個，分別是King模型[16]、JPL模型系列[17]和ESP模型[18]，其中：King模型可用于預(yù)示任務(wù)周期內(nèi)太陽質(zhì)子注量；JPL模型系列有JPL85和JPL91模型，目前常用的是JPL91模型，被推薦用于任務(wù)規(guī)劃；ESP模型可用于總劑量和最劣事件劑量的預(yù)測。此外，常用的還有October89模型。銀河宇宙射線是來自太陽系以外的帶電粒子，是由能量很高、通量很低的帶電粒子組成，其中質(zhì)子成分占85%，α粒子成分占14%，重離子成分占1%。銀河宇宙射線模型主要包括Badhwar-O’Neill模型[19]、CREME86/CREME96模型[20]和Nymmik模型[21]等。國際標(biāo)準(zhǔn)化委員會針對太陽宇宙射線和銀河宇宙射線分別給出了ISO-15391[22]和ISO-15390[23]國際標(biāo)準(zhǔn)，對太陽宇宙射線和銀河宇宙射線的成分、能量、通量等進(jìn)行了詳細(xì)的描述。在深空輻射環(huán)境及模型方面，目前，國際上主要對月球、火星、木星和土星等的輻射環(huán)境進(jìn)行了研究，并建立了相關(guān)的模型。尤其是木星和土星，由于它們具有強(qiáng)磁場，因而有自己的輻射帶。其中，對木星輻射環(huán)境研究得最多，獲得的空間探測數(shù)據(jù)也最多，木星質(zhì)子模型主要為D&G83模型和Salammbo模型，電子模型主要包括D&G83模型、GIRE模型和Salammbo模型[24]，此外，還有JOSE模型（包含電子、質(zhì)子、碳、氧、硫等）[25]、IEM星際電子模型[26]、HIC重離子模型[27]等。太陽電磁輻射環(huán)境及其模型主要采用美國NASA的數(shù)據(jù)和世界氣象組織（WHO）的數(shù)據(jù)，其中太陽常數(shù)分別取(1353±21)W/m2和1368W/m2，多數(shù)文獻(xiàn)上采用1367W/m2。目前雖然建立了一系列空間輻射環(huán)境模型并應(yīng)用于科研和型號研制任務(wù)中，但就空間輻射帶模型而言主要為長期的靜態(tài)環(huán)境模型，也沒有考慮各向異性對航天器的影響，模型的不確定性相對較大。

1.2空間輻射環(huán)境效應(yīng)及機(jī)理空間輻射環(huán)境將對材料和器件帶來嚴(yán)重的輻射損傷效應(yīng)（見圖1）。輻射損傷效應(yīng)根據(jù)其類型可以分為單粒子效應(yīng)（SEE）、電離總劑量效應(yīng)（TID）、位移損傷效應(yīng)（DD）（又稱為非電離總劑量效應(yīng)，TNID）、充放電效應(yīng)、輻射生物學(xué)效應(yīng)、輻射誘導(dǎo)傳感器背景噪聲效應(yīng)等。其中，單粒子效應(yīng)比較復(fù)雜，按照損傷程度又可以分為：1）破壞性效應(yīng)。如單粒子鎖定（SEL）、單粒子快速反向（SESB）、單粒子絕緣擊穿（SEDR）、單粒子?xùn)艙舸⊿EGR）和單粒子燒毀（SEB）；2）非破壞性效應(yīng)。如單粒子暫態(tài)（SET）、單粒子擾動（SED）、單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）、多位翻轉(zhuǎn)（MCU）、單粒子多位翻轉(zhuǎn)（SMU）和單粒子功能中斷（SEFI）。輻射損傷效應(yīng)根據(jù)影響時間不同，可以分為長期效應(yīng)和瞬態(tài)效應(yīng)。長期效應(yīng)是指造成材料或器件性能的長期改變或退化，瞬態(tài)效應(yīng)是指材料或器件所發(fā)生的性能改變或退化在短時間內(nèi)可恢復(fù)。根據(jù)損傷模式可分為電離損傷和位移損傷。電離損傷的長期效應(yīng)主要包括電荷激活、電荷傳輸、價鍵變化及分解等；電離損傷的瞬態(tài)效應(yīng)包括光電流導(dǎo)致的終端瞬態(tài)電壓變化、雙穩(wěn)電路鎖定等。位移損傷的長期效應(yīng)包括缺陷密度增加、載流子壽命降低、載流子密度降低等；位移損傷的瞬態(tài)效應(yīng)包括少數(shù)載流子壽命的快速退火等，見圖2。世界各國已經(jīng)充分認(rèn)識到空間輻射損傷對航天器在軌安全的影響，并開展了大量的研究工作，總體而言還有以下不足：1）開展了大量的空間輻射效應(yīng)試驗(yàn)研究，而空間輻射損傷機(jī)理研究相對較少，有些輻射效應(yīng)機(jī)制仍不清楚。2）空間輻射效應(yīng)數(shù)據(jù)缺乏，一些關(guān)鍵器件或材料的空間輻射效應(yīng)有待評估，例如高性能、高集成度的電子器件單粒子效應(yīng)或者CCD等光電器件的位移損傷效應(yīng)等。3）多種輻射環(huán)境因素的協(xié)同效應(yīng)或者輻射環(huán)境與其他環(huán)境要素的協(xié)同效應(yīng)有待研究。

1.3空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)的評價標(biāo)準(zhǔn)國際化標(biāo)準(zhǔn)組織和航天大國紛紛制定了一系列國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以指導(dǎo)本領(lǐng)域或本國家的航天活動。半個多世紀(jì)以來的航天實(shí)踐活動表明，空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)的評價標(biāo)準(zhǔn)（或規(guī)范）已經(jīng)在航天器設(shè)計和運(yùn)行中發(fā)揮了重要的作用。關(guān)于空間輻射環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)，有ISO標(biāo)準(zhǔn)（如ISO15391、ISO15390、ISO21348等），美國軍用標(biāo)準(zhǔn)如MIL-STD-1890，歐洲標(biāo)準(zhǔn)ECSS-E-10-04C等。關(guān)于空間輻射效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，有如ECSS-E-ST-10-12C等[31]綜合性標(biāo)準(zhǔn)，ECSS-Q-ST-70-06C[32]和ASTM-E-512[33]等材料性能退化試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，MIL-STD-750[34]和ESCC25100[35]等單粒子效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，MIL-STD-883[36]、ASTMF1892-06[37]和ESCC22900[38]等總劑量效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，ESCC23800[39]、ECSS-E-20-06[40]、NASATP-2361[41]等表面充放電效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，NASA-HDBK-4002A[42]內(nèi)帶電效應(yīng)試驗(yàn)規(guī)范，ISO23038[43]、ASTME1854-2007[44]和JPLpublication96-9[45]等位移損傷效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。我國在空間輻射環(huán)境及效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)方面也開展了大量工作，正逐步建立和完善以GJB/Z24—1991[46]、GJB2502[47]、GJB6777—2009[48]、GJB7242—2011[49]、GJB762.2—1989[50]等為代表的國家軍用標(biāo)準(zhǔn)，和以QJ10005—2008[51]、QJ10004—2008[52]等為代表的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在單粒子效應(yīng)和總劑量效應(yīng)領(lǐng)域，而表面充放電效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)和位移損傷效應(yīng)等標(biāo)準(zhǔn)仍然匱乏。

1.4空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法航天器材料及器件的在軌性能退化情況可通過飛行試驗(yàn)和地面模擬試驗(yàn)來獲得。其中，地面模擬試驗(yàn)由于具有周期短、花費(fèi)少、方便等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛用來評估航天器敏感材料及器件的空間環(huán)境適應(yīng)性?？臻g輻射環(huán)境及效應(yīng)比較復(fù)雜，地面模擬很難再現(xiàn)真實(shí)的空間環(huán)境，主要原因包括以下幾個方面：一是空間帶電粒子輻射是連續(xù)能譜分布，帶電粒子涵蓋了從幾個eV到GeV的范圍，地面模擬很難實(shí)現(xiàn)多能量帶電粒子的同時模擬；二是高能帶電粒子地面模擬難度較高，尤其是對電子元器件的高能帶電粒子效應(yīng)模擬；三是航天器在軌壽命長，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，地面模擬試驗(yàn)通常很難實(shí)現(xiàn)全壽命周期的環(huán)境或效應(yīng)的模擬。因此，針對航天器敏感材料與器件，通常采用地面加速試驗(yàn)和效應(yīng)等效相結(jié)合的方法，開展航天器空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的地面模擬試驗(yàn)[2]。在航天器材料空間輻射環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方面主要采用劑量-深度分布法、等效能譜法和金屬薄膜散射法等。在航天器電子元器件模擬方面，主要是采用一種或幾種輻射源，利用效應(yīng)等效原理來開展模擬。單粒子效應(yīng)是利用重離子、質(zhì)子、脈沖激光等作為模擬源，采用敏感度-LET值響應(yīng)曲線的方法，總劑量效應(yīng)采用輻射損傷等效法，位移損傷效應(yīng)采用等效注量法、位移損傷劑量法、勞申巴赫法等[53-55]，表面充放電效應(yīng)采用正向電位梯度法或反向電位梯度法，內(nèi)帶電效應(yīng)采用高能電子注入法，紫外輻射效應(yīng)采用曝輻量等效法或能量等效法[2]。雖然世界各國在空間輻射環(huán)境效應(yīng)試驗(yàn)方法方面做了大量的工作，但在有些方面仍有相當(dāng)大的差距，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1）在材料性能退化評價方面，目前采用最多的是劑量-深度分布方法，而效應(yīng)等效的能譜等效法和金屬薄膜散射法的有效性有待進(jìn)一步研究。同時，加速因子對材料性能的退化影響有待進(jìn)一步研究。2）在紫外輻射材料性能退化方面，目前世界各國開展的近紫外輻射效應(yīng)較多，而真空紫外輻射效應(yīng)研究相對較少，尤其是對10～115nm波段的影響，由于地面模擬手段比較復(fù)雜而開展得較少；此外，溫度和加速因子等參數(shù)的影響有待進(jìn)一步探討。3）單粒子效應(yīng)試驗(yàn)通常采用重離子和锎源開展，而利用質(zhì)子和脈沖激光等輻射源開展單粒子效應(yīng)的試驗(yàn)方法有待進(jìn)一步研究。4）電子元器件總劑量效應(yīng)試驗(yàn)通常利用鈷源開展，而高能帶電粒子、X射線等總劑量效應(yīng)試驗(yàn)方法有待進(jìn)一步研究。5）空間多因素環(huán)境協(xié)同效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)開展較少，其協(xié)同機(jī)理和協(xié)同效應(yīng)模擬方法有待進(jìn)一步研究。

1.5空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備目前主要從環(huán)境模擬和效應(yīng)等效模擬兩個角度研制了一系列地面模擬試驗(yàn)設(shè)備。在太陽電磁輻射環(huán)境模擬方面，主要是以紫外輻射環(huán)境為代表的地面模擬試驗(yàn)設(shè)備，相應(yīng)的紫外源主要包括氙燈、汞氙燈、氘燈、射流式氣體噴射源等。在帶電粒子和中子等輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬方面，由于空間粒子的復(fù)雜性，地面試驗(yàn)主要采用效應(yīng)等效模擬的方式，利用地面加速器或者輻射源來開展地面模擬試驗(yàn)。單粒子效應(yīng)主要通過重離子加速器、锎源或者脈沖激光作為模擬源，其中重離子加速器又可以分為串列靜電加速器和回旋加速器。電子元器件的總劑量效應(yīng)模擬試驗(yàn)設(shè)備主要使用60Coγ射線源，材料方面的總劑量效應(yīng)模擬試驗(yàn)一般用電子加速器和質(zhì)子加速器進(jìn)行。表面充放電效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備主要采用低能電子束作為模擬源，而內(nèi)帶電效應(yīng)地面模擬則主要采用中高能電子束來模擬。我國空間輻射環(huán)境與效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備采用的模擬方式與國外基本相似，但存在以下不足：第一，已有空間輻射效應(yīng)地面模擬設(shè)備的性能指標(biāo)落后，模擬試驗(yàn)水平較低；第二，新的模擬試驗(yàn)由于缺少設(shè)備不能開展；第三，加速器終端用于模擬試驗(yàn)的配套設(shè)備不具備或不完善。目前，航天大國建立了相對完整的空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備體系，體現(xiàn)出以下特點(diǎn)：1）材料級空間輻射效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備向多因素綜合環(huán)境方向發(fā)展，如SEMIRAMIS總劑量綜合模擬試驗(yàn)設(shè)備同時具備電子、質(zhì)子、紫外、真空、溫度等環(huán)境要素，見圖3[2]；2）器件級輻射環(huán)境效應(yīng)通常采用高能加速器開展地面模擬試驗(yàn)，尤其是單粒子效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)、總劑量效應(yīng)等；3）部分實(shí)現(xiàn)了性能的原位測試。但在設(shè)備指標(biāo)上有待進(jìn)一步改進(jìn)，主要表現(xiàn)：帶電粒子能量仍然較低，不能有效開展地面模擬試驗(yàn)；性能原位測試手段缺乏；微觀原位測試和監(jiān)測手段較少。由于空間輻射環(huán)境與效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備建設(shè)投資大、周期長，試驗(yàn)技術(shù)本身涉及的關(guān)鍵技術(shù)需要突破，因此地面模擬試驗(yàn)設(shè)備的建設(shè)應(yīng)該有相當(dāng)?shù)念A(yù)見性和前瞻性，要充分預(yù)計若干年以后的模擬試驗(yàn)需求。

1.6空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)利用航天器進(jìn)行的空間科學(xué)試驗(yàn)，基本上可以分為密封艙內(nèi)試驗(yàn)，非密封艙內(nèi)試驗(yàn)和艙外（暴露）試驗(yàn)3大類。暴露試驗(yàn)是指把試驗(yàn)裝置或被試樣品（材料、元器件或設(shè)備）放置于航天器的桁架或外表面，使之直接暴露于空間環(huán)境之中所進(jìn)行的各種試驗(yàn)。與密封艙和非密封艙內(nèi)試驗(yàn)相比，具有空間環(huán)境更加真實(shí)、性能研究更加準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)。航天大國非常重視空間飛行試驗(yàn)，針對空間輻射環(huán)境下的航天器敏感材料、電子元器件的性能退化規(guī)律開展了大量的空間飛行試驗(yàn)研究。一方面是為了獲得航天器材料與電子元器件在軌的真實(shí)環(huán)境效應(yīng)數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)地面設(shè)計；另一方面，也對航天器材料與電子元器件的地面模擬試驗(yàn)進(jìn)行比較，為地面模擬試驗(yàn)方法與設(shè)備改進(jìn)提供參考。從20世紀(jì)70年代開始，美國利用STS-5回收了已進(jìn)行材料空間暴露試驗(yàn)的返回式衛(wèi)星，各航天大國開展了大量的空間暴露試驗(yàn)。從空間環(huán)境特性監(jiān)測平臺LDEF到國際空間站上搭載平臺，國外先后發(fā)射了20多種監(jiān)測平臺，主要分為三類：一是以LDEF[56]和MISSE為代表的材料空間暴露平臺，主要研究空間環(huán)境對材料的影響，通過暴露平臺研究空間環(huán)境對材料的累積效應(yīng)；二是以MEDET為代表的在軌環(huán)境因素監(jiān)測平臺，主要是對空間環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測；三是以O(shè)PM[57]為代表的在軌空間環(huán)境效應(yīng)綜合監(jiān)測平臺，可同時研究空間環(huán)境及其對材料的環(huán)境效應(yīng)，見圖4。OPM的核心設(shè)備為反射計、真空紫外分光光度計、總積分散射計（TIS）、分子污染監(jiān)測器、原子氧監(jiān)測器、輻射監(jiān)測器等。不但可以實(shí)現(xiàn)對材料性能（光學(xué)透射率、吸收率、反射率、熱發(fā)射率）的真空環(huán)境下原位測試，同時也可以探測空間環(huán)境，如原子氧、分子污染、太陽輻射等。單粒子效應(yīng)主要通過衛(wèi)星（如CRRES衛(wèi)星）在軌飛行數(shù)據(jù)而獲得。美國和歐洲、俄羅斯等國家合作開展了總劑量效應(yīng)在軌飛行試驗(yàn)，先后進(jìn)行了多次大型的長時間空間環(huán)境暴露下材料性能退化試驗(yàn)。主要有長期實(shí)驗(yàn)暴露裝置（LDEF）、光學(xué)性能監(jiān)測器（OPM）、“和平號”空間站環(huán)境效應(yīng)載荷（MEEP）和國際空間站材料試驗(yàn)（MISSE）[59]。表面充放電飛行試驗(yàn)包括SAMPIE[60]、PIX-Ⅰ、PIX-Ⅱ[62]、SFU、IPRE、科學(xué)探測衛(wèi)星P78-2（SCATHA）[63]等。內(nèi)帶電效應(yīng)飛行試驗(yàn)典型代表如集約環(huán)境異常傳感器（CEASE）[64]等。太陽電池飛行試驗(yàn)包括Hipparcos衛(wèi)星[65]、ETS-V衛(wèi)星和MDS-1衛(wèi)星[67]等。我國自1971年3月發(fā)射“實(shí)踐一號”科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星開始空間輻射環(huán)境天基探測以來，以搭載方式或通過專門的探測衛(wèi)星開展了空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的飛行試驗(yàn)。在40多年的時間內(nèi)，先后發(fā)射了用于空間環(huán)境探測的專業(yè)衛(wèi)星和搭載星船30余顆（艘），包括“東方紅二號”衛(wèi)星、“風(fēng)云”系列衛(wèi)星、“資源”系列衛(wèi)星、“神舟”系列飛船、“北斗”衛(wèi)星、“遙感”系列衛(wèi)星以及“嫦娥”系列衛(wèi)星等搭載多種空間輻射環(huán)境探測儀器。目前開展的天基空間輻射環(huán)境及效應(yīng)探測主要包括高能帶電粒子、低能帶電粒子、太陽X射線、單粒子效應(yīng)、衛(wèi)星表面充電、輻射劑量等。尤其是“實(shí)踐”系列衛(wèi)星和“神舟”飛船的探測，促進(jìn)了對空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的了解，獲得了寶貴的數(shù)據(jù)。目前，世界各國開展空間輻射環(huán)境及效應(yīng)飛行試驗(yàn)呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：1）專用試驗(yàn)衛(wèi)星和衛(wèi)星搭載相結(jié)合；2）環(huán)境探測通常采用專業(yè)探測器，效應(yīng)探測通常用航天器飛行數(shù)據(jù)來分析；3）飛行試驗(yàn)平臺向著環(huán)境探測與效應(yīng)探測一體化方向發(fā)展。

1.7空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬數(shù)值模擬方法則是飛行試驗(yàn)和地面模擬試驗(yàn)的有效補(bǔ)充，既可以對航天器遭遇的空間輻射環(huán)境及航天器內(nèi)部的輻射環(huán)境進(jìn)行預(yù)示，也可以對航天器材料與器件的性能退化進(jìn)行預(yù)示?？臻g輻射環(huán)境的模擬采用直接建立環(huán)境模型的方法，而經(jīng)過材料等屏蔽后的環(huán)境則采用蒙特卡羅方法或確定性方法來數(shù)值模擬。根據(jù)蒙特卡羅方法設(shè)計的程序很多，如GEANT、EGS4、MCNP、ITS、FLUCK、ETRAN等程序?？臻g輻射效應(yīng)數(shù)值模擬軟件主要由歐美航天大國開發(fā)設(shè)計，分為綜合性仿真軟件和專用軟件，其中：綜合性數(shù)值模擬軟件如SpaceRadiation，SYSTEMA、SPENVIS、FASTRAD等；專用軟件主要針對不同的效應(yīng)開發(fā)，如總劑量分析軟件ITS、SRIM等，表面充放電軟件NASCAP、NASCAP-2K、SPIS、MUSCAT、SENSIT等，內(nèi)帶電效應(yīng)軟件DICTAT、ESADDC、NUMIT、ATICS等，位移損傷軟件SAVANT、SCREAM等。下面對空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值仿真的幾款典型軟件進(jìn)行簡要介紹。SpaceRadiation軟件[68]的主要功能在于空間環(huán)境參數(shù)及空間輻射效應(yīng)的計算，可以模擬分析航天器在范•艾倫輻射帶、太陽耀斑、銀河宇宙射線、中子、人工輻射等環(huán)境下的輻射損傷效應(yīng)，用于對單粒子翻轉(zhuǎn)、總劑量、位移損傷、生物學(xué)等效劑量和太陽電池?fù)p傷進(jìn)行預(yù)示。SYSTEMA軟件包括Dosrad、Earthrad、Matcharge、Perturbation、Plume、Thermica、Outgassing、Atomox等分析模塊，可以用來對空間輻射環(huán)境、航天器艙內(nèi)的輻射劑量、太陽電池輻射損傷等進(jìn)行模擬預(yù)示。FASTRAD是用于航天器三維輻射分析與防護(hù)設(shè)計的CAD軟件，可用于分析各種類型的元器件、面板、設(shè)備和衛(wèi)星內(nèi)任意一點(diǎn)的輻射劑量，不但可用于輻射劑量分析，而且可以用于輻射設(shè)計分析。SPENVIS是由ESA開發(fā)的一個用戶界面友好的在線網(wǎng)絡(luò)程序，可以開展銀河宇宙射線、太陽高能粒子、地球輻射帶、磁場、空間等離子體、高層大氣、微流星體和空間碎片、光照等空間環(huán)境的分析。其RadiationSourcesandEffects模塊包括輻射源（俘獲帶電子和質(zhì)子、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線）、單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)、太陽電池?fù)p傷效應(yīng)等等。SpacecraftCharging模塊則可以對深層介質(zhì)帶電、航天器表面帶電、太陽陣和航天器結(jié)構(gòu)電勢、低軌道環(huán)境參數(shù)及航天器帶電數(shù)據(jù)設(shè)置等進(jìn)行分析和設(shè)計。NASCAP-2K是一個三維的航天器等離子體環(huán)境效應(yīng)模擬軟件，可以廣泛模擬各種等離子體現(xiàn)象。其具備的能力包括：定義航天器表面、幾何形狀、結(jié)構(gòu)；計算航天器表面與時間相關(guān)的電位；計算航天器的靜電電位，柔性邊界條件和空間電荷；產(chǎn)生并追蹤電子和離子，計算表面和體電流與電荷密度；表面電位、空間電位、粒子徑跡、時間相關(guān)電位與電流的可視化。DICTAT是用于衛(wèi)星內(nèi)帶電效應(yīng)仿真分析的軟件，其建立了平面或柱體簡單幾何體結(jié)構(gòu)的一維模型，采用FLUMIC的惡劣電子環(huán)境模型，利用解析方程描述電子在屏蔽物上的運(yùn)動和沉積。介質(zhì)體最大電場根據(jù)歐姆定律獲得。最終，將程序代碼計算得到的最大電場強(qiáng)度和材料擊穿閾值進(jìn)行比較來判定結(jié)構(gòu)是否會發(fā)生放電。如果最大電場強(qiáng)度超過材料的擊穿閾值，那么該程序?qū)⒔ㄗh修改航天器的防護(hù)層和厚度，直至達(dá)到材料的安全閾值為止。SAVANT是由NASA格林研究中心開發(fā)的基于位移損傷劑量模型的太陽電池陣驗(yàn)證分析工具，可以方便地評估太陽電池陣在軌壽命末期的性能，對于不同太陽電池工藝的地面模擬試驗(yàn)的開發(fā)和設(shè)計也有著重要的指導(dǎo)意義。SAVANT軟件不但可以對單結(jié)太陽電池進(jìn)行性能退化模擬分析，而且能夠?qū)Χ嘟Y(jié)太陽電池和薄膜太陽電池的性能退化進(jìn)行預(yù)示。我國在空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值仿真領(lǐng)域也取得了一定的成績，但與歐美航天強(qiáng)國相比，不論在輻射環(huán)境模型，還是在核心算法上，均存在著一定的差距，在型號工程的普及使用或商業(yè)化方面還需進(jìn)一步努力。

1.8抗輻射加固技術(shù)針對航天器在軌的惡劣輻射環(huán)境，航天器材料、元器件、分系統(tǒng)等往往不能滿足航天器在軌壽命期間的抗輻射要求。因此，需要對其進(jìn)行抗輻射加固。通常，抗輻射加固一般針對元器件和電子線路等，從硬件、軟件和結(jié)構(gòu)設(shè)計角度進(jìn)行，而很少針對航天器材料開展工作。單粒子效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計主要通過選用對單粒子效應(yīng)敏感度低的器件，在電路防護(hù)設(shè)計方面采用硬件看門狗、冗余設(shè)計和降額設(shè)計，對將操作系統(tǒng)內(nèi)核和與有效載荷安全以及飛行成敗有關(guān)的程序存放在ROM區(qū)，采用對特定工作信號進(jìn)行監(jiān)視的軟件“看門狗”，以及EDAC技術(shù)、三模冗余等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)?？倓┝啃?yīng)抗輻射加固設(shè)計主要通過加強(qiáng)電子元器件和材料的選用、給予電子元器件和材料一定的設(shè)計余量、加強(qiáng)電子元器件的總劑量局部屏蔽防護(hù)以及對航天器內(nèi)部的設(shè)備布局進(jìn)行抗輻射優(yōu)化設(shè)計等措施來實(shí)現(xiàn)。表面充放電效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計主要通過嚴(yán)格控制航天器表面材料的選擇與應(yīng)用、加強(qiáng)接地系統(tǒng)的設(shè)計、嚴(yán)格控制關(guān)鍵材料及材料到結(jié)構(gòu)地的電阻、充分利用濾波技術(shù)以及加強(qiáng)污染控制等措施來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)帶電效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計主要通過選用合適的星內(nèi)介質(zhì)材料、加強(qiáng)內(nèi)帶電效應(yīng)的屏蔽設(shè)計、加強(qiáng)結(jié)構(gòu)地的設(shè)計等來實(shí)現(xiàn)。這有賴于對內(nèi)帶電效應(yīng)的機(jī)理、試驗(yàn)與評價技術(shù)進(jìn)行深入研究。位移損傷效應(yīng)抗輻射加固設(shè)計則通過加強(qiáng)抗輻射光電材料的選用與研制、對光電材料的位移損傷性能給予充分考慮并留有設(shè)計余量、加強(qiáng)位移損傷效應(yīng)評估和開展輻射損傷修復(fù)技術(shù)等來實(shí)現(xiàn)。雖然抗輻射加固技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，取得了一系列重要成果，并在型號中得到了應(yīng)用，但在抗單粒子效應(yīng)的防護(hù)設(shè)計，光電器件（尤其是CCD等器件）抗位移損傷效應(yīng)加固技術(shù)，內(nèi)帶電效應(yīng)的工程分析與評估、模擬試驗(yàn)與測量技術(shù)，以及人工核輻射與激光輻射在軌加固技術(shù)方面仍需加強(qiáng)研究。

2發(fā)展趨勢

2.1空間輻射環(huán)境及模型空間輻射環(huán)境及模型的研究，對航天器的設(shè)計、防護(hù)及在軌故障的分析具有非常重要的意義?，F(xiàn)有空間輻射環(huán)境模型具有較高的不確定性，因此，需要在以下方面開展工作：1）開發(fā)動態(tài)輻射環(huán)境模型。目前使用的輻射環(huán)境主要是長期平均的靜態(tài)輻射環(huán)境模型，需要進(jìn)一步開發(fā)能夠反映太陽活動影響、地磁擾動和長期地磁漂移的動態(tài)環(huán)境模型。2）開發(fā)各向異性空間輻射環(huán)境模型。對于在軌航天器尤其是高軌道航天器及其內(nèi)部環(huán)境，各向同性模型并不能真實(shí)反映其輻射效應(yīng)，有必要開發(fā)具有工程應(yīng)用性的各向異性空間輻射環(huán)境模型。3）開發(fā)更加準(zhǔn)確的空間輻射環(huán)境模型。世界各國開發(fā)的空間輻射環(huán)境模型存在較大差異，尤其是在低能能譜段，需要開發(fā)更加準(zhǔn)確的空間輻射環(huán)境模型，提供低能譜段的數(shù)據(jù)，并提高置信度。

2.2空間輻射效應(yīng)及機(jī)理研究在空間輻射效應(yīng)及機(jī)理的研究方面，以下兩個方向需要重點(diǎn)關(guān)注：1）開展不同的空間輻射環(huán)境要素或地面模擬源對航天器材料與器件性能退化微觀機(jī)制的異同性研究，并進(jìn)一步完善空間輻射環(huán)境效應(yīng)退化模型和試驗(yàn)方法。2）航天器在軌環(huán)境是多種因素并存的環(huán)境，正確開展航天器敏感材料和器件的空間輻射效應(yīng)評價就要關(guān)注多種因素對航天器的協(xié)合效應(yīng)。3.3空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)評價標(biāo)準(zhǔn)目前，世界各航天大國均非常重視空間輻射環(huán)境及效應(yīng)試驗(yàn)評價標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定工作。其中，對空間輻射環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的制定與修訂工作仍需進(jìn)一步加強(qiáng)，主要包含以下幾個方面：一是制修訂和完善空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。在現(xiàn)有空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的基礎(chǔ)上，針對科學(xué)研究和工程應(yīng)用，制修訂更加完備和精確的空間輻射環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。二是完善空間輻射效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。1）建立質(zhì)子單粒子效應(yīng)和脈沖激光單粒子效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；2）針對利用60Co來代替高能粒子開展總劑量效應(yīng)可能存在過試驗(yàn)的問題，建立高能帶電粒子的總劑量效應(yīng)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)；3）建立表面充放電效應(yīng)的國際通用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，開展航天器材料、器件與充放電效應(yīng)相關(guān)的關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)的驗(yàn)證和研究；4）建立內(nèi)帶電效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范；5）建立光電器件的位移損傷效應(yīng)通用的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范；6）建立普適的航天器空間材料紫外輻射效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，尤其是10～115nm波段，其試驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)有待進(jìn)一步探討。

2.4空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法空間輻射效應(yīng)試驗(yàn)方法是開展地面模擬試驗(yàn)的前提和基礎(chǔ)。未來需要在以下幾個方面開展工作：1）在材料性能退化評價方面，開展能譜等效法和金屬薄膜散射法的試驗(yàn)方法及其有效性的研究；2）開展10～115nm波段紫外輻射效應(yīng)的試驗(yàn)方法研究，同時，加強(qiáng)溫度和加速因子等試驗(yàn)參數(shù)的探討；3）加強(qiáng)質(zhì)子和脈沖激光單粒子效應(yīng)的試驗(yàn)方法及其等效性研究；4）研究高能帶電粒子、X射線總劑量效應(yīng)試驗(yàn)方法，以及鈷源總劑量效應(yīng)試驗(yàn)的等效性；5）開展空間多因素環(huán)境協(xié)合效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)方法研究。

2.5空間輻射環(huán)境及效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)設(shè)備未來研發(fā)空間環(huán)境效應(yīng)地面模擬試驗(yàn)裝置應(yīng)該遵循以下幾條規(guī)則：1）包括的環(huán)境及效應(yīng)要素全。在一個或多個組合試驗(yàn)腔中集成電子、質(zhì)子、近紫外、真空紫外、原子氧、空間碎片和微流星體、污染源等，從而可開展空間多因素環(huán)境的協(xié)同效應(yīng)研究。2）設(shè)計性能指標(biāo)可靠合理。既能滿足航天器材料與器件的性能退化評價，又避免不必要的高指標(biāo)帶來的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。3）監(jiān)測手段全，布局合理。由于地面模擬空間環(huán)境存在一定的面積均勻性問題，因此，需要對監(jiān)測手段進(jìn)行合理布局，同時要盡可能多渠道進(jìn)行監(jiān)控，應(yīng)該具備四極質(zhì)譜儀、石英晶體微量天平、法拉第杯、真空計、溫度控制計、紫外輻照度計、速度干涉儀等。4）充分考慮原位測試的必要性。由于異位測試帶來回復(fù)效應(yīng)的問題，因此，不論是宏觀性能如光學(xué)性能和電學(xué)性能需要進(jìn)行原位測試，而且其微觀性能如成分、結(jié)構(gòu)、缺陷、形貌等也需要進(jìn)行原位測試，可以配備紫外/可見/紅外分光光度計、SEM、表面電阻率測量裝置、AES/XPS等。如果需要對試件的性能退化機(jī)理作進(jìn)一步深入分析，可以配備電子順磁共振波譜分析設(shè)備、光致熒光光譜分析設(shè)備、紅外光譜設(shè)備等。低地球軌道環(huán)境及效應(yīng)模擬腔見圖5。

2.6空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)未來，航天器空間輻射效應(yīng)飛行試驗(yàn)技術(shù)主要朝著以下方向發(fā)展：1）空間環(huán)境與效應(yīng)飛行試驗(yàn)平臺向著公用型、集成化、多功能等方向發(fā)展。要求飛行試驗(yàn)裝置體積小、重量輕，能夠?qū)崿F(xiàn)在任何衛(wèi)星平臺上安放，長壽命、高可靠，可以同時實(shí)現(xiàn)多種輻射效應(yīng)的探測或監(jiān)測。2）實(shí)現(xiàn)空間環(huán)境探測及環(huán)境效應(yīng)檢測的同時性。只有這樣，才能更加準(zhǔn)確地分析空間環(huán)境效應(yīng)與空間環(huán)境之間的關(guān)系，為長期的性能演化分析提供可靠支持。3）重視空間輻射效應(yīng)的原位測試。在空間輻射環(huán)境作用后，很多航天器材料或器件的性能存在明顯的回復(fù)效應(yīng)。因此，實(shí)現(xiàn)在軌性能原位測試就顯得非常有必要。

2.7空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬經(jīng)過多年的努力，世界各國開發(fā)了一系列空間輻射環(huán)境及效應(yīng)的數(shù)值仿真軟件，但仍待進(jìn)一步完善和提高。未來，空間輻射環(huán)境及效應(yīng)數(shù)值模擬將向以下方向發(fā)展：1）涵蓋的空間輻射環(huán)境要素和空間輻射效應(yīng)要素全。未來的數(shù)值模擬平臺應(yīng)該能夠涵蓋所有的空間輻射環(huán)境和環(huán)境模型，并能夠?qū)崿F(xiàn)所有的空間輻射效應(yīng)數(shù)值模擬分析。在同一數(shù)值仿真平臺中，既包含所有的空間輻射環(huán)境要素，如地球輻射帶、太陽宇宙射線、銀河宇宙射線、X射線、中子、太陽電磁輻射等，又能實(shí)現(xiàn)所有的輻射效應(yīng)，如不同類型的單粒子效應(yīng)、總劑量效應(yīng)、位移損傷效應(yīng)、表面充放電效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)、太陽電磁輻射效應(yīng)等。2）具有較高的模塊化、可視化和便捷的可編輯功能。未來的空間輻射環(huán)境與效應(yīng)數(shù)值模擬平臺中，空間輻射環(huán)境、空間輻射效應(yīng)、航天器三維結(jié)構(gòu)、輸入輸出應(yīng)該做到模塊化，而且能夠?qū)崿F(xiàn)互相調(diào)用；其數(shù)值模擬結(jié)果能夠?qū)崟r可視化輸出；關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)或航天器結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠比較方便地編輯。

2.8抗輻射加固技術(shù)世界各航天大國均非常重視航天器抗輻射加固設(shè)計工作，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：1）將抗輻射加固納入到航天器研制的全流程中。從材料的設(shè)計與制備、選用與驗(yàn)證，航天器結(jié)構(gòu)設(shè)計與布局、在軌故障分析與處理等各個環(huán)節(jié)，都要充分考慮抗輻射加固的重要性。2）加強(qiáng)新材料、新器件的抗輻射加固工作。新型高性能、高集成度電子元器件或材料往往具有較高的輻射敏感度，容易發(fā)生單粒子效應(yīng)等，需要加強(qiáng)其抗輻射加固工作。3）加強(qiáng)位移損傷效應(yīng)、內(nèi)帶電效應(yīng)的抗輻射加固研究。相較于單粒子效應(yīng)和總劑量效應(yīng)等，位移損傷和內(nèi)帶電效應(yīng)逐漸成為航天器在軌輻射損傷的重要效應(yīng)，因此亟需加強(qiáng)此二種效應(yīng)的抗輻射加固研究。4）開展人工輻射環(huán)境的抗輻射加固技術(shù)研究。包括航天器敏感材料或器件對空間核爆炸、激光等的抗輻射加固技術(shù)研究。5）加強(qiáng)抗輻射加固的效果驗(yàn)證與量化評估技術(shù)研究。有些材料或器件的抗輻射加固可以進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，而有些無法開展具體的試驗(yàn)評價工作，需要進(jìn)一步探討其效果驗(yàn)證與量化評估方法。

3結(jié)束語

第8篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

關(guān)鍵詞 電氣自動化控制設(shè)備 可靠性 對策

中圖分類號：O213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

隨著電氣自動化的廣泛應(yīng)用，控制設(shè)備的可靠性問題尤為突出。早在20世紀(jì)70年代，我國就創(chuàng)建了電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗(yàn)研究所，開創(chuàng)了研究可靠性增長的先河。1984年創(chuàng)建了全國統(tǒng)一的電子產(chǎn)品可靠性信息交換網(wǎng)，并頒布了GJB299―87《電子設(shè)備可靠性預(yù)計手冊》，從而有力地推動了我國電子產(chǎn)品可靠性工作。

1 控制設(shè)備可靠性研究的重大意義

在無人或很少人參與的情況下，使產(chǎn)品的操作、控制和監(jiān)視能夠按照之前設(shè)定好的計劃或程序自動地運(yùn)行，這就是運(yùn)用電氣自動化的意義。

1.1 可靠性可以提高產(chǎn)品質(zhì)量

產(chǎn)品質(zhì)量就是要使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)其價值、滿足各類要求的特質(zhì)?？偟膩碚f，主要的特性包括：可靠性、性能、經(jīng)濟(jì)性和安全性?？梢钥闯觯a(chǎn)品的可靠性在產(chǎn)品的質(zhì)量中占有主導(dǎo)地位。因?yàn)橹挥锌煽啃愿?，發(fā)生故障的次數(shù)就會減少，因此維修的費(fèi)用也會隨之減少，相對應(yīng)的安全性也隨之提高。由此可見，產(chǎn)品的可靠性是產(chǎn)品質(zhì)量的核心，是生產(chǎn)廠家追求的最終目標(biāo)。

1.2 可靠性可以增加市場份額

隨著國家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，用戶不僅要求產(chǎn)品性能好，更重要的是要求產(chǎn)品的可靠性水平高。研究發(fā)現(xiàn)，只有那些具有高可靠性指標(biāo)的產(chǎn)品，才能在日益激烈的競爭中得以取勝。隨著電氣自動化控制設(shè)備的自動化程度和復(fù)雜度越來越高，可靠性技術(shù)已成為企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。

2 控制設(shè)備可靠性現(xiàn)狀

電氣設(shè)備的工作環(huán)境還有人為的使用不當(dāng)都是控制設(shè)備可靠性指標(biāo)低的重要原因。同時，氣候條件、機(jī)械作用力和電磁干擾都是影響控制設(shè)備可靠性的因素。

（1）氣候條件主要包括：溫度、濕度、氣壓、大氣污染等。它們對控制設(shè)備的影響主要表現(xiàn)于使電氣性能下降、溫度過高、運(yùn)動不靈活、結(jié)構(gòu)損壞，甚至癱瘓，不能正常工作。

（2）機(jī)械條件是指：電氣設(shè)備在不同的運(yùn)載工具中使用時所受到的振動、沖擊、離心加速度等機(jī)械作用，元器件會在這些過程中損壞失效，甚至電參數(shù)的改變都能使其損壞，原因還包括結(jié)構(gòu)件斷裂或變性過大以及金屬件的疲勞破壞等。

（3）電磁波存在于控制設(shè)備工作的周圍空間，因此會造成設(shè)備內(nèi)部及外部干擾。由于電磁存在干擾，設(shè)備工作不穩(wěn)定，同時輸出噪音增大、不能安全工作都是電磁干擾造成的。同時，操作人員在沒有完全熟悉掌握控制設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行操作，且又不能及時的對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。目前生產(chǎn)原件的廠家眾多，質(zhì)量好壞不一，都導(dǎo)致了控制設(shè)備可靠性降低。

（4）某些小企業(yè)的管理體系存在缺陷，零部件進(jìn)廠不能得到有效的檢查。并且由于市場的惡性競爭，使得元器件的價格一直降低，所以很多企業(yè)不顧質(zhì)量進(jìn)行采購，同樣也使得控制設(shè)備的可靠性偏低，使用壽命也大打折扣。

3 可靠性檢測的主要方法

（1）實(shí)驗(yàn)室測試法。在實(shí)驗(yàn)室中，我門可以用一種規(guī)定的、可控的工作條件和環(huán)境條件來模擬現(xiàn)場的使用條件，使得被測試的設(shè)備如同在現(xiàn)場所遇到的環(huán)境進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時將累計的時間和累計失效數(shù)等數(shù)據(jù)通過數(shù)理統(tǒng)計得到可靠性指標(biāo)，這是一種通過模擬手段來測試可靠性的實(shí)驗(yàn)，這種試驗(yàn)方法的試驗(yàn)條件易于控制，所得的數(shù)據(jù)質(zhì)量高，所得的試驗(yàn)結(jié)果可以再現(xiàn)、分析，但同時受到試驗(yàn)條件的限制便很難得到與真實(shí)情況相對應(yīng)的數(shù)據(jù)，還有就是試驗(yàn)的費(fèi)用較昂貴，而且要進(jìn)行這種試驗(yàn)一般都需要較多的試品，所以還應(yīng)考慮到被是產(chǎn)品的生產(chǎn)批量與成本因素，因此這種試驗(yàn)比較適用于大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。

（2）保證實(shí)驗(yàn)測試法。這種方法是在產(chǎn)品出廠前將產(chǎn)品在規(guī)定的條件下進(jìn)行無故障工作試驗(yàn)，這就叫做“烤機(jī)”，由于我們研究的電控設(shè)備通常由大量的原件組成，它發(fā)生故障的模式是不以某幾種故障為主的，而是呈現(xiàn)多樣化且隨機(jī)的，因此它的失效率具有隨著時間變化的特性。當(dāng)我們在試驗(yàn)室內(nèi)對出廠前的產(chǎn)品進(jìn)行烤機(jī)時，實(shí)際上就是對產(chǎn)品的早期失效進(jìn)行考核，通過檢測對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，使失效率達(dá)到一定準(zhǔn)則后再出廠。這項(xiàng)試驗(yàn)主要是一種可靠性保證試驗(yàn)，而且需要的時間長，對大量生產(chǎn)的產(chǎn)品來說它只能用于設(shè)備的樣本。但對于量小，大系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品來說它就可以用于所有的產(chǎn)品?？偟膩碚f，這種試驗(yàn)對電路復(fù)雜并且可靠性要求較高，臺數(shù)又較少的電控及自動化設(shè)備比較適合。

（3）現(xiàn)場測試法。通過對設(shè)備在使用現(xiàn)場進(jìn)行的可靠性測試，記錄其各種可靠性數(shù)據(jù)，然后根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計方法得出設(shè)備可靠性指標(biāo)的方法。這種方法的特點(diǎn)是試驗(yàn)需要的設(shè)備較少，工作環(huán)境真實(shí)，其測試所得的數(shù)據(jù)較能真實(shí)反映產(chǎn)品情況。

現(xiàn)場測試法又可分為三種情況：一是在線測試，被測試的設(shè)備不停止運(yùn)行；二是停機(jī)測試，被測試的設(shè)備停止運(yùn)行；三是脫機(jī)測試，將被測部件從運(yùn)行現(xiàn)場取出并放到專用的測試裝備上進(jìn)行測試。從測試技術(shù)的角度上來說，后面兩種方法更容易進(jìn)行各種測試，對于較為復(fù)雜的系統(tǒng)來說，往往故障和問題都需要在設(shè)備運(yùn)行時才能發(fā)現(xiàn)并定位，所以必須進(jìn)行在線測試。到底采取哪種方式進(jìn)行測試，要取決于故障情況和實(shí)際是否允許立即停機(jī)。

試驗(yàn)室測試和現(xiàn)場測試最大的區(qū)別就是測試的設(shè)備難以安裝和鏈接，因?yàn)榫€路板封閉在機(jī)箱中，測試信號線很難引入，就算在設(shè)備外殼上留有測試插座，測試信號線也需要很長，而傳統(tǒng)的在線仿真器在現(xiàn)場測試中也無法使用。另一方面，現(xiàn)場往往沒有試驗(yàn)室里的各種測試儀器和設(shè)備，因此必須要有更好的方法和手段來完成測試。而如何選擇可靠性測試方法，我們可以從試驗(yàn)場地、環(huán)境、產(chǎn)品和測試程序等幾個方面來推斷。

4 提高元件的可靠性

（1）根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的方法，正確的選擇與使用元器件，同時應(yīng)注意設(shè)備的散熱防護(hù)和氣候防護(hù)等，這樣便可使整個系統(tǒng)的可靠性提高。在控制設(shè)備設(shè)計的階段，第一步要做的是研究產(chǎn)品和零部件的生產(chǎn)技術(shù)條件，然后再分析出產(chǎn)品的設(shè)計參數(shù)，接著還要研討產(chǎn)品的性能和使用條件，才能定制出正確且詳細(xì)的設(shè)計方案；第二步要做的是，定制產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式和類型。而這個的前提是產(chǎn)量，因?yàn)樯a(chǎn)批量的規(guī)模與產(chǎn)量的大小直接相關(guān)，產(chǎn)量不同、生產(chǎn)方式及類型也就不同了，最終導(dǎo)致生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)也不同。零部件的設(shè)計不但要保證產(chǎn)品的性能，還要用最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法，在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選擇最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。設(shè)計時要全面的構(gòu)思，要使設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)精細(xì)，且保證操作維修性能和使用性能達(dá)到最佳。從生產(chǎn)角度來說，要盡可能使用專業(yè)廠家生產(chǎn)的規(guī)格相同的零部件和元器件，最好還是要國產(chǎn)貨，不要盲目的追求高精度，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況與技術(shù)條件相匹配。而且，只要能滿足生產(chǎn)，精度等級要盡可能的低，裝配也要盡可能的簡化，最好是采用流水作業(yè)，盡量減少資源浪費(fèi)。

（2）電子元器件的選用準(zhǔn)則。如何選用元器件應(yīng)根據(jù)工作環(huán)境的技術(shù)條件、技術(shù)性能和元器件的質(zhì)量等級要求，并且還要有足夠的替代品。優(yōu)先選用標(biāo)準(zhǔn)的元器件，用于生產(chǎn)中的電子元器件都要經(jīng)過嚴(yán)格的篩選，關(guān)鍵的元器件在運(yùn)用前，用戶應(yīng)向生產(chǎn)方要質(zhì)量保證認(rèn)證，在品種、規(guī)格、型號和制造廠商的選擇中要擇優(yōu)而選。同時，為了今后生產(chǎn)更加的順利，要認(rèn)真記錄元器件使用時的各種數(shù)據(jù)。同時，因?yàn)闇囟仁怯绊戨娮釉O(shè)備可靠性的最大因素，所以做好設(shè)備的散熱防護(hù)也是十分重要的。在電子設(shè)備工作時，它的功率大部分以熱能的形式損失掉，特別是一些耗散功率較大的元器件。另外當(dāng)外界溫度較高時，熱能難以散發(fā)，將使設(shè)備溫度過高。在諸多的因素中，潮濕對電子設(shè)備的影響是最主要的，特別是在低溫高濕的條件下，空氣濕度達(dá)到飽和時就會使機(jī)器內(nèi)元器件、印刷電路板上產(chǎn)生凝露現(xiàn)象，使電器性能下降，出現(xiàn)故障。當(dāng)電子設(shè)備受到潮濕空氣的侵蝕時，會在元器件或材料表面凝聚一層水膜并滲透到材料的內(nèi)部，從而造成絕緣材料表面電導(dǎo)率增加，使零部件電器短路、漏電或擊穿等現(xiàn)象。潮氣還能引起覆蓋層起泡甚至脫落，使其失去保護(hù)，通常要采取灌封、密封等措施來防護(hù)。

5 總結(jié)

保證電氣設(shè)備的可靠性是一個復(fù)雜的且涉及廣泛知識領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。現(xiàn)而今，電氣自動化控制設(shè)備已經(jīng)在社會上得到廣泛的運(yùn)用，其中元器件測試方法中的現(xiàn)場可靠性測試方法是現(xiàn)在眾多元器件測試方法中運(yùn)用最多的方法之一，因此現(xiàn)場可靠性測試方法在自動化控制設(shè)備中的作用相當(dāng)大。就現(xiàn)今來說，提高控制設(shè)備的可靠性、提高元器件的可靠性已經(jīng)成為了一個熱點(diǎn)話題，對于這個問題的研究也已經(jīng)成為相關(guān)學(xué)術(shù)界的廣泛課題?？偟膩碚f，保證電氣設(shè)備的可靠性是一個復(fù)雜的，并且涉及廣泛知識領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。只有在設(shè)計上給予充分的重視，采取各種技術(shù)措施，同時，在使用過程中按照流程操作、及時保養(yǎng)，才會有滿意的成果。

參考文獻(xiàn)

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第9篇：電子元器件應(yīng)用現(xiàn)狀范文

1、加強(qiáng)控制設(shè)備可靠性研究的重要意義

1.1可靠性提高產(chǎn)品質(zhì)量

對于電氣自動化控制設(shè)備來說，其質(zhì)量的高底，在很大程度上受到可靠性的影響，或者說可靠性是衡量電氣自動化設(shè)備質(zhì)量的一個十分重要的指標(biāo)。對于電氣自動化控制設(shè)備來說，具有較高的可靠性就意味著在實(shí)際的運(yùn)行和使用過程當(dāng)中能夠，盡可能的減少故障發(fā)生的概率，能夠有效的防治故障給生產(chǎn)帶來的影響，節(jié)約維修資金。因此電氣自動化控制設(shè)備的可靠性是其質(zhì)量的核心所在。

1.2可靠性可以增加市場份額

對于電氣自動化控制設(shè)備來說，具有良好的可靠性，能夠保證運(yùn)行過程當(dāng)中盡可能減少故障發(fā)生的概率，因此能夠有效的提高自身的市場競爭力，吸引大量的客戶，在激烈的市場競爭當(dāng)中不斷的發(fā)展壯大。當(dāng)前隨著電氣自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，相關(guān)控制設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性越來越高，功能也越來越強(qiáng)大，因此對于設(shè)備的可靠性的要求也越來越高，只有具有高度可靠性的產(chǎn)品才能夠獲得良好的發(fā)展。

2、控制設(shè)備的可靠性現(xiàn)狀

2.1工作環(huán)境、使用及維護(hù)不當(dāng)

由于電氣自動化控制設(shè)備被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)，因此其面臨著十分復(fù)雜的工作環(huán)境。很多設(shè)備工作環(huán)境比較惡劣，環(huán)境因素成為影響設(shè)備可靠性的一個十分重要的因素。

2.1.1氣候條件?？刂圃O(shè)備工作的場所的溫度、空氣濕度以及空氣中的污染物都回影響設(shè)備的可靠性，加速設(shè)備當(dāng)中一些比較敏感的電子元件的老化和損壞，導(dǎo)致性能降低、動作不準(zhǔn)等，甚至發(fā)生嚴(yán)重的故障。

2.1.2機(jī)械條件。在很多需要移動或者是震動較大的機(jī)械當(dāng)中也需要使用電氣自動化控制設(shè)備，這些機(jī)械在運(yùn)動過程當(dāng)中產(chǎn)生的震動、沖擊等有可能造成設(shè)備元件損壞，長期下來還會導(dǎo)致金屬產(chǎn)生疲勞，從而導(dǎo)致設(shè)備可靠性大大降低。

2.1.3電氣自動化控制設(shè)備當(dāng)中存在大量結(jié)構(gòu)比較精細(xì)的電子元件，這些電子元件對于干擾十分敏感。如果設(shè)備工作環(huán)境中存在大功率用電器，產(chǎn)生的電磁波有可能對設(shè)備造成干擾，導(dǎo)致設(shè)備控制精度下降，工作狀態(tài)不穩(wěn)定，甚至發(fā)生故障。還有一些操作人員本身并不具備專業(yè)的操作技能，在操作過程當(dāng)中沒有嚴(yán)格按照相應(yīng)的規(guī)章制度來進(jìn)行，從而導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行參數(shù)錯誤，對相關(guān)的設(shè)備缺乏必要的保養(yǎng)，都會導(dǎo)致設(shè)備工作性能下降，導(dǎo)致可靠性降低。

2.2元器件質(zhì)量低下

電氣自動化控制設(shè)備當(dāng)中存在大量的精密的電子元件，這些電子元件質(zhì)量的好壞和精度的高低對于電氣設(shè)備的可靠性具有直接的影響。很多控制設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)在采購的過程當(dāng)中沒有進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，使用了一些達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的劣質(zhì)電子元件，再加上沒有建立完善的質(zhì)量控制體系，導(dǎo)致控制設(shè)備中使用的電子元件達(dá)不到相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，從而嚴(yán)重的影響了設(shè)備的可靠性。

2.3提高控制設(shè)各的可靠性對策

要提高電氣自動化控制設(shè)備的可靠性，必須根據(jù)控制設(shè)備的特點(diǎn)，采用相應(yīng)的可靠性設(shè)計方法，從元器件的正確選擇與使用、散熱防護(hù)、氣候防護(hù)等人手，使系統(tǒng)可靠性指標(biāo)大大提高。

2.3.1在控制設(shè)備設(shè)計階段，研究產(chǎn)品與零部件技術(shù)條件，分析產(chǎn)品設(shè)計參數(shù)，研討和保證產(chǎn)品性能和使用條件，正確制定設(shè)計方案；其次，根據(jù)產(chǎn)量設(shè)定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和產(chǎn)品類型。因?yàn)楫a(chǎn)量的大小決定著生產(chǎn)批量的規(guī)模，生產(chǎn)批量不同，其生產(chǎn)方式類型也不同，因而其生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性也不同；同時，運(yùn)用價值工程觀念，在保證產(chǎn)品性能的條件下，按最經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)方法設(shè)計零部件；在滿足產(chǎn)品技術(shù)要求的條件下，選用最經(jīng)濟(jì)合理的原材料和元器件，以求降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本；全面構(gòu)思，周密設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品具有良好的操作維修性能和使用性能，以降低設(shè)備的維修費(fèi)用和使用費(fèi)用。

2.3.2從生產(chǎn)角度來說，設(shè)備中的零部件、元器件，其品種和規(guī)格應(yīng)盡可能少，盡量使用由專業(yè)廠家生產(chǎn)的通用零部件或產(chǎn)品。在滿足產(chǎn)品性能指標(biāo)的前提下，其精度等級應(yīng)盡可能低，裝配也應(yīng)簡易化，盡量不搞選配和修配，力求減少裝配工人的體力消耗，便于自動流水生產(chǎn)。

2.3.3電子元器件的選用準(zhǔn)則。根據(jù)電路性能的要求和工作環(huán)境的條件選用合適的元器件，元器件的技術(shù)條件、技術(shù)性能、質(zhì)量等級等均應(yīng)滿足設(shè)備工作和環(huán)境的要求，并留有足夠的余量；優(yōu)先選用經(jīng)實(shí)踐證明質(zhì)量穩(wěn)定、可靠性高、有發(fā)展前途的標(biāo)準(zhǔn)元器件，不選用淘汰和禁用的元器件；應(yīng)最大限度地壓縮元器件的品種規(guī)格，減少生產(chǎn)廠家，提高它們的復(fù)用率；優(yōu)先選用有良好的技術(shù)服務(wù)、供貨及時、價格合理的生產(chǎn)廠家的元器件。

2.3.4控制設(shè)備的散熱防護(hù)。溫度是影響電子設(shè)備可靠性最廣泛的一個因素。電子設(shè)備工作時，其功率損失一般都以熱能形式散發(fā)出來，尤其是一些耗散功率較大的元器件，散熱器上有多個肋片時，應(yīng)選用肋片間距大的散熱器；半導(dǎo)體分立器件外殼與散熱器間的接觸熱阻應(yīng)盡可能小，應(yīng)盡量增大接觸面積，接觸面保持光潔，必要時在接觸面上涂上導(dǎo)熱膏或加熱絕緣硅橡膠片，借助于合適的緊固措施保證緊密接觸；散熱器要進(jìn)行表面處理，使其粗糙度適當(dāng)并使表面呈黑色，以增強(qiáng)輻射換熱；對于熱敏感的半導(dǎo)體分立器件，安裝時應(yīng)遠(yuǎn)離耗散功率大的元器件。

從上面可以看出來，電氣自動化控制設(shè)備的可靠性在很大程度上受到很多不同因素的影響。任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都有可能造成電氣設(shè)備可靠性的降低。因此，在電氣自動化設(shè)備的使用過程當(dāng)中，一定要做好相應(yīng)的維護(hù)工作，采取相應(yīng)的技術(shù)措施和管理手段，保證控制設(shè)備朐工作性能，確保設(shè)備的可靠性。

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