时间：2023-06-09 10:02:13
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇电子元器件应用现状，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
[关键词] 电子元件 市场前景 发展趋势
电子元件主要包括电阻器、电容器、电感器、变压器、波器、天线等是一大类重要的电子信息产品。电子元件与电子器件共构成电路的核心部分，是各类电子信息产品基础。电子元器件属于电子信息产业的中间产品，介于电子整机行业和原材料行业之间，其发展的快慢、所达到的技术水平和生产规模，不仅直接影响着整个电子信息产业的发展，而且对发展信息技术，改造传统产业，提高现代化装备水平，促进科技进步都具有重要意义。未来5年～10年，我国的电子元件市场将出现高速增长。
一、我国电子元件产品市场现状
随着世界电子制造业向中国大规模转移，我国的电子元件市场以近年来每年都20%的增长率增长。粗略测算目前我国电子元件市场容量约在350亿美元左右，在不久的将来，我国可望成为全球最大的电子元件消费市场。
1.多层陶瓷电容器(MLCC)多层陶瓷电容器目前国际上用量最大、发展最快的片式元件之一。MLCC主要应用于各类军用、民用整机的震荡、祸合、滤波、旁路电路中，应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车等行业。全球市场的需求量从1998年的3070亿只，增至2007年11000亿只。年增长速度近20%。市场需求巨大，产业化市场前景非常广阔。
2.片式电感类元件主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。预计在今后若干年中，随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出，片式电感器的需求量将急剧上升，市场前景将十分看好。
3.片式敏感元件在程控交换机、计算机、便携式手提电脑、高清晰度彩电、便携式移动电话、车载电台、汽车电子、复印机、军用电子产品等方面都具有广阔的应用市场。用片式化生产技术制备的新型高性能超低阻、高耐压热敏材料还可用于通信及网络系统过电流保护、系统防雷、大屏幕大电流自动消磁、汽车用直流电机、低压电器、变压器及家用电器等过热过载保护等，国内年需求量估计可达10亿只左右。
4.多层压电元件具有能量转换效率高、体积小、厚度薄、升压比高、无电磁干扰、无燃烧短路隐患、适合表面安装、安全可靠性高等显著特点，由于液晶显示器背光电源市场需求快速增长，MPT及其背光电源极具应用价值与发展前景。它的推广应用将有力的推动智能化电子信息产品向小型集成化方向发展，在笔记本电脑、PDA、液晶PC、液晶屏手机、液晶Tv、可视电话、GPS、传真机等领域具有十分广阔的市场前景。
二、电子元件产品市场发展趋势
1.我国电子元件产品的类型。
(1)片式化、小型化。以多层陶瓷电容器(MLCC)为例，目前的主流产品尺寸正在从0603型向0402型过渡，而更受市场欢迎的高端产品是0201型。
(2)多功能化。随着电子新型产品功能的不断增加，对片式元件功能的要求也越来越多样化。
(3)集成模块化。近年来，由于低温共烧陶瓷(LTCC)等技术的突破，才使无源集成技术进入了实用化和产业化阶段，并成为备受关注的技术制高点。
(4)微波、高频化和宽带化。目前电子整机向微波、毫米波、高频宽带方向发展的趋势十分强劲。此外，高速数字电路产品越来越多，光通信的传输速度已从2．5Gbps发展到10Gbps。这些都对电子元器件的高频和宽频化提出了更高的要求。
2.电子元件产品有良好的市场前景
电子元器件正进入以新型电子元器件为主体的新一代元器件时代，它将基本上取代传统元器件，电子元器件由原来只为适应整机的小型化及其新工艺要求为主的改进，变成以满足数字技术、微电子技术发展所提出的特性要求为主，而且是成套满足的产业化发展阶段。新型电子元器件体现了当代和今后电子元器件向高频化、片式化、微型化、薄型化，低功耗，响应速率快、高分辨率、高精度、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化和智能化等的发展趋势。同时，产品的安全性和绿色化也是影响其发展前途和市场的重要因素。良好的市场前景，为电子元器件提供了巨大的国内市场机会。无论是全球市场还是国内市场电子信息产业的迅猛发展给上游电子元器件产业带来了广阔的市场应用前景，新产品的推出曾出不穷，这些都为元器件开拓了新的应用市场。
汽车电子、PDA、互联网应用产品、机顶盒等产品的迅速启动及飞速发展，将极大地带动中国电子元器件市场的发展。在通讯类产品中，不仅仅是蜂窝电话，还有更多的产品如移动通信、光通信网络，普通电话等都需要大量的元器件。另外，计算机及相关产品、消费电子产品虽然没有以前发展那么快，但需求依然强劲，这些都将成为中国元器件市场发展的动力。
三、结束语
预计到2010年全球电子信息制造业市场将达到19055亿美元，其中，电子元器件市场将达到2800亿美元，占14.7%。蜂窝电话、移动通信、光通信网络，普通电话等都需要大量的元器件。另外，计算机及相关产品、消费电子产品虽然没有以前发展那么快，但需求依然强劲，这些都将成为中国电子元器件市场发展的动力。全球电子元器件市场规模进一步扩大，国内电子信息产业迅猛发展，将为电子元器件产业带来广阔的发展前景。
参考文献:
[1]李盛涛 李建英 张伟强:发展我国电子元件工业的思路[J]. 电子元件与材料,2001,(01)
电子信息产业新规律推动发展
电子信息产业发展的逐级递增规律表明，电子元器件技术的每一次创新突破，不仅使电子元器件产业本身产生一次跨越式发展，而且推动直接利用新型电子元器件的电子整机更新换代，使这些直接相关的电子整机产业实现更大的发展，进而带动国家经济与世界经济走向繁荣。
比如集成电路技术的创新，使计算机从电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机、光计算机发展到生物智能计算机，使收录机从电子管收音机、留声机、晶体管收音机、磁带录音机、随身听、MP3、MP4发展到MP5，使空调器从制冷空调器、冷热空调器、交流变频空调器发展到直流变频空调器，使录像机从磁带录像机、VCD、超级VCD、DVD、逐行扫描DVD发展到光盘录像机等。由于片式电子元件技术的创新，使手机从模拟式手机、数字式手机发展到第三代多媒体手机。由于电光元件技术的创新，使电灯从白炽灯、日光灯、节能灯发展到LED(发光二极管)。由于电热元件技术的创新，使电炉从电子炉、电烤箱、电磁炉、微波炉发展到光波微波炉。由于显示器技术的创新，使电视机从黑白电视机、彩色电视机、平面直角电视机、超平电视机、纯平电视机、逐行扫描电视机、逐点扫描电视机、背投电视机、PDP(等离子)电视机发展到LCD(液晶)电视机。总之，随着电子元器件技术的不断创新，直接利用电子元器件新技术的电子新产品像开闸的潮水一样奔涌而来，从而大大拓展了市场需求，带动了经济持续增长。
辐射联动规律表明，电子元器件新技术具有巨大的关联效应，一项电子元器件新技术往往开启多个新市场，一个新市场往往又开创多种新职业，所产生的间接经济效益更是惊人。比如网络元器件技术的创新，就使互联网新技术催生了网络接入、网络购物、网络游戏、网络广告、电子商务、搜索引擎、综合门户、个人门户、电子邮件、电子课件、电子图书、网络电话、网络短信、网络聊天(QQ)、网络电视、网络电影、即时通信等50多个新市场，而每个新市场都需要多种职业的群体为其服务。而且随着一项新技术的不断提高和社会的发展，新的市场还会不断涌现，并且发展势头强劲。比如基于互联网技术的博客、播客、威客就是如此。
技术新趋势影响深远
电子信息产业的内在发展规律决定了其基本特点和发展现状，反过来，这些基本特点和发展现状又对产业发展产生深远影响，形成了产业发展的新趋势。在新世纪，电子信息产业在关键技术、国际分工等方面将呈现以下新的发展趋势。
微电子技术向系统集成方向发展，系统集成是21世纪初微电子技术发展的重点。在需求牵引和技术推动的双重作用下，已经出现了将整个系统集成在一块或几块芯片上的集成系统或系统集成芯片(SoC)。系统集成是微电子设计领域的一场革命。
计算机技术向多媒体和智能化方向发展，并行处理技术将迅速发展，计算机性能平均每两年提高一个数量级。多媒体技术将使计算机、通信、家电融为一体。语言和手写识别、数字图像交互等智能化技术会快速发展。
网络技术向多业务、高性能和大容量方向发展，IP业务将呈爆炸式增长态势，宽带综合业务数字网、超高速因特网将成为未来网络技术发展的重点。极大降低网络传输成本、向用户提供无限带宽、实现网络多媒体实时通信的光通信网络技术将取得长足发展。
通信技术向宽带化、个性化和综合化方向发展。低轨道卫星通信目前已经实用化;光纤传输技术使传输速度每3到4个月翻一番，传递活动画面的通信业务已经实现;移动通信技术发展迅速，第三代移动通信系统国际标准已经推出，第三代手机已经问世;数字微波通信系统由标准同步数字系列(PDH)全面转向同步数字系列(SDH);宽带接入技术发展迅速，光纤主干网站接入带宽已超过G级，因特网无线接入技术和蓝牙技术日趋成熟;包交换、DWDM光传输、IP选路和Web应用已成为下一代宽带网必须考虑的四大要素，ATM技术将与IP技术相互结合，取长补短。
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
随着中国教育体制改革的不断推进，各高校越来越重视学生创新能力的培养与训练，以期达到提升学生创新素质、增强学生适应市场和社会的目的。全国大学生电子设计竞赛是一项面向理科学生的重要赛事，其全国竞赛组委会由国家教育部、信息产业部及部分参赛省市教委代表及电子类专家组成，负责全国竞赛的组织领导、协调工作，其重要性不言而喻[1⁃2]。
竞赛要使用到大量的电子元器件，涉及的元器件品种多达几百种，且使用数量繁多。学生在竞赛前期的实训中，需要频繁地领用元器件，高校实验室管理人员需要对元器件的消耗情况进行汇总，对贵重器件进行登记与跟踪，同时还要对元器件库存有充分的了解，以便对元器件库进行有效合理的补充。目前很多高校的元器件管理工作仍处在于手工管理状态：仍然以手工方式登记学生领用情况，以人工方式对器件进行跟踪，目测元器件库存是否充足，学生领用元器件查找费时，这些问题极大地影响了电子竞赛的高效管理[3]。
为提高竞赛管理效率及元器件使用率，将构建一套智能化的电子元器件管理系统。因竞赛实训工作均在学校内完成，故将系统的架构设计为三层C/S（客户/服务器）结构，采用MIDAS和ADO技术来开发系统，按软件工程理论和方法对系统的各项模块进行设计，实现元器件采购计划管理、元器件入库、学生领用元器件、元器件查询、元器件统计分析等主要功能。
1系统架构和开发环境
基于高校电子设计竞赛的实际情况，系统采用C/S架构的多层分布式环境来开发，使用DELPHI7.0为开发平台，充分地运用其MIDAS，ADO等技术来构建一个基于数据服务层、业务逻辑应用服务层及客户层的分布式智能化管理系统，开发过程中使用的一些相关技术分析如下：
1.1多层分布式系统
分布式结构实际上是一种分布式应用系统，被分成数个不同的部分并且被执行在不同的机器之中，引入了应用程序服务器概念，应用程序服务器是一个包含系统业务逻辑的应用程序，以一种特定的组件形态，如MicroSoft的COM/DCOM，CORBA等对象，封装应用系统的逻辑程序代码，执行特定企业功能，然后把这些企业对象分发到应用服务器。
1.2体系结构
三层或多层体系结构中比二层C/S结构增加了一个中间层到客户端和数据库端间。中间层的实现有多种方法，目前最常用的是应用服务器，把使用的事务和消息服务器看作应用系统的基础“中间件”平台[4]，客户端程序不直接与数据库服务器通信，而是通过中间层⁃应用服务器来访问，当有客户端程序发出数据请求时，通过指令传送到应用服务器，应用服务器接到指令后，调用相应函数（Function）、过程（Procedure）等业务逻辑来向数据库服务器发出指令，数据库服务器经过运算后，将处理结果反馈至应用服务器，再由应用服务器将中间结果反馈至客户端程序，从而大大减少数据库端访问量过大的开销，提高数据处理能力和系统运行效率[5]，如图1所示。
图1 三层C/S体系结构
1.3MIDAS技术
多层分布式应用服务包（Multi⁃tier Distributed Application Services Suite，MIDAS），在Delphi企业版里被用来创建多层应用程序。MIDAS提供了一套高级组件、服务和核心技术，可以简化跨平台（Windows，UNIX，Linux）、跨产品的多级分布式应用系统的开发，通过它可以用相同的组件访问不同的后端应用程序服务器，在带宽具有挑战性的网络中，与其他解决方案所产生的分布式应用相比，具有更快、更容易和更高的特性[6]。
MIDAS三层体系结构指逻辑上的三层，即应用表示层、应用逻辑层和数据层。应用表示层主要负责用户端界面，提供给用户一个操作方便且简单快捷的应用服务接口；应用逻辑层（或为应用服务器）是整个结构中最重要的部分，实现应用程序的应用逻辑处理；数据层（又为数据库服务器）则负责数据的存取和管理。应用逻辑层将业务规则、数据访问及合法性检验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过通信协议与中间层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。Delphi对多层分布式应用程序的支持主要得益于其MIDAS技术，该技术允许分割数据库应用程序，并实现对商业规则和进程的集中管理[7]。
2系统分析与设计
2.1系统需求分析
在软件工程理论中，需求分析是软件工程设计最重要的一环，是连通用户与软件开发人员的桥梁，是整个开发过程的重要基础。电子元器件因种类多、设计期间用量大、参赛参训人数多、实验人员管理杂等特点，元器件管理系统需要有准确、全面的一手用户需求资料，从而设计出符合要求的功能需求，为电子设计竞赛实验室管理人员提供高效、准确的统计与分析数据，更好地做好服务[8]。归纳出以下需求：
（1） 元器件基本要素：元器件是元件和器件的概称，包括元器件类别、名称、规格、型号等要素。
（2） 元器件存放要素：为方便电子设计实训时学生快捷领用元器件，在元器件存放时，严格按规定存放到指定编号的小器件单元，单元按元器件类别分类存放，按序编号。
（3） 元器件采购要素：包括元器件类别、名称、规格、型号、日期、数量、单价、供应商等。
（4） 元器件的出库要素：学生领用和元器件调拨，包括元器件类别、名称、规格、型号、数量、出库类别、领用人学号、姓名（或被调拨单位名称）、领用日期等要素。
（5） 用户信息：包括实验室管理人员、学生，权限分为查询、统计、入库、出库、可领用等。
（6） 系统的功能需求。根据电子设计竞赛实训元器件管理的特性及元器件发放的流程分析，电子元器件管理系统需要完成的功能有：元器件基本设置、采购及入库、元器件发放（或领用）、元器件调拨、元器件库存统计及预警、元器件相关查询等功能。
2.2系统的功能设计
通过上述的系统需要分析，设计出本系统应完成的具体功能结构（如图2所示）。
图2 元器件管理系统功能结构图
（1） 用户权限管理功能模块。电子设计竞赛日常培训由实验室工作人员管理，负责元器件的采购计划、元器件的发放与回收、库存分析等工作。按用户的实际操作范围，生成不同的角色，每一角色具有不同的使用权限，然后为不同的操作用户分配不同的角色。权限分为：普通管理员、超级管理员。
（2） 元器件仓库管理功能模块。对元器件仓库按元器件的类别进行分类管理，并按元器件的规格、型号来分别设置元器件仓库存放地点，设置统一编号管理元器件仓库。可实现按仓库编号查元器件名称、数量等操作；可根据元器件查找仓库，方便学生领用时快速寻找元器件。
（3） 元器件进库管理功能模块。根据年度采购计划；采购后元器件入库。入库信息包含供应商、价格、日期、仓存单元编号等信息；该模块能实现数据的录入与修改操作及元器件的入库和查询汇总操作等功能。
（4） 元器件出库功能模块。元器件出库方式主要有：学生领用元器件、元器件调拨。学生领用元器件，需先经远程预约领用，由实验室人员按预约进行发放；实验室人员能根据预先设定的元器件存放地址准确找到元器件；元器件调拨必须要有调入单位信息，需经超级管理员审核方可执行。
（5） 元器件库存预警功能模块。根据实际库存及系统预设预警数量，系统自动并作出相应库存预警。
（6） 元器件仓存统计查询功能模块。按各种统计要求设计各类统计查询功能，可统计某段时间内元器件的使用量，并可生成各类报表。
（7） 条码管理。学生学号、元器件均采用条码管理，方便录入。
2.3系统的体系结构设计
电子元器件管理系统建立在局域网和关系数据库的基础之上，将存在于实际操作和数据库中的数据抽象为业务逻辑对象，通过对象管理框架进行管理。在此基础上，构建若干适应电子竞赛用元器件实际情况的功能模块，通过友好的用户界面与用户交互，完成电子设计竞赛和实验室人员元器件管理服务的系统。其中：
（1） 对象管理框架层：提供实现电子元器件管理的各种功能的核心构架；
（2） 系统功能模块层：在用户界面层，用户命令的处理均由各项功能模块完成；
（3） 图形用户界面层：提供友好的交互式的图形界面，使学生和实验室人员可以直观方便地完成电子元器件管理系统的各项功能；
（4） 系统支持层：电子元器件管理系统是一个多层分布式的管理系统，分布式技术及网络技术有效支持分散数据的集中管理，而关系数据库的数据操作功能有效支持了系统对象在底层数据库的管理[9⁃10]。
3系统的具体实现与特点
根据多层分布式系统的结构和电子元器件管理的特点，分别实现该系统数据库层、业务逻辑层、用户表示层的详细设计。
3.1系统数据库层服务器的实现
根据电子元器件管理系统的功能要求，选取MicroSoft SQL Server 2000作为后台数据库。SQL Server2000具有强大的数据管理功能，支持数据的完整性、安全性管理和并发控制。在数据库服务器中构建关系数据库（ElecComponentsDb），建立若干个数据表，分别存放用户权限管理、元器件类别、元器件入库资料、元器件领导用管理、元器件调拨等信息，并设置若干个由多个表JOIN连接的视图，以设计各类管理功能需要的交叉查询功能。大量在客户端不能完成的系统功能，全部设计为数据库服务器端的存储过程，用存储过程来实现系统功能，达到了既快速，又安全的目的。主要存储过程有：
（1） 元器件领库存余量计算算法功能：PROCEDURE ElecChipsCalc；
（2） 元器件分类汇总：PROCEDURE ElecChipsStas；
（3） 元器件进仓处理：PROCEDURE ElecCmpsIn；
（4） 元器件领用处理： PROCEDURE ElecCmpsOut等。
3.2应用服务器的建立
（1） 使用数据集组件连接远程数据库
使用Delphi7.0分布式VCL组件建立一个OLE Automation服务器，客户端程序通过应用服务器的IAppServer接口连接客户端应用程序供其调用。通过加入读取INI文件中存储的服务器、用户名、口令等信息的代码以及授权等信息码后。从外置INI文件读取信息的程序代码如下：
sf：Tinifile；//INI文件实例
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'，'**'）；
// 读取服务器信息、数据库、User用户信息、Password口令信息等
end；
（2） 通过RDM的IAppServer接口来存取远程数据库的数据集
在RDM中通过数据集组件的方式显然不能完全解决数据的高速存取及数据连接池的问题，且安全性不能得到保障，故在本系统中采用了通过设置IAppServer接口函数来实现数据集的存取操作.
在系统中，根据获取数据集、存储数据集及其他功能实现的方式设立以下几种主要的业务函数：
① 通过数据库端存储过程获取数据。（有数据集返回）
function AccqDataFromStoreproc （）： OleVariant； 该函数返回值为一数据集，直接赋值给DataSet.Data，从客户端接收SQL语句获取数据。程序代码如下：
function TScunAppS.AccqDataFromStoreproc（const spName： WideString；Params： OleVariant； const spdname： WideString）： OleVariant；
var
i：integer；
sconn：Tadoconnection； //设置TAdoConnection实例
fromsp：TadoStoredproc； //设置TAdo Storedproc；实例接收客户端传递的存储过程名称及其参数列表
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]；
//从params分离出存储过程参数
end；
end
else
exit；
prepared：=true；
try
active：=true；
result：=spdsp.Data； //获取数据集，Variant参数回传客户端
except
on e： Exceptiondoraise；
end；
end；
end；
scunappinfo.stpspname：=spdname；
end；
② 更新数据集函数有两个：UpdateByScript，UpdateByStoreProc，从客户端接收SQL语句更新数据集。
③ 其他类函数：ECmpLogin， ECmpUnLogin，ReleaseDSProvider，用于对应用服务器的操作和管理。
3.3客户端应用程序的建立
在Delphi中建立一个项目组，连接应用程序服务器，然后建立一个新的Application应用程序。新建一数据模块，加入一个MIDAS组件板中的TDCOM Connection组件，设定其Computer Name属性值为应用程序服务器位于的主机名称。设定TDCOM Connection要使用的应用程序服务器，设置应用程序服务器的GUID和填在TDCOM Connection的ServerGUID属性值。再添加TClientDataSet组件，设置其Provider Name 属性值，激活TClient DataSet的实例，使其通过中间层从数据库服务器中取得数据集。
在多层体系中，应用程序将待更新的数据暂存在客户端应用程序中，系统真正要求将数据集更新回数据库时，必须调用应用程序服务器提供的Apply Updates方法，才会把更新的数据集真正的更新回后端数据库中，其更新方法如下：
If（DataModule1.Clientdataset1.changecount>0） then
//判断数据集是否有更新发生
begin
DataModule1.Clientdataset1.Post；
DataModule1.Clientdataset1.ApplyUpdates（0）；
//更新数据集至数据库
end；
3.4主要功能模块的实现
（1） 根据系统的功能设计详细设计书，制作程序用户界面图，并编写程序代码，实现电子元器件管理系统的各项主要功能。如图3所示为电子元器件管理系统的主界面窗口。
图3 电子元器件管理系统主界面图
（2） 用户登录密码加/解密算法实现。因使用的数据库SQL Server2000存放用户信息的表字符均为明文，而管理人员复杂，登录用户密码易被泄密，故采用异或算法来对用户密码明文进行加密，读取密码时进行解密。具体算法如下：
ss：=''；
ts：=trim（passWord.text）； //用户输入的密码加密
for i：=1 to length（ts） do
ss：=ss+char（ord（ts[i]） xor 127）；
解密算法同样采用xor算法来实现。
（3） 元器件入库管理模块。系统设定元器件入库前必须要有预算计划，每次入库自动生成一个入库单号，然后在该入库单下进行元器件各类参数信息的录入。见图4为元器件入库管理模块。
图4 元器件入库管理模块图
（4） 元器件领用管理模块。在电子设计日常实训中，学生经常要进入实验室进行领用元器件，在领用元器件前学生必须经过系统的预约，预约领哪些元器件，并经指导老师审核后，方可到实验室领取所预约的元器件。元器件领用管理模块实现功能如图5所示。
图5 元器件领用管理模块图
其他功能模块均已按设计要求进行实现，并经测试使用正常。在系统的使用过程中，学号、元器件编号无使用条码录入，增添了程序的可操作性和快捷性。
3.5多层稳固性及容错与负载平衡能力的处理
系统采用了多个应用服务器来同时处理客户端进程，系统的稳固性必然受到影响，程序在开发过程中使用DELPHI提供的TSimple Object Broker 组件的内置功能来实现系统的稳固性。通过修改TSimple Object Broker的属性servers值来添加及维护一个能够执行应用程序服务器的机器列表，并设置TDCOM Connection 或TSocket Connection以连接远程服务器。当连结的主机故障时， TDCOM Connection 或TSocket Connection 可以从TSimple Object Broker 取得一个新的能够执行应用程序服务器的远程机器名称，然后再连结到这台新机器以取得应用程序服务器的服务[11]。
本系统采用动态平衡算法来保证负载平衡能力，主要依靠TSimple Object Broker组件强大的功能，设定TSimple Object Broker 的LoadBalanced 属性来提供简单的负载平衡能力。这样当某台应用服务器出现故障时，客户端系统能通过TSimple Object Broker组件的负载平衡能力自动寻找正常运行的应用服务器，并接管该进程的管理功能，从而达到负载平衡的功能。
关键词：锅炉；PLC控制系统；抗干扰；优化设计
中图分类号：TK223 文献标识码：A
随着社会的进步，科学技术也发生了翻天覆地的变化。可编程控制器（PLC）也越来越成为我们现实生活中广泛应用的一个具有科技含量的高技术。到了二十一世纪，特别是在近几年里，组态软件控制技术在我国的工业控制及自动化领域逐渐有了十分重要的地位，越来越多的自动控制行业的企业和公司对此技术产生了浓厚的兴趣，这也是我们现实生活中的一种新型的值得深入研究的技术。因为该技术除了电子信息方面的硬件之外，还包含计算机软件方面的知识，是一种综合性的边缘学科。
1 可编程控制器控制系统干扰源分析
大家都知道我们人类本身就生活在各种各样的有干扰因素的场类，如来之地球本身的北极南极磁场、地球本身也有重力场、生活在中电源也有电磁场等等，这些干扰因素对我们锅炉中的电磁设备本身就具有干扰。但是这些不是主要干扰源，PLC控制系统中的主要电磁干扰因素有这些。第一锅炉所在场地的耗电设备由于种类繁多，其开关电源也比较频繁，这样就会导致电源出现浪涌电源或浪涌电流。浪涌电流或浪涌电压对PLC电子器件损耗较大，给控制系统将会带来极大的危害。同时，这些浪涌电流或电压由于是瞬间造成的突变现象，也会产生电磁场，该磁场的瞬间出现也会对PLC控制系统造成干扰。第二自然环境中的辐射因素，对PLC控制系统电子元器件的干扰。众所周知我们生存的空间本身就有辐射元素，并且现在环境恶化严重，空间电磁场的污染也十分严重，这些空间辐射会产生感应电流，这感应电流通过PLC器件的外壳或导线形成电路，使得控制器的某些部位形成感应电流，从而会对PLC的控制系统形成威胁，损坏电子元器件。这种通过辐射产生感应电流伤害电子元器件的现象在干燥的冬季很容易产生，为了避免PLC电子元器件收到感应电流的破坏，一般会在锅炉的PLC控制系统中采用导线中接地来消除感应电流的影响。第三由于锅炉抗干扰系统中有导线接地，这样也会由于接地系统的混乱而产生新的干扰。PLC锅炉控制系统中接地的导线一般有屏蔽地线、交流地线、系统地线和保护地线四种。这四种接地导线功能都不一样，屏蔽地线主要是将电子元器件上的感应电流屏蔽掉，交流地线一般是用于屏蔽交流电产生的感应电场形成的感应电流，系统地线是屏蔽系统上面的静电等干扰源，保护地线一般是保护相应电子元器件或电子控制系统而设计的。但是由于使用人员对各种地线功能搅浑，很容易出现错误的接地现象，这样不断没有消除原有的干扰因素，还产生新的干扰信号，更使得PLC控制系统没有办法顺利工作下去。另外由于这四种接地线路接法的混乱，就会在接地附近产生地环流，从而会在地线上面产生不等电位分布。这样就会导致锅炉的PLC控制系统出现异常逻辑信号，导致数据混乱或死机现象频发。
2 锅炉可编程控制器控制系统的优化设计
市面上有许多稳压器，利用稳压器先对PLC控制系统的供电端口进行稳压，这样即使锅炉所在环境中有耗电器材频繁起停，也能通过稳压器来降低浪涌电流或浪涌电压造成的损耗，从而达到保护PLC控制系统的目的。因此，设计PLC锅炉抗干扰系统时，选用隔离性能良好的电源UPS来给PLC控制系统供电。
针对空间辐射所带来的干扰因素，我们可以采用四种措施来有效的预防、消除。由于空间辐射电磁波产生的电磁感应会产生感应电流，屏蔽感应电流可以通过在PLC控制系统的外壳上加上屏蔽层，将此屏蔽层的某一点接地。因为感应电流是由耦合而产生，那么我们将原来的普通导线换成具有屏蔽功能的导线，如采用屏蔽电缆、同轴电缆、光缆或双绞线就可以有效的防止耦合，也就可以预防产生感应电流的干扰。因为信号地线与机壳接地，我们可以改变这种方式而采用信号地与机壳、大地浮空的浮地方式，使得PLC控制系统的电路与机壳或大地之间无直流电流方面的联系，从而加大信号地与其他物质的阻抗，达到阻断干扰电流的电路之目的，实现抗干扰优化的设计。另外在PLC控制系统的信号通道中设置一些必备的滤波器，也可以通过过滤消除不稳定因素所造成的干扰。
信号通道的抗干扰措施我们可以采用通道隔离技术、屏蔽技术来进行处理。对于信号的系统通道，我们根据其测控点离控制中心很远的特点，可以对数字量通道采用光电耦合器、继电器等电子元器件进行隔离，再辅以施密特、RC等滤波、整形电路来进行滤波整形可以很好的消除干扰，而对于模拟量来说就采用线性光耦、隔离变压器、隔离放大器、差动放大电路技术消除干扰因素。当输入、输出通道有感性负载时，对交流负载可以在线圈两端并联RC吸收电路，而对于直流输入信号可以采用并接续流二极管电路来消除因电路信号的突变而产生感应电势的不良影响。整个PLC锅炉抗干扰控制系统设计如图1所示。
在这个PLC锅炉抗干扰系统设计框图中，主要使用了FX2N-48MR PCL芯片作为控制系统的主要处理程序核心，整个设计框架中有故障设置面板、燃烧控制面板、锅炉的水位控制面板等部件，如果出现异常现象，系统设计的蜂鸣器就会发出异响，提示报警。
3 PLC抗干扰控制系统在锅炉中的应用
根据前文所分析，采用优化抗干扰设计技术，选择有较高抗干扰能力隔离性能良好的采用浮地技术的PLC控制系统。根据选用我国指定的抗干扰标准(GB/T13926)，选择恰当的PLC控制系统。同时在使用该控制系统时注意PLC的输入、输出方式，设计实施时采用高可靠性的电子元器件，对直流与交流型号分别采用各自的电缆，对于系统的输入、输出信号线使用屏蔽电缆，同时将屏蔽电缆在输入、输出一侧悬空，在控制一侧接地。通过优化设计出的抗干扰PLC控制系统在某锅炉厂使用具有良好的效果，性能稳定，运行正常，取得了良好的社会效应。
参考文献
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（上海航天控制技术研究所，中国 上海 201109）
【摘要】航天元器件的可靠性直接影响航天工程的成败，对于航天元器件的可靠性采购管理是航天工程的重要方面。本文首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后经验总结了元器件可靠性采购的若干方面，最后根据国内外发展现状提出了元器件管理可持续发展的几点设想。
关键词 航天元器件；可靠性采购；元器件管理
The Reliability of the Procurement and Management of Aerospace Components
LIAN Jin-gen
（The Institute of Shanghai Aerospace Control Technology, Shanghai 201109，China）
【Abstract】The procurement and management of aerospace components is an important aspect of aerospace engineering, with it directly affects the success or failure of the reliability of Aerospace Engineering. First, the present development situation of domestic and foreign aerospace parts are analyzed on this paper. Second, some aspects of component reliability procurement are summarized by the experience. Finally, according to the current situation of domestic and abroad development, several suggestions of sustainable development management of components are proposed.
【Key words】Aerospace components;Reliability of procurement;Component management
0 引言
航天技术水平体现了国家的政治经济实力，并直接关系到国家的战略与形象。世界各国都在大力发展自己的航天事业。而航天元器件作为航天工程的关键通用产品，对航天工程的功能、性能、寿命、研制周期、成本以及任务成功都有着极其重要的作用和影响，其质量与可靠性直接影响航天工程的成败[1]。
元器件的可靠性是可靠性技术产生的两个重要应用领域之一。可靠性问题是军用电子设备的特殊问题，最早是在第二次世界大战提出并开始致力解决的问题。可靠性技术基于两个重要的理论基础：失效物理和概率统计，同时，它产生了两个重要的应用领域，即系统可靠性和元器件可靠性。在元器件可靠性领域又进一步可分为元器件固有可靠性和使用可靠性。前者主要研究元器件的设计与研制过程中的可控性，后者侧重于研究在电子系统研制中如何选好、买好、用好和管理好元器件，防止、控制引入过应力而损坏可靠元器件和接收、使用可靠性不能满足要求的元器件。
本文重点讨论航天元器件可靠性采购管理，即使用可靠性。首先分析国内外航天元器件的发展现状，然后总结了航天元器件可靠性采购的几个方面，最后提出对于元器件管理可持续发展的几点设想。
1 国内外航天元器件的发展现状
1.1 国外航天元器件发展现状
目前，世界航天大国极其重视元器件的质量与可靠性工作，将元器件的采购管理作为国家级战略技术资源，给予极大的关注与努力。下面从美国航天元器件的发展情况为例进行分析[2]。
美国航空航天局（NASA）的EEE元器件保证工作组（NEPAG）和EEE元器件与封装项目组（NEPP）有效负责航天元器件的技术研究以及任务实施。美国不仅关注航天元器件的很多方面，而且注意把有限资源分配到关键元器件的研发。在2005年NEPP基金的分配表中，14%用于FPGA的改进，12%用于存储器的改进。在2006年，美国政府授予洛克希德?马丁公司价值约150万美元的合同来实施一项航天项目，名为“宇航用高运行温度中波红外焦平面阵列”计划，分3个阶段，历史36个月，非常主要关键元器件的研发。
在美国，除了由NASA统一领导和保障元器件的质量与可靠性，美国还形成了相对完善的航天工业管理体制。美国总统和国会为方针政策决策层，由总统负责航天、导弹工业发展的方针政策和战略决策，而国会进行相关管理的立法工作，以监督有关部门的管理工作，并以预算拨款和政策对航天、导弹工业来宏观调控。NASA为计划层，国防部是军用航天和导弹的主管部门。
美国航天元器件的发展，除了离不开国家和政府的高度重视，还归功于美国强大的工业水平。美国非常重视国家安全基石的原材料设计、生产、制作以及测试等基础能力的建设。最近，美国针对航天工程的巨大需求，大力推进先进制造技术，并在快速响应制造、精密制造以及特种加工等技术领域取得了重大进展。
1.2 国内航天元器件发展现状
我国对于航天关键元器件的发展尤为重视。我们对“航天关键元器件”的判定条件是[2]：①对航天工程功能、性能、可靠性和环境适应性起决定作用且可替代性差；②元器件或其技术不易获取。可获得性差，满足其一即是航天关键元器件。
依据上述两条判据，通过对一些航天重点型号所用关键元器件的整理，航天关键元器件主要有运算放大器、A／D(模拟／数字)和D／A转换器、电压调整器等集成器件、大规模FPGA、DSP(数字信号处理器)、高性能CPU(中央处理器)等单片集成芯片，以及长寿命、高可靠的空间用固态放大器、行波管放大器等。
我国航天关键元器件中的大部分都是依靠从国外进口。在航天事业发展初期，火箭上的绝大部分器件采购的是国产元器件，少部分是由航天内部研制，如弹载计算机、接插件等。后来，随着航天事业的不断发展，进口关键元器件比例越来越大。在20世纪90年代后期至本世纪初，在我国研制的设计工作寿命为15年的卫星中，采用国产元器件的数量约占总数的85％，但关键元器件，如存储器、FPGA、等基本依赖进口，此时，航天元器件严重依赖进口的问题进一步凸显出来[3]。
航天关键元器件如果大量采用国外引进元器件，必将导致航天工程项目核心技术指标、进度以及建设成本等受制于人。并且，一些进口的关键元器件在使用过程中发生失效，但国内无法分析，往往需要送往国外分析，这就使得归零的周期和协调难度大大增加。比如在载人航天工程两个型号中，部分DC／DC电源模块是从国外某公司进口的产品，但其产品出现失效至今，两型号中仍各有一只未得到国外的失效分析结果。
由此可见，要想实现航天技术的可持续发展，减小进口元器件带来的安全隐患，改善航天关键元器件不断受制于人的局面，积极推进航天关键元器件的自主研发是当务之急。
2 航天元器件的可靠性采购
2.1 元器件降额采购准则
降额设计是航天工程可靠性设计的重要方面，也是元器件采购中需要执行的重要准则。在电子设备的设计准则中，通常都对器件的降额使用做出了明确的规定。我国参照的元器件降额标准GJB／Z 35—93《元器件降额准则》[4](以下简称《准则》)不仅是电子设备可靠性设计的重要准则，而且是电子设备设计方案可靠性评估的主要依据，在工程项目中得到了广泛的应用。但是随着元器件的快速发展，该标准在应用中也出现了一些需要注意的问题，主要表现在以下几个方面：①部分元器件的降额准则不够详细。在该准则编制时，对部分元器件的认识不足，没能按降额等级给出对应降额量值以及降额曲线。然而20年来，随着元器件的广泛应用，积累了一定的应用数据及元器件主要失效模式的研究成果，从而对元器件有了较为深入的了解，已为确定元器件在不同降额等级下的降额量值并给出详细的应力计算方法和降额曲线奠定了基础。②缺少新材料电子元器件的降额准则。在元器件的发展中，各种新材料不断的应用，从而改善了电子元器件的工作性能。但是对于新材料元器件，准则中给出的降额量值也需要作对应的调整。③采用新结构的元器件降额准则也需要调整。修正并补充采用新结构电子元器件的降额准则，将对相关电子设备可靠性设计工作提供了可靠指导。
2.2 常见可靠性筛选方法
可靠性筛选，是一种剔除由于元器件制造工艺形成潜在缺陷的前期失效产品的技术，已经广泛应用于各类电子产品的研究和生产中。筛选的主要功能在于通过对电子产品的100%非破坏性的筛选试验，从而剔除具有潜在缺陷的前期失效产品，使产品度过浴盆曲线的前期失效阶段。因此在元器件产品的整个寿命周期，必须采取主动的工艺手段，对电子产品施加适当的应力，使其潜在的缺陷被激发，潜在隐患提前暴露，以提高产品的质量。目前常规所用筛选方法有下面几种[5]：
①检查筛选。镜检筛选和目检筛选是集成电路的重要筛选方法，简单高效，对检查电子芯片外表的各种缺陷，观察内部的焊接、引线键合、封装的缺陷等非常有效。镜检主要包括光学、声学以及电子扫描显微镜，另外还有X射线以及红外射线显微镜等检查筛选技术。
②功率老化筛选。功率老化筛选是对产品施加外部的过电应力，以促使前期失效器件潜在的缺陷暴露从而被剔除，有效地去除元件生产中产生的工艺缺陷以及金属化膜过薄、划伤等。
③密封筛选。密封性筛选是用来检查芯片的封装残留气氛以及密封不良而渗透进去的水汽，具体可以分为浸液检漏筛选、气泡筛选、放射性筛选和氦质谱仪检漏筛选等。
④环境的应力筛选。环境的应力筛选是对产品施加比较合理的环境应力，将其内部的潜在缺陷进行加速变成故障，然后通过检验发现并排除的过程。目前为止，环境的应力筛选是国内外使用最广泛，并且最有效的一种筛选方法。
3 可持续发展的元器件管理设想
3.1 立足急需元器件的国产化
日本、欧洲等航天大国在实现航天关键元器件的自主发展过程中，都会结合本国国情，有选择、有重点、有策略地发展。从前面对我国航天关键元器件发展现状分析来看，我国目前航天元器件涉及的产品品种较多，如果要想实现自主研发，必须有重点、有策略发展。目前，SoC(片上系统)技术可以把一个单板系统或者整个控制系统的全部功能在一块芯片上实现，大大减小系统的体积重量，提高了产品的功能密度、系统性能以及系统可控度，是航天工程高性能和小型化需求的有效途径。我国也可以参考日本SOI—ASIC器件的发展经验，选择SoC为突破口，集中资源对SoC重点投入，进行重点研发。
3.2 统一受控的元器件供应途径
电子技术的快速发展，对元器件的发展产生了很大影响，其中民用器件的市场份额和效益大增，而军用、航天等可靠性高的元器件的市场份额则大幅下降，已由以前的25％降到不足l％，并且有继续下降的趋势。由于航天元器件的特殊应用特点和任务使命，确保其稳定的供应有很大难度，因此，不能仅仅依靠市场调节行为，必须要在国家层面上来解决相关资源的配置并进行统筹管理，建立起国家级资源配置平台，对航天工程有着重要影响的一些元器件项目进行重点的投资攻关，确保其稳定供应。
在这方面，美国为我们提供了学习的经验，如美国建立了统一受控的供应途径，如：①NASA为了保障航天元器件的稳定供应，建立了航天元器件资源平台NPSL(NASA Parts Select List)。NPSL是政府建立的供应线，NASA将其看作为国家必须控制资源，其从应用、研发以及技术支撑全面控制。NPSL也是NASA航天元器件产品的规范体系，NPSL共有2000多页，内容涵盖元器件型号的规格、技术性能、厂商、规范依据、预定的应用等级要求等。NPSL由NASA的NEPAG组织进行管理控制，对于选择列入NPSL的航天元器件必须经过NEPAG的审查评估。不仅如此，NASA还建立了两个核心的CSL，为航天元器件的供应提供保障。②为充分利用各个成员国的有效资源，提供行业互认标准，美国建立了统一的ESA元器件选择目录(EPPL)。它是ESA航天元器件的资源平台，可以引导用户选择并采用能够覆盖绝大多数设计的有限元器件类型，有效减少重复，实现品种的压缩，从而通过器件数量的增加来降低成本以及改善系统的可靠性。经ESA鉴定合格的元器件已进入NASA的NPSL、JAXA的QPL和QML。
因此，建立统一受控的元器件供应途径，可以保障关键元器件的稳定供应，并增加系统可靠性。
3.3 积极推行元器件的标准化
目前，NASA、ESA、JAXA已经制定了航天元器件标准体系和配套的标准，能够用来技术成果的固化和传递。通过标准来总结经验、提高安全可靠性、控制问题的重复发生、加强风险管理能力、促进技术发展水平，满足支撑航天项目的需求。由此可以看出，对于工程师以及技术人员来说，标准规范在工程项目设计、研制和生产等方面都是非常重要和关键的技术资源。
NASA的航天元器件标准体系充分的利用了其政府标准和国家军用MIL标准，通过贯彻执行各类元器件的产品规范、标准及其它工程文件手册，支持了元器件的设计、选用、生产、检验、应用、失效分析等各个环节的严格控制。产品规范是NASA标准的主体，只有据此进行质量认证的元器件产品才可以成为NPPL的主要备选对象。NASA还充分总结了工程应用经验，形成了大量的、有借鉴价值的工程实践以供参考，这样也形成了以规范标准为基础和手段，具有结构清晰、内容规范可控、保障完善等特点的应用质量体系。
3.4 库存元器件的有效管理和使用
在对元器件、原材料选型后就进入采购周期阶段，并按合同要求节点到货后，进行复验以及二次筛选，合格以后取回入所，入所质量的控制至关重要，比如，对功率模块、霍尔器件、电感和磁环等有特殊应用要求的元器件，设计师必须拟制检验要求以及技术协议。对元器件、原材料的使用情况、物理尺寸、无害的电性能实验测试做出详细的描述，质量师据此检验要求来完成基本的入所质量检验。元器件、原材料在入库之前，设计师依据课题型号编写相关元器件的配套表，把元器件的名称、规格型号、批次、印制板的代号、数量、封装形式、质量等级、生产厂家全部写清楚归档。在使用时，依据元器件配套表将元器件以及合格证领出，对元器件进行静电防护、包装、运输等，将领出的元器件入到本单位元器件库备用。
在元器件库存管理中，还会遇到超过有效期问题。超过有效期贮存期的航天元器件，应当先进行超期复验。在元器件超期复验中进行失效分析，发现功能已经失效或者不合格率(PDA)超差(适用时)，必须对失效件进行失效分析，失效分析的管理按QJ3065.5和相应管理文件的规格执行。若失效分析结论为批次性问题，则整批元器件不能用于项目型号。
另外，元器件在装机使用前还要进行必要的质量控制，以满足可靠性需要。根据系统对元器件的可靠性需要，剔除元器件的早期失效和潜在缺陷，开展元器件质量控制工作。
3.5 政府企业质量控制多重把关
元器件质量保障是高技术的系统工程研制部门经常采用的一种先进有效的质量管理方法，也是航天产品可靠保证的重要领域之一。根据对美国国防部、NASA、ESA的航天元器件质量保证工作的发展现状研究发现，航天型号对使用的元器件的质量和可靠性要求越来越高，但我国与国际水平的差距却在不断地拉大，与航天需求间的矛盾不断加剧。未来，必须改变发展思路，管理协调、机制创新，不仅要在元器件的采购、筛选、检测和使用过程中，加强质量保证控制，确保元器件的使用质量，还需要国家高层在战略层面上采取一些特殊举措，建立自主可控的关键航天元器件产品保障体系，以保证我国航天工程协调、可持续地发展。
4 结束语
航天元器件的可靠性是航天工程的重要方面，在国内航天元器件发展管理还不完善的情况下，必须积极借鉴国外航天大国的经验，做好可靠性采购，并立足国产化，积极推行有效的管理经验，严把质量关，实现我国航天元器件的可持续发展，确保我国航天工程的蓬勃发展。
参考文献
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【关键词】环氧树脂 霓虹灯 电源 应用
1 霓虹灯电源和环氧树脂相关概述
霓虹灯电源，一般有两种，一种是漏磁式霓虹灯电源，也就是俗称的电感电源，它具有工作稳定可靠，负载能力强（可带12m长、φ11-12mm霓虹灯管），恒流能力强（可带动2-10m范围内的霓虹灯管）的优点，但其单只电源功耗达到450VA、功率因数最高仅为0.6、重量重、体积大、价格高，尤其是耗能和不环保，已经逐步被市场淘汰。另一种是现在普遍使用的电子式霓虹灯电源，也称高频冷启动管形放电灯（霓虹灯）电子转换器。虽然早期的电子式霓虹灯电源由于输出功率小、恒流特性差、电磁干扰大、抗开路和高压击穿较差以及多支灯管工作时两头亮中间暗等现象使电子式霓虹灯电源各方面的性能存在一些欠缺，但随着科学技术的不断发展和环氧等新材料的应用，现在电子霓虹灯电源已基本上克服了上述存在的各种缺陷，更由于节能（功率因数为0.9～接近于1）、重量约比漏磁式霓虹灯电源轻4倍左右、体积减小1/3、寿命长、具有灯管开路和短路的全自动保护功能及亮度不随输入市电电压变化而改变等优点而越来越受广告商家的喜爱。
环氧树脂通常是在呈液体的状态下，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的：作为一种液态体系的环氧树脂固化后对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能和散热性优异，收缩率小，硬度高，柔韧性较好等特点。因此，它在电子、电气、机械制造和航空航天等工业领域中具有十分重要的作用，已成为各工业领域中不可缺少的基础材料。
2 环氧树脂在霓虹灯电源中的应用
2.1 环氧树脂在电子式霓虹灯电源高压包的应用
电子霓虹灯电源高压包工作时因为漏感大、温度极高、其尖峰电压>1000V，且电子霓虹灯电源输出端的空载电压高达十几kV。因此，对电子霓虹灯电源高压包（高低压绕组间）的散热降温及接地间的绝缘强度有特别高的要求。为了增强电源高压包的绝缘强度和提高产品可靠性，电子霓虹灯电源高压包绝缘结构必须采用高温环氧树脂来灌注绕组，因为高温环氧树脂材料在常温下为低粘度液体，有良好的流动性和快速固化性能，高压包采用浸渍处理，能快速完成电源的绝缘处理技术。在灌封环氧树脂时，应首先对环氧A料预热，经过预热后的环氧A料其自身的粘度会有所降低，方便脱泡和灌封，使其水份在预热的过程中得到排除。然后对环氧树脂严格按规定比例（环氧树脂与固化剂比例范围为100:30）调配环氧，用搅拌机搅拌5～10分钟，搅拌调配好的环氧倒入高低压绕组需灌封位置，灌注厚度大于3mm。对灌封好的高压包放进抽真空箱，关好真空箱门，然后关闭放气阀门，开通抽气阀门，接通电源观察真空表指针运转情况，当真空表针指示在（－0.095～－0.1）之间,维持30分钟时间后停止真空泵运行,然后关闭抽气阀门. 缓慢开通放气阀门，使真空表针缓慢回复原位，注意放气过程不要瞬间开大阀门，防止气流对高低压绕组产生冲击，便能有效地消灭气泡。再把已经过抽真空处理的高压包放进恒温箱施加85℃温度进行加热4个小时以上，促进其固化效果并减少固化时间。当然，相应的热量也会在此时释放出来。但反应太热也会因为温度过高而导致释放时间不够，以致绝缘体受到损坏，同时较强的内应力也会在灌封料与漆包线、骨架中产生，使绝缘结构开裂和变形，达不到绝缘的效果，这是高温环氧树脂灌封工艺在电子霓虹灯电源高压包应用中必须注意的问题。
2.2 环氧树脂在电子式霓虹灯电源低压部份的应用
电子霓虹灯电源一般在室外使用，产品安装室外容易受到日晒雨淋，影响电子元器件使用性能，造成严重质量和安全隐患，且大功率三极管、电解电容器和固定电阻器等电子元器件工作时温度高会降低其使用性能甚至损坏。因此，对电子霓虹灯电源的电子元器件密封防水和散热降温要求显得特别重要。而环氧树脂固化后对金属和非金属材料的表面具有优异的粘接强度，介电性能和散热性优异，收缩率小，硬度高，柔韧性较好等特点恰好弥补上述存在的不足。所以，环氧树脂在电子霓虹灯电源低压部份应用同样重要。通过应用环氧灌封材料能极大地满足大功率三极管、电解电容器和固定电阻器等电子元器件对散热的要求，既保证器件的可靠性，也兼顾生产成本。具体应用是先对环氧树脂A料预热，经过预热后的环氧A料其自身的粘度会有所降低，方便脱泡和灌封，使其水份在预热的过程中得到排除。然后对环氧树脂严格按规定比例（环氧树脂与固化剂比例范围为5:1）调配环氧，用搅拌机搅拌5～10分钟，搅拌调配好的环氧倒入电子霓虹灯电源低压部份需灌封位置（为了节省成本，可以在低压部份填充一些直径在1～2mm之间的石英砂，填充石英砂高度不得高于电子元器件高度），灌注厚度以覆盖电源低压部份的电子元器件为宜。除了上述几个环节外，还要注意环境温度，如果固化温度较低会造成固化时间过长或环氧不固化，则生产周期相应延长，环氧树脂会在这过程中分层，填充剂下沉，表面因固化时上下层收缩差异而开裂，这时应适当添加一些催干剂，保证环氧树脂能在12～14小时固化。
3 结语
综上所述，进入21世纪后，人类逐渐把追求过渡到了绿色环保照明，在电子霓虹灯电源中运用了环氧树脂等环保新材料，对减少环境污染、电磁干扰、提高功率因素和亮度及可靠性方面做出相应的改进，节能环保型霓虹灯电子电源乃大势所趋，提高了霓虹灯电源的整体质量水平，降低了生产成本，增强了霓虹灯电源等产品在未来市场中的竞争力。
参考文献
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关键词：电气自动化；控制设备；可靠性；现状；措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.198
0 引言
电气自动化主要是指为了实现操作、控制或监视等功能，使预先设定好的程序或计划在无人的状态下自动运行，近年来，随着微电子技术、信息技术、机械电子技术的高速发展，电气自动化控制设备我国的经济发展中起到了重要的作用，电气自动化控制技术也成为了推动经济快速发展的重要动力，同时也关系着我国电子行业发展水平的高低。电气自动化控制设备不仅能够提升工作效率和质量，而且能够改善劳动条件，提高经济运行的活性。但是电气自动化控制设备必须具备高度的可靠性才能确保生产的顺利运行。所以目前提高电气自动化控制设备的可靠性是急需探究的重要课题。
1 我国电气自动化控制设备的现状
1.1 工作环境多样，操作维护不当
行业不同，工作环境也会有所不同，有些行业的工作环境是十分艰苦的。电气自动化控制设备通常需要面对复杂多变的工作环境，来应对自然环境对电气自动化控制设备产生的不利影响。这些不确定因素主要包括电磁干扰、气候和机械作用力等。首先是电磁干扰因素，其因素为不可见因素，对电气自动化控制设备也会产生不利的影响，通常情况下，电气自动化控制设备工作会产生各种电磁波，这些电磁波在一定程度上会增加设备的输出噪声，致使其工作失常，严重时会影响设备安全。其次是气候因素，主要包括温度、气压、湿度、光照、大气污染、臭氧层等，这些不利因素会严重影响电气自动化控制设备的工作性能、运行结构，如果温升过高，可能还会造成设备损毁，无法正常工作。最后是机械作用力因素，主要是指电气自动化控制设备在运载时所受到的各种机械作用力，如震荡、冲击、加速等，这些机械作用力会严重损害电气自动化控制设备的电子元件，甚至改变设备参数，导致设备严重变形，断裂。此外，人员因素的影响也不可小觑，电气自动化控制设备的操作技术要求较高，功能较为复杂，所以，操作人员对设备的不熟练或不正确操作都有可能导致失误，甚至可能损坏设备，而且电气自动化控制设备的维护和保养也是提高其可靠性的重点。
1.2 设备元器件质量不合格
电气自动化控制设备电子元件的生产厂家众多，并且参差不齐，一般而言，生产设备元件的厂家规模较小，质量管理体系不完善，元器件质量合格率不高，此外，在社会主义市场经济体制下，元器件厂家之间的价格竞争变成了只重视产品价格，不重视产品质量的恶性竞争，直接导致电气自动化控制设备的可靠性指数过低，影响了设备的正常工作。
2 提高电气自动化控制设备可靠性的策略
2.1 正确选择电子元器件
在对电子元件进行选择时，标准元件是首选，元件在选择的过程中一定要确保严密和准确，使用元件前，要确保元件的质量符合要求，对元件的生产厂家、型号、规格等要择优选择，切不可因价格便宜而选择质量不达标的元器件，同时，元件在使用过程中所产生的检测数据一定要及时记录在案，以便日后查询整理。此外，要始终做好元器件散热维护的工作，因为温度对电子设备的稳定性和可靠性有着直接的影响，功率大的电气自动化设备在工作时会产生热能，一旦外部温度过高，内部温度就难以扩散出去，这时便需要人力来为设备进行散热，而且潮湿也会对元器件产生影响，如果是在低温潮湿的环境中，湿气过重会使元器件出现短路故障，从而损坏元件。所以要正确选择电子元器件。
2.2 合理选用零部件
零部件的选择和使用应当根据电控设备的特点来进行，采用与之对应的方式方法，切实做好维护工作。零部件的使用参数设置应当结合产品的实际使用情况，零部件是确保设备可靠性的前提，是保证产品质量的关键，选择稳定性好的、质量高的零部件不仅有利于提高整个电气自动化设备的可靠性，而且能够提高设备的使用率，延长设备的使用期限。
2.3 增强设计的可靠性
设计阶段是提高控制设备整体可靠性的关键阶段，我们在对电气自动化控制设备进行设计时，要对设备特点进行深入研究，结合实际使用方向，分析设备的设计参数，确保产品的使用性能和条件，基于对这些情况的了解制定出切实可行的设计方案。设备的结构形式和类型需要利用应用空间的概念来进行设计，设备的规模直接决定产品的类型和生产批量，设备的形式和类型之间的差异也会对产品的经济性能带来影响，所以，在设计过程中，要对这些方面进行全面考虑，遗漏任何一个方面都会严重影响设备整体的可靠性。在满足器件技术要求的前提下，可以运用价值工程观念对零部件进行设计，最大限度的降低生产产品的成本，进而减少整个设备的制造费用，在严密的逻辑思维下选择合适的材料和元器件进行设计不仅能够降低生产成本，而且能够提高产品的使用性能，从而提高整个设备的可靠性。
3 小结
综上所述，提升电气自动化控制设备的可靠性意义重大，目前，我国的电气自动化控制设备工作环境复杂多样，操作维护不当，设备元器件质量也不过关，所以，我们应当正确选择元器件，合理选用零部件，增强设计的可靠性，只有这样才能提升设备的可靠性。
参考文献：
[1]张群英.电气自动化控制设备可靠性测试研究[J].煤炭技术，2012，31（04）：52-54
[2]武立志.强化电气自动化控制设备可靠性测试的方法探究[J].价值工程，2012，31（33）.
关键词：数字电路 故障 测试
中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0087-01
在进行数字电路设计和生产过程中一定要进行电路的故障诊断，这样对于芯片模板上出现的缺陷可以及时修复，开始建立故障冗余系统；可以有效的改进生产工艺，更好的分析故障检测方法，进而使芯片的产量、质量和可靠性都得到提升。传统数字电路的故障诊断常常用常规仪表及传统的人工进行分析的，所以在诊断定位上就会难度增加、周期变长，导致设计和生产数字电路的速度严重降低。所以，设计数字电路故障诊断系统，可以有效地提升当下数字电路故障诊断的效率。
1 讨论故障产生的主要原因
1.1 数字电路的故障
数字电路故障就是在设计和生产过程中出现接触不良、电器元件损坏等原因，造成导线短路、假焊、虚焊等现象，就会出现电路逻辑功能的错误，发生电路故障[1]。以组合逻辑电路而言，必须按照真值表的要求来进行工作，否则就是电路出现了故障；而就时序逻辑电路来说，必须按照时序的状态转换图就行工作，否则就是电路出现了故障。
1.2 故障主要原因的产生
（1）元器件参数的改变。由于电子元器件随着不断地使用，就会导致老化和参数性能下降，有的是在温度变化时改变了参数性能。（2）信号线故障。在电路板电路受到外界影响时，信号线就会损坏出现短路和断路。（3）电路元器件出现不良接触。这种问题是最常见的，在工作中如果发生虚焊或者焊点被氧化，就会导致电路板故障的发生。（4）不健全的工作环境。一旦工作环境达不到设备所要求时，如湿度、温度及电磁环境等，无法实现设备的正常工作。（5）超出使用期。就是在使用过程中超出期限，导致元器件的老化，降低了性能指标，所以就会增加设备的故障率[2]。
2 逻辑故障组成
逻辑故障包括永久故障和暂态故障。其中的永久故障就是故障出现之后，只有人为修复可以清除故障，除此之外故障会长久存在。包括很多的静态故障。例如固定电平故障、桥路故障、固定开路故障。而暂态故障也能叫做软故障，这种故障的发生是因为元器件自身或者是电路自身存在的容限非常小而导致电路不稳定。
3 数字电路故障测试的基本方法
3.1 故障的检测
（1）直观检测法。这种方法就是通过直观的观察来推断出故障出现的大体部位。我们在进行检测时可以咨询用户，就会知道出现了什么样的现象，这样就可以快速的进行检测省去了很多不必要的麻烦。我们可以在检测时直接观察设备是否出现元器件的破损，导线是否断开或者短接，或者其它设备出现什么状况，来检测出故障在什么地方。一旦电路电流或者电压过大时，在电路中的一些器件就会出现异味，我们通过嗅觉就会感知到在什么地方出现了故障。当一些电子元器件的外壳热度过高时，我们通过触摸就会找到这类损坏的元器件，从而发现电路产生的故障。最后我们可以直接的用专业的检测设备测试诊断电路，来检测出是否存在故障，如果存在给其进行定位。（2）顺序检测法。这种方法分为两种，其一就是由输入级开始逐渐向输出级进行检查，这就需要我们在输入端加入检测信号，开始以该信号为主逐渐向输出端进行检测，最终来找出电路所存在的故障[3]。其二就是由输出级开始逐渐向输入级进行检查，一旦出现信号不对的情况，就开始由故障级向一级检测，最终到发现正常信号截止。（3）比较法。在检查故障时，这也是一种常用的方法。想要快速的发现所存在的故障，通常的方法就是把故障电路重要的关键点测试参数和同类型电路在正常工作时所得到的检测值进行对比，最终检测出故障所在。（4）替代法。如果说有的时候我们在数字电路中很难找到出现的故障，这个时候我们就应该想到应用替代法测出数字电路中的故障。什么是替代法？简单地说，替代法就是我们将数字电路中的电子元器件替代掉，应用一些同等型号，但是在品质上却高于原有电路中出现的器件，之后换上这些高品质器件之后，来检查电路是否可以进行正常的工作。前提是我们在采用替代法进行实验来检测故障时，一定要在电路断电的时候换上各种元器件，用以保证安全。上述四种方法就是在检测数字电路故障时常用到的常规方法。
3.2 逻辑故障的检测
在数字电路中产生的逻辑故障中，我们可以建立起故障的模型，之后通过该模型研究算法，产生测试向量，完成故障的检测。这里我们就以在逻辑故障中出现的单固定故障为例。由于逻辑故障中存在着单固定故障，而这种故障模型是数字电路测试中使用最多的一种门级故障模型。这种故障可以含盖数字CMOS电路一半以上的制造故障。在测试这种故障时，首先我们应该建立故障模型，之后根据这种故障模型生成测试向量。在组合逻辑电路中，以早期提出的经典算法D算法为主，完成测试向量的自动生成。而在时序逻辑电路中，我们将以较为了解的门级时序电路的ATPG系统完成测试向量的覆盖率。之后我们通过不断地分析测试向量对故障的覆盖情况，从而来进一步的提高故障的覆盖率。最终实现单固定故障模型的完整建立，解决故障的检测工作[4]。之后再以此种模型来对多固定故障进行测试。最终实现逻辑故障的检测。
3.3 波形检测法
在脉冲电路当中，我们还可以用波形检测的方法对电路进行检测。首先在检测时选择一个良好的示波器，之后开始对电路各级在输出端所输出的波形进行检测，最后在示波器上面观察并记录出现的波形是否正常，最终来完成电路故障的测试。
4 结语
本文主要简单的介绍了数字电路出现的故障及故障检测方法。在电子电路发展的今天数字电路得到了飞速的发展。为了更好的使数字电路应用到现代电路中。对于可能出现的故障应及时的做出检测。更好的完善数字电路，使数字电路进一步发展，适应现代科技要求。
参考文献
[1]胡文君.设备故障诊断技术的现状与发展[J].后勤工程学院学报，2004（2）.
[2]吴翠娟.现代大型设备故障智能诊断技术的现状与展望[J].电子技术用，2003.
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