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计数器电路范文1
中图分类号:TN47文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)19-189-02
Design of Digital Circuit Based on Programmable Logic Devices
LIU Caihong,CHEN Xiuping
(Northwest Minorities University,Lanzhou,730030,China)
Abstract:The traditional design method of digital systems has fundamentally changed because of the emergence of programmable logic devices,it is necessary to introduce the design of digital circuit based on the programmable logic device.The realization methods of counter as examples,described two ways to achieve counter by schematic and hardware description language as input methods.The method of compiled simulation was described,and given the simulation results.The design of digital circuit based on the programmable logic device easier to understand and grasp by the use of familiar device.
Keywords:programmable logic devices;counter;digital circuit;VHDL
0 引 言
可编程逻辑器件PLD(Programmable Logic Device)是一种数字电路,它可以由用户来进行编程和进行配置,利用它可以解决不同的逻辑设计问题。PLD由基本逻辑门电路、触发器以及内部连接电路构成,利用软件和硬件(编程器)可以对其进行编程,从而实现特定的逻辑功能。可编程逻辑器件自20世纪70年代初期以来经历了从PROM,PLA,PAL,GAL到CPLD和FPGA的发展过程,在结构、工艺、集成度、功能、速度和灵活性方面都有很大的改进和提高[1]。
随着数字集成电路的不断更新和换代,特别是可编程逻辑器件的出现,使得传统的数字系统设计方法发生了根本的改变[2]。可编程逻辑器件的灵活性使得硬件系统设计师在实验室里用一台计算机、一套相应的EDA软件和可编程逻辑芯片就可以完成数字系统设计与生产[3]。
1 Max+plus Ⅱ简介
Max+plus Ⅱ是一种与结构无关的全集成化设计环境,使设计者能对Altera的各种CPLD系列方便地进行设计输入、快速处理和器件编程。Max+plus Ⅱ开发系统具有强大的处理能力和高度的灵活性,其主要优点:与结构无关、多平台、丰富的设计库、开放的界面、全集成化、支持多种硬件描述语言(HDL)等。
数字系统的设计采用自顶向下、由粗到细,逐步分解的设计方法,最顶层电路是指系统的整体要求,最下层是具体的逻辑电路的实现。自顶向下的设计方法将一个复杂的系统逐渐分解成若干功能模块,从而进行设计描述,并且应用EDA 软件平台自动完成各功能模块的逻辑综合与优化,门级电路的布局,再下载到硬件中实现设计[4],具体设计过程如下。
1.1 设计输入
Max+plus Ⅱ支持多种设计输入方式,如原理图输入、波形输入、文本输入和它们的混合输入。
1.2 设计处理
设计输入完后,用Max+plus Ⅱ的编译器编译、查错、修改直到设计输入正确,同时将对输入文件进行逻辑简化、优化,最后生成一个编程文件,这是设计的核心环节。
1.3 设计检查
Max+plus Ⅱ为设计者提供完善的检查方法设计仿真和定时分析,其目的是检验电路的逻辑功能是否正确,同时测试目标器件在最差情况下的时延,这一查错过程对于检验组合逻辑电路的竞争冒险和时序逻辑电路的时序、时延等至关重要。
1.4 器件编程
当电路设计、校验之后,Max+plus Ⅱ的Programmer 将编译器所生成的编译文件下载到具体的CPLD器件中,即实现目标器件的物理编程[5]。
2 以计数器为例介绍具体的设计方法
计数器是非常常用的时序逻辑电路。计数器类型有多种,实现计数器的方法也有很多。可以买到大部分类型的中规模集成的计数器直接使用,也可以用触发器搭建符合要求的计数器。但是采用以上方法实现的计数器灵活性不够,不能随时进行修改,通用性差。这里介绍基于可编程逻辑器件的实现方法。
2.1 设计输入
采用原理图输入的思维方式比较适合一直采用传统设计方法人的使用。原理图输入如图1所示。
图1 原理输入图
采用硬件描述语言输入的方法对于没有传统设计方法经验的人更容易入门,修改起来也更方便。给出了一个可逆计数器的实现实例[6],程序的核心部分如下[7]:
PROCESS (clk)
VARIABLE cnt:INTEGER RANGE 0 TO 255;
VARIABLE direction:INTEGER;
BEGIN
IF(updown=′1′)THEN
direction:=1;
ELSE
direction:=-1;
END IF;
IF(clk′EVENT AND clk=′1′)THEN
cnt:=cnt+direction;
END IF;
qd
end process;
2.2 设计处理
原理图或程序完成之后,选择好器件并进行引脚定义,然后编译优化得到编程文件的界面如图2所示[8]。
2.3 设计检查
编译结束后,建立波形文件进行仿真,注意波形文件需要先保存,保存文件名和源文件一致才能进行仿真[9]。结果如图3所示。
图2 编译优化得到编程文件的界面
图3 仿真结果
仿真结果达到设计目的,符合设计要求。这时可以把编译生成的*.pof文件下载到选定的器件使用。用以上方法实现的器件,修改起来非常方便,只需要修改程序重新编译下载即可,任何类型的计数器都可以在可编程逻辑器件实现。
3 结 语
随着电子技术的高速发展,CPLD 和FPGA 器件在集成度、功能和性能(速度及可靠性)方面已经能够满足大多数场合的使用要求。用CPLD,FPGA等大规模可编程逻辑器件取代传统的标准集成电路、接口电路和专用集成电路已成为技术发展的必然趋势。
可编程逻辑器件是逻辑器件家族中发展最快的一类器件,它出现使得产品开发周期缩短、现场灵活性好、开发风险变小,随着工艺、技术及市场的不断发展,PLD产品的价格将越来越便宜、集成度越来越高、速度越来越快,再加上其设计开发采用符合国际标准的、功能强大的通用性EDA工具,可编程逻辑器件的应用前景将愈来愈广阔[10]。
参考文献
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计数器电路范文2
关键词：数字电路 故障检测 诊断
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（a）-0095-01
电子电路在工作过程中，某些内部或外部的原因往往会使电路出现各种各样的问题，导致电路不能正常工作。所以电子工程设计人员的一项重要任务就是要时刻对工作电路进行检修、检测以及故障的诊断和排除。实际上，数字电路的故障检测与诊断在电路设计、生产等过程中具有极为重要的现实意义。这是因为，对于数字电路进行检测与诊断，不仅有助于发现、修复数字电路上的各种问题与不足，重新配置数字电路系统，而且有助于数字电路生产工艺的优化与改进、分析数字电路故障检测与诊断的效果等，进而不断提高数字电路的质量、效率和可靠性。
1 数字电路及其故障特点
数字信号在数值和时间上都具有离散性质。数字电路能够实现对数字信号的处理任务。数字电路对信息的阐述可以用两个状态元器件完成，数字电路本身的结构非常简单，并且元器件存在较大的分散性参数。检测的事物相对复杂，主要体现在，待测电路存在大量的输出和输入变量，可能大于一百个变量；对电路响应来说多数是时序的，有的是组合型；集成电路的元器件和门都被安装在芯片里面。从物理角度来看，其存在很多弊端，不可以对逻辑电平、输入输出波形进行直接测量。类似模拟集成电路，仅仅可以在芯片的外部对其测试，而不能对数字IC内部电路进行测试。所以，必须及时寻找出一种能够简单的完成对芯片内部进行检测的方法。
2 产生故障的主要原因
（1）对集成数字电路来说，负载能力范围是一定的。下面将详细介绍，一个常规与非门的输出低电压可以带同类门的最大限度是10个，但是实际生活中这个输出电压所带的门远大于理论值。从而导致电路输出的低电压快速上升，破坏了电路，不能稳定运行。输出高电平亦是如此。这种情况不应该发生，为了避免这种情况发生，只使用高负载的集成电路。
（2）集成电路的运行效率低。只有当第一组信号通过集成电路，并在电路内部的延时作用下稳定地输出到输出端时，第二组信号才可以进入。造成电路运行效率低的原因在于电路内部存在延时。如果输入脉冲很高时也会导致输出端不稳定。检测这一问题的过程相对复杂。因此，在设计逻辑电路时要采用运行效率高的集成电路。
3 数字电路故障检测与诊断的策略
（1）故障检测与诊断的隔离。检测数字电路问题，第一步应当根据故障基本特点，最大程度地减少问题出现区域，也就是故障诊断与检测的隔离。这一环节对数字电路故障的检测十分重要。在检测过程中，检测电路故障的关键之处是逻辑诊断与检测。一般而言，如果电路信号消失了，那么可以使用检测探头完成电路信号连接的线路实施诊断与检测工作，从而快速找到消失的电路信号，并且检测探头上都安装了逻辑存储装置。这样以来，就能对数字电路上具体的脉冲信号活动情况进行诊断与检测。如果出现了电路信号，就会被探测器上的逻辑储存装置记录下来，并通过显示器显示出来。这说明数字电路上的脉冲信号可以检测与诊断，缩小电路故障范围，来找到电路故障位置。另外一种能够有效的诊断和检测数字故障方法是逻辑分析。借助逻辑分析仪对数字电路中的设备进一步检测，仔细分析电路运行时所产生的数据和它的输入输出情况。通常情况下，需要提供多次逻辑分析过程，当然也可以快速移到你觉得有故障的位置对其进行分析检测。根据逻辑分析仪显示的结果，可以将数字电路故障范围缩小到电路元件或电路块上。
（2）故障检测与诊断的定位。数字电路故障诊断与检测时关键是进行合理的定位。通常情况下，当电路故障范围被缩小到某一电路元件时，就能使用逻辑探头、脉冲检测仪等来对数字电路故障所产生的影响进行分析，借助这些仪器来确定故障的具置。通过逻辑探头对数字电路上的脉冲信号进行检测，分析电路输入、输出信号情况。根据获取的信息判定数字电路的运行情况。以上研究表明：数字电路在工作时，线路的每一个部分都存在着低电压和高电压，二者能够进行转换。在使用逻辑探头等仪器对电路进行检测时，如果有信号，那么这个工作电路是正常的。一般情况下，数字电路偶尔会发生故障，所以，电路信号的时序不需要经常检测，因为对电路上有无脉冲的检测就说明出数字电路的工作情况。
（3）电路故障的诊断技术。实际上，相对于数字电路故障的检测而言，其诊断比较简单。这是因为除了三态电路以外，其输入、输出状态仅有高、低电平两种。在对数字电路故障进行诊断时，首先我们可以进行动态测试，逐步缩小故障的范围。然后，再进行静态测试，进一步查找故障的具体方位。这就要求我们在检测和诊断电路故障时，要有适当的信号源以及示波仪器，而且示波仪器的频带一般应当大于10 MHz，同时要仔细观察数字电路输入、输出的具体情况。另外，能够采取顺序方式来检测和诊断数字电路，并对照预期结果进行比较分析。在数字电路动态检测时，要不断缩小电路故障范围。当遇到非周期信号时，要通过逻辑分析仪器等对电路工作状态进行检测分析。通常来说，数字电路中的各个输入端口是由若干个逻辑门组成的，输出端口也具有几个逻辑门。虽然电路故障相同，但可以是多种的原因导致。数字电路的故障检测中，如果元件的静态电位正常，动态波形异常，则可以认为是元器件出现故障，需要换一个新的元件。但在实际生活中，并不一定是这一原因引起的。所以在遇到这一情况时，先别急着换成新的元件，要对提供输入信号元件以及计数器本身的负载能力进一步检测。在断开计数器输出负载时，看它是否正常运行，如果正常运行则说明是计数器坏了，需要换一个计数器。但是如果在其断开后仍不能稳定运行，就应当对输入计数器的波形和信号进行检测，检测其是否出现问题。
4 结语
总之，数字电路得到了极为广泛的运用，极大地提高了电器的使用和质量，也促进了电器产品性能的进一步提高。但是，我们必须清醒地认识到，数字电路运行过程中依然存在这样那样的故障及问题。因此，我们必须高度重视故障的检测与诊断，积极探索行之有效的策略措施，全面提高数字电路的应用水平和和运行质量，不断拓宽其使用范围。
参考文献
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[3] 李方明.数字电路的故障检测与诊断。百度文库，工程科技，2013.
计数器电路范文3
关键词：分频；计数；脉冲；振荡
方法一：CD4060、CD4027时钟信号源电路
1HZ时钟信号源实际上就是“秒”信号源。它是电子计时钟表和许多电子仪表和自动测量控制装置中十分重要的时钟信号。这种秒信号源除了某些集成电路设有专门的秒信号发生发生电路外，大多数使用通用数字集成电路来组成。例如用各类门电路，包括施密特门等，将门电路与RC元件或石英晶体组合，组成RC或石英晶体多谐振荡器，通过多级分频取得1HZ的秒时钟信号。其中最常用的秒时钟信号源是由“十四位二进制串联计数器/分频器和振荡器集成电路CD4060”组成的秒时基信号源。对于CD4060来说，它是一只十四位二进制/分频和振荡器集成电路，该电路内含一个十四位二进制计数/分频器和两个独立的反相器。十四级分频器的分频范围为：16―16384。可根据电路需要来选摘不同的分频系数，在一般电子钟表电路中都采用晶振频率为32768HZ的石英晶体，选用16384的分频系数将其分频为1HZ的输出，作为秒时基脉冲信号。其详细引脚功能如下：CD4060为16引脚扁平塑封结构，其中16脚、8脚分别为电源正、负端外，7、5、4、6、14、13、15、1、2、3分别为分频输出端Q4～Q14。其中Q1、Q2、Q3和Q11四个分频端不引出，实际上引出端为10个。12脚为复位端R。其余3个引脚9、10、11则为内部两只反相器外引脚，当用它作为RC振荡器时，9脚接振荡电容，10脚接振荡电阻，11脚接保护电阻。当用作晶体振荡器时，10、11脚之间并接石英晶体和反馈电阻。CD4060作为分频器时，它的分频系数在24～214之间，即从16～16384。当需要在此范围内分频时，可根据分频系数在Q4～Q14之间选择输出端。如果分频系数为2N时，可选择几个Q输出端进行组合。因此为电路的使用提供了很大的方便。
CD4060在组成晶体振荡器时，其震荡频率与所用晶体的故有谐振频率一致；当组成RC振荡器时，其振荡频率可接公式f=1/{2.2RC}来估算。
本电路使用CD4060组成一个石英晶体振荡器，由于采用了电子钟表通用的谐振频率为32768HZ的石英晶体，他的振荡频率为32768HZ，经过内部14级分频后，由Q14输出的脉冲为2HZ。在通过一级二分频器后便得到了标准的“秒”脉冲输出。其电路如（图一）所示。
图中，CD4060的10、11脚间外接一只谐振频率为32768HZ的石英晶体，它和内部的反相器组成一个高精度的石英晶体谐振器。由振荡器产生的32768HZ的振荡脉冲，通过内部14级分频后，又3脚输出。由CD4060的引脚功能图可得知，它的3脚为Q14，其分频系数为16384，因此经分频后输出的频率为2HZ。
由CD4060输出的2HZ脉冲信号，通过一只二分频器分频后，得到了1HZ的秒信号。
本电路使用一只双JK触发器CD4027组成的双稳态触发器，做二分频器，分频后的秒信号1脚输出。
双JK触发器内含两个独立的JK型触发器，它是由D触发器演变而成的，即在D触发器的D端增加一个控制门后形成的。该控制门将原来的D输入端分成J、K两个输入端，在原来各输入端工作状态不变的基础上，当J端为高电平时，在时钟脉冲上升沿的作用下，Q端输出高电平；当K端为高电平时，在时钟脉冲的作用下，Q端输出低电平。
本电路使用了JK触发器中的第二个触发器，将其J2（6脚）、K2（5脚）端接高电平，R2（4脚）、S2（7脚）端接低电平，时钟脉冲输入端CP2（3脚）接2HZ脉冲输出端，分频后的1HZ脉冲由Q2（1脚）端输出。
振荡电路中所接的微调电容C2为频率校准电容。用来校准因各种因素造成的振荡频率的偏差，使电路输出准确的“秒”信号。
由以上波形分析可知，当外来脉冲信号加入74LS90异步十进制计数器14脚（CP端）则可以根据（图三）的波形得到Q0（14脚）的输出。即当CD4060经过内部14级分频后，由其Q14端输出一个2HZ脉冲加在74LS90异步十进制计数器的14脚（CP端），则可以由其Q0（14脚）端输出一个1HZ的时钟脉冲。其之间的关系由（图四）所示。其中图中的74LS00是为为了防止按键抖动而设置的，其内部为四个与非门电路组成，而本图中只用了其中一个，即（1、2脚为输入，3脚为输出），R2为反馈电阻，与32768晶振配合使用。起到一个反馈作用。74LS90的3脚为R0B复位端，7脚为SOB置位端，10脚为接地端，5脚接电源。
参考文献
计数器电路范文4
关键词：控制电路电器；试验技术；试验模式；波形显示；状态监测
在低压开关设备和控制设备范畴，机电式控制电路电器起着信号、控制、连锁等功能，保证控制系统的稳定、可靠运行。机电式控制电路电器发生故障，将危及整个控制系统的安全运行。文献［1］中降压启动接触器的常闭触点接触不良，导致被控55kV•A风机在由降压启动转换到全压运转瞬间瞬时停车而后马上启动，相当于电机直接启动，启动电流巨大，造成总屏低压断路器跳闸，全车间停机事故。文献［2］中控制非全相保护时间继电器动作的常闭触点断开不良，设备振动导致断开的常闭触点接通，从而引起时间继电器线圈得电而发生误保护、开关跳闸。可见，研究控制电路电器试验技术、提高其质量水平，对降低系统故障发生率、减少经济损失有着重要意义。
1使用类别及试验模式划分
1.1使用类别
［3］正常条件下和非正常条件下的接通与分断能力是控制电路电器型式试验的重要项目，是产品必须满足的性能指标；为了研究产品的寿命水平或来自用户的质量需求，还需进行机械耐久性和电气耐久性的验证试验。根据控制对象的不同，国家标准（GB14048.5）规定了几种机电式控制电路电器的使用类别，见表1。接通和分断能力指能在产品标准规定的条件下接通和分断正常负载电流和过载电流而不发生故障的能力。根据GB14048.5，正常条件下，工作电压为Ue;非正常条件下，工作电压为1.1Ue。两种条件下对应于不同使用类别的接通电流和分断电流有的相同有的不同，如正常条件下对应于不同使用类别下的接通分断电流如表2所示。其中，6×P是经验值，代表大多数直流电磁铁负载的上限为P=50W，即6×P=300ms的经验关系中求得，对于功率消耗大于50W的负载，可假定由较小负载并联组成，因此，300ms可作为上限值；T0.95为达到95%稳态电流的时间，ms。电气耐久性是指在规定的正常条件下，不需要维修或更换零件而能承受的负载操作循环次数，GB14048.5规定电气耐久性试验中应有90%及以上的被试电器达到或超过该操作循环次数。每个操作循环应包括1次试验电流的接通和1次试验电流的分断，操作循环的通电时间应不小于操作循环周期的10%，也不大于周期的50%。作为接通和分断能力的一种特殊情况，交流电气耐久性试验时，按正常条件下使用类别为AC-15的接通分断能力试验进行，但接通时功率因数应为0.7，分断时功率因数应为0.4；直流电气耐久性试验时，按正常条件下使用类别为DC-13的接通分断能力试验进行。
1.2试验模式分类
通过以上分析，根据控制对象、验证性能指标不同，考核控制电路电器的试验被分为若干个使用类别，且对于电气耐久性试验，虽然参考其中某些使用类别但试验条件不完全相同。通过归纳可将以上所有试验情况分为以下几种试验模式［4］：1）恒载试验。试品接通和分断负载电流，接通和分断的负载电流相同，如AC-12，DC-12；2）变载试验。试品接通和分断负载电流，接通和分断的负载电流不同，如AC-13，DC-14；3）无载试验。试品只进行机械的闭合和断开，无需加载电压和电流，如机械耐久性试验。
2接触器辅助触头试验技术研究
2.1试验主回路设计
由以上分析，考核控制电路电器接通和分断能力的试验类别较多，且有的接通和分断条件不同（电压不同、电流不同等），这对试验装置的自动化水平提出了更高的要求。为了兼顾电源类型（AC/DC）、恒载接通分断及变载接通分断，并同时考虑提高试验效率，以接触器辅助触头为研究对象，设计了如图1所示的接触器辅助触头接通分断能力试验装置主回路。图1中，QF1和QF2分别为交、直流主电路电源断路器，KM1，KM2和KM3，KM4分别为回路1和回路2的电源选择接触器，KM5，KM6和KM7，KM8分别为回路1和回路2的负载选择接触器。可分别提供AC或DC额定电压或1.1倍额定电压，满足了正常条件下和非正常条件下进行接通和分断能力试验的电源要求。以回路1为例，恒载试验时，可指定负载1或负载2；变载试验时，可选择负载1或负载2作为接通负载而另一个作为分断负载，通过控制KM5或KM6不同的动作时序，可实现不同的试验模式。工位1和工位2可同时对分别与2台接触器同时动作的2个辅助触头试品进行试验，也可同时对与一台接触器同时动作的2个辅助触头试品（同常开或同常闭）进行试验，工位1和工位2的位置可分别同时并联3个辅助触头，并分别对其进行试验，这种设计最大化地提高了试验效率。
2.2动作时序
通过控制电源选择接触器和负载选择接触器，可实现恒载、变载及无载3种试验模式。工位1和工位2可分别或同时进行恒载、变载试验，也可分别或同时进行无载试验，这里重点对恒载和变载的试验动作时序进行分析。由于2个工位上的辅助触头可能由同一台接触器控制，也可能分别由各自的接触器控制，所以这2种条件下的动作时序是不同的。对于工位1和工位2，有“两恒载”、“两变载”及“一恒载一变载”3种动作时序，再基于以上考虑，共有6种动作时序。这里重点分析较为复杂的2种动作时序：两工位上辅助触头由各自的接触器控制、一恒载一变载，记为时序1，见图2；两工位上辅助触头由同一接触器控制、一恒载一变载，记为时序2，见图3。动作时序图中曲线低表示接触器释放状态、曲线高表示吸合状态，斜线表示吸合或释放的过程［5］。时序1中，工位1完成承载电流（t4）后即可将工位1接触器释放来分断负载；通过KM7和KM8的负载转换，实现工位2接通和分断的负载电流不同。时序2中，由于两工位由同一台接触器控制，工位1需在工位2完成承载分断电流（t8）后和工位2同时释放。根据接触器的实际吸合释放时间和标准要求的接通时间，通过设置各阶段的时间参数，可完成整个试验进程的自动控制。对于时序2，正常条件或非正常条件下接通与分断能力试验时，由于标准只规定了通电时间下限值，所以工位1通电时间亦满足要求；电气耐久性试验时，通过合理设定各阶段时间参数，也可保证工位1通电时间不大于操作循环周期的50%。时序2使用1台接触器控制2个辅助触头，减少了接触器用量，提高了试验效率。
2.3基于计算机控制的采集系统
文献［6］所述试验系统对接触器辅助触头回路施加DC24V电压，可通过采集触头压降并于门限值比较来判断触头的接触状态，但并未采集触头回路电流，不能准确反映触头接通和分断中的动态过程。为了提高触头接通分断状态监测的精度，设计了基于计算机控制的采集系统，并选用研华高速数据采集卡PCL-818HG进行数据采集。进行辅助触头恒载试验或变载试验时，需在整个接通和分断过程中检测电源电压U、触头间电压u和主电路电流I［7］，试验过程中记录的电压电流波形如图4所示。PCL-818HG数据采集卡可提供12位AD采样、最高100kHz（DMA数据传输方式）的采样速率，保证数据采集可以真实还原原始信号［8］。试验时，将0~450V电压信号转化为0~4.5mA的电流信号，再经5mA/20mA霍耳传感器、放大电路转换为0~4.5V的电压信号，供AD采样。使用1A/20mA和5A/20mA2种霍耳传感器，对不同电平的电流信号进行转换和采集，再经放大电路转换为最大5V的电压信号，供AD采样，提高了电流采样精度。考虑一定的过压、过流系数，设置电压电流采样通道的电压输入范围均为±10V。本采集系统采用中断传输方式的多通道模拟量AD采样，单通道采样频率为2kHz。记试验电压为U0、试验电流为I0，接通时，若u≥10%U0或I≤90%I0，则记为接通故障；分断时，若u≤90%U0或I≥10%I0，则记为分断故障。10%或90%为保护限，用户可自定义。试验装置可显示电压电流波形，通过波形分析，可精确得出接通和分断时间、燃弧时间等触头特征参数。
3结论
本文研究了机电式控制电路电器试验技术，并以接触器辅助触头为研究对象开发了基于计算机控制的试验装置，提高了接触器辅助触头试验自动控制水平。1）总结分析了考核控制电路电器接通和分断能力的各种试验类别及试验条件，将各试验类别归纳为恒载、变载和无载3种试验模式；2）以接触器辅助触头为研究对象设计了试验装置，可满直流通用、各试验模式兼容的要求，并重点分析了两工位2台接触器控制和两工位1台接触器控制下的一恒载一变载试验动作时序；3）开发了基于计算机控制的采集系统，实现电压电流采集和显示，提高了触头状态监测和特征参数提取的精度。
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计数器电路范文5
关键词： 建筑电气；安全防火；过负荷保护；电气线路
0、引言
自国家 七五 规划实施以来，我国能源事业取得突飞猛进的发展，满足了因经济发展而带来的用电量大幅度增加的需要，然而，建筑电气火灾发生的频率也随之日益提高，给国家和人民的生命财产造成巨大损失 不断寻找相对有效的建筑电气防火安全措施工作必须坚持不懈常抓不放强调建筑电气线路的火灾防范。
在建筑物火灾中，电气线路着火占有很大的比例。
首先，在安装电气设备的时候，必须保证质量，并应满足安全防火的各项要求 要用合格的电气设备，破损的开关 灯头和破损的电线都不能使用，电线的接头要按规定连接法牢靠连接，并用绝缘胶带包好 对接线桩头 端子的接线要拧紧螺丝，防止因接线松动而造成接触不良 电工安装好设备后，并不意味着可以一劳永逸了，用户在使用过程中，如发现灯头 插座接线松动（特别是移动电器插头接线松动（特别是移动电器插头接线容易松动），接触不良或有过热现象，要找电工及时处理一 防火设计选型在电缆及母线槽的应用。
（1）阻燃及无卤低烟电缆在十五规划中PVC电缆被XLPE电缆取代的趋势得到强化 油纸绝缘电缆已基本被交联电缆取代 低烟无卤阻燃电缆具有难以着火并具有阻止或蔓延的能力，而且一旦着火，就具有无卤，低烟，无毒，无腐蚀等特性 适用于如高层建筑，宾馆，医院，地铁，核电站，隧道，发电厂，矿山，石油，化工等 在常规建筑物火灾中，由于用电引起的火灾占50%左右，商场 歌舞娱乐场所则更高 低烟无卤电缆可分为低烟无卤阻燃系列和低烟无卤耐火系列，低烟无卤耐火电缆除满足低烟无卤阻燃电缆的特性外，它还能在火灾条件下满足线路供电的能力 主要用于火灾报警，消防设备，排烟设备，以及紧急通道运输，照明等应急设施的供电线路中需要耐火的场所。
（2）密集型插接式母线槽
密集型插接式母线槽，包括壳体及设置在壳体内的一组并
行扁形导电体，这种导体由绝缘材料包覆 配电线路采用这种配
电方式与传统的电力电缆配电方式相比较，有占用空间位置小
结构紧凑 外壳接地好，安全可靠及较高的电气及机械性能等特
点， 它主要应用于高层与超高层民用建筑的低压配电干线中。带散热片密集型绝缘母线槽是紧密的三明治式结构，无须装设内置的防烟屏，经最新工艺处理后，外套优质绝缘材料，阻燃 绝缘性能良好， 母线槽采用含铜99.95 以上的优质电解铜作导体 带散热片密集型插接式母线槽外壳由铝合金材料制成，具有良好的散热功能及节能效果，防护等级高达IP66，能满足户外及有喷淋水的场所使用。铝合金外壳整体兼作PE线，电抗低 保护电路连续性好， 安全可靠，节约能源 带散热片密集型插接式母线槽其特点：动热稳定性好 、体积小、 散热好、 温升低 、节约空间 、压降小 、降低能量损耗，适用于大功率电流的传输。
二 在配电线路敷设中的措施
（1）控制烟囱效应
很多人都听说过，燃烧物燃烧产生的烟气沿电气竖井迅速
上升到楼的顶层，在这里烟气垂直上升的速度能达到3 5m/s，而且楼层越高，抽力越大，上升速度也越快在高楼大厦的环境内，烟囱效应可以是令火灾猛烈加剧的原因， 在低层发生的火灾槽或走火通道内得以往上流动，使高热气体不断在通道的顶部积聚，结果是使火势透过这种空气的对流在大厦的顶层制造，另一个火场， 不但使扑救变得更困难，更会危及前往天台逃生的
人员的生命安全。要防止烟囱效应对生命财产的危害，最重要的就是要做好各垂直通道， 管道间的防火阻绝，不要有空隙让烟流可往水平方向流窜，就能将危害减到最小 另外也建议于垂直通道 管道间设置专用的侦测器，用以掌控藉烟囱效应流窜的烟流。
（2）防火分区的要求考虑
当配电线路贯穿耐火墙时，特别是配电线路中存在易燃绝缘材料时，我们应该根据防火分区的要求考虑，特别是易燃绝缘材料的配电线路，选用电缆桥架 母线槽等贯穿耐火墙时，应采用按相同燃烧等级的材料将孔洞堵塞严密 隔墙两侧贯穿的电缆桥架均应铺细砂，长度距墙一般为1m 以免火势从一个防火分区，经线路通道窜入另一个防火分区的线路通道而扩大火势。
（3）敷设电缆
在桥架上敷设电缆不是在桥架内分支，而应在桥架外檐附加的分线盒内分支 电气线路敷设及电缆沟在进入建筑物处应设防火墙；电缆隧道进入建筑物及配变电所应设有带防火门（带锁）的防火墙，电缆穿墙保护管两端应采用难燃材料封堵，对用易燃绝缘材料防护的导体的电气线路，应要求隔离和封闭外，并尽量缩短线路的长度 具有防火隔离的不同线路通道间造成的热空气，因为密度较低，经电梯的线路也应防止相互串通，避免火势从一线路通道窜入另一线路通道，扩大火灾的范围 在室内的电缆桥架布线，其电缆有黄麻或其他易燃材料的外护套 消防配电线路采用暗敷设时，应敷设在不燃烧体结构内，且保护层厚度不宜小于30mm。
三 配电线路的防火措施
配电系统和电气设备由于绝缘老化损坏或其他原因，可能发生各种故障和不正常的工作状态， 其中最常见的是短路故障（包括接地故障）及线路的长期过载 当电气线路发生故障时，必须迅速切除故障，缩小故障的时间和范围，以降低电气线路火灾几率。
（1）过负荷保护在配电线路中的应用
电气线路短路时会造成过载，如果用电设备起动时间不长，
没有超过母线槽 电缆 电线的允许温升，将不会对线路造成损
害 但是，如果过负荷时间较长，即使轻微的过负荷，也将损害线路的绝缘， 接头及端子，这是因为导体的绝缘长期过负荷，允许温升长时间被超过，绝缘将会加速老化，缩短绝缘导体的使用寿命负载如果严重被超过，将使绝缘材料在短时间内软化变形，介质损耗增大，降低耐压水平，导致电气线路短路，引发火灾。
（2）短路保护在配电线路中的应用
配电线路无论是在运行情况还是在发生故障时的非正常不应运行状态都需要考虑，尤其是其中的短路故障 短路发生在配电线路时，如果不在热作用和机械作用发生在短路电流对导体和连接件产生危害之前切断短路电流，则它会迅速使电气线路绝缘软化甚至燃烧， 所以，我们将熔断器或低压断路器等保护，电器安装在线路的电流侧，这是为了在线路短路的时候将线路电源迅速切断，从而避免火灾的发生。保护电器如用在配电线路上时，还要使电气线路的导线和电缆与保护电器相匹配，如果保护电器与之不匹配，比如整定值选得过大，则即使线路燃烧，保护电器仍不会发生相应的动作。
计数器电路范文6
【关键词】建筑；电气；电缆；线路；施工；技术
建筑电气电缆线路的施工是社会基础建设的重要环节之一，为了加强电缆线路的施工质量，达到安全运行的目的，同时在施工验收中严格执行电缆线路施工及验收规范，保证施工质量。
1.按安全要求选用电缆
电力电缆型号的选择，应根据环境条件、敷设方式、用电设备的要求和产品技术数据等因素来确定。从安全角度考虑选用电缆要求如下：
在一般环境和场所内宜采用铝芯电缆；在振动剧烈和有特殊要求的场所，应采用铜芯电缆；规模较大的重要公共建筑亦宜采用铜芯电缆。在可能发生位移的土壤中埋地敷设电揽时，应采用钢丝铠装电缆，或采取措施消除因电缆位移作用在电缆上的应力。在有化学腐蚀或杂散电流腐蚀的土壤中，不宜采用埋地敷设电缆。如果必须埋地时，应采用防腐型电缆或采取防止杂散电流腐蚀电缆的措施。沿高层或大型民用建筑的电缆沟道、隧道、夹层、竖井、室内桥架或吊顶敷设的电缆，其绝缘或护套，不应采用有易燃和延燃的外护层。在有腐蚀性介质的室内明敷电缆，应视介质的性质采用塑料外护层电缆或其他防腐型电缆。
沿建筑物外面和敞露的天棚下等非延燃结构明敷电缆时，应采用具有防水及防老化外护层的电缆。靠近有抗电磁干扰要求的设备及设施的线路或自身有防外界电磁干扰要求的线路，应采用绝缘导线穿金属管或金属屏蔽线槽敷设，或采用金属屏蔽结构的电缆。为减少相、零回路阻抗，提高保护装置灵敏度及抑制高电位引入等，可采用零线屏蔽式电缆。
2.电缆施工一般技术要求
2.1选择电缆路径时应使电缆不易受到机械、振动、化学、地下电流、水锈蚀、热影响、蜂蚁和鼠害等各种损伤，并应避开场地规划中的施工用地或建设用地。
2.2 对于露天敷设的电缆，尤其是有塑料或橡胶外护层的电缆，应避免日光长时间的直晒，必要时应加装遮阳罩或采用耐日照的电缆。
2.3 电缆在屋内、电缆沟、电缆隧道和竖井内明敷时，不应采用黄麻或其他易延燃的外保护层。电缆不应在有易燃、易爆及可燃的气体管道或液体管道的隧道或沟道内敷设。当受条件限制需要在这类隧道内敷设电缆时，必须采取防爆、防火的措施。此外，还应采取防水措施。
2.4 电缆不宜在有热管道的隧道或沟道内敷设电力电缆，当需要敷设时，应采取隔热措施。
2.5 埋地敷设的电缆之间及其与各种设施平行或交叉的最小净距，应符合规定。严禁将电缆平行敷设于管道的上方或下方。特殊情况下应采用穿管、加隔板保护或加隔热层保护后，并按规定执行。
2.6 支撑电缆的构架，采用钢制材料时，应采取热镀锌等防腐措施；在有较严重腐蚀的环境中，应采取相适应的防腐措施。电缆桥架与各种管道平行或交叉时，其最小净距应符合规定。电缆桥架不宜敷设在易燃、易爆气体管道和热力管道的上方及腐蚀性液体管道的下方，否则应采取防腐、隔热措施。隔热板或防腐盖板的长度一般不小于热力管道保护层或腐蚀性液体管道外径加2m。
2.7 在三相四线制低压网络中应采用四芯电缆，不应采用三芯电缆加一根单芯电缆或导线、电缆金属护套作中性线。否则， 当三相系统不平衡时，相当于单芯电缆的运行状态，在金属护套和铠装中，由于电磁感应将产生感应电压和感应电流而发热，造成电能损失。对于裸铠装电缆，还会加速金属护套和铠装层的腐蚀。
2.8 电缆敷设时，电缆应从盘的上端引出，不应使电缆在支架上或地面摩擦拖拉。电缆上不得有铠装压扁、电缆绞拧、护层折裂等未消除的机械损伤。
2.9 油浸纸绝缘电力电缆在切断后，应将端头立即铅封；塑料绝缘电缆应有可靠的防潮封端；充油电缆在切断后，其切断处应高于邻近两侧的电缆，任一段电缆应有压力油箱保持油压，应排除连接油管路内空气且采用喷油连接，切断电缆时不应有金属屑及污物进入电缆内。电缆终端头、中间接头的制作应符合工艺要求。
2.10 利用电缆保护钢管作接地线时，应先焊好接地线；有螺纹的管接处，应焊接好跳线，然后再敷设电缆。
2.11三芯电力电缆接头两侧电缆的金属屏蔽层，铠装层应分别连接良好，不得中断，跨接线的截面不应小于下列接地线截面。钢铠也必须接地良好。铜屏蔽和钢铠可分别接地，便于试验检查护层，亦可同时接地。电缆通过零序电流互感器时，电缆金属护层和接地线应对地绝缘，为此电缆接地点在互感器以下时，接地线应直接接地；接地点在互感器以上时，接地线应穿过互感器后接地。
3.电力电缆作业时的安全措施
3.1电缆施工的安全措施
电缆直埋敷设施工前应先查清图纸，再开挖足够数量的样洞和样沟，摸清地下管线分布情况，以确定电缆敷设位置及确保不损坏运行电缆和其他地下管线。
为防止损伤运行电缆或其他地下管线设施，在城市道路红线范围内不应使用大型机械来开挖沟槽，硬路面面层破碎可使用小型机械设备，但应加强监护，不得深入土层。若要使用大型机械设备时，应履行相应的报批手续。
掘路施工应具备相应的交通组织方案，做好防止交通事故的安全措施。施工区域应用标准路栏等严格分隔，并有明显标记，夜间施工人员应佩戴反光标志，施工地点应加挂警示灯，以防行人或车辆等误入。沟槽开挖深度达到1．5m及以上时，应采取措施防止土层塌方；沟槽开挖时，应将路面铺设材料和泥土分别堆置，堆置处和沟槽应保持通道供施工人员正常行走。在堆置物堆起的斜坡上不得放置工具材料等器物，以免滑入沟槽损伤施工人员或电缆。挖到电缆保护板后，应由有经验的人员在场指导，方可继续进行，以免误伤电缆；挖掘出的电缆或接头盒，如下面需要挖空时，应采取悬吊保护措施。移动电缆接头一般应停电进行。如要带电移动，应先调査该电缆的历史记录，以防止损伤绝缘。
3.2 电力电缆线路试验安全措施
电力电缆试验要拆除接地线时，应征得工作许可方可进行。工作完毕后立即恢复。电缆耐压试验前，加压端应做好安全措施，防止人员误入试验场所。另一端应挂上警告牌。如另一端是上杆的或是锯断电缆处，应派人看守。电缆的试验过程中，更换试验引线时，应先对设备充分放电，作业人员应戴好绝缘手套。电缆耐压试验分相进行时，另两相电缆应接地。电缆试验结束，应对被试电缆进行充分放电，并在被试电缆上加装临时接地线，待电缆尾线接通后才可拆除。电缆故障声测定点时，禁止直接用手触摸电缆外皮或冒烟小洞，以免触电。
参考文献
