抗電磁輻射測試精選(九篇)

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第1篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞：防電磁輻射服裝；屏蔽；測試方法；輻射危害

1電磁輻射的概念及其放射源

電磁輻射源通常分成兩大類:一是自然界電磁輻射源，來自某些自然現象，如雷電、臺風、太陽的黑子活動與黑體放射等。而這種電磁輻射源常常會被我們忽視和淡化！我們所一直關注的電磁輻射源，其實只是電磁輻射源的其中一種，即：人工型電磁輻射源。人工型電磁輻射源、來自人工制造的若干系統或裝置與設備，其中又分放電型電磁輻射源、射頻電磁輻射源及工頻電磁輻射源。

2電磁輻射對人體的危害

1998年世界衛生組織列出電磁輻射對人體的五大影響但歸納起來，我們可以把電磁輻射對人體的危害分為：熱效應，非熱效應和積累效應三種。

3防電磁輻射服裝織物及面料

防電磁輻射服裝的面料對于電磁波的防護起著決定性的作用。因此在選用電磁輻射防護服裝時，應了解防護服裝所采用的面料，及其工作原理。由于電磁輻射的頻率高低不同，所以我們必須按其高頻和低頻輻射的特點，用不同的織物及面料進行防護。對電磁輻射的防護需要材料有好的導電性或導磁性，所以不銹鋼纖維、具有良好導電性能的銀、鎳、銅的電鍍纖維或織物、填充炭黑、導電化合物和吸波添加劑的有機復合導電纖維便應運而生，而且市場上也出現了各種各樣的電磁屏蔽織物和面料。

制成方法：利用金屬材料，如采用金屬絲網罩隔離裝置和用金屬粉處理過的服裝；利用金屬纖維和其他纖維混紡成紗，再織成布。

3.1防輻射織物、面料的一般分類及特點

目前國內、外采用的防電磁輻射織物有三種，工作原理都是通過基料表面所形成的良好導電性能，使其具有抗電磁波的功能。通過對電磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用：

(1)合金纖維混紡：采用不銹鋼纖維與其他化纖、棉等纖維混紡形成電磁屏蔽織物，具有耐洗滌、耐磨、柔軟、手感好、透氣、抗靜電、防電磁輻射等功能。

特點：透氣性好、服飾感強、耐洗滌、手感好。

適用范圍:這種面料目前使用最廣,其可以被制成各類防輻射服裝,如醫護類、孕婦防護類等。

(2)多離子織物：采用多種金屬離子涂敷粘附在普通織物上，形成一定的電磁屏蔽功能的織物能保持原普通織物的性能、顏色和手感。

特點：柔軟、透氣、服飾感強、服飾使用范圍寬。

適用范圍:可以制成T恤、內衣、床單、蚊帳等。

(3)金屬化織物：采用化學沉積方法在普通織物表面牢固地“鍍”上一層高導電金屬層，形成電磁屏蔽織物。

特點：鍍膜薄、附著力強、柔軟、透氣性好、使用頻率寬、屏蔽效能高。其中，金屬化織物是目前國內外最新一代技術產品，比前兩種織物更具有以下顯著特點：工作頻率寬、屏蔽效能高、使用領域廣。

3.2屏蔽高頻電磁輻射面料的類型

3.2.1混紡梭織屏蔽布

外表與普通面料一樣，采用納米金屬屏蔽纖維與其他纖維混紡織成，屏蔽纖維直徑只有頭發的112，比蠶絲還細膩柔軟。

此面料經過及測試中心檢測屏蔽效果達到99.9%（30dB以上），同時保留了普通面料的柔軟性、均勻性、透氣性、耐洗性、致密牢固、使用年限長等特點。

3.2.2納米離子屏蔽布

采用高科手段，將金屬納米離子置入到織物的內部，從而達到電磁屏蔽的作用。屏蔽率達到99.9999%（70dB以上），防輻射能力強，適合電子電器內部防輻射；電信發射機房、基站、電視廣播雷達發射臺等的電磁防護，可作為機器設備的覆蓋物，或制成衣服的夾層，只可輕輕擦洗，不可揉搓。同時這種面料還可以起到遠紅外保健、抗靜電、殺菌作用：能促進和改善人體淺表組織微循環，增強人體的新陳代謝，對機體具有良好的保健作用。

3.3檢測防電磁輻射面料的一般方法

(1)測導電性

用萬用表檢測到有良好的導電性，普通面料則沒有導電性。

(2)用火燒屏蔽布

混紡布會剩下一層屏蔽絲網；而納米離子布則剩下一堆金屬粉末。

(3)使用手持式電磁輻射測試儀

有輻射時紅燈亮，用防輻射布擋住后，綠燈亮，表明輻射已被屏蔽。

(4)包裹測試發

將手機等包裹在防電磁輻射屏蔽布或服裝中,看其信號是否減弱。

3.4dB和屏蔽率的換算

dB和屏蔽率的換算率是：3dB50%；6dB75%；9dB87.5%；

12dB93.75%；30dB99.9%；70dB99.9999%；

3.5防輻射服dB值是否越高越好

答案是否定的。作為防輻射服裝，首先要有服裝的基本性能，比如可洗滌，透氣性，穿著舒適性，同時要能滿足家電的防輻射。除非在雷達，發射臺等特殊高輻射場合，美國軍用標準規定大于15db。一般家用電器，如防電腦，微波爐等的輻射，由15db即可。大于60db，99%的織物表面上可以包住手機的輻射，但大多是電鍍金屬的織物，洗滌幾次就不行了。

4防電磁輻射服裝發展現狀及其展望

目前市場防輻射服裝品種單一的情況，但我們可以將研發制作方向分為：金融、廣電、IT、電力、電信、民航、鐵路、醫療、生活進行分類。在接下來的產品中，我們不僅要注意產品的防電磁射功能，同時還可以增加服裝的防紫外線、防風、拒水、防污、防蛀、抑菌、防臭的功能。



據了解，中國工程院院士、西安工程大學博士生導師姚穆教授的一項研究將有望填補國內外空白。一直從事提高服裝穿著的舒適性和健康素質方面研究的姚穆教授帶著博士生們，動手制作檢測設備，從無數種檢驗方式中得到逐漸清晰的規律，三年來，漸漸摸索出一套獨特的檢測方法。他們研究的防電磁輻射紡織品的檢測與標準制定項目，如果通過國家認證，將為防電磁輻射服裝的生產、檢測提供科學的數據和標準。不久的將來，人們將穿上放心、舒適的防電磁輻射服。

第2篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞 電磁兼容；電磁干擾；電磁抗干擾；汽車；零部件；手機；便攜式無線發射設備干擾

中圖分類號 U463 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）122-0200-01

電磁兼容是指設備或系統在其電磁環境中能正常工作且不對該環境中任何事物構成不能承受的電磁騷擾的能力。電磁干擾指電磁騷擾引起的設備，傳輸通道或系統性能的下降。

1 電磁兼容問題的出現

越來越多電子設備的出現并集成在一起使用，使得問題越來越突出，相互之間的影響越來越大，多個電子設備之間相互影響，尤其是現在的汽車電子設備的增多，汽車的智能零部件，控制零部件的數量多樣化，復雜化，使得電磁兼容問題越來越突出。常常造成電子設備的性能降低，失效不能工作，誤動作甚至損壞等。例如汽車開到某無線發射塔會出現某些頻率的收音機出現很大雜音或不能工作。

2 便攜式發射設備與汽車電磁兼容問題的出現以及影響

便攜式發射設備由于其可移動性，也經常在汽車內使用，或者汽車經常行駛到此內設備附近，如現在最為常見的手機，無線路由，藍牙設備，平板電腦，對講機等等。如果這些設備接近汽車的電子裝置，就可以造成汽車電子裝置的失靈誤動作等。如某些手機或者平板電腦放置到汽車的車載導航系統或車載倒車雷達附近，出現導航系統顯示圖像異常或者倒車雷達異常鳴叫或失靈。又比如汽車開至高壓線，無線路由器，雷達站，手機或電視發射塔附近時，都會導致汽車遭受到較強的電磁騷擾而可能出現汽車運行異常，嚴重的可能造成安全事故。這些都是常見的電磁兼容性問題。

3 汽車對便攜式發射設備的抗干擾檢測

輻射抗擾度的測試主要集中在了頻率為10 kHz-18 GHz的測試，而目前主要各家汽車廠家的輻射抗擾度測試多為200 MHz以上的輻射抗擾度測試并且測試均只進行了連續波以及AM的調幅測試。對于便攜式設備由于其頻率及其信號調制的多樣性，目前的便攜式設備的電磁抗擾度檢測主要進行了常見設備的一些測試，比如手機頻段，對講機頻段，藍牙，wifi的頻段等的測試，對于一些較少見的頻段并未進行測試，同時由于無線頻率的多樣性，國家及地區使用頻段的不同，也可能造成測試不全，如收音頻段中國為86 MHz-109 MHz，而日本就為76 MHz-91 MHz。如果某車在86 MHz-109 MHz的頻段抗干擾能力很差，在76 MHz-91 MHz能力正常，那么就有可能出現該車在日本一切正常，但是車開到中國就可能出現在某些廣播信號較強的地方出現異常。

便攜式發射設備的抗干擾檢測方法（在專業電磁兼容實驗室內）：

1）構造出一個便攜式發射設備，該發射設備的功率可以調節，使得信號比較強，使汽車電子設備遭受到比較強的便攜式設備無線干擾。模擬惡劣情況下的汽車抗電磁干擾的能力。

2）將標準的便攜式發射天線移動挨近汽車或零部件的各個部位，各位置點做好標記，緩慢移動便攜式發射天線，由遠及近，從一個位置到另外一個位置。仔細的觀察汽車以及零部件的反應，是否出現任何異常。測試過程中，詳細記錄檢測數據

3）轉變天線的計劃方向，重復以上步驟2）。

4）對汽車和汽車零部件的各個位置以及各個面重復步驟2），3）的進行試驗。

5）更換發射頻率，調節發射天線的輸出功率，使其達到標準的要求，再次重復2），3），4）的步驟進行試驗。測試過程中均記錄汽車對每一個頻率的抗干擾能力。直到預先計劃的頻率點全部測試完畢。

以上方法的優點是，測試非常標準，發射功率，信號的調制方式等均可以進行調節。測試在電波暗室中進行，避免對其他設備的影響等。但是測試的費用昂貴。

便攜式發射設備的抗干擾檢測方法（生活中的實現）：

對于生活中的人們，由于用戶汽車的抗干擾能力的個體差異以及個人使用便攜式設備的個體差異，可以將設備。用戶可以將自己的便攜式發射設備，以及自己生活中可能會帶到車上的便攜式設備移到車上進行試驗。比如個人常使用的手機，筆記本電腦，對講機等等甚至是移動充電器等等設備。將這些設備也進行試驗。以個人手機為例，步驟如下：

1）在空曠的地方將汽車緩慢開行。

2）將手機撥通，進入并一直保持正常通話狀態。

3）將手機移到汽車的儀表盤上方，停留幾秒鐘，然后緩慢的在儀表盤上移動，仔細觀察儀表盤是否有任何異常。接著將手機緩慢的移到車載導航系統或車載DVD上面。觀察汽車的各項性能是否正常。測試過程中，請注意更換手機的朝向。

4）如果有必要，可開啟手機的其他無線功能，如wifi以及藍牙的功能進行測試。

5）必要時可更換家人的另外一部手機進行測試。以上的測試目的是為了防止個人汽車在某些正常情況下，比如高速路上時突然遭受到你常使用的便攜式發射設備的干擾而汽車某些性能出現異常。在日常生活中開車時也要多注意汽車在某些情況的異?，F象并做好記錄。將此類情況進行總結分析，必要時，需要將該情況向相關檢測部門咨詢。以避免在車輛的使用過程中出現意外情況。

參考文獻

[1]國家標準化管理委員會.GB/T 4365-2003.中國標準出版社.

[2]國際標準化組織.ISO DIS 11452-9.2-2010道路車輛 電氣干擾的部件試驗方法 窄帶輻射的電磁能量 第9部分：便攜式發射機[J].國際標準化組織.

第3篇：抗電磁輻射測試范文

[關鍵詞]電磁輻射；電磁兼容；接地；屏蔽

中圖分類號：V260.5 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0368-01

隨著中國航空工業的發展，越來越多的新技術和新產品逐步的應用到飛機上來。但它們在應用飛機上之前，大都是通過飛機為試驗平臺，通過飛機改裝，加裝需要的測試設備并收集、分析試驗數據來驗證加裝機載產品的性能。然而，飛機改裝不僅結構上要滿足剛度和強度的要求，同時也要滿足電磁兼容性能要求。從而在滿足飛行試驗加裝設備要求的同時又不會對飛機試驗平臺產生安全方面的影響。

1 電磁兼容

電磁兼容是指設備在共同的電磁環境中能一起執行各自功能的共存狀態，也就是設備或者系統在規定的電磁環境下，不因受到電磁干擾而降低工作性能。他們本身產生的電磁輻射亦不大于規定的要求，以免影響其他設備的正常工作，從而達到系統內的所有設備的互不干擾共同運行的目的。電磁兼容性包括兩方面：電磁干擾（electromagneticinterference；EMI）、電磁耐受（electromagneticsusceptibility；EMI）。EMI指的是電氣產品本身通電后，因電磁感應效應所產生的電磁波對周圍電子設備所造成的干擾影響；EMS則是指電氣產品本身對外來電磁波的干擾防御能力。其中EMI包括：CE（傳導干擾），RE（輻射干擾），PT（干擾功率測試）等等。EMS包括：ESD（靜電放電），RS（輻射耐受），EFT/B（快速脈沖耐受），surge（雷擊），CS（傳導耐受）等等。電磁兼容是研究電磁干擾的問題。在任何系統中，要形成電磁干擾必須具備3個基本條件，即騷擾源，對騷擾敏感的接收單元，把能量從騷擾源耦合到接收單元的傳輸通道，稱為電磁干擾三要素。

2 飛機改裝中常見的主要電磁騷擾源

（1）發射機――通信系統、遙測系統、雷達系統等通過發射機向外發射信號時，都有可能通過信號線或電源線向外傳導，引起電磁干擾。（2）具有開關電源與時鐘振蕩器的設備。（3）繼電器、接觸器等開關電器，尤其是進行通斷的瞬間，電磁干擾會更加嚴重。（4）變流機、變壓器等設備――這些設備在啟動或者停止時會對電網造成一定得沖擊甚至會電源波形畸變，從而產生嚴重的電磁干擾。（5）靜電――靜電荷在同一種物體之間的轉移就是靜電釋放，雖然靜電釋放電量小，但是釋放電壓極高，產生較為嚴重的電磁干擾。

3 飛機改裝中的電磁兼容控制方法

3.1 機械改裝

機械改裝涉及的電磁兼容問題主要是位置的選擇，考慮的是信號的遮擋和加裝設備與原機設備，加裝設備與加裝設備之間的隔離情況。具體的選擇機械改裝的位置主要是通過仿真和電磁隔離度的測量來確定。

3.2 電氣改裝

電氣改裝中電磁兼容的設計和控制主要是通過對電源供電和信號控制來實現的。

3.2.1電氣改裝中的電源控制的主要原則

（1）改裝設計中的電源在地面和飛行時均可給加裝設備供電，方便地面通電試驗和空中試驗。（2）改裝設計中的交流電源要有欠壓、過壓、過頻、欠頻、短路等保護措施。（3）改裝設計中電纜敷設要符合電磁兼容控制措施。（4）改裝設計中改裝設備電源最好與原機電網進行隔離設計。（5）改裝設計中電源應不影響原機電網和設備的正常工作，不影響原機的飛行操縱。

3.2.2電氣改裝中的線纜設計和敷設要求

（1）電源線及大功率線束采用雙絞屏蔽線作為電源線，使交直流電源線單位長度的絞合次數不同以抵消感應電壓。（2）電源線與信號線、控制線，交直流負線分開，使電源線敷設的電磁干擾降低到最小。

4 改裝飛機中的電磁兼容設計方法

進行電磁兼容設計是保證改裝飛機加裝系統電磁兼容性的前提和基礎，主要有控制干擾源、抑制電磁干擾、增強敏感設備的抗電磁干擾能力。改裝人員必須要研究干擾源設備的電氣特性，電磁干擾的傳播途徑和敏感設備的電氣特性。根據具體的分析采取相應的控制措施，保證加改裝系統與機載系統正常工作。飛機改裝中的電磁兼容設計方法主要有硬件設計和軟件設計。

4.1 硬件設計

根據采取的措施在實現電磁兼容時的重要性，“分層綜合設計法”，分層依次進行設計。例如第一層：器件的選型；第二層：接地設計。這兩層是從產品的源頭根本解決電磁兼容問題。第三層：屏蔽設計；第四層：濾波設計、瞬態干擾抑制設計，并在每一層進行接地、屏蔽和濾波的綜合設計等。這樣進行的電磁兼容設計也并不是完美的，還要通過在實際的工作環境進行驗證和綜合考慮各方因素。

4.2 軟件設計

電磁兼容軟件設計中主要采取的措施是軟件濾波，軟件濾波的常見方法有以下十種：（1）限幅濾波法（又稱程序判斷濾波法）。（2）中位值濾波法。（3）算術平均濾波法。（4）遞推平均濾波法（又稱滑動平均濾波法）。（5）中位值平均濾波法（又稱防脈沖干擾平均濾波法）。（6）限幅平均濾波法。（7）一階滯后濾波法。（8）加權遞推平均濾波法。（9）消抖濾波法。（10）限幅消抖濾波法以算術平均濾波法為例：采取算數平均濾波法就是連續取N個采樣值經行算數平均運算，這樣的信號是一個平均值，信號在某一數值范圍內上下波動，主要是對具有隨機干擾的信號進行濾波。

5 結語

電磁兼容在飛機改裝中是一個較為復雜的問題，涉及到眾多的設備產品的電磁敏感度，同時加上飛機本身就是一個復雜的電磁體。所以改裝飛機中，尤其是在改裝設計中必須要充分考慮到電磁兼容性，加之電磁兼容故障表現形式比較多樣，往往給設計人員和施工人員帶來很大的困擾，因此在實踐中不斷摸索和積累處理電磁兼容故障的經驗，對飛機改裝中電磁兼容控制有非常重要的意義。

參考文獻

第4篇：抗電磁輻射測試范文

透光水泥

在2010年的上海世博會上，意大利館半透明的建筑十分引人注目。當走進這座奇妙的建筑物時，可以看到整面墻就像個巨大的窗戶，光線透過不同玻璃質地的透明混凝土照射進來，參觀者仿佛置身于大自然中。光線在這里不再是陽光明媚或者陰云密布的單一模式，從一個區域到另一個區域，不同質地的“透明水泥”可以感受著不同的室外溫度，做出不同的反應，使場館在一天內可連續不斷地變換出不同光影，營造出夢幻的色彩效果。通過改變水泥中各種成分的比例，還能達到不同透明度的漸變。同時，展館內外的人們也可以透過“透明水泥”互相看見，了解室內外情況。在這種用“透明水泥”建筑的房屋里，人們既可實現室內的溫暖自在，又可享受自然的陽光。

 乍一看，“透明水泥”和正常水泥的外觀沒有什么區別，可是如果近距離觀察，就能發現“透明水泥”中分布著無數寬度為2~3毫米的小孔，這種小孔具有特定的結構，可在不破壞建筑物整體結構的前提下，使光線滲透進來，減少室內燈光使用量，從而節省能源。

 “透明水泥”最早是由匈牙利建筑師阿隆?羅索尼奇發明的，當時的“透明水泥”的原理是把光導玻璃纖維混入混凝土中，加入一種特殊的化學添加劑，使“透明水泥”像傳統水泥一樣堅固。瑞典曾用這種透明混凝土薄片磚制作人行道，白天它看起來與普通人行道地磚沒區別，但晚上可以被埋設在下面的燈照亮。最近，意大利水泥集團研究人員發現將一種特殊樹脂融合到水泥中，可研制出一種更便宜、視覺更廣、“捕光”能力更強效的“透明水泥”，克服了原產品很難在工業上應用的問題。采用這種樹脂“透明水泥”來制造混凝土預制件，不僅在建造工程時很容易進行，而且在建設和實用階段更不易碎，強度更高。

“透明水泥”這種新型材料有很好的應用前景，如果將這種透明混凝土進一步優化，比如，將透明體制成不同的顏色、在透明體內加上LED燈等，可適用于展館、娛樂場所、仿古建筑甚至家具臺面等。

“抗煙霧”水泥

人類在改造自然、發展生產的同時，也得到自然界的“報復”， 嚴重污染的環境已經成為生產力發展的障礙，并嚴重威脅自然界生態平衡和人類的健康。當前，一場“環保風暴”在全球興起，水泥家族也參與其中。意大利水泥集團經過10年時間的研發，一種高科技的環保水泥已經投入批量生產并應用。該公司已投入1000萬歐元資金（不包括設備等），獲得9項發明專利，研制出了一種“抗煙霧”水泥。在這種水泥里，添加了一種含鈦的光催化活性物質，當水泥表面的二氧化鈦與空氣中的污染物接觸時，光便激活這種化學反應，促使二氧化鈦與空氣中的污染物結合。據稱，這種建筑材料可有效地降低城市中40%以上的污染物，最大吸收量可達到75%。

自愈水泥

混凝土裂縫是混凝土結構的嚴重病害。水泥建筑的裂紋司空見慣，裂縫可發展成具有破壞性的貫穿裂縫和深層裂縫，它們會破壞建筑結構的整體性，改變混凝土的受力條件，從而使局部甚至整體結構發生破壞，嚴重影響建筑物的質量和安全性。因此，消除和防治早期裂縫，是一個非常重要的問題?，F在，一種自愈水泥的誕生將可以解決此問題。

自愈水泥是在水泥中摻入一些粘性流體，它被包裹在一些多孔纖維內，一旦水泥出現裂縫，纖維外包裝破裂，放出混合的粘性液體填補裂縫。這種水泥還有另外一種作用，可以防止鋼筋腐蝕、生銹。在自愈水泥中含有一種防護性藥劑，用含有這種藥劑的水泥將鋼筋包起來，可防止建筑物中鋼筋腐蝕，延長建筑物的壽命。在重點工程中應用這種水泥的價值更大，可以防止水泥微小裂縫帶來的更大災害性斷裂，提高建筑物的安全系數。

導電水泥

電磁輻射污染現已成為繼空氣污染、水污染、噪音污染之后的第四大公害,并呈日趨惡化之勢,是潛伏在人們身邊的隱形殺手。為此,許多國家已相繼制定了有關防范電磁輻射污染的法規,把電磁輻射的防護納入了法治范疇。國外的一家鋼筋水泥研究所發明了一種廉價而通用的屏蔽材料炭水泥。為了使水泥能導電，在水泥中添加了有導電性能的無煙煤或焦炭粉末。用這種水泥建造樓房，使樓房本身就成為一個屏障，并且比金屬屏障更加安全可靠。導電水泥,在防電磁波輻射、抗電磁干擾方面發揮了作用。據中國計量科學院測試表明，北京一家公司研制開發的導電水泥,可在20MHz～1500MHz頻率范圍內,使電磁波的衰減量達到80%～95.3%。日本科研人員最近發明了一種新的制造導電水泥方法，將水泥成分封在一個玻璃管中，并沿著鈦分子排列，經過1100℃的高溫加熱、再降溫之后，水泥中的晶體結構就呈現規則排列，于是就能像金屬一樣進行導電。

第5篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞：綜合布線系統；工程設計；一間二區三個子系統；工程預算

1 引言

綜合布線技術是一套多學科的布線技術，主要為了解決建筑物內部和建筑物之間的信號快速傳遞問題，規范弱電系統網絡布線的設計、施工、測試、驗收而新興的一門信息技術。隨著信息技術的普及應用，21世紀的人類生活已然進入數字化時代，各種智能化建筑逐漸成為普通民眾的必需品。智能化建筑的建設，綜合布線系統是基礎，它為信息資源的傳遞提供了物理通道，是現今和未來計算機網絡和信息系統的基礎支撐環境。

2 結構化綜合布線系統的設計

根據當前大廈智能化要求并考慮未來發展、結構化綜合布線系統的主要構件設計如下：

2.1工作區子系統的設計

在工作區子系統內，可在墻面或地面安裝信息插座，每個插座都具備單孔和雙孔兩種類型。數據插座選用五類屏蔽嵌入式插座，保證高速網絡產品使用。每個數據插座均帶有金屬屏蔽殼并通過FTP或S－FTP線良好接地。每個數據插座都是一個標準的RJ45插座，可支持大于15mbps的信息傳輸，不同型號的電腦及終端設備通過RJ45帶屏蔽的標準跳線可方便地接到數據插座上。工作區子系統按照甲級標準：4端口／20的要求布點、電話、電腦均適用。選擇"端口保護裝置"（數據安全鎖），將各種不同信號隔離，避免因插錯插座引起的設備損壞。

2.2干線子系統的設計

干線子系統指提供建筑物的主干電纜的路由，是實現主配線架與中間配線架，計算機、PBX、控制中心與各管理子系統間的連接。干線傳輸電纜的設計必須既滿足當前的需要，又適應今后的發展。干線子系統布線走向應選擇干線線纜最短、最安全和最經濟的路由。干線子系統在系統設計施工時，應預留一定的線纜做冗余信道，這一點對于綜合布線系統的可擴展性和可靠性來說是十分重要的。

2.3水平子系統的設計

水平子系統主要是實現信息插座和管理子系統，即中間配線架（IDF）間的連接。水平子系統指定的拓撲結構為星形拓撲。水平干線的設計包括水平子系統的傳輸介質與部件集成。選擇水平子系統的線纜，要根據建筑物內具體信息點的類型、容量、帶寬和傳輸速率來確定。對于語音信息點可采用三類雙絞線；對干數據信息點可采用超五類雙絞線甚至六類線對于電磁干擾嚴重的場合可采用屏蔽雙絞線。但是從系統的兼容性和信息點的靈活互換性角度出發，建議水平子系統采用同一種布線材料。

2.4設備間子系統的設計

設備間子系統由設備室的電纜、連接器和相關支撐硬件組成，通過電纜把各種公用系統設備互連起來。設備間的主要設備有數字程控交換機、計算機網絡設備、服務器、樓宇自控設備主機等。它們可以放在一起，也可分別設置。在較大型的綜合布線中，可以將計算機設備、數字程控交換機、樓宇自控設備主機分別設置機房，把與綜合布線密切相關的硬件設備放置在設備間，計算機網絡設備的機房放在離設備間不遠的位置。

3 綜合布線系統設計的幾個問題

3.1綜合布線系統的適用范圍

在智能大廈中，除電話、計算機網絡外，還有樓宇自控、CATV、電視監控、消防報警、廣播等多個系統，這些系統的配線規格不一，但設備安裝位置比較穩定。如果要求所有布線均由綜合布線系統完成，從理論上講是可行的，但要增加大量的適配器，不僅加大了投資，而且增大了故障隱患。所以在工程設計中，綜合布線系統一般只考慮電話和計算機網絡布線。

3.2設計采用的傳輸介質

根據技術和經濟上的可行性，目前綜合布線的傳輸介質多采用平衡雙絞銅線和多模光纜。常用來作為傳輸介質的銅纜有無屏蔽雙絞線（UTP）、全屏蔽線纜（STP）、鋁箔雙絞線（FTP）。UTP通過雙絞線的平衡特性對電磁干擾起防護作用，施工較容易，性能價格比也較高。STP每對電纜進行屏蔽，是全屏蔽電纜，具有良好的抗電磁干擾性能，缺點為成本較高且施工不易。FTP通過4對雙絞線外面包著的總的屏蔽層，以及雙絞線的平衡性對抗電磁干擾，它綜合了STP的技術特性和UTP易于安裝的優點，是一種性能和價格都較好的傳輸介質。光纜也是一種傳輸介質，在銅纜的帶寬和衰減不能滿足要求時使用，綜合布線的水平系統使用光纜，一般均采用62. 5/125 um的多模光纖。垂直系統用光纜也采用該光纖，要求較高時采用單模光纖。建議智能大廈綜合布線系統的傳輸介質可采取FTP與光纜配合使用，也可根據實際工程選擇銅纜型號。

3.3綜合布線的實施

綜合布線系統在智能大廈中將分布到各個部位，是基礎工程和開放型系統，它可以提供標準信息插座連接不同類型的硬件設備，是建立弱電平臺系統的重要工程。

在智能大廈的設計過程中，綜合布線系統由建筑電氣專業設計，并與建筑、結構專業有密切關系，特別是設置配電間、電纜豎井、預留孔洞等方面。在確定配電間與電纜豎井的位置時，首先應考慮設置在建筑物中心附近，使布線距離盡量縮短，同時減少信號衰減；配電間與電纜豎井盡可能靠近，以減少干纜的長度；配電間、電纜豎井的空間大小要留有裕量，以便今后發展；電纜豎井最好將強、弱電井分開設置，以減小相互干擾。

綜合布線系統的實際設計和安裝會對建筑、結構和其他專業提出許多協調的要求，在設計時要全面、綜合地考慮布線系統，既要滿足現代智能大廈在各種自動化系統之間建立起弱電信息傳輸平臺的需要，又要做到經濟、合理地布線。

4 結束語

局域網絡作為一種典型的網絡應用最后100m建設已經得到越來越多的重視，然而作為網絡建設最為重要的基礎設施建設，網絡綜合布線一直未得到應有的關注，特別是隨著信息時代的高速發展，各種高頻的通信設施不斷出現，相互之間的電磁輻射和電磁干擾影響也日趨嚴重，如何在綜合布線的工程設計中盡量能夠解決電磁干擾問題將會在整個設計工作當中扮演越來越重要的角色。

參考文獻：

[1] 江云霞,楊延嵩,馬頌陽.綜合布線實用教程[M].北京:國防工業出版社,2003:36-79

[2] 岳經偉.網絡綜合布線技術[M].北京:中國水利水電出版社,2004: 93-130

第6篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞：手機；辦公；安全

中圖分類號：TP309 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-01

一、背景與意義

手機辦公使手機具備了和電腦一樣的辦公功能，擺脫了時間和場所的限制，可進行隨身化的管理和溝通，無論身在何種緊急情況下，都能高效迅速的開展工作，對于應對突發性事件、應急性事件具有重要的意義，隨著手機銀行、手機證券的開展，對信息安全提出了更高的要求。

二、系統架構介紹

（一）信息源：信息源是指OA系統、ERP系統的數據庫，移動信息助理的主要功能就是從業務系統數據庫中把原有的業務邏輯無縫移植到手機上，并通過手機實現隨時隨地的辦公。

（三）服務器：運行于服務器端的軟件，負責響應手機客戶端的請求、數據傳輸、數據加密解密、安全驗證工作。

（四）手機客戶端：運行于手機端的軟件，用戶通過手機客戶端連接到通訊服務器，完成移動辦公功能，手機客戶端還包括用戶登陸、客戶端設置等輔助功能。

如下圖3所示，MIA以中間件的方式，和現有辦公系統、業務系統無縫銜接，快速將現有系統移植到手機上。

三、網絡存在的安全問題

由于網絡開放的特征，用戶往往要直接面對來自網絡內外攻擊的威脅，而日益增長的網絡安全事件已成為制約網絡發展的主要因素。

四、手機辦公網絡安全防范機制

1.建立長效容災備份機制，系統文件、應用服務的配置文件及二次開發代碼文件都要進行全備份，建立網絡系統備份體系，包括文件備份和設備備份，用來恢復出錯系統或防止數據丟失。

2.要做到基本的手機網絡安全保障，首先就要在物理安全上下功夫。作為重要的、不可或缺安全系統，物理安全為手機辦公帶來了保障。網絡硬件設備的安全性是任何階段性設計應該考慮的方面。比如防電磁輻射、電源保護、網絡防雷系統與抗電磁干擾等的防護設施的安裝，可有效的保護網絡安全。

3.殺毒軟件可有效的查殺與防治病毒入侵。網絡管理中心應該及時的升級相關的殺毒軟件，如對程序軟件、掃描引擎、病毒定義碼的升級，并定期的將該軟件向不同服務器終端與主機網點進行分發，要做到適時更新殺毒軟件。

4.信息交換途徑也是重要的安全薄弱點，在服務器、客戶間的數據交換時，可能會出現安全漏洞。這時應該采用SSL（安全套接入層）交換信息，此時，信息就不會因為交互而被更改或竊取。

5.安全步驟的遵守是審計功能檢測發揮功效的重要組成部分。比如是否預期配置了相關的網絡基礎設備，是否及時的監控了網絡活動情況，并發現相應的病毒入侵。網絡設備日志、數據庫日志、操作系統之日志應該在審計系統下進行格式的統一轉換，隨后再進行統一的分析處理與儲存，對異常的情況應該發出警報。在查詢與報表的生成方面，用戶也不用大費周折的進行。

6.網絡安全的正常運行應該參考相應的管理制度，要順利的進行安全管理應該以安全技術相配合。安全意識、安全技術與安全理論都應該在日常的員工培訓會加以重點闡述。通過完善的網絡安全管理制度確保手機辦公的安全，制度應該詳細具體，做好執行工作，手機辦公安全保駕護航。

五、結束語

以上只是對手機辦公的網絡架構描述和制定安全措施的初步探討，提出防范外部入侵，維護網絡安全的一些粗淺看法。建立健全的網絡管理制度是網絡安全的一項重要措施，制定完備的容災備份計劃，定期地進行有效安全測試進行測試將有助于網絡安全措施的提高。

參考文獻：

第7篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞：電力系統自動化；電磁兼容 ；試驗方法；設計

引言：

電磁兼容技術是以解決電氣、電子設備間的電磁干擾而出現并發展起來的一門學科。隨著電力系統自動化設備的迅猛發展和廣泛應用，電力系統自動化設備的電磁兼容問題顯得越來越突出。特別是電力系統繼電保護、通信、控制和測量領域中應用的計算機系統相互間兼容狀態越來越難以獲得。在發達國家較早就形成了一套完整的EMC 技術工作體系，包括理論研究、試驗與測試、規范標準及抗干擾技術等，近年我國經過廣大科技人員的努力EMC技術的研究和技術管理工作方面得到了長足的發展，使EMC 技術標準和技術管理標準與國際標準逐漸接軌，為提高我國電力系統自動化設備在國際市場和國際招標的競爭能力提供了良好的平臺。

一、電磁兼容對電力系統自動化設備的幾個干擾與破壞問題

由于電力系統本身是眾多一次系統設備和二次系統設備的集合體，因此電力系統自動化設備作為二次系統設備的一部分，其電磁干擾的來源十分復雜。外來電磁輻射、一次系統設備、二次系統設備、二次系統設備之間、自動化設備內部元件之間、各傳送通道間的電磁干擾均對自動化設備產生干擾與破壞。

1.1電力系統自動化設備均包含有以微機系統為核心的大規模數字電路和模擬電路，其中應用最多的是二極管、集成電路塊、A/ D 轉換電路等，它們既是干擾源， 又是對干擾敏感的器件， 尤其以CMOS、D/ A 最為敏感。

1.2干擾信號在微機系統表現的形態有差模與共模兩種形態。電磁干擾侵入微機系統的主要途徑有電源系統、傳導通路、對空間電磁波的感應3 方面(包括內部空間的靜電場、電磁場的感應) 。其中靜電場、電磁場的感應在微機系統內部普遍存在，靜電是CMOS 電路的大敵。由于微機系統工作于低電壓大電流方式，電源線、輸入輸出線構成高速大電流回路，故有較強的電磁感應。

1.3微機系統之間的內部傳輸線有延時、波形畸變、受外界干擾等3 方面問題。

1.4脈沖干擾是研究的重點，因為微機系統是以識別二進制碼為前題的，其組成以數字電路為主，數字電路傳送的是脈沖信號，同時也易對脈沖干擾敏感。以開關模式工作的開關及開關電源變化頻率高達幾十萬Hz ，容易在內外產生脈沖干擾。

1.5對電源影響比較敏感。電源對電子系統的影響有電源波動影響和系統作用影響兩個方面。所謂電源波動影響是指由于電源波動引起的信號紊亂和系統失調。系統作用影響是指因電源是系統所有信號的交叉點而引起的系統各信號之間的相互影響。系統作用的大小與電源功率裕度、濾波能力及電源連線方式、分布形狀有關。

二、電磁兼容技術的設計方法

影響微機系統電磁兼容性的因素見下式：

N (ω) = G(ω) C(ω) / I (ω)

式中： N (ω) ―――干擾對系統(或設備) 的影響；

G(ω) ―――干擾的強弱；

C(ω) ―――干擾傳輸的耦合函數；

I (ω) ―――受干擾系統(或設備) 的抗干擾能力，即敏感度閥值。

顯然，影響系統(或設備) 受干擾嚴重程度的因素有3 個方面，他們都是頻率的函數。該數學模型提示了提高抗干擾能力的原理是： ①切斷干擾源， 即減小G(ω) ； ②減小耦合， 即減小C(ω) ； ③提高受干擾系統(或設備) 的敏感度閥值，即加大I (ω) 。在實際情況中，往往是3 個因素綜合考慮，并按①②③的順序去采取措施，以獲得最佳的效果。

電磁兼容技術的設計要從電磁兼容的3 個基本要素著手，從原理的可行性、元器件的選擇、加工生產工藝、安裝運行環境等幾個方面來考慮。把握不同類型電磁干擾的本質，對不同的干擾頻率、頻譜采用相應的濾波、隔離、接地、屏蔽等措施。

2.1濾波

濾波是利用濾波器來抑制電磁干擾，濾波器是由集中參數的電阻、電容和電感，或者是分布參數的電阻、電容、電感構成的一種網絡，這種網絡只允許有用信號的頻率分量通過，阻止其他干擾頻率通過，使電磁干擾減少到滿意的工作電平上。濾波器是防止傳導電磁干擾的主要措施。其工作方式有兩種：一種是不讓無用信號通過，并把它們反射回信號源；另一種是把無用信號在濾波器里消耗掉。在采用濾波方法來抑制傳導干擾時，首先要了解干擾源的頻譜、干擾源在頻帶中的分布情況，干擾波幅值等。可以通過干擾儀器來檢測，獲得干擾源的頻帶分布和幅值，有針對性地選擇濾波器的種類或者設計濾波器電路。

2.2隔離

隔離是干擾線路(饋線) 周圍存在干擾電磁場，當其他線路(導線) 在其附近時，由于電磁耦合而形成干擾。防止這種干擾最簡單而有效的方法是將干擾線路與其它線路隔離開來，以切斷或削弱它們之間的電磁耦合。隔離的原則和方法是：

(1)干擾線路和其他線路盡可能不要平行排列，如必須平行，導線間距L 與導線直徑D 之比應不小于40 ( L / D ≥40) ， 在可能情況下導線間距應盡量大些，并且平行部分的長度越小越好；

(2)敏感線路與一般線路如平行排列，其間距應大于50 mm；

(3)電源饋線與信號線應予隔離，當他們平行排列時，其間距應大于50 mm；

(4)高頻導線是對其他線路干擾最大的線路，一般都要屏蔽；

(5)有些脈沖線路的脈沖功率較大，對其他線路構成嚴重干擾，應按干擾線路對待。至于電平較低，功率很低的數字電路可按一般線路處理，原則上按敏感電路對待，也可根據具體情況處理。

2.3接地

接地是指在系統的某個選定點與某個接地面之間建立導電的低電阻的通路，把系統中電子元件的零電位互相連接起來，再把它們同時與某個等價于“地”的參考點連起來。接地的主要目的是防止電磁干擾，消除公共電路阻抗的耦合，也是為了保障人身和設備的安全?；窘拥丶夹g有浮地、單點接地、多點接地和混合接地4 種。

(1)浮地常用于電路或設備工作狀態不能與公共地或大地相連接，它的原理近似于起到隔離變壓器的作用；

(2)單點接地是所有需要接地的引線全部接到一個點，再由這個點直接與地相連接。一般用于抑制頻率在1 MHz 以下的干擾信號；

(3)多點接地是指系統或設備中所需接地的引線直接接到離它們最近的地上。一般用于抑制頻率在10 MHz 以上的干擾信號；

(4)混合接地是在復雜情況下，設備或單元電路的接地難以通過一個簡單的接地形式來解決而采取的混合形式，用于干擾信號頻率在1～10 MHz 的情況。

利用接地的方式可以減少或衰減干擾源的能量，但應注意以下幾點：

①接地線盡量短；

②接地線阻抗要盡可能??；

③應采用金屬材料相同的導線作為接地線；

④接地線的接地點應有良好的導電性能；

⑤接地線的連接點要有足夠的機械強度。

2.4屏蔽

屏蔽就是用導電或導磁材料制成的盒、殼、屏、板等將電磁能限制在一定空間范圍內，使場的能量從屏蔽體的一面傳到另一面時，受到很大衰減而防止電磁干擾的措施。有電屏蔽、磁屏蔽和電磁屏蔽3 種方法。

電力系統自動化設備的電磁兼容技術也是基于上面的理論，對不同功能、不同安裝地點、不同結構的設備應分別有側重點的采取不同的電磁兼容技術措施。

三、電磁兼容的技術分析

電力系統自動化設備是由微機系統(或單片機系統) ，D/ A 轉換電路、A/ D 轉換電路、電源回路、驅動電路、電路、通訊電路等構成的一個系統或者一個網絡。在研究電力系統自動化設備電磁兼容問題的同時，也要對其各個構成電路或系統的電磁兼容性加以重點研究。目前，我國電力系統自動化設備電磁兼容技術主要有以下幾種：

3.1頻率設計技術

頻率設計技術要解決的是頻率兼容的問題，也是微機系統設計中的比較復雜的技術之一。頻率設計包括電平(幅度邊沿和頻率) 核實、最高工作頻率設計以及降頻和諧波分離(低頻信號的頻率不與高頻信號成整倍數，特別是A/ D 轉換的速率) 技術；

3.2接地技術

接地技術包括兩個方面，一方面是電源內阻分析技術，另一方面是接地點和地線設計技術。電源內阻的分析實際上就是對電源最大瞬時功率的分析。接地點和地線分析設計的原則是做到頻率隔離、功率隔離。頻率隔離是指高低頻系統分開， 功率隔離是指弱功率和大功率分開；

3.3電源技術

電源技術一方面包括了電源特性的設計，例如電源要保證有適當的容性電流吸收能力和一定的功率裕度，另一方面還包括系統電源性質的選擇，如使用電池還是使用整流電源，所有電源的種類，電源之間是否需要交換，集中供電還是分布式供電等；

3.4布線技術

要降低各管腳和連線之間的相互影響，必須對分布參數加以限制。分布參數主要由系統的布線所決定，因此，布線是系統或設備電磁兼容技術的關鍵，也是系統或設備電磁兼容技術設計的基本體現。布線技術包括環繞布線、線徑選擇、分層處理等；

3.5降頻控制技術

對輸出的高頻信號，在保證系統正常工作的情況下盡量降低頻率，對某些輸出信號采取平滑措施(例如L ED 驅動電路中加入適當的電阻和電容) 。對功率較大的輸出信號(包括低頻階躍信號， 如PWM 輸出等) 尤其要考慮降頻處理；

3.6多層板去耦技術

隨著微機系統的頻率越來越高以及電路的幾何尺寸不斷縮小，多層板電路已成為印制電路板的主要模式。多層板的一個重要功能就是可以大大地降低系統各連線之間的分布參數影響；

3.7表面貼片技術

表面貼片是一種使集成電路與印制電路板形成一體的電路制作技術。集成電路出廠時不加封裝，而是直接出廠裸芯片。電路制作時利用焊接技術把裸芯片粘貼到印制電路板表面，這種電路不僅體積小，而且電磁兼容的性能大為提高；

3.8軟件技術方法

(1)當外界干擾竄入并破壞了程序的正常運行時，就會產生程序“跑飛”，程序走，中斷不響應和芯片內信息發生變化，從而產生誤動作等。通?？梢酝ㄟ^如下幾種方法實現軟件抗干擾：

①加入空指令，目的是使微機的指令地址納入正規，以便執行下面的指令；

②收留井法，即在空指令后再增加處理“跑飛”的程序；

③定時監視主程序

④由主程序監視中斷運行情況

⑤采取容錯技術，用時間冗余或信息冗余方法進行抗干擾和提高可靠性。

(2)由于電力系統自動化設備運行的電磁環境十分惡劣，因此，必須對其安裝運行環境采取相應的抗干擾措施。目前，工程上采取的方法如下：

①良好導磁材料機箱的選用及合理設計(機箱的尺寸大小，接插件的合理布置，接線端子的引出方式等)；

②設備安裝環境應采取的措施(主控室應采取屏蔽、接地等措施)；

③設備運行和管理人員必要的電磁兼容知識的培訓；

④其他措施。

四、電磁兼容的試驗方法

檢驗電磁兼容措施實施的效果要通過一些必要的試驗，常用的電磁兼容試驗有：諧波試驗、間諧波試驗、信號系統干擾試驗、阻尼振蕩試驗、快速瞬變試驗、靜電放電試驗等。

五、電磁兼容問題的新動向

微機系統是電力系統自動化設備的核心部分。隨著計算機技術的高速發展，電力系統自動化設備必將向著高速度、高靈敏度、小型化、多功能、大系統的方向發展，這就使電力系統自動化設備電磁兼容問題有了一定的新內容。例如，高速度帶來寬帶噪聲，高靈敏度使原可略去的弱小干擾信號不可忽略，小型化增加了內部的耦合干擾，大系統使干擾源增多，干擾問題更為惡化。預計今后的電磁兼容性將涉及如下問題：

(1)集成電路元件的封裝材料含有微量的天然放射性同位素釷和鈾，它們的原子裂變將產生α射線，使存儲器誤動作。因此，要從元器件的制造技術和系統的制造兩個方面考慮電磁兼容的設計問題；

(2)數字邏輯電路與軟件技術的微妙結合，正成為抑制干擾的有力武器。軟件的應用將占越來越大的比重。例如，利用錯誤糾正碼的軟件手段檢查并糾正錯誤，是去掉進入系統后的干擾的危害或切斷干擾的有力手段；

(3)在抗靜電干擾措施中，用“分布式的靜電保護涂覆”彌補靜電保護的不足。在CMOS ，A/ D等芯片板及印制電路板的接頭上作靜電涂覆，取得了很好的效果；

(4)隨著干擾情況的復雜化，統計處理的方法將得以充分利用；

(5)采用光纖電路抗電磁脈沖干擾被認為是最理想的途徑。目前，光纖通訊已進入電力系統自動化設備的實用階段，隨著纖維光學和光計算機技術的發展，電力系統自動化設備的電磁兼容技術必將提高到一個新的階段。

第8篇：抗電磁輻射測試范文

關鍵詞：快速原型、集成開發環境（LDE）、汽車電子

1、應用背景

（1）汽車電子在汽車工業中的重要位置

隨著汽車工業的飛速發展，汽車在工藝和制造技術上越來越復雜和精密，同時人們也希望汽車更安全、更經濟、操作性更加靈活方便。傳統的機械控制由于速度慢，可靠性低已經不能夠滿足現代需要，因此現代汽車大量采用電子控制技術來提高整車性能。國際上汽車電子產品在整車成本中所占的比例平均超過30并呈快速上升趨勢，汽車電子在現代汽車工業中已經有越來越重要的地位。

（2）快速原型方法提出的背景

現代市場對產品的需求呈現多樣性和快速性的趨勢，對控制系統安全必和可靠性的要求也與日俱增，為了在激烈的市場競爭中取勝，必須不斷地縮短新產品開發與投入市場的周期，這就出現了企業新產品面臨著多樣性的需求和快速開發之間的矛盾。為了設計可靠的控制系統，滿足用戶的多樣化需求，縮短項目開發周期，降低產品開發費用，需要采用先進的開發工具來加速設計流程，從而找到新的途徑獲得技術上的突破。使用快速原型方法與集成開發環境技術來進行控制系統開發的目的就是為了縮短開發周期，在行業競爭中能夠快速開發新產品，從而獲得最大的經濟效益和市場益。

2、傳統控制系統開發過程與使用快速原型方法進行開發的比較

快速原型方法是現代控制系統開發方式催生的產物，通過與傳統控制系統開發方法的比較，我們可以看出快速控制原型方法在控制系統設計開發中的優越性和先性性。

（1）圖1所示是傳統控制系統開發方法流程，開發步驟如下：

根據需求用文字說明的方式提出設計目標；

根據以往開發經驗提出系統結構；

由硬件人員設計并制造硬件電路；

由控制工程師設計控制方案，并將控制模型用方程的形式描述出來；

由軟件人員采用手工編程的方式實現控制模型；

由系統工程師或電子技術專家將代碼集成到硬件電路中；

圖1偉統控制系統開發方法流程

用真實控制對象或測試臺進行測試。

傳統控制系統開發存在的不足；

在對控制規律的控制特性或控制效果還沒有把握的情況下，已經完成硬件電路的制造，這時，由于還無法確定所設計的方案能在多大程度滿足需求，或根本不能滿足需求的情況下，就已經產生了較大的硬件投入；

手工編制的控制程序容易造成系統可靠性降低，一旦在測試過程中出現故障，就很難確定是控制方案不理想還是軟件代碼有錯誤。更重要的是手工編程將會占用大量的時間，導致雖然有了控制方案，卻要等待很長時間才能對其進行驗證和測試，從而在不知道方案是否可行的情況下就浪費了大量的時間，人才和物力，給開發帶來了不必要的開支和經濟損失；

即使軟件編程不存在問題，如果在測試過程中發現控制方案不理想，需要進行修改，則新一輪開發工作又將開始。大量的時間又將耗費在軟硬件的修改和調試上。另外，由于涉及的部門多，再加上管理不善所引入的種種不協調，導致開發周期長，最終可能出現產品雖然研制成功了，但初始需求已經發生了變化，市場的機會已經錯過，產品已沒有了銷路，從而使整個開發以失敗告終。

（2）快速原型開發方法及流程

基于模型設計面向目標應用系統的快速原型開發方法最重要的特征就是采用計算機輔助控制系統設計，即將計算機支持的工具貫穿于控制系統開發和測試的全過程。應用快速原型方法進行控制系統開發，一般由下列步驟組成（如圖2所示）：

系統需求與分析

在傳統的控制系統設計方法中，這一過程通常是幾千字甚至幾萬字的文字說明。在快速原型開發方法中為了避免文字說明的模糊性及理解性錯誤，詳細說明將采用模型方式。可以用信號流圖來進行定義。

控制方案設計

控制方案的設計不再采用過去的那種先將對象模型簡化成手工可以處理的形式，再根據經驗進行手工設計的方式，而是用諸如MATLAB/SIMULINK等計算機輔建模及分析軟件，建立盡可能準確的控制模型，并進行離線仿真分析，從而避免了傳統設計過程中由于模型過于簡化，在沒有相應的計算機輔助設計工具支持情況下，完成了大量的工作而到了試驗階段才發現所設計的方案根本不能滿期足實際對象的控制要求。

圖2應用快速原型方法進行控制系統開發

硬件平臺

硬件平臺是快速原型方法的重要組成部分，它由CPU與擴展電路組成，通過外部功能接口與目標應用系統進行交互，也可以根據實際需求對信號進行調理，從而實現對目標應用系統的控制。

自動代碼生成

用戶進行控制算法模型設計后，無須再像過去那樣來等待軟件工程師進行手工編程，而是利用計算機輔助設計工具自動將控制模型框圖轉換為目標系統代碼，從而快速實現控制系統的原型。自動生成的代碼可以節省大量的系統開發時間，可靠性高，但是運行效率比手工編程低。對大多數工程師而言，如果能夠加快開發速率，損失代碼的部分實時運行效率是可以接受的。而且這個問題可以通過后期進行的自動代碼優化功能得以改善。

實時仿真與測試

在系統開發階段完成之后，就可以利用計算機輔助試驗測試工具軟件進行各種試驗，以檢驗控制方案對實際對象的控制效果，并隨時修改控制參數，直到得到滿意的結果為止。即使需要對模型作很大修改，從修改到下一次對原型的測試也只需要幾分鐘的時間。從而在最終實現控制方案之前，就已經對可能得到的結果有了相當的把握，避免了過多的資源浪費和時間消耗。

硬件在環仿真

硬件在環仿真的目的是通過對實際情況進行模擬從而對控制模型在各種條件下做出全面測試。它的優點是可以通過在對故障情況和極限條件下的測試找出控制裝置的設計缺陷，從而縮短開發周期，降低相關維護費用。

3、集成開發環境技術

3.1集成開發環境的功能

在傳統控制系統軟件開發過程中，開發的不同階段需要用到不同的軟件，開發者必須在幾種軟件間來回切換操作，效率比較低。而隨著市場需求的增長，系統開發復雜度愈來愈高，特別在大型控制系統的開發中，企業必須選擇優秀的開發工具以保證工程質量，從而能夠按時交付和實現成本控制。集成開發環境正是這樣一個將編輯、編譯、調試、仿真等功能集成在一個桌面環境中，既方便了用戶，又提高了工程質量和開發速度。

基于快速原型方法的集成開發環境功能包括：提供控制操作界面；建立控制模型；通過上位機與目標CPU的接口瀏覽目標CPU硬件平臺狀態和信息；集成MATLAB/SIMULINK進行仿真建模；集成RTM對SIMULINK所構建的模型進行自動代碼生成;集成編譯器、鏈接器、調試器等對生產的代碼進行交叉編譯，調試，從而對目標CPU進行控制；集成控制界面，用于實現對所給定參數的測試和優化；模擬仿真應用系統控制算法；通過硬件調試接口將生成的目標CPU的機器代碼下載到硬件平臺；實時調試運行應用程序等等。

3.2使用集成開發環境進行快速原型控制系統開發的特點

使用集成開發環境進行快速原型控制系統開發這種開發模式方便、快捷。通過使用圖形化界面的模型框圖，輸入計算公式、經驗公式來編制開發程序，再由系統自動將其編譯成目標代碼的方式可以大大提高效率。應用程序經過反復模擬仿真、實時調試運行成功后被裝入硬件平臺。一些特定、重復任務的應用程序被生成模塊化的庫文件以備調用。模塊化的應用程序可以實時在線導入導出而絲毫不影響系統的正常運行。這樣使用集成開發環境對快速開發和實時數據分析實現了從想法提出到建模直至進行控制的一體化過程。

4.國外汽車電子行業快速原型集成開發環境的情況

4.1dSPACE

dSPACE實時仿真系統是由德國dSPACE公司開發的一套基于MATLAB/SIMULINK的控制系統開發及半實物仿真的軟硬件工作平臺。廣泛應用于航空航天、汽車電子、電力、機車、機器人、驅動及工業控制等領域。該系統由硬件組成和基于這些硬件組件的軟件開發工具集組成。它通過設計標準組件，提供組件的不同組合來適應不同的應用系統；通過使用MATLAB、SIMULINK、RTW來提供對硬件接口的支持；使用自動代碼生成和下載工具，減少了軟件代碼編寫和修改的時間，體現了現代開發方法的快速性；同時提品控制器與dSPACE系統納入閉環測試中，易于原型設計到產品的轉換。

dSPACE為控制工程項目的開發和測試提供軟硬件平臺，應用十分廣泛，許多汽車工業的用戶都使用dSPACE作為開發測試的工具，如Audi公司用dSPACE實現了ABS控制器測試臺；Ford、GeneralMotors、Honda、ToyotaMotor、Nissa、MazdaMotor等公司用dSPACE進行動力控制原型的開發；德國Adtranz公司則用dSPACE實現了電力機車的仿真。

4.2MOBIES

MOBIES是由美國國防部國防高技術研究項目局的信息處理技術辦公室（IPTO）資助的項目。旨在為嵌入式系統開發提供一個基于模型的軟件組成件集成技術。此項目注重建模工具、系統分析和代碼生成技術的研究。在建模工具的使用、軟件規范性和通用性等方面提出了很多先進的思想。

MOBIES項目試圖從更抽象的層面上來建立組件庫，同時定義整個嵌入式軟件工具集中通用的內部規范格式，貫穿于從需求分析、建模、仿真分析到代碼生成的各個階段，以此達到滿足多領域的控制系統設計需求的目的。

4.3OpenECU

OpenECU系統主要面向汽車電子領域的軟硬件開發，由英國PiTechnology公司開發研制，該系統通過使用MATLAB/SIMULINK來快速開發控制系統。

OpenECU系統包括：ECU硬件開發板，ECU硬件小批量生產板，配套開發軟件，汽油發動機基本控制策略，自動代碼生成以及一些其他工具。它的典型應用包括：汽油發動機ECU開發（適用于1~8缸），變速箱控制開發，混合動力能量管理控制系統，自動駕駛控制系統等。

4.4國內快速原型與集成開發環境技術研究情況

國內在快速原型與集成開發環境技術方面的開發研制基本上是一片空白。在汽車電子領域中以使用國外相關產品，主要是dSPACE為主，還未形成研制、生產具有自主知識產權的產品的局面。同國外快速原型系統與集成開發環境的開發相比還存在著很大的距離，開發出自主系統對我國汽車工業的發展具有重要意義。

5.技術路線和結構設計

通過以上介紹，可以看出在控制系統設計開發領域，基于快速原型集成開發環境的開發方法比傳統的開發方法具有較大的優勢。不僅具有快速開發、實時性和可靠性高的特點，而且能夠做到模塊化、自動化和可定制化。

5.1采用的技術路線

要實現快速控制原型，必須有集成良好便于使用的建模、設計、離線仿真、實時開發及測試工具，允許用戶反復修改模型設計，進行離線及實時仿真。為了實現上述目標，我們在集成開發環境當中使用MATLAB/SIMULINK等工具建立控制系統模型，利用RTW（Realtimeworkshop）產生控制算法的C代碼，與我們自己編寫的目標環境相關的代碼同時通過目標系統的交叉編譯器進行編譯生成目標系統可執行文件，下載到快速控制原型的硬件系統中進行調試分析，進行參數標定，并通過硬件的實時測試不斷修改控制方案和算法，從而達到最優控制效果。（如圖3）

圖3基于快速原型與集成開發環境技術的系統原理框圖

5.2硬件平臺

由于車載CPU處于一個強振動，高電磁輻射的環境當中，這就要求硬件平臺要有很強的搞振動，抗高溫，抗電磁干擾的能力，并具有高度的靈活性和可靠性，能夠在高速移動的苛刻環境下工作，而且考慮到當今汽車電子應用的主流，我們選用了專為汽車電子、航空航天、智能系統等高端嵌入式控制系統所設計的32位微控制器MPC555為基礎的硬件平臺。同時，用戶還可以根據實際需求選擇接口電路，從而達到可定制的要求。

5.3集成開發環境

系統以集成開發環境為基本的軟件平臺，在此平臺上集成以下組件和模塊：

基于PowerPC平臺的交叉編譯器；

基于交叉編譯器的C語言庫函數；

基于MATLAB/SIMULINK的建模枋真的控制軟件；

基于RTW的自動代碼生成工具；

標準I/O驅動模塊。