关键词： 蝶形运算； 复数乘法器； 蝶形处理器； 控制器
中图分类号： TN702 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）03-0167-02
引言
FFT的实现方法有软件实现和硬件实现，用软件在PC机或工作站上实现计算速度很慢，一般多结合具体系统用硬件实现，FFT整体结构形式按照蝶形运算单元的组织分布不同可分成四种，分别是顺序处理、级联处理、并行迭代和阵列处理，本设计采用顺序处理结构实现蝶形运算单元。
1 FFT的硬件设计整体结构
顺序处理是专用处理器的基本形式，蝶形运算单元在控制器的控制下，根据标准的信号流图，按时间顺序依次进行运算。顺序处理具有如下特点：只用一个蝶形运算单元；输入数据、中间数据和输出结果均使用同一组存储器；顺序执行次×log2N次。
FFT整个硬件设计主要包括存放数据的RAM、存放旋转因子ROM、蝶形运算单元和协调各个模块工作的控制单元四个模块。其整体设计结构如图1所示。
蝶形运算单元为基2运算，RAM是存储输入数据、中间运算结果以及最终运算结果的单元，控制单元产生所有的控制信号、RAM1和RAM2的读写地址、写使能、运算模块的启动信号以及ROM的读写地址等信号。RAM1作为当前输入标志对应输入N点数据的缓冲器，RAM2作为中间结果存储器。采用两个存储器可实现数据的流水线操作，即在向RAM2中写入数据的同时，可以从RAM1中读出下一组的输入数据。
2 蝶形处理器的设计
基2蝶形处理器是FFT的核心部分，有一个复数加法器、一个复数减法器和一个旋转因子的复数乘法器组成。旋转因子的复数乘法通常由4次实数乘法和2次加/减法运算实现。
复数旋转因子乘法R+jI=（X+jY） （C+jS）是可以化简的，因为C和S可以预先计算，并存储在一个表中。而且还可以存储下面的3个系数：C、C+S、C-S，首先计算E=X-Y和Z=C×E=C（X-Y），利用R=（C-S）×Y+Z、I=（C-S）×Y-Z来计算最后的乘积。
旋转因子乘法器是利用3个lpm_mult例化组件和3个lpm_add_sub模块来实现的。输出经过可读，也具有与输入相同的数据格式。在QuartusⅡ中lpm_mult例化元件如图2所示。端口A输入为9bits,端口B输入为8bits。
利用一个实例化为组件的旋转因子乘法器、一个加法器和一个减法器来设计蝶形处理器。蝶形处理器的输入输出模块如图3所示。 Are_in，Aim_in是输入A的实部和虚部，Bre_in，Bim_in是输入B的实部与虚部，C_in，Cms_in，Cns_in为相应旋转因子系数的运算结果输入，Dre_out，Dim_out是蝶形运算中加法部分输出的实部与虚部，Ere_out，Eim_out是减法部分输出的实部与虚部。
3 存储单元与控制单元的设计
在ALTERA公司的Cyclone系列的FPGA中，LPM（library parameterized megafunction,可调参数元件）是功能强大，性能良好的类似于IP Core的兆功能块LPM库。调用LPM部件lpm_rom和lpm_ram_dq，通过调节元件的参数，来实现所需要的存储器RAM和ROM。存储器ROM也可以通过这种方式进行调用，减小程序编写的复杂度。
控制单元是整个系统的控制核心，各个功能模块之间的地址 、数据传递均通过控制单元协调工作。控制单元记录当前蝶形运算所处的级数和个数，并产生 ctl信号传递给地址产生单元，以产生操作数和旋转因子的地址，地址产生单元将旋转因子的地址送入ROM模块的地址总线，直接读出旋转因子的值，送入蝶形运算单元；将操作数的地址送入控制单元，控制单元将两个操作数的地址连续送入 RAM的地址总线，连续读取两个操作数，将其寄存后送入蝶形运算单元。运算结果在中央控制单元控制下连续写入RAM。FFT完成后，产生done信号通知外部读取处理后的数据。通过一个有限状态机状态的输出来实现上述的功能。
控制器在时钟信号的作用下按状态的先后顺序翻转，实现对数据读取，计算，存储等操作的控制。控制器的状态转移流图如图4所示。
对于8点FFT运算的控制器，总共需要定义10个状态。在最初控制器处于空闲状态，此时整个控制器不工作。外部输入信号为低电平时，控制器一直处于空闲状态，等待启动信号的到来，当输入信号置高电平时，在输入信号的触发下，控制器开始状态转换，输出控制信号，带动整个系统完成FFT运算。
在控制器中有两个内部计数器，对控制器状态的翻转起着决定作用，定义计数器1计数到4时为第一级蝶形运算结束标志信号，计数器2计数到8为最后一级蝶形运算结束标志信号。
控制器在每次进入FFT第一级运算状态后判断计数器1的数值，以决定下一状态。当计数1的值介于0和3之间时，控制器就在运算一级运算与RAM1的读取和写入数据两个状态之间循环（RAM1的数据读取和写入是同时进行的），循环次数与FFT的点数有关。跳出此循环之后，控制器进入二级以上运算状态，此时开始判断计数器2的数值。当计数器2的值介于0和5之间时，此时系统刚好完成最后一级的第一组蝶形运算，控制器状态在二级以上运算与RAM2的读取和写入数据两个状态循环，循环5次。当计数到6时，跳出循环，控制器进入对RAM2三种操作同时进行的状态，即在写入中间结果的同时，下一组输入数据正在读取，上一组FFT结果正在输出，此状态可以保证FFT结果及时输出。
计数到6与7之间时，控制器在二级以上运算和RAM2三种操作同时进行两个状态之间循环，当计数到8时，跳出此循环，控制器进入写入8点FFT最后一组运算结果与输出倒数第二组FFT运算结果的状态。
对于计数器1，如果次态为一级运算，则计数器自动加1；如果次态为空闲，则计数器被复位，其他状态是计数器值保持不变。对于计数器2，如果次态为二级以上运算，则计数器自动加1，其他情况与计数器1类似。控制器输入输出模块如图5所示。
图5中Ready为启动信号，与RAM1相连，clk为时钟，控制器在每个时钟的上升沿到来时从现态转变为次态，rst为复位控制信号，当rst=‘1’时，将控制器复位为空闲状态。OE1为高电平有效信号，控制RAM1读取数据使能，en高电平有效信号，控制蝶形运算单元使能。We2,oe2信号，高电平有效，控制RAM2读写使能。Ok信号，高电平有效，输出FFT运算结果。
4系统分析
本设计选用QUARTUSⅡ作为软件开发平台，利用该软件宏模块的调用功能产生RAM、ROM、乘法器等模块，以节省设计时间，提高系统工作效率。在旋转因子乘法器的设计中，为了保证较短的延时，复数乘法器只有输出寄存器，没有内部流水线寄存器。
参考文献：
[1] 李彦正、一种FFT蝶形处理器中的乘法器实现、现代电子技术，2007（22）、
[2] 唐江，刘桥、基于FPGA的基―4FFT算法的硬件实现、重庆工学院学报，2007、3（21）、
[3] 刘桂华，傅幼麟、FFT实时谱分析系统的FPGA设计和实现、电子应用技术，2006、5、
[4] 钱文明，刘新宁、基于Cyclone系列FPGA的1024点FFT算法的实现、电子工程师，2007、2（33）、
1、1常见故障现象
就目前工作中常见的电子电路故障分析，其发生种类非常多，故障现象也十分复杂。目前工作中常见的故障现象主要包含有：稳压电源出现无压输出的现象，输出电压的稳定性出现波动，输出电压难以得到有效的调整，电流、电压计量器出现不稳或者读数不正确的现象，电压电流放大器的信号不准确或者直接没有输入信号等。这些故障的出现是业界日常工作中最不愿意看到的，同样它们又是日常工作中最容易出现且给电力工作造成影响的。
1、2电子电路常见故障的成因
经分析，引起上述电路故障的原因有很多，且由于设备运行环境、运行方式以及管理策略的不同而存在一定的差异，就目前工作中常见的故障引发原因主要包含下面几种。a、设计错误引发的故障。由于这类问题引发的故障在分析的时候我们可以根据电路设计原则、原理且仔细、全面的考虑相关问题就能够将其提前处理掉。b、引起初样的电路故障的有：首先，在电路设计的时候不曾严格按照设计标准、设计流程进行；其次在电路运行管理方面没有使用端接器件而造成原件使用不当发生损坏；再次，因为电力系统中电路连接不合理而发生短路、短路现象；最后，二极管、三极管以及其他一些集成器连接出现错误，并且造成好一些电解电容性无法及时发挥。c、引起定型产品产生的故障的原因有：电路设计中相关元器件发生损坏，导致短路、短路等故障的发生。d、在电路正常运行中添置了一些不合理的仪器，并且这些仪器的使用方法不正确。
2电子电路的故障检修方法
2、1直接观察法
直接观察法也被广泛称之为直接检查法，它是在不采用任何外接设备以及检查装置的前提下，凭借工作人员过去工作经验、自身素质、电气知识，利用看、听、嗅、感等方法来检查电子电路故障的后一种措施。这种方法在目前的电子电路故障检查中主要包含有静态观察法和通电观察法两种。其中静态检查法它是电子电路在没有运行状态进行检查的一种方法，它在目前的故障诊断中主要包含以下几方面。a、对电子电路设备的使用情况进行全面、系统的观察，这个过程中需要检查仪器的型号、种类、功能以及量程等因素是否与预计设计标准相符，接地连接是否合理，且根据电路自身的组成状况进行排查，将各种有可能发生故障的环节一一进行检查。b、检查电子电路的供电状况，对电源电压的等级、积极性进行观察，判断这方面的内容是否能够达到预计标准，确定电源是否接入到交流电压电路当中。c、对那些已经端接器件的电子电路设备进行观察，观察其中是否存在错误的链接、遗漏链接等现象，并且对其电器元件的兼容性、电容性、关联性进行检查，对其中存在的各种不合理问题及时加以屏蔽和处理。d、对布线情况进行观察。在布电检查中主要包含对强电、弱电两方面内容的检查，它包含了输入、输出电线，交流、直流电线以及电源线的布置情况。通电后，对元器件进行观察，看有没有发烫、冒烟的情况出现，变压器有没有焦味或者发热或者异常声响。一般情况下，比较明显的故障可以用直接观察法。
2、2参数测试法
参数测试法是借助于仪器帮助来发现问题、寻找故障元件的方法。这种方法又分为断电测试法和通电测试法两种。断电测试法是在电路断电条件下，利用万用表欧姆档测量电路或元器件电阻值，借以判断故障的方法。测试时，为了避免相关支路的影响，被测元器件的一端必须与电路断开。同时，为了保护元器件，一般不使用高阻挡和低阻挡，以防止高电压或大电流损坏电路中晶体管的PN结。通电测试法是在带电条件下，借助于仪器测量电路中各点电压或支路电流，进行理论分析，寻找故障所在的方法。
3排除故障应注意的问题
故障检测是否正确在很大程度上和检测精度有关。因此，在检测时应注意以下问题：a、测量仪器的接地端使用要正确。仪器的接地端要和放大器的接地端相连，如果不这样的话，有可能造成测量结果产生误差。b、要用比较方便可行的测量方法。对某电路的电流进行测量时，只对电压进行测量，电压测量比较方便。c、在检测过程中要善于记录。d、故障出现在调试过程中，对其原因要认真查找，不要首先只想着重新安装。如果进行重新安装的话，出现的问题会更多，有时重新安装也不会解决问题，因此认真分析故障原因是很有必要的。
[关键词] 发动机；空燃比；传感器；检测
空燃比传感器和氧传感器一样，都是安装在发动机的排气管上，与排气管中的废气接触，用来检测排气中氧气分子的浓度，并将其转换成电压信号。ECM根据这一信号对喷油量进行调整，以实现对可燃混合气浓度的精确控制，改善发动机的燃烧过程，达到即降低排放污染，又减少燃油消耗的目的。
氧传感器在汽油发动机上的应用已有多年的历史，但由于氧传感器的信号电压在理论空燃比附近产生突变，因此对空燃比的控制主要集中在理论空燃比附近，无法在稀薄燃烧区内进行控制。近年来，随着节能减排的要求日益严格，能在整个稀薄燃烧区范围内工作的空燃比传感器逐渐在汽油发动机上得到了广泛的应用。由于空燃比传感器在结构和原理上与氧传感器有着很大的差异，导致其检测方法也完全不同。对于汽车维修技术人员，了解空燃比传感器的原理和检测方法是十分必要的。
1 空燃比传感器的结构与工作原理
空燃比传感器又叫宽带氧传感器（或宽范围氧传感器、线性氧传感器、稀混合比氧传感器等）。它与氧传感器一样，也是安装在排气管上，位于三元催化转化器前面。其作用是检测排气中氧分子的浓度，使ECM获得混合气浓度的反馈信号。与氧传感器只能检测理论空燃比的情况不同，空燃比传感器能连续检测出稀薄燃烧区的空燃比，可正常工作的空燃比范围大约在12:1到20:1之间，使得ECM能在非理论空燃比区域范围内实现喷油量的反馈控制，为进一步减少污染和节约能源提供了技术保障。
空燃比传感器是在普通氧化锆型氧传感器的基础上发展而来。氧化锆有一特性，就是当它的内外两个表面上存在氧浓度差时，会使氧离子从浓度高的一侧向浓度低的一侧移动，从而产生电动势。若相反将电动势加在氧化锆组件上，即会造成氧离子的移动。此时，氧分子会在阴极（负极）上得到电子形成氧离子，氧离子在电动势的作用下移动到阳极，在阳极上放电，变成氧分子。这样氧就通过氧化锆这一固体电解质被从电极的阴极泵到阳极，因此这种传感器也被称为电化学泵氧型氧传感器，外加的电压称为泵电压，产生的电流称为泵电流。
在泵氧过程中，泵电流的大小与泵电压有关，但泵电压的增加所导致的泵电流的增加会逐渐减小，当泵电流达到一定数值后，会出现泵电流不再随着泵电压的增加而增大或变化很小的现象，即达到到饱和状态，这个电流被称为极限电流。极限电流的大小取决于氧化锆两个表面之间的氧浓度差，将氧化锆的阳极通大气，阴极与废气接触，根据极限电流的大小即可测得废气中的氧浓度，从而在整个稀薄燃烧区范围内获得可燃混合气浓度信号。
空燃比传感器有两种结构型式：单元件和双元件。
1、1 单元件空燃比传感器
单元件空燃比传感器的结构和原理类似于传统的氧传感器，图1(a)为丰田汽车采用的单元件空燃比传感器。它的氧化锆元件采用平面型结构，两侧有铂电极，其中正极（阳极）通过空气腔与大气相通，负极（阴极）与排气之间有一多孔性的扩散障碍层和多孔氧化铝层，排气管中的氧分子可以通过多孔性氧化铝层和扩散障碍层到达阴极表面。ECM中的控制电路使正极的电压高于负极（图2），从而在氧化锆元件中产生一个泵电流，阴极上的氧分子在此电流的作用下被移动到阳极。ECM内的平衡监控电路控制泵电流的大小，通过改变两极之间的电压差，使泵电流达到饱和状态。扩散障碍层的作用是限制排气中的氧气向阴极的传输，使传感器能得到与排气管中的氧浓度相应且稳定的饱和泵电流。混合气的空燃比越稀，经障碍层进入扩散腔的氧分子越多，达到饱和状态时的泵电流也越大，相应的外加电压差也越大；反之，混合气越浓，经障碍层进入扩散腔的氧分子越少，达到饱和状态时的泵电流也越小，相应的外加电压差也越小。即：达到饱和状态时的泵电流的大小取决于氧向扩散室的扩散速率，并与排气中的氧分子浓度成正比，或与混合气的空燃比数值成反比。此电流的大小在ECM内部被转换成与混合气空燃比数值成正比的电压信号。实际的空燃比信号电压值在2、4～4、0 V之间变化（图1(b)）。
图2单元件空燃比传感器的控制电路
空燃比传感器要求比氧传感器有更高的工作温度（大约650°），因此常将加热器和氧化锆元件用氧化铝集成在一起（图1(a)），同时由ECM控制加热器的电流，当进气量小（废气温度低）时，ECM增大加热器的电流，在保证氧化锆能保持在正常的工作温度内。
单元件空燃比传感器和氧传感器一样，有4根接线（图2），其中两根为氧化锆的两个电极，与ECM连接，在理论混合气状态下，这两根线之间的电压差约为0、4 V；另外2根为加热器的接线，分别接12 V电源和ECM，ECM以改变通电脉冲占空比的方式控制加热器的电流[1-4]。
1、2双元件空燃比传感器
双元件空燃比传感器由两个氧化锆单元组成（图3），其中靠近排气侧的是一个电化学泵氧单元A（简称泵氧单元），另一个靠近大气的是氧浓差电池单元B（简称电池单元）。电池单元件B的一面与大气接触而另一面是扩散腔2，通过扩散孔1与排气接触，它和普通的氧化锆元件一样，由于两侧的氧含量不同，从而在两电极（即图3中的“参考接地”端和“电压差信号”端）之间产生一个电动势。ECM监测氧电池单元B的电压差信号端的电压值，并控制施加于泵氧单元A的氧化锆元件上的电压（即图3中的“输入泵电流”端子上的电压），以改变其泵电流，利用氧化锆的反作用原理，造成氧离子的移动，把排气中的氧分子泵入到扩散腔内，或将扩散腔内的氧分子泵出到排气中，以改变扩散腔内的氧分子浓度，使电池单元B的电压差信号值维持在0、45 V。
为了保持这一电压，当混合气太浓时，排气中含氧量下降，此时从扩散孔1进入扩散腔2的氧较少，电池单元B的电压差信号升高，ECM据此对泵氧单元A施加一个反向电压（即降低“输入泵电流”端的电压，使之低于“参考接地”端的电压），把氧离子从排气管泵到扩散腔2，增加扩散腔的氧含量，使电池单元的信号电压恢复到0、45v；反之，当混合气太稀时，排气中的含氧量增加，这时从扩散孔1进入扩散腔2的氧分子增加，使电池单元B的电压差信号降低，此时ECM会对泵氧单元正向施加一个电压，把氧离子从扩散腔2泵到排气管，由于扩散孔1限制了排气中的氧分子气向扩散腔的传输速率，氧离子的移动使扩散腔2内的氧分子浓度下降，使电池单元的信号电压恢复到0、45v。ECM根据此时泵氧电流（即输入泵电流）的大小和方向计算出相应的混合气浓度。
1、扩散孔2、扩散腔3、空气腔4、微调电阻
图3 双元件空燃比传感器原理
双元件空燃比传感器有5根接线端子，其中2根是加热器的接线，1根是泵氧单元A和电池单元B共用的参考接地线，1根为电池单元的信号线（电压差信号），另1根是泵氧单元泵电流的输入线（输入泵电流）。由于排气中的氧分子通过扩散孔向扩散腔的扩散速率直接影响泵电流的数值，为了补偿制造误差，制造厂在每个空燃比传感器成品之前都要对其进行严格的校准，在传感器的泵电流电路上增加一个微调电阻，并将电阻安置在传感器的线束插头内，使5根接线的空燃比传感器成为有6根接线。该电阻的阻值范围在30～300 Ω之间，而且对每个传感器而言，该电阻的阻值都不完全相同，在更换传感器时，应将带有该电阻的传感器线束一同换掉[3-4]。
由于空燃比传感器能在较大的范围内检测混合气的浓度，当发动机的混合气浓度因某一原因突然偏离理论目标时，发动机电控系统能根据混合气浓度的偏离值及时修正，在较短的时间内就能使混合气浓度恢复到正常水平，缩短了发动机在非正常混合气状态下的运转时间，有利于减少排放污染。相对于采用氧传感器的发动机电控系统，由于无法判定混合气的偏离程度，只能按照固定的比例逐步校正混合气，反应较慢（图4）。
图4空燃比传感器和氧传感器的性能对比
2 空燃比传感器的检测
2、1 单元件空燃比传感器的检测
空燃比传感器常见故障的原因及后果都与氧传感器相似，可以通过加热器的检测、控制电路的检测、传感器功能检测来诊断其故障的原因。
（1）单元件空燃比传感器加热器的检测
①关闭点火开关，拔下空燃比传感器的线束插头；
②参照维修手册和电路图的指示，用数字万用表从传感器插头上检测空燃比传感器的加热器的电阻，其阻值标准为1、8～3、4 Ω（丰田车型标准），如不相符，应更换传感器。
（2）单元件空燃比传感器控制电路的检测
①检查加热器电路。加热器电路有两条线，一条来自蓄电池的电源线，另一条是接ECM的控制线，参考地。打开点火开关后，测量加热器电源线上的电压，应为12 V。在发动机运转中，用电压表测量加热器控制线上的电压，应低于12 V；也可用电流钳测量，该控制线上应有最大可达6 A的电流；或用示波器测量该控制线，应有脉冲电压信号。
②检查传感器信号电路。可用万用表的电压档测量两根信号线，在发动机正常运转中，一条信号线的电压值应该是3、0 V，另一条线的电压值应该是3、3 V。如果电压值不正确，可能是线路开路或短路或者是ECM故障。
（3）单元件空燃比传感器的功能检测
单元件空燃比传感器的功能可以用汽车制造厂家提供的专用解码器检测。不同汽车制造厂家的专用解码器的使用方法都不完全相同，有些解码器有专门的空燃比传感器检测功能，通常是是通过解码器向发动机电脑发出让混合气以一定的比例加浓或变稀的指令，同时读取空燃比传感器的信号变化，并据此判定氧传感器是否工作正常。
单元件空燃比传感器的功能也可以用万用表检测，其方法是：
①运转发动机使之达到正常工作温度；
②在传感器线束插头连接良好的状态下，用万用表测量两条信号线间的电压差。在发动机正常运转时两信号线的电压差应为0、3 V。
③人为地改变混合气浓度，此时两信号线的电压差会像传统的氧传感器那样在0到1、0 V之间变化。当混合气变浓时（可向进气管内喷入少许丙烷），两信号线的电压差会减小；反之，当混合气变稀时（如拔下某根真空管使之产生真空泄漏），两信号线的电压差会增加。如果没有这种变化，说明传感器有故障，应更换[2-4]。
2、2 双元件空燃比传感器的检测
双元件空燃比传感器的工作性能可以采用解码器和废气分析仪相配合的方法来检测。其方法是：
①将解码器与发动机电脑连接；
②运转发动机至正常工作温度，在读取解码器上显示的空燃比信号参数的同时，用废气分析仪检测发动机的排气；
③通过人为的手段使混合气变浓或变稀，将解码器显示的空燃比数值与废气分析仪的检测结果比较，如果两个检测结果不匹配，说明传感器或控制系统有故障，需要进一步检查。
双元件空燃比传感器也可以用万用表和示波器来检测，其方法是：
①检测加热器电路。可按照与单元件空燃比传感器相同的方法，检测其加热器电路。
②分开传感器线束接头。用万用表检查泵元件输出和输入线路之间的修正电阻，其电阻值应该在30～300 Ω之间。
③把传感器的接头插上，用万用表检查参考接地端的电压，其值应该在2、4～2、7 V之间。
④分别检查泵氧元件和电池元件信号。用一个双通道示波器，将示波器的地线与传感器的参考接地端连接，将一个通道接电池元件的电压差信号线，另一个通道连接泵氧单元的输入泵电流线。电池单元的信号电压应该一直保持在0、45 V。输入泵电流线上的电压会以0、5到0、6的幅度波动，在混合气从最浓变为稀时，会产生一个大于1、0的电压变化。
如检测结果与上述不符，说明传感器或其控制电路有故障，应更换传感器或检修控制电路[2-4]。
3结语
氧传感器和空燃比传感器作为汽油发动机电控系统进行混合气浓度反馈控制的关键传感器，其工作性能直接影响到发动机的油耗和废气排放水平。虽然两者在发动机上的安装位置和作用都基本相同，甚至在外形上很难区分，但两者在的结构和工作原理有着很大的差异，其信号特征也完全不同。在检测时，必须采用不同方法，以免对故障的原因造成误判。
参考文献：
[1] 赵艳琴,王岭,朱靖,等、汽车用氧传感器de研究与进展[J]、传感器世界,2006,12(5): 6-10、
[2] 朱之亚、宽量程空-燃比传感器的检测[J]、汽车维修与保养 ,2002,(11) :47-48、
[3] 张葵葵、混装空燃比传感器和氧传感器的必要性及检测[J]、公路与汽运, 2007,9(5)、
The Application and Test of Air-fuel Ratio Sensor
Lin Ping
(Vehicle Operation and Engineering Machinery Department, Fujian Communication Vocational College, Fuzhou 350007, China)
LCD加热元件的保护技术
液晶显示器在家用电器中得到广泛应用，但是温度变化对它的影响很大。这是因为LCD在低温下的性能很差，所以往往使用加热元件来提高温度，改善性能。一般的做法是，把加热元件的温度传感器连接到由微处理器进行控制的开关上，用开关控制加热元件，当LCD的温度超过规定范围时，就切断加热元件的电源。
这个方法的缺点在于，微控制器控制着加热元件，现在又用来进行过热控制。如果微控制器出现故障或者其他控制元件出故障，会丧失对加热元件的控制，导致在高温时电源关断功能失效，发热失控。
安装一个独立于加热元件控制器的PPTC器件，就能够保护LCD和加热器的控制电路，避免温度过高而造成损坏。如图1所示，PPTC器件一般放在电源和加热器之间的连接线路中，并置于LCD热传导回路中，这样一来，LCD产生的热就能传导到PPTC器件上了。当LCD的温度达到某一个预定温度时，PPTC器件的电阻迅速上升，发热元件中的电流便随之下降。一旦故障排除，并且重新上电，这个电路还会恢复到正常的工作状态。
用于交流电源的协调保护
从小型的台式家用设备到专业人员使用的高温炉，电子设备的结构日益复杂，功能越来越多，这一切推动着电路的集成，电路板尺寸的缩小。而如何保护敏感的电子元件，防止电压瞬变、短路和用户误用造成的损坏，就是制造商首要关心的问题。过去在设计控制电路板时，变压器的原边和副边上通常不使用过流保护。出现故障时，依靠变压器把大量的热散发出去，防止控制电路板损坏。而接在交流电源输入端的协调式过流和过压保护电路，能够帮助设计师达到安全机构的要求，并且减少元件数量、降低成本。
图2说明了金属氧化物压敏变阻器(MOV)如何与PPTC器件结合使用。这两者的结合提高了苛刻交流环境中的设备可靠性，并且达到国际电工委员会的IEC 61000标准的测试要求。
金属氧化物压敏变阻器具有高的通流和能量吸收能力，快的响应速度，低廉的成本，非常适合在电源端进行过压保护。PPTC过流保护器件的额定工作电压也是交流240V，允许最高达265V的间歇性电压，可以与交流电源输入线路中的压敏变阻器安装在一起。
可自动恢复的PPTC保护器件与一次性电流熔断器不同，在出现故障时，如果电流略有上升就会引起其温度升高，防止电路损坏。把PPTC器件安装在可能发热的元件附近，例如磁性元件、场效应晶体管(FET)，或者功率电阻器旁，只需要一个就能够实现过流保护和过热保护。
交流电源出现的一些过载状况可能会导致压敏变阻器仍然处在钳位状态，这时电流会继续流过，最终可能会导致这个器件因过热而损坏。把PPTC器件装在金属氧化物压敏变阻器附近，就可以密切地监控压敏变阻器的发热状况。在压敏变阻器长时间过载的情况下，它的热量会传送到PPTC器件上，使PPTC器件更快地转变为高阻状态，限制压敏变阻器中的电流，从而保护压敏变阻器不致烧坏。
对于具体应用，选用什么PPTC器件和压敏变阻器，与国际电工委员会IEC 61000-4-5规定的设备保护级别有关，也与设备本身的工作条件有关。在选择PPTC器件时，首要考虑的问题是，这个器件的额定电流要和电气设备在正常工作情况下的电流吻合。
工业控制器的保护策略
传统上，一直使用一次性熔断器来保护电子电路，防止过流造成损坏。在使用这项技术时，如果线路出现故障，或者元件出现故障，流过的电流过大，熔断器将烧断，于是电气连接中断。而如果系统中有一个元件发生故障，其他元件和整个系统则不能工作。这样一来，必须把受到影响的元件上的熔断器全部取下更换，系统才能再次运作。
在控制器和遥控装置中，如果使用自复故障保护技术，就可以减少故障对系统的影响，减少影响系统的元件数量，并且缩短修理时间。PPTC器件是取代熔断器技术的实际可行的办法，它能够保护宝贵的电子系统，减少保用和维修服务的成本，并且提高用户的满意程度。
在工业控制器的许多应用中，用PPTC器件取代一次性使用的熔断器，可以帮助设计人员在关键性的接口电路上实现同样水平的过流保护；并且，当一个外部故障引起系统中出现大电流时，就用不着更换熔断器或者进行维修一了。
除了控制器，任何远程传感器、指示器，或者需要电源的制动器、模拟电路，或者通信总线接口，如果使用PPTC器件，都会给它们带来益处(见图3)。这些元件经常会因为接错线路、接错电源或者中线连接不牢固而造成损坏。
关键词： 氧传感器 工作过程 检测方法
电控发动机中，氧传感器的全称是排气管废气氧传感器。其作用是在发动机一些工况中通过检测排气管中废气氧含量多少和可燃混合气燃烧情况的好坏，获得混合气的浓度（即空燃比）信号，并将该信号转变为电压信号传输给发动机电子控制器，发动机电子控制器根据氧传感器传来的信号大小，发出新的控制指令，对喷油量（实质是喷油时间，因为喷油压力一定）进行调节进而实现混合气浓度的反馈控制（闭环控制），使混合气浓度控制在14、7这一最佳状态，使发动机得到最佳浓度的混合气，从而达到节约燃料和降低有害气体排放量和的目的。
1、汽车氧传感器的工作过程
汽车发动机燃油喷射系统采用的氧传感器分为氧化锆和氧化钛式两种类型。目前，汽车上常用的是氧化锆式氧传感器，按其工作方式不同又分为加热型和非加热型两种。其主要元件是氧化锆烧结的多孔性试管状陶瓷体，即锆管。锆管内外表面都镀覆一层多孔铂膜作为电极（同时起催化剂作用）装于排气管上。其内表面与大气相通，为外表面与排气管中的废气相接触。利用氧化锆在高温下内外两侧的气体含氧量有较大差异时，氧离子会从氧含量高的一侧向氧含量低的一侧扩散，从而使两侧电极间产生电动势（相当于一个小型电动机），检测废气中的氧含量，进而给发动机ECU提供一个空燃比的反馈信号。
当供给发动机的可燃混合气中汽油含量较高时（空燃比小于14、7或过量空气系数小于1），混合气燃烧后，由于氧分子大部分参与了燃烧，排气管中废气里的氧离子含量较少，而一氧化碳含量变多。在锆管外表面催化剂铂的催化作用下，剩余氧离子几乎全部都与一氧化碳发生氧化反应生成二氧化碳气体，使锆管外表面上氧离子浓度为0。由于锆管内表面与大气相通，氧离子浓度很大，因此锆管内、外表面之间的氧离子浓度差较大，氧离子从锆管内部向外部扩散，使铂膜（铂电极）之间电位差较高，约为0、9V。当供给发动机的可燃混合气中汽油含量较低时（空燃比大于14、7或过量空气系数大于1），混合气燃烧后，废气中氧离子含量较多，CO浓度较小，即使CO全部都与氧离子产生化学反应，锆管外表面上仍有多余的氧离子存在。因而锆管内、外表面之间氧离子浓度差较小，两铂之间电位差较小，约为0、1V。当供给发动机的可燃混合气中空燃比接近于理论空燃比14、7（过量空气系数接近1）时，废气中的氧离子和一氧化碳含量都很少。在催化剂铂的作用下，氧离子与一氧化碳的化学反应从缺氧状态急剧变化为富氧状态，使传感器输出电压从0、9V急剧变化到0、1V。
当发动机ECU收到小于0、45V信号电压后，将确认混合气过稀。发动机ECU将通过增大反馈修正系数（开始快升，然后慢升），使喷油持续时间增大，喷油器喷油量增加，由于喷油量增加，混合气很快变浓，当混合浓度大于理论空燃比时，氧传感器输出高电位信号（大于0、45V）。ECU收到这一信号后将确认混合气过浓，ECU将减小反馈修正系数（开始骤降。然后缓降），使喷油持续时间缩短，喷油量减小。如此反复循环，不断对空燃比进行反馈控制，最终使混合气的实际空燃比稳定在理论空燃比附近。当发动机需要浓混合气时，（如节气门全开；或怠速暖机），ECU停止空燃比反馈控制，即进入空燃比开环运行状态。
氧传感器只在发动机怠速工况和部分负荷工况下才参与工作，同时必须满足发动机温度高于60℃，传感器自身温度高于300℃这些条件。为了使氧传感器能迅速达到工作温度并投入工作，现在采用对锆管进行电加热的方法，该加热器由汽车电源供电（即加热型传感器，俗称四线型氧传感器）。
2、氧传感器的检测方法
氧传感器常见故障分为两类，一是加热线圈故障，二是信号电路故障。若信号断路，ECU中将设置故障码。但故障码一直高或低，ECU中不一定有故障码，例如：氧传感器出现故障，可能造成其信号电压一直偏低，即反馈给ECU混合气过稀，ECU立即增加喷油量，但信号电压仍偏低，ECU再增加喷油量，造成混合气过浓，甚至排气管排出大量黑烟，油耗增大。因此当发动机运行不良，怠速不稳，排气管排黑烟，油耗增大时，必须检测氧传感器信号。对于氧传感器的检修，可按以下步骤进行（以桑塔纳2000Gsi为例）。
2、1检测加热元件
常温下加热电阻值为1～5欧，温度上升阻值显著增大，可用万用表检测，若常温下阻值无穷大，说明加热元件断路，应更换氧传感器。若加热元件正常，则应检查电热元件的电源线路。该电压为整车电源电压，由油泵继电器供给，接通点火开关。加热元件两端之间电压应不低于11V。否则，可能是熔断器断路，或油泵继电器触电接触不良等。应分别予以修理。
2、2检测信号电压
将万用表接到两信号线端子上，接通点火开关，启动发动机，当水温正常后，怠速时，电压应为0、45～0、55V；将节气门踩到底（浓混合气）信号电压变为0、7～1V；拔下真空管（稀混合气）信号电压为0、1～0、3V，否则说明氧传感器失效。
2、3检测信号电压的变化频率
用一只发光二极管和一只300欧/0、25W的电阻串联后接在传感器两信号端子间（注意二极管的正极接在信号电压的正极）。发动机在怠速和部分负荷时，二极管应闪亮，其闪亮频率每分钟应不低于10次，如不闪或频率过低，说明加热元件失效，壳体上透气孔堵塞，或传感器失效，应更换。更换时，氧传感器安装前螺丝孔内应涂G5螺丝膏。其紧固力矩为50N﹒M。
3、氧传感器的常见损坏形式
氧传感器在使用中，常见的损坏形式除线路故障外，还有传感器传感元件受高温气体影响局部表面产生温度过高和传感元件受废气污染而损坏两种形式。前者常被称为老化，后者常被称为中毒。其中毒按污染成分的不同可分为：铅中毒、硅中毒、磷中毒三类。
老化主要是由于发动机在启动（特别是冷起动）和大负荷工况时，为保证发动机正常运行及快速预热，ECU提供的供油指令是浓混合气。废气中一定会出现多余的燃油分子，这些燃油分子会在排气管中二次燃烧，造成氧传感器局部表面温度过高，甚至保护层剥落。
中毒是由于燃油中的铅分子，硅密封胶、硅树脂材料中的硅分子，以及剂、防腐剂、清洗剂中的磷化物。在发动机工作时产生的微粒分子吸附在传感器上，与传感器中的铂电极发生化学反应，经常这样就会导致传感器不能正常使用。
以上这两种现象是不可避免的，因此，汽车规定每行驶80000公里左右，就应更换一次氧传感器。
【关键词】Multisim 仿真教学 中职 电类课程
【中图分类号】G712 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2014）35-0188-01
随着教育改革的不断深入，如何实现教育技术现代化、教学手段现代化已经成为中国教育改革所面临的一个重要课题。电子设计自动化（EDA）技术的发展，开创了利用虚拟元器件、仪器仪表，在计算机上进行设计和实验的新方法。Multisim 11仿真软件具有丰富的元器件库和强大的虚拟仪器仪表，将其应用于中职电类课程不仅可以提高实际电路设计的效率，还可以解决元件、设备不足带来的局限。本文对Multisim仿真教学在中职电类课程中的应用进行了探讨。
一 中职电类课程的教学现状
中职电类课程是实践性很强的专业课程，按照传统的教学方式就是到实验室用实物元器件进行硬件连线测试，大多数采用面板或各种现成的实验箱、实物搭接电路，用仪器、设备观察结果得出结论。由于该门课程的内容广、定律多，包括直流电路分析、交流电路分析、模拟电子技术、数字电子技术等，传统的方法不仅使教师和实验室的工作量增大，耗材成本增加，一些扩展型、设计型以及综合型实验还无法开展，新器件、新设备昂贵的价格，一般中职实验室无法承受。
二 EDA电路仿真软件Multisim 11的作用
随着电子设计自动化（EDA）技术的发展，开创了利用虚拟元器件、仪器仪表，在计算机上进行电子电路设计和实验的新方法，MultiSim以其易操作性、可扩展性、高仿真性、内容全面等优点受到了广大师生的青睐。MultiSim是利用软件提供的元器件、仪器仪表完成电路搭接和结果观察，把抽象深奥的理论知识直观形象地展现在中职生面前，并可将实验的过程用多媒体屏幕进行展示的一种仿真软件。目前最新版本为Multisim 11，借助该软件可以进行各种电路的仿真，完成各种电路实验。
三 Multisim仿真软件在中职电类课程中的优势
1、有利于激发中职生的学习兴趣
中职电类课程实践性强，学习难度相对较大，中职生易失去兴趣。兴趣是最好的老师，将MultiSim仿真软件引入课程教学，使教学形象化，从而引起中职生的学习兴趣。
2、有利于开阔中职生的视野
传统的实践教学需要仪器仪表的支持，有些仪器仪表价格非常昂贵，一般中职学校无力购买。仿真软件中提供了大量的虚拟仪表，它们与现实生活中的仪器仪表使用方法相似。通过仿真软件可使中职生开阔视野，认识、会用更多的仪器仪表。
3、有利于中职生更好地掌握相关知识
目前，中职电类课程中绝大多数实验，都可以轻松地在MultiSim中仿真。仿真基于一台PC机，实验没有真实实验的干扰信号，比真实的实验更能反映实验的本质，更加准确、形象，软件中元器件一应俱全、无限量，实验过程中没有元件的损耗，中职生能轻松地进行相关知识的学习。
4、有利于培养中职生的创造性
传统的实验教学，任课教师在课前把仪器设备准备好，中职生按照实验步骤进行，开展设计性实验需要重新安排仪器设备，而仿真实验可方便地进行，使中职生进行研究性和探索性实验成为可能。
四 Multisim仿真软件在电工电子教学中的应用实例
如讲放大电路的失真时，中职生对失真的波形及形成原因总是很难理解，如果不做实验，根本是没有任何直观认识的，即使做了实验，仍然会有一些人不甚明了。但是用EDA的仿真效果就很好，随意调节电阻Rb，可以很方便地将放大电路的状态调整到截止、放大和饱和的任意一个状态，通过仿真示波器可以形象地观察各种失真，更能让中职生通过调节放大倍数、电源、电阻RC等参数进一步了解静态工作点对电路失真的影响。在专业课教学中强调理实一体化，尝试推行项目教学法，应用EDA渗透到教学中，是一种极好的补充。
五 Multisim仿真软件应用在电工电子教学中应注意的问题
首先，要将仿真教学贯穿于课程教学始终，化繁为简，增强直观性，激发中职生学习兴趣。其次，要结合专业课程教改经验，在新的教改教学方法中渗透仿真教学，使仿真教学成为一种促进教改教学的手段。
将Multisim仿真软件运用到中职电类课程的课堂教学和实践教学中，可以把抽象的内容形象化，对中职电类课程的教学起到很好的辅助作用，为中职生进行综合性、创造性实验提供了一个广阔空间。随着信息技术的发展和教学改革的不断深入，MultiSim仿真软件必将得到进一步推广和深入，也一定能够在中职电类课程辅助教学和教改中发挥更大的作用。
参考文献
关键词：位置传感器；相序；无刷直流电机；反电动势
中图分类号：TM34 文献标识码：B 文章编号：1004373X(2008)1711703
Practical Method of Determining Phase-sequence of Brushless DC Motor
XU Jiaqun,ZONG Lizhi,DUAN Jianmin,ZHAO Ya
(College of Electronic Information and Control Engineering,Beijing University of Technology,Beijing,100022,China)
Abstract：The control system of Brushless DC Motor(BDCM) adopt electron exchange phase logic、It is dependent on the signal of position sensors、The method of determining phase-sequence of the BLDC motor is discussed、The operating principle and structures of BDCM are analyzed firstly、Then the control method is illustrated,and a practical method of determining phase-sequence of BDCM is introduced at the same time、Based on the theoretical analysis and the experimental result,it is shown that phase sequence of BDCM can be determined fast and effectively with the method、
Keywords：position sensor;phase-sequence;brushless DC motor;back-EMF
1 引 言
无刷直流电机采用电子换向装置代替了传统直流电机的机械换向装置，又具有与直流电机类似的机械特性,其磁钢置于转子上，通过不断地变换定子绕组通电方式产生旋转磁场驱动转子转动。由于转子采用了永磁体结构，无刷直流电机具有体积小、重量轻、结构简单的特点。随着电力电子技术的发展，无刷直流电机的应用越来越广泛。快速有效地确定位置传感器和绕组间的相序关系是实现无刷直流电机调速功能的关键。
文献［1］介绍了无刷直流电机相序故障自恢复的方法，此种方法相应增加了软件的复杂性。文献［2］介绍了一种非数字量输出的位置传感器相序测定方法，但需要对各相电压进行测量。文献［3］采用通电试验的方法测定无刷直流电机的相序关系，但将转子转动到某一固定状态对于极对数较多的无刷直流电机相对困难，给两相绕组通电的过程也需要注意绕组电流大小。
本文通过对三相无刷直流电机传感器位置、输出信号与绕组电动势间的关系进行分析，提出了一种测定其相序的有效方法。
2 无刷直流电机基本控制方法
无刷直流电机的转子磁钢呈瓦片形，磁极与定子绕组间气隙均匀，气隙磁场呈梯形分布
［4］ 。定子绕组感应电动势波形为梯形波。
无刷直流电机定子绕组通常采用三相星形接法，需要应用三相全桥控制电路，其驱动控制系统结构如图1所示。
图1 无刷直流电机驱动系统结构由V1~V6六只功率管构成的驱动全桥可以控制绕组的通电状态。按照功率管的通电方式，可以分为两两导通和三三导通两种控制方式。由于两两导通方式提供了更大的电磁转矩而被广泛采用［1］。在两两导通方式下，每一瞬间有两个功率管导通，每隔1/6周期即60°电角度换相一次，每只功率管持续导通120°电角度，对应每相绕组持续导通120°，在此期间相电流方向保持不变。为保证产生最大的电磁转矩，通常需要使绕组合成磁场与转子磁场保持垂直。由于采用换相控制方式，其定子绕组产生的是跳变的磁场，使得该磁场与转子磁场的位置保持在60°~120°相对垂直的范围区间。
功率管的换相信号需要从位置传感器的状态得出，换相时刻也就是霍尔传感器的信号状态改变的时刻。因此霍尔传感器和三相绕组对应关系的确定对于电机的正确运行非常重要。
3 相序测定的实用方法
3、1 位置传感器安装方式
位置传感器在无刷直流电机控制系统中起着非常重要的作用。它用于检测转子磁极的位置，为开关电路提供正确的换相信息。
无刷直流电机常用的位置传感器是霍尔传感器，霍尔元件数通常与绕组相数相等，转子磁钢作为霍尔元件的励磁磁场磁极［5］。
为了产生正确的换向信号，霍尔传感器安装位置有一定要求，通常有120°安装和60°安装两种方式，如图2所示。
图2 霍尔传感器安装位置示意图以霍尔传感器安装方式为120°为例，位置传感器输出波形、电机定子绕组通电电流和反电动势相位关系如图3所示。
以位置传感器的信号状态区分，将无刷直流电机的运行状态分割为6个状态。各功率管导通区间如图3所示。
关键词：交流电机电气控制 实训
中图分类号：TM921 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0231-02
1、概述
高职院校是以培养具有一定理论知识和较强实践能力，面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型、技术型和技能型专门人才为目的高等教育，为了培养高等技术应用型人才，就应使学生具备必要的理论知识和科学文化基础，熟练掌握主干技术，侧重实际应用，侧重相关知识的综合运用。为了培养高职院校机电一体化及电气自动化专业学生的动手操作能力，结合所学的课程，学校需要对每个学生进行职业技能上的学习及职业技能鉴定。由于在学习过程中难以见到各种错误接线方式及产生的现象、后果，因此，必须利用电气实训系统对学生进行实际操作训练。
2、制作简单的电气实训台
机电一体化及电气自动化专业的学生在电气实训时，需要根据电路进行接线、检查故障等实际操作，为了在实训工作台上能够完成三相异步电动机的点动和自锁控制、正反转控制、顺序控制、变极调速控制、两地控制、能耗制动、反接制动控制等常规实验，首先要配备相应的开关、低压断路器、交流接触器、继电器、时间继电器、速度继电器、按钮、熔断器、热过载继电器、三相感应电动机、三相双速电动机、二极管、电阻等电气元件，然后进行固定安装，并按照电气控制电路原理图进行安装接线，由于某些电气元件较重较大，学生难以做到轻拿轻放，加之需要考虑用电的安全等因素，因此需要将一些常用的电气元件先固定安装在实训台的面板上。如果学生实训时，每次都在电气元件上直接进行拆装，那么很容易损坏有关的电气元件，影响学生的实训，为了避免一些电气元件因频繁拆装而损坏，我们将电气元件固定在面板上，然后将所有的电气元件接线端子全部用导线连接到电气元件周围的接线端子上，这样就可提高电气实训台的可靠性，延长其使用寿命。学生实训时，只在接线端子排上接线，即使端子排损坏了，也容易更换，费用也低廉。
根据一般常规的电气实验项目制作，在实训台的上部分安装了电气元件和端子排、走线槽，在实训台下部的平台上安装了电机。
接线端子排靠近电气元件的一侧与电气元件相关电接点连接后固定不动，学生实训或技能鉴定考核时，只需要根据电气控制原理图，从接线端子排的另一侧连接相应的电气元件，即可完成进行相应的实验，例如，电机启动-保持-停止控制电路如图1所示，图中QF为小型断路器，KM2为交流接触器，FR1为热继电器，M1为三相交流电机，FU1，FU2为熔断器，SB1为停止按钮，SB2为启动按钮。加电后，按下启动按钮SB2，接触器KM2吸合，电机M1得电工作，同时KM2的常开触点闭合实现了工作状态自锁保持，直到按下SB1时，KM2才失电，电机停止。
3、电气实训台的功能扩展
在常规电气控制的基础上，加入智能控制，可构成智能化电气实训系统，如图2所示。这样，通过计算机根据不同的实验方案设置不同的故障及代码，由控制器实施，便于学生分析和排查故障训练，并且可以作为技能鉴定考核装置，同时还能够对接线的正确性进行快速的判断和通过计算机监视电气线路中有关的电压电流值。
其工作原理是：电源为控制器及相关电路提供直流电源，控制器是实训装置智能化控制的核心，主要器件是微控制器（也可用PLC），在程序的控制下运行。三相交流电输入通过接触器的触点连接到接线端子排的三相电源端子上，实训部组件单元中的所有部组件、元器件的电气端子均通过通断控制单元连接到接线端子排上，在接线端子排上的所有端子均有标识，与实训用的电气部组件、元器件的标识相对应，这样，学生在实训时接线只需在接线端子排上找到相应的端子用实训电路连线完成接线即可，避免了实训时直接在电气元件上频繁拆装，延长了实训装置的寿命。通断控制单元由驱动单元所控制的继电器、接触器及其电气触点组成，各触点的开合状态取决于所设置的故障部位代码，是由控制器输出并经驱动单元实施的，仅在设置故障用于学生分析和排查故障训练或作为技能鉴定考核时使用，当不需要人为设置故障时，串联在实训部组件单元与接线端子排对应线路间的各触点均为闭合状态。
在计算机中运行有与控制器配套的监控软件，通过计算机监控软件可以方便地改变实训方案及设置故障部位及代码，通过通信接口下载到控制器中，由控制器通过驱动单元控制有关的继电器或接触器。将学生分析故障的部位与设置的故障部位及代码对比，可确定学生在实训中分析判断故障的正确性。
采样单元中有电压互感器、电流互感器及相应的隔离、信号调理电路，作用有三点：一是用于采样通断控制单元中各触点的状态，便于与驱动单元形成闭环控制，以便确定通断控制单元自身是否存在故障；二是通过电压互感器、电流互感器采样有关的电压和电流，将相关的数据通过通信接口发送给计算机，以便在计算机上监测相关的电压电流数据；三是在学生按设定的实训方案接好线路后自动检测接线的正确性，判断接线正确后，才输出信号允许接触器吸合，当判断接线有错误时给出指示，并禁止接触器吸合，从而可避免一些严重的后果发生。
4、结语
本文所述的电气实训系统，只需在接线端子排上完成接线即可，避免了直接在电气元件上频繁拆装，延长了实训装置的寿命。经扩充后的智能化电气实训系统，可通过计算机设置故障及代码，便于学生分析和排查故障训练。该系统在2012年的学生电工电气技能鉴定考核中发挥了积极作用。
参考文献
[1]汪建，杨风开，曹江、一种新型单片机/ARM/DSP实验装置的研制[M]、江苏：电气电子教学学报，2012（2）：65-67
[2]李广第、单片机基础[M]、北京：北京航空航天大学出版社，2008、10