倒车雷达工作原理

2024-10-18

倒车雷达工作原理(共9篇)

倒车雷达工作原理 篇1

1)倒车雷达的工作原理: 2)倒车雷达的种类: 3)如何选购倒车雷达: 4)倒车雷达的准确度: 5)倒车雷达的灵敏度 6)关于雷达的安装问题? 7)雷达安装时要注意什么?

8)问:为什么我的倒车雷达安装后,会产生误报,或是不停地报警,如何处理?

资料更新中………………………………………………….1)倒车雷达的工作原理:

倒车雷达的主要作用是在倒车时,利用超声波原理,由装置于车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后,反射此声波回到探头,探头把数

据交给雷达主机,让主机计算车体与障碍物之间的实际距离,通过显示器,声音等方式告诉驾驶者,使停车和倒车更容易、更安全。

倒车雷达系统的组成:1.主机2.显示器3.探头2~8个

四探头的倒车雷达:电源接倒车灯的正和负,当你一挂倒档,雷达通电开始工作.6到8探倒车雷达:探头为车前2到4探, 车后为4探, 车后探头电源接倒车灯的正和负,当你一挂倒档,雷达通电开始工作.车前探头电源是接刹车灯,车前进时,踩刹车,车前探头开始工作,2)倒车雷达的种类:

现在市面上的倒车雷达产品可按探头数目来分类,有2、3、4、6、8等多种探头数的产品可选。一般探头数目越多,盲区就越少,用户选购最 多的是2—4个探头的产品,它们直接安装在汽车后面的保险杆上。6—8个探头的倒车雷达,可以把探头按照前2/4,后4的方式安装,这样倒车

雷达除了能够探测到车后的位置,还能探测到车身前面左、右两边的位置。

按照提示方式,倒车雷达可分为VFD显示,液晶显示屏提示、语音提示,声音等方式

3)如何选购倒车雷达:

目前汽车市场上倒车雷达种类繁多,价格也是高低不等,淘友你,应该如何选择倒车雷达产品呢?其实如何我们在这里说很多的技术参数,相信

对大多淘友来说,是没用,因为网购,又看不到实物,多说也没用.我们从事倒车雷达已多年,以下按我个经验为淘友你说说,如有不认同,请与我们 交流,谢谢.首先不得不说一下雷达精确度,这是最多淘友关心的问题:

准确度是受到很多因素影响的,车后的障碍物不同,得到的数据会不同,如车后的障碍物是:活动的人体,高速运动的汽车,小圆柱等等,他

们得到的数据就会不同,因为不同物体,反射回来的超声波或多或少,所以主机计算出来的数据也有所不同,:“二狼神”倒车雷达如果对着一面墙 体,慢速测试,可以得到很高的准确度.不得不再说一下灵敏度: 这点很多人会有一个误区,雷达不是灵敏度越高越好,当然,也不是说低就是好,是取一个适中的度数,这个灵敏度是厂家通过测试而调节好 的,有的厂家不管产品,只看到车友的爱好,把灵敏度调到最高,这样会使雷达出现很多误报的情况,如:雨天因雨水粘在探头表面,产生误报,或是 因为风大,吹着探头,也产生误报等等.再次不得不说一下雷达探测技术:

多说没用,雷达测距离,是一个很成熟的技术,其实每个厂家,撑握的技术都一样,不会有很明显的差别,只是看厂家是否注重自己的品牌,关注自

己产品质量.,山寨产品,就不好说啦,如何选择的是品牌的,i不管是“二狼神”还是任何一款品牌产品,都应该不会有问题.4)倒车雷达的准确度:

准确度是受到很多因素影响的,车后的障碍物不同,得到的数据会不同,如车后的障碍物是:活动的人体,高速运动的汽车,小圆柱等等,他

们得到的数据就会不同,因为不同物体,反射回来的超声波或多或少,所以主机计算出来的数据也有所不同,:“二狼神”倒车雷达如果对着一面墙 体,慢速测试,可以得到很高的准确度.5)倒车雷达的灵敏度

这点很多人会有一个误区,雷达不是灵敏度越高越好,当然,也不是说低就是好,是取一个适中的度数,这个灵敏度是厂家通过测试而调节好 的,有的厂家不管产品,只看到车友的爱好,把灵敏度调到最高,这样会使雷达出现很多误报的情况,如:雨天因雨水粘在探头表面,产生误报,或是 因为风大,吹着探头,也产生误报等等.6)关于雷达的安装问题?

有很多淘友会问到,在网上购买了产品,自己不会安装,如何办,如果自己不懂,可以找汽车美容,汽车维修店安装,还有淘友担心他们不给安装如

何办,这可有点过于担心啦,你出钱,他们出工时,怎么会不给安装呢,他们可是有钱赚的,一个雷达安装工时在1个小时内.一个小时赚几十元,就 现在这市道,已相当不错啦,但也不排除有的安装店素质不好,他们店里有同类产品,他们想你在他哪里购买并安装,多赚点.也会对你在本店购买 的产品加于贬低,在深圳,我们为很多汽车美容,汽车维修店都有提供产品,他们的产品标价就会比我们在淘宝上销售的价格贵上一倍,其实他们 的处境和心理,我们细想一下,都可以明白和理解的.我们在本地,也提供安装,欢迎本地淘友上门安装.看好产品,联系我们,倒车雷达的安装费用 ,一般是在60元到80元间 7)雷达安装时要注意什么?

倒车雷达安装时,应该注意探头安装的高度,一般需求到距离地面50CM左右,在每个探头后,有一个UP小箭头标致,箭头一般是向上,但不同车型,有的保险杠弯度不一样,有时需要调节一下的.安装时,挺别要注意,别让探头探测到地面,产生误报的.很多淘友在安装时,特别是自己安装时会 出现这问题,8)问:为什么我的倒车雷达安装后,会产生误报,或是不停地报警,如何处理? 如果出现这种情况,会有好几个因素影响到 ,第一:雷达其中一个探头角度没有安装好,工作时,探测到地面,产生误报.第二:雷达主机,安装在一个磁性很强的区域内,如果汽车音响喇叭旁边等

第三:雷达探头是一个振动的原件,因为开孔刚好,把探头压得太紧而让他工作异常.(有经验的技工会把开孔边轻微修整一下)

第四:探头表面有脏物,或探头表面缝隙处有细小东西

第五:探头或接头有问题(当误报警时,显示器上显示数据不为00时,而是带有数字变化,如:0.4 0.6 0.8………….此原因排除,查看第一, 二,三,四原因)

第六:主机有问题(当误报警时,显示器上显示数据不为00时,而是带有数字变化,如:0.4 0.6 0.8 …………..此原因排除,查看第一, 二,三,四原因)

解决办法:

当误报警时,显示器上显示数据不为00时,而是带有数字变化,如:0.4 0.6 0.8…………..等变化时,可以确定不属于第五,第六问题,这时

查看第一,二,三,四原因,要找到问题所以,我们先找到是哪个探头在误报,通过显示器,我们很容易查看和排除出哪个探头,找出误报探头,我们 分别进行第一,二,三,四原因排除,第一:原因:排除方法:对探头角度调整,探头后有一个UP,小箭头标致,一般向上,有的车型保险杠特别,需要调节一下 第二原因:把主机移开测试

第三原因:轻微修整一下开孔,但别把孔开弄大了哦,只是修整一下边 第四原因:清除脏物

较笨,但最为简单,实用的排除方法:

排除第五,第六原因后,我们把接在主机的所以探头拔掉后,在通电的情况下,分别再单独把探头接回主机,每次测试时,主机上保证只接一个探头 ,一个一个探头进行测试,找出误报探头,进行第一,第二,第三,第四原因排除, 如果条件充许,单独手拿着探头,对空旷的地方探测, 原因总结:如果出现误报,首先我们观看显示器,如果显示器上的数字为:00 不变化时,第五,第六原因占多, 当显示器上显示不为:00 而是有数字变化,一定不会是第五,第六原因, 而是第一,第二,第三,第四其它原因之一.

倒车雷达工作原理 篇2

一、发射系统的基本组成及概述

本发射机采用全相参体制, 固态射频功率放大器推动高增益速调管构成放大式发射机。采用回扫充电电源作高压电源, 可控硅作调制开关, 组成回扫充电调制器, 经高变比脉冲变压器形成高压调制脉冲加于脉冲速调管阴极, 由功放放大后的微波信号推动速调管工作, 放大后的脉冲信号经馈线、天线辐射到空间。高功率电源直接用50Hz、380V电源整流, 滤波与回扫充电一起, 稳定性高, 可实现变脉宽, 变T工作, 高压电源纹波小。

二、回扫电源

回扫充电是一种先进的充电技术, 回扫充电电路是开关电源用于脉冲调制器的一种特殊型式.与传统的充电技术相比, 它省去了笨重的高压变压器;具有很高的充电精度, 可以方便地调节充电电压的幅度, 使调制器具有很强的适应正/负失配的能力及快速的故障保护功能。

回扫电源由高功率电源分机、充电控制分机、回扫变压器和RC吸收网络组成。

三、回扫充电电路基本工作原理

当定时脉冲触发赋能控制器, 使赋能控制器输出赋能脉冲, 经脉冲变压器隔离后加到开关管V1、V2的基极 (V1、V2为刚性开关, 简称IGBT, 如三极管) , 并使其导通。直流电压UDC经V1、V2加到充电变压器初级绕组两端, 绕组直流i1呈线性上升, 电流互感器将i1的取样波形送入比较器, 当i1上升到所需额定值i1max时, 比较器发出赋能结束指令, 赋能控制脉冲结束, 开关管V1、V2关断, 充电变压器中储存能量

从定时器发出赋能指令开始到比较器发出赋能结束指令止, 储存在充电变压器中的能量不断增加, 这段时间称赋能时间, 赋能结束后充电开关管V1、V2关断, 加到开关管充电变压器初级电流i1突降为零。由于铁芯内磁场不允许突变, 变压器次级电流i2由零跃升为i2max, i2max=i1max/n, n是充电变压器次级对初级的升压比。在t2时段内, 充电变压器次级电感与调制器中的人工线PFN的电容C构成串联谐振回路, 在t2终点, i2下降为零, 而人工线上的充电电压升至Ucmax, 完成了一个充电周期。事实上, 由于存在漏感, 在t2时段开始时, 电流i1的下降有个过程, 在这段时间里, 漏感中的储能通过回授二极管D1、D2 (为软性开关, 简称SCR, 如闸流管) 返回510V直流电源, 调制器中的充电二极管D3阻止人工线通过变压器次级绕组放电。在t1时间, 电流i1将能量以磁能形式储入充电变压器, 因此称为赋能电流;而流过回授二极管, 将能量返回直流电源的直流称为回授电流或反馈电流。

为确保人工线充电电压的精度, 必须精确控制储入变压器中的磁能的数值, 即必须控制i1max的大小, 也就是必须精确控制充电开关管开启与关闭的时间间隔, 而充电开关管的通断则由赋能控制脉冲控制, 赋能脉冲来自充电控制板。通过赋能电流与赋能脉冲宽度间的闭环, 可最终确保人工线充电电压的精确度。

四、回扫充电电路保护及检测设置

(1) 该电路在输入380V, 50Hz电压时, 设置了缓启动方式, 用以防止短路冲击及启动时的反馈过流。 (2) 在C1之后, IGBT之前设置了一个霍尔元件, 可用于反馈电流检测。 (3) 在两个IGBT处设置了RC吸收网络, 防止开关两头的电流突变及充电变压器处出现过大的反馈电流, 导致IGBT击穿。 (4) 在C1及L1之间有6只SCR, 由于人工线会不断的储存能量, 导致电压不断升高, 当反馈电流过高时, 会击穿SCR, 因此在人工线处设置了RC吸收网络, 防止反馈过流。 (5) 在人工线和脉冲变压器初级之间设置了反峰电流检测, 主要用于检测反峰电流。

五、常见故障分析

(1) 假设脉冲变压器初级等效电阻为RL, 人工线阻抗为ρ, 当RL<ρ时为负失配, RL>ρ时为正失配。正负失配主要用于判断速调管性能是否良好, 反峰电流就可以用于衡量正负失配。负失配时能量传输无法完全通过人工线, 能量会在人工线不断聚集, 因此会采用RC吸收网络用以保护电路。当速调管使用时间过长或发射能力下降时, 电子发射能力减弱, 电流变小, 阻抗增大, 会从负失配变为正失配, 此时人工线聚集能量增大, 反峰电流增大;当速调管失效时, 速调管功率明显减弱, 反峰电流会明显增大。 (2) SCR脉冲一般为3~5μs, 当SCR被击穿时, 可测量脉冲用以判断, 但是必须将散热器与可控硅压紧, 不然无法测量其脉冲。C1与L1之间有6只SCR, 每只SCR电阻正常位120KΩ, 如果测量发现电阻为0, 则可证明SCR被击穿。 (3) IGBT可用三用表测量, 当其阻值过低时, 代表被击穿。其正常阻值可在运行正常时测量, 并记录。IGBT故障时还可以测量其触发脉冲。在开假高压时, 可以测量IGBT触发脉冲, 下面介绍如何开假高压。取掉整流分机输入的380V电压插头, 此时无缓启动信号, 无法开高压, 将充电控制分机的开关工作时放在“工作”按钮, 检查时放在“检查”按钮, 用以模拟缓启动信号, 此时开高压, IGBT处无510V电压, 即为假高压。开假高压后, 充电控制分机的充电控制板开始送出赋能脉冲到IGBT的驱动板上, 此时可用示波器检查IGBT的触发脉冲是否正常, 因为无高压, 因此可以保证示波器不会被烧坏。注意, 两个IGBT带有虚流二极管, 两个IGBT并不相同, 不可呼唤。 (4) 以下几种情况, 监测系统会报IGBT过流故障: (1) D3被击穿; (2) 充电变压器次级短路 (可能会报赋能过流) ; (3) 充电变压器次级RC吸收网络电容被击穿; (4) C1与L1之间6只SCR被击穿; (5) 人工线被击穿。

因为此雷达为双偏振雷达, 因此人工线有两个脉宽, 分别为1μs和2μs。当判断人工线是否故障时, 假设此时所用脉宽为1μs, 监测系统报IGBT过流故障, 转换脉宽, 变为2μs, 如果正常则判断人工线故障, 被击穿, 否则, 人工线正常。

总结:随着民航事业的飞速发展, 气象多普勒雷达在民航气象保障设备系统中扮演着越来越重要的位置, 本文只是以714CDP双偏振全相参多普勒天气雷达为例, 简述了发射系统回扫电源的充电工作原理, 以及对该电路常见故障做了简单介绍, 有许多不尽及不妥之处, 希望能对天气雷达维护人员有些许帮助, 提高航空飞行安全的保障能力。

参考文献

倒车雷达工作原理 篇3

雷达的英文名称“Radar”是无线电探测和测距的英文首字母缩写。布鲁克波士称最简单的雷达由发射机和接收器构成,发射机天线朝着一个特定的方向发射无线电信号,接收器负责探测信号行进途中遇到的物体反射的“回声”。发射机的电子电路以一个特定的频率振荡,频率通常高于电台或者电视广播的频率。这种信号借助天线以短电磁能脉冲的形式发送,被称之为“脉冲”,天线产生一个窄射束,就像火炬一样。布鲁克说:“基于天线的朝向,雷达能够确定一个物体——通常被称之为‘目标——的方向。”与目标之间的距离根据发射脉冲和接收回波之间的时间确定。因为雷达信号一直以光速移动,因此能够准确测算出距离。

空中交通管制雷达的射束形状为扇形,水平方向较窄,垂直方向较宽,以对应高空飞行的飞机。这种射束每隔2秒或者3秒扫描一圈,回波显示在圆形显示屏上,被称之为“平面位置指示器”。空中交通管制员或者电脑能够追踪到回波或者说根据屏幕上的光点确定飞机的飞行方向。这种雷达被称之为“初级雷达”。布鲁克指出:“初级雷达很少单独使用,因为空中的飞机实在是太多了。现在,我们还会使用次级雷达。次级雷达的编码脉冲序列发送给飞机,飞机上的异频雷达收发机产生一个编码回应信号,信号中含有与飞机有关的大量信息。这些信息用于进行敌我识别。”

空中交通管制员主要使用次级雷达追踪商业飞机的方位,只有在没有安装异频雷达收发机,收发机关闭或者破损情况下才会使用真正的雷达。布鲁克表示:“几十年前,一名年轻男子驾驶一辆轻型飞机在美国空中飞行,由于空中交通管制员没有关闭初级雷达或者认为只是一群鸟,他们并没有发现这架飞机。”

如果飞机上的异频雷达收发机被人切断,便很难判断空中交通控制中心的初级雷达屏幕上的光点究竟哪一个才是目标飞机。布鲁克说:“这可能就是为什么370航班的异频雷达收发机在管制责任从一个空中交通管制中心移交给另一个中心时关闭。”

布鲁克表示:“绝大多数人可能听过‘不在雷达范围内这句话。这种现象由雷达射束与地面的交互作用所致,导致雷达射束处在地平线上方。如果飞机的飞行高度足够低,射束很难照射到飞机,雷达的探测范围受限。”

此外,雷达还受到距离的限制。雷达进行远距离探测时面临的主要问题是发射和接收信号耗费的电量取决于与飞机之间的距离,距离较远时可达到正常情况下的四次方。布鲁克说:“如果希望将雷达对飞机的探测范围提高一倍,发射和接收信号耗费的电量必须增加16倍。”

通常情况下,用于追踪100公里以上范围内的飞机的雷达耗电量达到数兆瓦特。不过,发射的脉冲较短,通常在1微秒左右,每秒只能发射几百次,平均功率很低。在进行远距离探测时,雷达发射脉冲所能达到的峰值功率达到令人难以接受的程度。这一问题促使科学家进行一系列革新,例如研制相控天线阵。相控天线阵由大量较小的发射机和接收器构成,部署在一个平面上,协同工作并对脉冲进行压缩,允许在产生距离更远功率更大的编码脉冲的同时仍保持较大的探测范围和精确性。

远程雷达发射的信号在大气中穿行时不断减弱,即便在天气晴朗时也是如此,遇到雨天时更严重。信号的波长越大,在大气中穿行时减弱的程度越小,因此,远程雷达都在低频时工作。

布鲁克表示电磁波会从导电物体上反弹,因此使用木料和帆布制造的老式飞机并不会产生很大的雷达回波。使用碳纤维合成材料制造的现代飞机也是这种情况。铝皮飞机是最容易被雷达探测的目标之一。布鲁克说:“飞机的外形也是一个重要因素,使用平板材料制造的金属飞机尖角和边缘通常产生强烈的回波。如果你希望制造一架隐形飞机,你需要采用平板或者小面排列的方式,让接收器接收不到雷达信号。F-117隐形攻击机就是这种隐形技术的典范。”

飞机外形的另一种选择是放弃直角,让机翼与机身融合在一起,消除外部明显特征。布鲁克表示,飞机的外皮使用可吸收雷达信号的材料也是将回波降至最小的一种方式。他说:“B-2隐形轰炸机非常先进,采用了绝大多数隐形技术,所形成的回波只相当于一只大黄蜂。”

倒车雷达工作原理 篇4

Xx(鲁东大学 物理学院 09级物理一班 2xxxxxxxxxxxx)

摘要:本文应用惠更斯菲涅耳原理以及平面衍射光栅原理简要的分析了相控阵雷达天线的工作原理,并简要说明了实际相控阵雷达的工作原理及其优点。最后举例说明了相控阵雷达天线的应用。

关键词:相控阵;相位差;天线;

PHased array radar antenna working principle and its applicatio

LuHan

(Lu dong university Physics institute 09 level physics class20092312579)Abstract: this paper applied the huygensI型SAR天线为集中馈电的相控阵(下图)。它工作于C频段,峰值功率为5000W的波导窄片缝隙相控阵天线孔径面积为15m×1.5m, 质量300kg。方位方向上32个数字式铁氧体移相器可灵活地改变天线的波束指向和形状,使RadarsatП的天线阵面采用了T/R组件是一部接受和发射双通道,幅度和相位皆能数字控制的多极化、超分辨成像的固态游园【2】 相控阵微带天线。

Radarsat-I 的天线阵面

五、结束语

相控阵雷达是当今最先进的军事技术之一,在某种程度上来说它影响了当今新军事技术革命的发展方向。虽然存在一些不足之处,但我们有理由坚信:随着科学技术的进步,建立在物理基石上的相控阵雷达将会得到不断的完善。在未来,不论是军事斗争上还是民用事业上,相控阵雷达必定会发挥它不可替代的巨大作用。参考文献:

【1】相控阵雷达技术 张光义、赵玉洁 编著

【2】相控阵雷达天线 束咸荣、何炳发、高铁 著

检测曲线 雷达原理大作业 篇5

姓 名: 杨宁 学 号:14020181051

专 业: 电子信息工程 学 院: 电子工程学院

swerlingI

一、基本原理:

(1)第一类称SwerlingⅠ型, 慢起伏, 瑞利分布。

接收到的目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关), 但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。假设不计天线波束形状对回波振幅的影响, 截面积σ的概率密度函数服从以下分布:

1p()e式中,σ为目标起伏全过程的平均值。式(5.4.14)表示截面积σ按指数函数分布, 目标截面积与回波功率成比例, 而回波振幅A的分布则为瑞利分布。由于A2=σ, 即得到

Ap(A)2A0A222A01(2)第二类称SwerlingⅡ型, 快起伏, 瑞利分布。

目标截面积的概率分布为快起伏, 假定脉冲与脉冲间的起伏是统计独立的。

(3)第三类称SwerlingⅢ型, 慢起伏, 截面积的概率密度函数为

p()2exp24这类截面积起伏所对应的回波振幅A满足以下概率密度函数(A2=σ):

且有σ=4A20/3。

(4)第四类称SwerlingⅣ型, 快起伏。

3A29A3p(A)exp22A042A0第一、二类情况截面积的概率分布, 适用于复杂目标是由大量近似相等单元散射体组成的情况, 虽然理论上要求独立散射体的数量很大, 实际上只需四五个即可。许多复杂目标的截面积如飞机, 就属于这一类型。

第三、四类情况截面积的概率分布, 适用于目标具有一个较大反射体和许多小反射体合成, 或者一个大的反射体在方位上有小变化的情况。用上述四类起伏模型时, 代入雷达方程中的雷达截面积是其平均值σ。

本次主要对swerling I型目标的检测概率曲线进行仿真。

二、仿真设计:

Swerling I 型目标的特点是目标回波在任意一次扫描期间都是恒定的(完全相关),但是从一次扫描到下一次扫描是独立的(不相关的)。下面在虚警概率为1e-8的情况下仿真其检测曲线,结果如下图所示:

三、源程序:

主函数部分:

clear all SNRdB=-10:0.5:20;SNR=10.^(SNRdB/10);N=10;i=1;Pd1(i,:)=Pd_swerling1(N);

这个函数用来得出Pd的表达式。

function Pd=Pd_swerling1(N)SNRdB=-10:0.5:20;SNR=10.^(SNRdB/10);%信噪比 n=length(SNR);Pf=1e-8;

T=threshold(Pf,N);%调用threshold(Pf,N)计算门限

Pd=(1+1./(N*SNR)).^(N-1).*exp(-T./(1+N*SNR));这个函数用于迭代得出门限。

function T=threshold(Pf,N)

Nf = N * log(2)/ Pf;

sqrtPf = sqrt(-log10(Pf));sqrtN = sqrt(N);

T0=N-sqrtN+2.3*sqrtPf*(sqrtPf+sqrtN-1.0);%递归初值 T=T0;delta=10000;eps=1e-8;

while(abs(delta)>= T0)igf = gammainc(T0,N);num=0.5^(N/Nf)-igf;temp=1;

for i=1:N-1;%由于N取大值时计算易发散,所以将阶乘(N-1)!分解计算

temp1=T0/i/exp(1);temp=temp*temp1;end deno = exp(-T0+N-1)*temp;

倒车雷达工作原理 篇6

针对“航空雷达和通信原理”课程特色,面向学员的任职岗位,从教学目标、内容、方法三个方面对本课程的教学进行设计。实践证明,正确的教学思路是强化教学效果的重要支撑,为今后的课程教学提供参考。

新装备的技术含量的提高和所用理论的丰富,对维护人员的素质提出了更高要求,这就要求专业课程培训的学员既要有丰富的理论知识,又要有较强的动手能力,更应具备一定的信息应用能力。目前学员在校学习的理论课时减少,实践课时增多,特别是专业课的学习,要求在较短的时间内完成较之以前更多的理论及维护知识,这势必要求课堂上理论课信息量要大,效果要好,同时要教给学员信息获取、筛选的方法。在此情况下,保证课程教学质量一个重要的措施就是教员要对课程教学进行精心的设计,保证教学目标的实现。如何搞好课程教学设计?不同课程、不同对象、不同教员有不同的方法。结合“航空雷达和通信原理”课程的教学,我试谈谈如何搞好教学设计。

一、明确教学目标

教学目标是学员通过课程学习,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面应达到的预期效果。由于“航空雷达和通信原理”是一门关于航空雷达和通信系统的基本原理、基本方法及其工作过程的课程,是大学专科士官相关专业的一门任职岗位课程,因此教学目标就是了解航空雷达和通信的基本概念、雷达和通信系统的基本组成;理解雷达和通信系统的基本工作原理;熟练掌握雷达对目标的距离、方位和速度的测量原理、实现方法及各分系统的工作特性;熟练掌握各种模拟调制和数字调制方式的原理、实现方法及特点;初步掌握航空雷达和通信装备在现代战争中的作战使用方法;初步涉入雷达对抗和通信对抗作战基本知识;牢固树立信息化战争观念,为后续课程的学习及进入部队后能胜任本职工作奠定坚实的基础。

二、重组教学内容,突出主线

在教学过程中,如果要求学员在有限的时间内不分轻重地接受大量的理论知识,那么只能是囫囵吞枣。所以在教学内容的设计上,必须突出重点,让学员获取最有价值的信息,遵循层层推进、逐步深入的.原则,将教学内容设计为“两大模块、两条主线”。

课程内容采用模块化设计,划分为航空雷达模块和航空通信模块。其中以雷达概述、雷达的组成和雷达对目标参数的测量构成航空雷达模块,以通信概述、军事通信及信道技术、模拟调制系统、数字调制系统和模拟信号的数字传输构成航空通信模块。

航空雷达模块以“雷达的基本功能—基本组成—基本工作过程—对具体参数的测量”为主线,航空通信模块以“通信系统的基本功能—基本组成—基本工作过程—调制与解调”为主线。两条主线由浅入深,侧重学员对雷达参数测量及通信系统调制与解调内容的理解和掌握。同时精心收集航空雷达和通信系统在现代战争中的作战使用案例,力求把基本理论与装备紧密结合起来,丰富主线内容,深化学员对航空雷达与通信装备作战使用能力的理解与掌握。

三、合理使用教学方法及手段

本课程的基本教学方法是理论讲授和专题研究相结合,充分利用现有的教学装备和专业网站开展教学,具体思路如下:

(一)在教学方法上,以研讨式教学为主,多种教学方法并用

课程教学应广泛开展研讨式教学,强调教学、学学互动,将案例教学、讨论教学、问题教学、启发教学等优秀教学方法应用于教学过程之中,将雷达与通信的最新技术研究成果、学术前沿理论穿插于教学内容之中。通过教学互动,激发学员分析和思考问题,将创新思维及信息化作战观念的培养贯穿于教学活动之中。

(二)面向学员任职岗位开展专题研究

专题研究以岗位任职需求为导向,以专题为形式,以解决问题为目标,以教员为主导,以学员为主体,在教学过程中通过专题研究活动,帮助学员转变观念、获取知识、深化理解、掌握科学研究技能的现代教学方法。

本课程将引导学员针对航空雷达和通信装备使用及如何增强装备的抗干扰能力等方面的内容开展专题研究活动,既培养了学员的科学研究能力,又为提高学员电子对抗装备作战使用能力奠定了基础。其实施的过程包括确定研究题目、撰写研究报告、汇报交流讨论等基本环节。

(三)使用多种教学手段,加深对抽象内容的理解

由于本课程是一门理论讲授课程,教学内容抽象且不易理解。为了加深学员对抽象内容的理解,在教学中应充分利用现有的教学装备和信息资源,通过综合运用计算机多媒体、软件模拟仿真、网络教学等现代化教学手段,根据每次课的教学需要,有针对性地合理选用具体的教学手段,有利于开展研讨式教学,激发学员学习兴趣,增加教学信息量,增强教学效果。例如:利用虚拟电子对抗作战实验仿真等手段,开展对雷达的工作过程及结果显示、通信过程及调制与解调的实现等部分内容的观摩实验教学,以加深学员对这些抽象内容的理解。

(四)充分发掘信息资源,着重信息技术的利用

倒车雷达工作原理 篇7

关键词:自动增益控制,近距离灵敏度控制,接收机,雷达高度表

0 引言

无线电高度表是主要的机载电子设备,其功能是测量飞机到地(海)面的真实高度,主要分为2种类型:脉冲式雷达高度表和连续波式无线电高度表。由于脉冲式雷达高度表具有工作稳定、可靠、测量精度高、距离范围大等特点,目前已成为军、民航空界的主流产品。文章结合雷达高度表的使用与维护,重点对其增益控制电路进行研究,使相关技术人员对雷达高度表有更深入的了解,做好飞行保障工作,确保飞机安全。

1 自动增益控制基本原理

广义上讲,人们把具有信息发送和接收功能的系统统称为通信系统。之所以这样界定,是因为通信系统有很多共性规律为其他电子设备通用,如调制解调、变频、中频放大、直接数字式频率合成器(DDS)等原理,以及自动增益控制(AGC)、自动频率控制(AFC)等辅助电路。雷达高度表具有收发特性,因此也是比较典型的通信系统,只是工作频率略高一些。

1.1 AGC作用

在无线电通信中,接收机所接收到的信号强度因电台发射的功率大小、距离远近、信道衰减和接收机环境变化等因素,会产生较大的波动。如果接收机的增益不变,输入信号在很大范围内变化时,输出信号的幅度也将发生同样比例的变化,在强信号时有可能使接收机过载而导致阻塞,在弱信号时又可能造成信号丢失。

为解决上述问题,在实际应用中,通常采用AGC来提高接收机的性能,其主要作用是:使接收机增益自动适应输入信号强度的变化,当输入信号幅度在很大范围内变化时,保持接收机的输出基本稳定。也就是说,当输入信号很强时,AGC使接收机的增益减小,而当信号很弱时,又使接收机增益增大,即接收机接收不同强度信号时,输出端都能得到近似相等的电压或功率。AGC电路在现代接收机中几乎是不可缺少的辅助电路。

1.2 AGC特性

AGC特性是指接收机根据信号强弱自动控制自身增益的能力,通常要求接收机在输入信号电压变化80~100dB时,输出电压的变化不超过5~15dB。例如,某型短波单边带电台的AGC特性表述为:输入射频信号从10μV变化到5×105μV时,输出音频信号的变化不超过[1]10dB。

1.3 AGC原理

AGC电路的基本组成如图1所示。其中,可控增益放大器用于放大输入信号Vi,其增益是可变的,检波器、直流放大器和比较器构成反馈控制网络。可控增益放大器输出的交变信号经检波器变换成直流信号,通过直流放大器放大后,在比较器中与参考电平VR相比较,并产生直流电压Vc。可见,AGC电路构成一个闭合环路。若输入电压Vi的幅度增加而使输出电压Vo幅度增加时,通过反馈控制网络即产生一控制电压VR,使Av减小;当Vi幅度减小使幅度Vo减小时,反馈控制网络即产生控制信号VR使Av增加。这样,通过环路的反馈控制,当输入信号Vi幅度增大或减小时,输出信号幅度保持恒定或仅在很小的范围内变化[2]。

2 AGC在雷达高度表测高中的作用

雷达高度表一般工作在0~1 500m高度范围,测量飞机与地(海)面的真实高度,其工作机理是根据数学模型h=CT/2实现测高,公式中h为飞机真实高度,C为电磁波速度(即光速),T为电磁波往返时间。实际工作中,测量飞机高度是通过测量时间T,并按比例转化成与之相对应的电压VK,再通过高度表指示器将VK转换成当时的飞机高度h,如图2所示。

在高度表测量飞机真实高度过程中,存在2个问题:(1)高度表发射功率一定,但飞机距地(海)面的高低不同,返回信号强弱是不等的,如果不加以控制,可能出现在强信号时使接收机过载而导致阻塞,在弱信号时又造成信号丢失;(2)现代机载雷达高度表一般采用微带型天线,其波束宽度H面和E面均≥40°,即天线辐射的电磁波范围较大,有可能导致飞机起落架和外挂物产生回波信号,导致高度表无法正常测高[3]。

针对上述问题,在雷达高度表电路中一般设置了AGC电路和近距离灵敏度控制(SRC)电路,电路在高度表中的设置如图3所示,图中虚框部分不属于接收机电路。

从图中可以看出,AGC、SRC信号取样均来自距离计算器,经处理后,都输出到接收机中频放大器,控制其增益大小变化[2]。

3 应用分析

在某型雷达高度表中设有2种增益控制电路:(1)AGC电路,用来控制接收机对回波信号的放大量;(2)SRC电路,用来控制高度表接收近距回波时的灵敏度。2种增益控制电路都是通过控制接收机中频放大器的偏流,实现对接收电路增益的控制。

3.1 AGC电路

在高度表正常工作时AGC电路将根据接收回波信号幅度和噪声的大小,输出相应的控制电压,用以控制中放的增益量,电路如图4所示。

其控制方式有2种:(1)噪声AGC。噪声AGC信号取样来自于接收通道视频(回波)放大器的输出端,并经A点输入,2R10、2C7起隔直作用,2BG9、2C14为峰值检波,输出电压通过2R25加到2JCl的反相输入端(同相端接地),此电压包括探测脉冲间歇期噪声和回波脉冲的平均值,通过2JCl放大后,输出负电压到C端,去控制接收机中放的增益。这种AGC是通过检测电路接收的噪声电平,来控制中放增益,以保证接收通道处于稳定接收状态,与一般接收机的AGC作用相似。(2)脉冲AGC(KAGC),他是高度表在跟踪状态下起作用的。为了解算的精确性,跟踪状态不能让回波脉冲的幅度有波动,所以在噪声AGC基础上,专门对回波脉冲幅度采取控制,也就是对接收机中放的增益作进一步控制。图4中,由2BG3、2BG25等组成KAGC门电路,主要作用是判断由跟踪脉冲产生器中来的KAGC脉冲(由B点接入)和回波脉冲是否按要求重合,并根据重合情况控制AGC电路和跟踪/搜索逻辑电路的工作状态,从而控制整个高度表的工作状态。

静态时2BG25射极有一静态正电压偏置,基极无偏置,管子处于截止状态,以阻止干扰信号混入。正极性回波脉冲经A点加到2BG25基极、KAGC脉冲也同时出现时,回波脉冲才能进入搜索门电路(即2BG25),并从射极输出正脉冲。经2C9隔去直流电压,回波脉冲进入由2BG10和2C15组成的峰值检波电路。若回波信号到来时KAGC脉冲不出现,则回波信号会通过1BG19和1R43旁路到地。

峰值检波电路的特性是,信号来时2BG10导通,信号电流通过二极管向2C15充电,充电的RC时间常数很小,充电结果以电压的形式保留在2C15上;信号过后,2C15上的电压使2BG10反偏,并通过2R26向外放电,且RC时间常数很大,可以基本保持已充上的电压,待下一次回波进来时再存贮、增高。由于每次充电时间极短(回波脉宽为30ns或110ns),能充的电量极少,而2C15又有一定的容量(0.01~0.03pf),所以要有20次左右连续回波,电容上的电压才能达到一个门限值(1.3V),使跟踪/搜索电路发生翻转。此时2C15输出正极性信号,经过2R26也加到2JC1的反相输入端,使其输出负电压幅值更大,此负电压加到接收机中放电路的AGC控制端,专门用以对回波脉冲的幅度进行控制。这样,有利于距离计算器电路在跟踪状态时作精细的调整。

采用这种方法,优点是可以排除瞬时大幅度干扰窜入造成误动影响,而连续多次有回波,则可以确认此时已截获到回波无误。

电路中二极管2BG16和2BG17及电阻2R46可阻止放大器2JC1正向输出,电阻2R29提供负补偿。

3.2 SRC电路

为了防止发射信号被飞机外挂物反射形成回波干扰,高度表设置了近距离灵敏度控制电路(SRC),使高度表低高度灵敏度比较高的高度时低40~50dB,从而降低跟踪飞机外挂物的可能性。实现这一功能的过程是:对内距电压(慢扫描电压)值进行检测,在检测到内距电压很低时,使电路输出负电压到中放增益控制端,降低中放增益。SRC电路如图5所示。

图中虚线右边是接收机部分,放大器7JC1的输出端F接到中频放大器的增益控制端。当7JC1输出正电压时,7BG14载止,对中放增益不造成影响;输出负电压时,7BG14导通,降低中放增益,电压越负,中放增益下降愈多。虚线左边3BG41及3BG25是搜索振荡器附属电路。

7JC1的反相输入端由+15V和-15V电源经电阻7R39、7R40、7R43分压后,提供一个固定、较小的正电压。同相输入端在不考虑外电路联系的情况下,是由+15V电源经7R41、7R42、7R38电阻分压后提供,其电压大小取决于二极管7BGl5的工作状态,在通常情况下,7BGl5是导通的,7JCl同相输入端电压高于反相输入端,因此输出正电压,对中放增益不影响。7BGl3、7R44组成的负反馈支路,在输出正电压时,将其限定在较小的电位上。

7JC1的同相输入端还通过7BG15、3BG25与内距电压相连,图中D点。在内距电压较高时,3BG25反偏,内距电压不影响7JC1的输入,这表明高度较高时,有较高的灵敏度。当高度接近于零高度时,内距电压也很低,接近于0,3BG25导通,7BG15截止,从而使7JC1的输入端的电位低于反相输入端,故此时7JC1输出负电压,足以使接收机的灵敏度降低到应有的数值。

另7BG15的正端通过3BG41与搜索振荡器输出相连,图中E点。其目的是使高度表在搜索状态时,搜索电压的上升沿期间能搜索到回波,减小下降沿搜索到回波的可能性。图中3BG41工作于开关状态,当E点为+15V,搜索电压在下降沿时,3BG41饱和导通,使7BG15截止,7JCl同相输入端电位降低,输出较大的负电压,降低了接收机中放电路增益,从而降低灵敏度。当E点为-15V,(下转第65页)搜索电压处于上升沿时,3BG41截止,7JCl不受其控制,中放增益可达最大。这是SRC电路的另一个作用。

4 结束语

综上所述,雷达高度表增益控制电路控制关系是比较复杂的,且控制的优劣有严格的指标限制,这些指标在定检时要做细致的检查、测试,是维护工作的重要组成部分,因此,掌握控制原理是维护好高度表的基础和前提条件。尤其是SRC电路涉及的近距灵敏度是高度表的主要指标,维护时要特别注意。例如,某型直升机在装备部队一段时间后,测试近距灵敏度指标不合格,在反复调整7W1调钉后还达不到要求,经生产厂家确认,其安装的微带型天线波束角较宽,不适用于该型直升机,将微带型天线换成喇叭型后,测试指标合格。

参考文献

[1]姜茂仁.航空高频电子线路[M].北京:海潮出版社,2002.

[2]章小梅.超短波双频段对空通信设备[M].青岛:海军航空工程学院,2009.

避雷器元件工作原理及设计原理 篇8

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时间:2010-01-27 避雷器元件工作原理及设计原理

电涌保护器(Surge Protection Devices,简称SPD),也称浪涌保护器、过电压保护器,俗称避雷器、防雷器。

针对现在市场上出现了各种各样的防雷器,质量参差不齐,有一些甚至闻所未问(如:不用接地的避雷器,到现在为止,都弄不明白它的工作原理),因此,通过介绍避雷器的工作原理及组成,对客户甄别真假、优劣,有所帮助。

防雷器元件从响应特性看,有软硬两种。属于硬响应特性的放电元件有火花间隙(基于斩弧技术的角型火花隙和同轴放电火花隙)和气体放电管,属于软响应特性的放电元件有金属氧化物压敏电阻和瞬态抑制二极管。这些元件的区别在于放电能力、响应特性和残压,避雷器就是利用它们不同的优缺点,扬长避短,组合成各种避雷器,保护电路。推荐迪舰防雷器品质有保障安全系数高

一、火花间隙(Arc chopping)

1、放电间隙:原理是两个如牛角现状的电极,距离很短,用绝缘材料分开,当两个电极间的电场强度达到击穿强度时,电极之间形成电流通路。当雷电波来到的时候首先在间隙处击穿,使间隙的空气电离,形成短路,雷电流通过间隙流入大地,而此时间隙两端的电压很低,从而达到保护线路的目的。电场强度低于击穿间隙时,放电间隙型避雷器又恢复绝缘状态。常用于高压线路的避雷防护中。在低压系统,常用于电源的前级保护。

火花间隙型避雷器产品的优劣,在于制成电极的材料、间隙距离及绝缘材料。

优点:具有很强放电能力、通流量大,10/350μs脉冲波形能够疏导50KA的脉冲电流,用于8/20μs脉冲电流,可以大于100KA,很高的绝缘电阻以及很小的寄生电容,漏电流小。对正常工作的设备不会带来任何有害影响。缺点:残压高(2.5~3.5KV),反应时间长(≦100ns),动作电压精度较低,有工频续流,因此在保护电路中应串联一个熔断器,使得工频续流迅速被切断。

注:由于两只放电管分别装在一个回路的两根导线上,有时会不同时放电,使两导线之间出现电位差,为了使两根导线上的放电管能接近统一时间放电,减少两线之间的电位差,又研制了三级放电管。可以看作是由两只二级放电管合并在一起构成的。三级放电管中间的一级作为公共地线,另两级分别接在回路的两条导线上。

2、气体放电管(Gas discharge tube,GDT):是一种陶瓷或玻璃封装,管内再充以一定压力的惰性气体(如氩气),开关型的保护元件,有二电极和三电极两种结构。当电场强度达到击穿惰性气体强度时,就引起间隙放电,从而限制极间的电压。8/20μs脉冲电流能够疏导10KA。放电电压不稳定,当电压大于12V、电流电压100mA时,会产生后续电流。通常用于测量、控制、调节技术电路和电子数据处理传输电路中。

二、金属氧化物压敏电阻(Metal oxide varistor,MOV): 以氧化锌为主要成分的金属氧化物半导体非线性电阻,当加在电阻两端的电压小于压敏电压时,压敏电阻呈高阻状态,如果并联在电路上,该阀片呈断路状态;当加在压敏电阻两端的电压大于压敏电压时,压敏电阻就会击穿,呈现低阻值,甚至接近短路状态。压敏电阻这种被击穿状态是可以恢复的,当高于压敏电压的电压被撤销以后,它又恢复高阻状态。当电力线被雷击时,雷电波的高电压使压敏电阻击穿,雷电流通过压敏电阻流入大地,使电力线上的类电压被钳制在安全范围内。

氧化锌压敏电阻避雷器,现在市场上流通很多,我国在20世纪80年代末才大批生产,被认为目前最新型、技术最先进,会做专题详细介绍。现在我国的输电线路的避雷器,都采用氧化锌避雷器。

优点:开关电压范围宽:6V~1.5KV,反应速度快(25ns),残压低(可以达到终端设备的安全工作电压),通流量大(2KA/cm2),无续流,寿命长。缺点:容易老化,动作几次后,漏电流会增大,从而导致压敏电阻过热,最终导致老化失效。

电容较大,许多情况下不在高频、超高频系统中使用。该电容又与导线电容构成一个低通。该低通会造成信号的严重衰减。但在频率低于30KHZ时,这种衰减可以忽略。

三、瞬态抑制式二极管(Transient voltage suppressor,TVS):

1、二极放电管:有两种形式:一是齐纳型(为单向雪崩击穿),二是双向的硅压敏电阻。性能类似开关二极管等。在规定的反向电压作用下,两端电压大于门限电压时,其工作阻抗能立即降至很低的水平以允许大电流通过,并将两端电压钳制在很低的水平,从而有效地保护末端电子产品中的精密元件避免损坏。双向TVS可在正反两个方向吸收瞬时大脉动功率,并把电压钳制在预定水平。适用于交流电路。

优点:动作时间极快,达到皮秒级。限制电压低,击穿电压低,应用于各种电子领域。

缺点:电流负荷量小,电容相当高,一般在20pF以下,现在的陶瓷放电管能够做到3~5pF。

电子信息系统所需的浪涌保护系统一般采用两级或三级组成。采用气体放电管、压敏电阻和抑制二极管,并利用各种浪涌抑制器的特点,实现可靠保护。气体放电管一般放在线路输入端作为一级浪涌保护器件,承受大的浪涌电流,属于泄流型器件。二级保护器件采用压敏电阻,可在极短时间内(ns)将浪涌电压限制在较低的水平。对于高度灵敏的电子电路,可采用抑制二极管作为三级保护。在更短的时间内将浪涌电压限制在末端电子设备的绝缘水平以内。如图,当雷电等浪涌到来时,抑制二极管首先导通,把瞬间过电压精确地控制在一定的水平,如果浪涌电流较大,则压敏电阻启动并泄放一定的浪涌电流,这时压敏电阻两端的电压会有所升高,直至推动前级气体放电管放电,把大电流泄放到地。当三种器件在线路中的距离较远时,导通顺序会从气体放电管开始,依次导通。避雷器的工作,是从反应时间最快、设备的最末端开始的,然后逐级往前端启动的。推荐迪舰防雷器品质有保障安全系数高

中,单纯用气体放电管保护后端的设备会出现下列问题:导通时间过长,残压过大,有可能超过后端设备的耐压水平。放电后,会产生工频续流。为避免上述问题,采用另外一种电路(图三)。为了解决产生工频续流的问题,同时也避免压敏电阻因漏电流过大而发热自爆或老化,我们在气体放电管上串联一个压敏电阻,这样就可避免产生工频续流,又可以防止压敏电阻因漏电流而自爆、老化。但新的问题又产生了,这样避雷器的动作时间为气体放电管的导通时间和压敏电阻导通时间的总和。假设气体放电管的导通时间为100ns,压敏电阻的导通时间为25ns,则它们总的反应时间为125ns。为了减小反应时间,在电路中并入一个压敏电阻,这样可使总的反应时间为25ns。:当过电压出现时,抑制二极管作为动作最快的元件首先动作,线路设计为,在抑制二极管可能毁坏之前,放电电流即随着幅值的上升转换到前置的放电路径上,即充气式放电路上。

Us+△u≥Ug

Us:抑制二极管上的电压

△u:去耦感应线圈上的电压

Ug:气体放电管的动作电压

如果放电电流小于该值,则充气放电管不动作。采用这种线路不仅可以在低保护水平的条件下利用放电器动作迅速的优点,同时还可以达到很高的放电电容。这样就可以消除抑制二极管过载一级熔断器在出现电源续流时频繁切断电路的缺点。

频率较高的线路也可以采用欧姆式电阻作为去耦元件,与低电容桥接线路共同使用。

2、三极放电管:在两根的导线上,安装两个二极放电管,会出现电位差,因此就有三极放电管,多了一极做公共接地,可以减少时间差(0.15~0.2μs),及由此产生的横向雷电压幅值。市场上普通电源避雷器器件一般采用压敏电阻,用于一级、二级和三级电源。这种组合方式在距离大于5米时,导通时间从第一级开始逐级向后导通。

若第一级采用气体放电管,二级和三级采用压敏电阻,则必须满足第一级与第二级满足大于十米的距离,第二级与第三级满足大于5米的距离,这样才能保证前一级先动作。否则可能导致第一级不动作的现象,而二级和三级避雷器又没有那么大的通流量,导致避雷器无法切实保护设备。这点在工程设计中一定要引起注意。

风机工作原理 篇9

轴流式风机,就是与风叶的轴同方向的气流(即风的流向和轴平行),如电风扇,空调外机风扇就是轴流方式运行风机。轴流式风机又叫局部通风机,是工矿企业常用的一种风机,安不同于一般的风机它的电机和风叶都在一个圆筒里,外形就是一个筒形,用于局部通风,安装方便,通风换气效果明显,安全,可以接风筒把风送到指定的区域.

风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称,通常所说的风机包括通风机,鼓风机,压缩机以及罗茨鼓风机,离心式风机,回转式风机,水环式风机[2]?,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能,并将气体输送出去的机械。风机应用范围:

风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。

风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。

风机是我国对气体压缩和气体输送机械的习惯简称,通常所说的风机包括通风机,鼓风机,压缩机以及罗茨鼓风机,离心式风机,回转式风机,水环式风机,但是不包括活塞压缩机等容积式鼓风机和压缩机。气体压缩和气体输送机械是把旋转的机械转换为气体压力能和动能,并将气体输送出去的机械。

风机广泛用于工厂、矿井、隧道、冷却塔、车辆、船舶和建筑物的通风、排尘和冷却;锅炉和工业炉窑的通风和引风;空气调节设备和家用电器设备中的冷却和通风;谷物的烘干和选送;风洞风源和气垫船的充气和推进等。

风机的工作原理与透平压缩机基本相同,只是由于气体流速较低,压力变化不大,一般不需要考虑气体比容的变化,即把气体作为不可压缩流体处理。风机历史:

风机已有悠久的历史。中国在公元前许多年就已制造出简单的木制砻谷风车,它的作用原理与现代离心风机基本相同。1862年,英国的圭贝尔发明离心风机,其叶轮、机壳为同心圆型,机壳用砖制,木制叶轮采用后向直叶片,效率仅为40%左右,主要用于矿山通风。1880年,人们设计出用于矿井排送风的蜗形机壳,和后向弯曲叶片的离心风机,结构已比较完善了。

1892年法国研制成横流风机;1898年,爱尔兰人设计出前向叶片的西罗柯式离心风机,并为各国所广泛采用;19世纪,轴流风机已应用于矿井通风和冶金工业的鼓风,但其压力仅为100~300帕,效率仅为15~25%,直到二十世纪40年代以后才得到较快的发展。

1935年,德国首先采用轴流等压风机为锅炉通风和引风;1948年,丹麦制成运行中动叶可调的轴流风机;旋轴流风机、子午加速轴流风机、斜流风机和横流风机也都获得了发展。风机分类

1.风机按使用材质分类可以分好几种,如铁壳风机(普通风机)、玻璃钢风机、塑料风机、铝风机、不锈钢风机等等

2.风机分类可以按气体流动的方向,分为离心式、轴流式、斜流式(混流式)和横流式等类型。

3.风机根据气流进入叶轮后的流动方向分为:轴流式风机、离心式风机和斜流(混流)式风机。4.风机按用途分为压入式局部风机(以下简称压入式风机)和隔爆电动机置于流道外或在流道内,隔爆电动机置于防爆密封腔的抽出式局部风机(以下简称抽出式风机)。5.风机按照加压的形式也可以分单级、双级或者多级加压风机。

6.风机按照用途划分可以分为:轴流风机、混流风机、罗茨风机、屋顶风机、空调风机等。7.风机按压力可分为低压风机,中压风机,高压风机.风机性能参数 :

风机的性能参数主要有流量、压力、功率,效率和转速。另外,噪声和振动的大小也是主要的风机设计指标。流量也称风量,以单位时间内流经风机的气体体积表示;压力也称风压,是指气体在风机内压力升高值,有静压、动压和全压之分;功率是指风机的输入功率,即轴功率。风机有效功率与轴功率之比称为效率。风机全压效率可达90%。

风机安装前准备:

1.风机开箱前应检包装是否完整无损,风机的铭牌参数是否符合要求,各随带附件是否完整齐全。

2.仔细检查风机在运输过程中有无变形或损坏,坚固件是否松动或脱落,叶轮是否有擦碰现象,并对风机各部分零件进行检查。如发现异常现象,应待修复后再使用。

3.用500V兆欧表测量风机外壳与电机绕组间的绝缘电阻,其值应大于0.5兆欧,否则应对电机绕驵进行烘干处理,烘干时温度不许超过120℃。4.准备好风机安装所需的各种材料、工具及场地。

风机安装 :

1仔细阅读风机使用说明书及产品样本,熟悉和了解风机的规格、形式、叶轮旋转方向和气流进出方向等;再次检查风机各零部件是否完好,否则应待修复后方可安装使用。2风机安装时必须有安全装置以防止事故发生,并由熟悉相关安全要求的专业人士安装和接线。

3联接风机进出口的风管有单独支撑,不允许将管道重叠重量加在风机的部件上;风机安装时应注意风机的水平位置,对风机与地基的结合面与出风管道的联接应调整,使之自然吻合,不得强行联接。

4风机安装后,用手或杠杆拨动叶轮,检查是否有过紧或擦碰现象,有无妨碍转动的物品,无异常现象下,方可进行试运转,风机传动装置的外露部份应有防护罩(用户自备)如风机进风口不接管道时,也需添置防护网或其他安装装置(用户自备)。

5风机所配电控箱必须与对应风机相匹配(指功率、电压、气动方式、控制形式等)。

6风机接线应由专业电工接线,接线必须正确可靠,尤其是电控箱处的接线编号与风机接线柱上的编号一致对应,风机外壳应可靠接地,接地必须可靠,不能用接零代替接地。7风机全部安装后应检查风机内部是否有遗留的工具盒杂物

风机的调试 :

1.风机允许全压起动或降压起动,但应注意,全压起动时的电流约为5~7倍的额定电流,降压起动转距与电流平方成正比,当电网容量不足时,应采用降压起动。(当功率大于11KW时,宜采用降压起动。)

2.风机在试车时,应认真阅读产品说明书,检查接线方法是否同接线图相符;应

认真检查供给风机电源的工作电压是否符合要求,电源是否缺相或同相位,所配电器元件的容量是否符合要求。

3.试车时人数不少于两人,一人控制电源,一人观察风机运转情况,发现异常现象立即停机检查;首先检查旋转方向是否正确;风机开始运转后,应立即检查运转电流是否平衡、电流是否超过额定电流;若不有正常现象,应停机检查。运转五分钟后,停机检查风机是否有异常现象,确认无异常现象再开机运转。

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