電磁輻射的檢測(cè)方法精選(九篇)

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第1篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代工業(yè);環(huán)境污染;電能或電力

Abstract: “The modern electric power and power pollution "the subject is the modern industrial cause environmental pollution this reality lead an outstretched. Electric power or power is recognized as clean power. But it is well known, it also has the pollution.

Keywords: modern industry; Environmental pollution; Power or power

中圖分類(lèi)號(hào)：TM727文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2013）

《現(xiàn)代電力與電力污染》這個(gè)題目是現(xiàn)代工業(yè)引起環(huán)境污染這一現(xiàn)實(shí)引伸出來(lái)的。電能或電力是公認(rèn)的清潔動(dòng)力。但眾所周知，它也存在著污染。在電能的形成過(guò)程中，如火力發(fā)電廠的煙氣、灰渣造成的常規(guī)環(huán)境污染、核電站可能造成的核輻射污染，大型水電站的建設(shè)可能出現(xiàn)的生態(tài)平衡問(wèn)題等等。電能形成后，在傳遞、變換過(guò)程中電磁波輻射造成的環(huán)境污染等等。

電能已成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)生活的重要部分。隨著電磁能利用范圍的擴(kuò)大與利用能量的日益提高，存在于地球上的電磁波不斷地增強(qiáng)而且頻帶極寬。這種電磁波與宇宙雜波相比較，對(duì)人類(lèi)的社會(huì)生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著巨大的影響。它不僅直接影響到各個(gè)領(lǐng)域中電子設(shè)備的正常工作，使之信息失真，控制失控，更為嚴(yán)重的是，在大強(qiáng)度電磁輻射長(zhǎng)期作用下，可使生物的生理、生態(tài)受到影響和危害，影響人的健康和活力。這也造成了環(huán)境污染，即所謂電磁煙霧。

電磁煙霧以及由電磁煙霧引起的電磁污染問(wèn)題，早就引起了人們的重視、研究并運(yùn)用工程技術(shù)手段來(lái)解決電磁干擾與危害問(wèn)題，力圖減少或消除污染。早在1903~1904年，瑞士在鐵路部門(mén)就測(cè)出交流系統(tǒng)對(duì)電話的明顯干擾。在第一次世界大戰(zhàn)前，美國(guó)電機(jī)工程師協(xié)會(huì)(mEE)就制定了“波形標(biāo)準(zhǔn)”，1919年就算出了“電話干擾系數(shù)”來(lái)度量電力系統(tǒng)對(duì)電話的干擾。1934年成立了“國(guó)際無(wú)線電干擾特別委員會(huì)”(CISPR)。這個(gè)委員會(huì)下設(shè)A、B、C、D、E及F六個(gè)分委員會(huì)，分別研究與此有關(guān)的六類(lèi)對(duì)象與內(nèi)容，即檢測(cè)方法、檢測(cè)儀器；高頻設(shè)備檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；高壓線、發(fā)電站、變電站及其它電源；內(nèi)燃機(jī)車(chē)、專用電氣設(shè)備；電視機(jī)、收音機(jī)；其它家用電器。

CISPR建立后，首先在測(cè)定方法、干擾標(biāo)準(zhǔn)與抑制技術(shù)上，進(jìn)行了長(zhǎng)期的研究，重點(diǎn)探討了電子設(shè)備與電氣設(shè)備處于共存、互不干擾的條件，并取得了進(jìn)展。1958年一個(gè)名叫射頻干擾組(Group on Radio Frequency Interference，即C-RFI)的組織將電力與電子工程師協(xié)會(huì)(即IEEE)所命名的電磁兼容性組(Group on Electromagnetic Compatibility，即G--EMC)的機(jī)構(gòu)叫做無(wú)線電干擾。1964年又將G---EMC改為EMC。然而，幾經(jīng)推敲后，將“電磁廉容性”擴(kuò)展到更加廣泛的領(lǐng)域之中。同時(shí)將EMC作為電子裝置與電力設(shè)備互不干擾相互共存的專用語(yǔ)了。

隨著電磁污染問(wèn)題的日益嚴(yán)重，研究的深入與發(fā)展，解決的工程技術(shù)手段的進(jìn)展、發(fā)展與完善，近二三十年新創(chuàng)立了一門(mén)邊緣學(xué)科“環(huán)境電磁工程學(xué)”或“環(huán)境電磁兼容學(xué)”，在電磁與電磁控制領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行廣泛而深入地研究與探討。

環(huán)境電磁學(xué)的研究?jī)?nèi)容，根據(jù)IEEE的G--EMC學(xué)報(bào)的概括，為(1)研究電磁檢測(cè)方法和防止電磁干擾技術(shù)，以及有關(guān)儀器、儀表及設(shè)備的使用技術(shù)；(2)研究電子設(shè)備的靈敏度、衰減度以及兼容技術(shù)；p)研究若干干擾源及其特性。又如懷特(White)所著

(一)研究由于電磁能的利用范圍不斷擴(kuò)大和不斷發(fā)展帶來(lái)的變化；

(二)研究電磁輻射在環(huán)境中的分布特點(diǎn)與規(guī)律，電磁與高溫、高濕、放射性等多項(xiàng)的作用；

(三)研究電磁場(chǎng)對(duì)人體的危害和對(duì)武器裝備、可燃性油、氣類(lèi)等的潛在危險(xiǎn)性；

(四)研究電磁輻射所引起的工業(yè)干擾及其干擾特性；

(五)研究電磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)定儀器、標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量理論以及檢測(cè)方法與操作技術(shù)；

(六)研究電磁和諧條件，制訂工業(yè)干擾與輻射安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；

(七)研究電磁輻射作用區(qū)域，探討電子敏感儀器、導(dǎo)彈等武器裝備以及燃性油的安全放置位置與距離；

(八)研究抑制技術(shù)與防護(hù)方案；

(九)研究與上述內(nèi)容相應(yīng)的理論。

從以上內(nèi)容可以看出，就電力系統(tǒng)而言，電磁污染，相應(yīng)的電磁環(huán)境學(xué)研究的是電力設(shè)備對(duì)周?chē)娮釉O(shè)備的影響與防護(hù)。

本文講的“電力污染”與相應(yīng)這一問(wèn)題提出的“電力環(huán)境”這一概念是指電力系統(tǒng)內(nèi)部(包括電力用戶的用電器具)某些元件產(chǎn)生的污染對(duì)與系統(tǒng)相連接的電氣設(shè)備(通過(guò)地相連接的金屬管道及構(gòu)件)的影響與防護(hù)，以及對(duì)周?chē)ㄐ畔到y(tǒng)的干擾與影響。

現(xiàn)代電力的超高電壓，特大電流形成強(qiáng)大電磁場(chǎng)對(duì)環(huán)境的污染日趨嚴(yán)峻了。這是電磁環(huán)境工程學(xué)的任務(wù)。電力工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了新的情況、出現(xiàn)了新的污染。

一、機(jī)電設(shè)備容量增大，應(yīng)用廣泛，節(jié)省材料變得十分有意義，如鐵芯正常工作點(diǎn)選得比較飽和，設(shè)備工作于十分接近非線性狀態(tài)。

第2篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

【關(guān)鍵詞】 智能檢測(cè)儀 微弱信號(hào) 處理辦法

智能檢測(cè)儀對(duì)于電子行業(yè)的發(fā)展具有重要的作用，但是在智能檢測(cè)儀的工作過(guò)程中，由于復(fù)雜的電磁環(huán)境的干擾，導(dǎo)致微弱信號(hào)在工作中受到影響，阻礙了智能檢測(cè)儀的正常平穩(wěn)的工作，所以有針對(duì)性的加強(qiáng)對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)工作中存在問(wèn)題的分析，并進(jìn)行探討是十分必要的[1]。

一、智能檢測(cè)儀的概念

智能檢測(cè)儀的概念：智能檢測(cè)儀是一種智能型的測(cè)量控制儀表，能夠?qū)囟纫约皦毫ψ龀鼍_的反映，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)聯(lián)合，能夠與傳感器和變送器等構(gòu)成各種類(lèi)型、各種功能的測(cè)量控制系統(tǒng)。智能檢測(cè)儀的信號(hào)輸入并不是固定的，可以根據(jù)實(shí)際的需要，靈活的改變，還可以與熱電偶和其他的標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流信號(hào)，熱電阻進(jìn)行搭配。智能檢測(cè)儀還自帶報(bào)警功能，分為四路報(bào)警，操作者可以根據(jù)需要將報(bào)警輸出任意的定義，一般是上限報(bào)警和下限報(bào)警。同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)與0-10mA、4-20mA標(biāo)準(zhǔn)電流的輸送及12VDC/50mA、5VDC/50mA、24VDC/50mA饋電輸出。智能檢測(cè)儀的特點(diǎn)是采用當(dāng)今最先進(jìn)的ATMEL單片微機(jī)作主機(jī)，減少了部件，提高了可靠性。其次是輸出接口采用模塊化結(jié)構(gòu)，功能配置方便靈活。另外集多種輸入型號(hào)、輸出方式于一機(jī)。還有用WATCHDOG電路、軟件陷阱與冗余、掉電保護(hù)、數(shù)字濾波等技術(shù)，注重現(xiàn)場(chǎng)容錯(cuò)能力，使整機(jī)具有很強(qiáng)的抗干擾能力。最后是采用雙四位LED數(shù)碼顯示，可同時(shí)顯示測(cè)量值與第一報(bào)警值。通過(guò)光柱（20線）顯示測(cè)量值[2]。

二、微弱信號(hào)處理方法研究

2.1 基于有限元法

1、PCB中電磁干擾源。因?yàn)樵谖⑷跣盘?hào)檢測(cè)過(guò)程中，容易受到來(lái)自內(nèi)部和外界各種因素的干擾，因此電磁干擾源也是多種多樣的。其中包括高頻信號(hào)線產(chǎn)生的電磁輻射、分布電感耦合引起的串?dāng)_等等，這些都對(duì)微弱信號(hào)的工作產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[3]。PCB中的電磁輻射分為兩類(lèi)。一種是電場(chǎng)輻射，另外一種是磁場(chǎng)輻射。電場(chǎng)輻射產(chǎn)生的原因是在PCB設(shè)計(jì)走線時(shí)，走線的長(zhǎng)度是電磁輻射波長(zhǎng)四分之一的奇數(shù)倍，這時(shí)的PCB中的金屬線條就充當(dāng)了天線的角色，向外界輻射高頻度的電磁能量，在此同時(shí)外部的電磁輻射也會(huì)對(duì)金屬線條產(chǎn)生干擾。應(yīng)當(dāng)注意的是在微弱信號(hào)的工作過(guò)程中，其自身的電子元件會(huì)對(duì)接受道德電子輻射進(jìn)行調(diào)頻和控制，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電子噪音，從而對(duì)用于檢測(cè)微弱信號(hào)的電子設(shè)備內(nèi)部的高頻度電路產(chǎn)生不良的影響，而且還會(huì)影響到設(shè)備內(nèi)部的中低頻度的電路。PCB中的磁場(chǎng)輻射產(chǎn)生主要是由印制線條造成的。印制線條的長(zhǎng)度很小，尤其是和工作的波長(zhǎng)相比，是遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于的，因此可以運(yùn)用偶極子天線的原理進(jìn)行解釋。電偶極子的另外一個(gè)成為是電流元，它的長(zhǎng)度以及它的橫向的尺寸和工作的波長(zhǎng)相比都是較小的[4]。

2、PCB的抗干擾設(shè)計(jì)措施?？垢蓴_設(shè)計(jì)的措施需要用專業(yè)的方法，一般采用的是電磁兼容設(shè)計(jì)的方法，還有另外一個(gè)稱謂是低噪聲設(shè)計(jì)法。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候一般包括三個(gè)環(huán)節(jié)，布局、布線和接地。布局這一環(huán)節(jié)是十分重要的一個(gè)組成部分，因?yàn)椴季值馁|(zhì)量好壞與否直接決定了接下來(lái)走線的科學(xué)合理以及測(cè)控系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。所以在進(jìn)行布局的過(guò)程中，要綜合的考慮各個(gè)方面的因素，力求做到布局的質(zhì)量高，為后續(xù)的布線工作做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備。在布局時(shí)，具有邏輯關(guān)系的電子元件應(yīng)該盡量要就近的放置，那些易受到干擾的、小電流電路等電子元件應(yīng)該在放置的時(shí)候需要有一定的安全距離，盡量的和數(shù)字邏輯元件之間留的較遠(yuǎn)。另外微弱信號(hào)檢測(cè)工作中，盡量的選用低速的芯片進(jìn)行操作，保證檢測(cè)工作的順利進(jìn)行。還應(yīng)當(dāng)注意的是PCB在進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，要根據(jù)電流強(qiáng)度的不同進(jìn)行區(qū)分，將電流大小不同的板塊進(jìn)行分開(kāi)和隔離。并且要注意的是PCB在設(shè)計(jì)的過(guò)程中盡量將干擾源和敏感器件之間的距離放大一點(diǎn)，比如是DAC芯片等，屬于比較敏感的電子元件，所以就應(yīng)該的和PCB之間的距離拉開(kāi)。并且在進(jìn)行DAC參考電壓端的放置時(shí)，要和數(shù)字信號(hào)線之間保持一定的距離，保證避免遭受電磁的輻射和干擾，從而影響電壓的平穩(wěn)，造成上下的波動(dòng)[5]。在微弱電路檢測(cè)中，對(duì)時(shí)鐘的走線要進(jìn)行合理的布置，線長(zhǎng)要適中，最好是短一點(diǎn)，并且在走線區(qū)域內(nèi)都要進(jìn)行隔離。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)要最大程度的避免出現(xiàn)直角走線，因?yàn)閷⒆呔€的角度確定為45度的設(shè)計(jì)，可以在很大程度上降低和減少對(duì)外部的電磁輻射。另外為了減少電磁之間的相互干擾，PCB在設(shè)計(jì)過(guò)程中大信號(hào)線的走線布局，要和小的型號(hào)走線避免靠近，尤其是在走線時(shí)出現(xiàn)平行走線的情況。這些方式有利于在很大程度上降低來(lái)自于外界的干擾，避免對(duì)敏感的信號(hào)線產(chǎn)生不良的影響。還有要注意在布線過(guò)程中，盡量的較少或者完全的不在小信號(hào)線的周?chē)O(shè)置電流環(huán)路，當(dāng)出現(xiàn)特殊的情況不得不設(shè)置的時(shí)候，要盡量采用調(diào)整布線方向的方式，從而減少電流環(huán)路區(qū)域的面積，尤其是不要在對(duì)噪聲特別敏感的電子元器件的周?chē)霈F(xiàn)布線的設(shè)置。

3、微弱信號(hào)檢測(cè)電路PCB的電磁場(chǎng)仿真。利用微弱信號(hào)檢測(cè)電磁場(chǎng)的仿真，首先是要建立相關(guān)的仿真模型。Ansoft Designer是綜合了電磁仿真、建模等物理原理，用有限元法解決電磁場(chǎng)問(wèn)題的軟件，同時(shí)該軟件在仿真模型的建立中發(fā)揮著重要的作用。采用混合電位積分方程的計(jì)算方法，利用矩量法來(lái)計(jì)算相關(guān)的電流密度，得到參數(shù)J，從而根據(jù)得到的參數(shù)計(jì)算出S參數(shù)。接著利用Protel DXP軟件畫(huà)出PCB設(shè)計(jì)的方案，最后在Ansoft Designer軟件中導(dǎo)入，結(jié)合實(shí)際的情況需要，根據(jù)實(shí)際的參數(shù)建立仿真模型。

其次是在建立PCB仿真模型之后，還要根據(jù)實(shí)際的情況添加激勵(lì)端口，設(shè)置所需要的激勵(lì)增幅值。在設(shè)置的環(huán)節(jié)都完成之后需要對(duì)模型進(jìn)行分析工作的準(zhǔn)備。設(shè)定分析的各項(xiàng)條件，掃描的頻率、求解的頻率等等。最后的環(huán)節(jié)是進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格方可進(jìn)行分析工作，不合格的需要進(jìn)行重新的設(shè)定，知道檢驗(yàn)合格才能進(jìn)行下一步的工作。最后根據(jù)對(duì)仿真模型分析的結(jié)果，對(duì)PCB設(shè)計(jì)中的走線方向和方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，對(duì)距離較近或者是相同方向的信號(hào)線，要注意保持安全的距離，防止相互之間的干擾。另外對(duì)于垂直距離之間的走線，應(yīng)當(dāng)注意避免直角走線的情況。還要注意對(duì)那些比較敏感的信號(hào)線在走線設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要盡量的遠(yuǎn)離場(chǎng)強(qiáng)較強(qiáng)的地方，減少影響。

2.2 基于電磁屏蔽法

1、屏蔽原理分析。屏蔽是指通過(guò)用導(dǎo)電的材料，以及具有導(dǎo)磁功能的材料制成的屏蔽體，把電磁的能量限制在一定的范圍之內(nèi)，從而大大的削弱電磁的傳輸。在現(xiàn)階段一般采用的屏蔽措施是通過(guò)對(duì)一些較敏感的電子設(shè)備和元器件進(jìn)行保護(hù)，阻止外部的帶電磁場(chǎng)對(duì)設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生影響，降低外界的電磁環(huán)境和電磁輻射對(duì)電子設(shè)備的內(nèi)部產(chǎn)生影響。另外，一些具有比較嚴(yán)重干擾能力的電磁器件，會(huì)采用隔離的措施進(jìn)行保護(hù)，從而減弱和降低電磁泄露。屏蔽的原理有很多種，大體上屏蔽的方式分為三類(lèi)：電磁屏蔽和磁場(chǎng)的屏蔽，以及電磁的屏蔽。

2、屏蔽效能分析。對(duì)于屏蔽效能的分析，一般通過(guò)計(jì)算來(lái)驗(yàn)證。屏蔽的效果用公式可以表示，傳輸系數(shù)T與屏蔽效能SE之間存在一定的比例關(guān)系。在公式中字母T所代表的是在屏蔽之后，某一處的場(chǎng)強(qiáng)（用字母E1和H1表示）和未經(jīng)屏蔽處理之前的場(chǎng)強(qiáng)（用字母E2和H2表示）之間的比，由此可以得出關(guān)系式：即有對(duì)電場(chǎng)存在T1=E1/E2的反比例關(guān)系；對(duì)磁場(chǎng)存在T2=H1/H2的反比例關(guān)系，并且在關(guān)系式中，傳輸系數(shù)的值，也就是T的值越小，代表著該屏蔽效能越強(qiáng)，屏蔽的效果越佳。另一方面屏蔽的效能（用字母SE表示）也存在一定的比例關(guān)系，是指經(jīng)過(guò)屏蔽之后某一處的場(chǎng)強(qiáng)E1和H1與和之前未經(jīng)過(guò)屏蔽處理的場(chǎng)強(qiáng)E2與H2之間形成的比，所得到的數(shù)據(jù)單位是dB，由此可以得出公式：對(duì)電場(chǎng)存在S1=20log（E1/E2），對(duì)磁場(chǎng)存在S2=20log（H1/H2）的關(guān)系。并由此可知，屏蔽的效能值，也即是S值越大，代表著屏蔽物體所產(chǎn)生的屏蔽效果越強(qiáng)。利用屏蔽效能對(duì)屏蔽物體所產(chǎn)生的效果進(jìn)行表示，能夠在進(jìn)行多層屏蔽體的效果計(jì)算過(guò)程中，直接簡(jiǎn)單的通過(guò)加減運(yùn)算就能夠表示出整體的屏蔽效能，更加的直觀簡(jiǎn)潔。

3、孔縫對(duì)屏蔽效能的影響。電磁波要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生電磁干擾，一般會(huì)通過(guò)兩種形式。一種是利用設(shè)備的天線耦合，另一種是從設(shè)備的縫隙進(jìn)入。針對(duì)第一種情況，為了防止外界電磁的干擾，可以加裝相關(guān)的抗干擾電子元件對(duì)設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。但是另一方面電子設(shè)備的內(nèi)部不可避免的存在孔縫，孔縫會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電磁對(duì)外界的輻射，也更容易的使外界的電磁干擾直接的進(jìn)入電子設(shè)備的內(nèi)部，難以保證屏蔽的效果。屏蔽效果還受到孔縫尺寸和面積的影響，一般來(lái)說(shuō)，矩形孔縫造成的電磁輻射和泄漏要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于方形或者是圓形孔縫所造成的電磁污染，然而方形孔縫造成的電磁泄漏比圓形的泄漏要嚴(yán)重得多。

4、Ansoft HFSS中屏蔽效能仿真分析。Ansoft HFSS是針對(duì)于微波電子器件的設(shè)計(jì)，利用有限元法解決電磁場(chǎng)問(wèn)題，對(duì)電磁場(chǎng)數(shù)值進(jìn)行高精度仿真的一款軟件，在電子領(lǐng)域的各個(gè)行業(yè)中應(yīng)用廣泛。利用該軟件進(jìn)行屏蔽效能的仿真分析，可以總結(jié)出：避免在屏蔽物體表面留下縫隙，否則會(huì)降低屏蔽的效果，另外，在必須要有縫隙的情況下，盡量減小縫隙的面積，采用圓形空洞，減少電磁的泄漏；敏感的元器件在放置過(guò)程中要遠(yuǎn)離孔縫，從而減少電磁的干擾，提高屏蔽的效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在電子技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，智能檢測(cè)儀微弱信號(hào)電路檢測(cè)工作能夠發(fā)揮重大的作用，保證了不受電磁輻射的干擾，同時(shí)通過(guò)對(duì)微弱信號(hào)的處理辦法的探討，有利于提高抗電磁干擾的能力，保證電子系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1]朱維娜，林敏.基于隨機(jī)共振和人工魚(yú)群算法的微弱信號(hào)智能檢測(cè)系統(tǒng)[J].儀器儀表學(xué)報(bào)，2013，11：2464-2470.

[2]宋毅，楊裕翠.散射式低能見(jiàn)度無(wú)線預(yù)警檢測(cè)儀設(shè)計(jì)[J].測(cè)控技術(shù)，2013，10：55-58.

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[4]黃佳亮.微弱信號(hào)檢測(cè)的噪聲和處理方法[J].儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)，1995，01：38-54.

第3篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

二十世紀(jì)科學(xué)家和工程師從長(zhǎng)波、中波、短波、超短波、射頻、微波頻段推進(jìn)，掌握了有關(guān)電磁波從低到高的應(yīng)用，當(dāng)前從直流至100GHz的發(fā)生、變換、檢測(cè)方法比較成熟，對(duì)于100GHz以上的頻段了解不多。另一方面，光波的應(yīng)用，從可見(jiàn)光開(kāi)始，低端向紅外線擴(kuò)展，達(dá)到遠(yuǎn)紅外，高端向紫外線擴(kuò)展，達(dá)到x射線甚至子射線。如果我們注意到高端微波0．1THz(100GHz)與最低遠(yuǎn)紅外線30um(10THz)之間存在一個(gè)空白的太赫茲THz頻段(或波段)，對(duì)該區(qū)段內(nèi)無(wú)論電磁波或光波都鞭長(zhǎng)莫及，知之甚少，被視為未開(kāi)墾的THz頻段或間隙。這種情況到了1995年開(kāi)始突破，許多研發(fā)成果不斷出現(xiàn)，某些應(yīng)用顯示THz(或稱T射線)可為人類(lèi)提供豐富的頻率資源。THz頻段(0．1THz～10THz)跨越無(wú)線電波的高端與光波的低端，充分證明馬克思威爾理論的正確性，THz頻段將在二十一世紀(jì)為人類(lèi)開(kāi)拓新的應(yīng)用。

對(duì)THz電磁波的認(rèn)識(shí)取得進(jìn)展

在研發(fā)和推介T(mén)Hz電磁波方面，美籍華人張希成教授的貢獻(xiàn)和成就卓著，他是開(kāi)拓T射線研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)權(quán)威之一。1980年代初他從北京大學(xué)物理系畢業(yè)后，赴美國(guó)Brown(布朗)大學(xué)深造，曾在麻省理工學(xué)院擔(dān)任客座科學(xué)家，哥倫比亞大學(xué)電機(jī)系研究員，現(xiàn)任美國(guó)Rensselaer(倫斯勒)理工學(xué)院電機(jī)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程系教授，THz研究中心主任，同時(shí)又是美國(guó)物理學(xué)會(huì)、光學(xué)學(xué)會(huì)和IEEE學(xué)會(huì)的資深會(huì)員。張希成教授不遺余力推動(dòng)國(guó)際合作和共享成果，使THz電磁波獲得國(guó)際科學(xué)界的共識(shí)和重視。2004年美國(guó)技術(shù)評(píng)論(Technology Re―view)評(píng)選“改變未來(lái)世界十大技術(shù)”時(shí)，將T射線作為其中的緊迫技術(shù)之一。張希成還是中國(guó)科學(xué)院、首都師范大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)的客座教授，為我國(guó)發(fā)展THz電磁波技術(shù)、技術(shù)合作、交換學(xué)者做了許多有益工作。張希成等美國(guó)學(xué)者提出“下一代射線，T射線!”的口號(hào)，同時(shí)認(rèn)為二十一世紀(jì)是THz時(shí)代，在提高和普及兩方面都產(chǎn)生很大影響。

事實(shí)上，十年前我們對(duì)THz波段的電磁輻射和光學(xué)特性的了解非常有限，由于無(wú)線通信的迅猛發(fā)展使10GHz以下頻段全部被占用，需要向更高頻段擴(kuò)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸借助光纖和激光技術(shù)使10Gb／s實(shí)用化，60Gb／s以上正在開(kāi)發(fā)中。無(wú)線通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸都面臨頻譜資源的拓展，探索更高頻段的THz勢(shì)在必行。從光學(xué)應(yīng)用方面，科學(xué)家預(yù)期T射線含有豐富的可用信息，通過(guò)T射線的發(fā)射、反射和透射光譜的研究將在物體成像、醫(yī)療診斷、安全檢測(cè)、生物科學(xué)、射電天文等尖端學(xué)科提供更廣泛的應(yīng)用前景。得益于近二十年激光技術(shù)、光電技術(shù)、數(shù)字電路、飛秒(fs,10-12s)測(cè)量等先進(jìn)科技，十年不懈攻堅(jiān)，終于打開(kāi)THz波之門(mén)，對(duì)THz波有了初步的了解，THz電磁波將如其它電磁波和光波那樣，給人類(lèi)社會(huì)活動(dòng)帶來(lái)更深遠(yuǎn)的影響。

從電磁輻射和光波輻射角度來(lái)看，從低頻至微波，紅外線至紫外線都有電離輻射和非電離輻射。電離輻射是原子的外層電子所激發(fā)出來(lái)的輻射能量足夠大，達(dá)到電子躍遷而電離出所屬原子。x射線、丫射線和宇宙射線具有電離輻射特性，可用于人體醫(yī)學(xué)檢查和物理探傷，但劑量過(guò)大會(huì)引起人體損傷。非電離輻射是原子的外層電子的輻射能量不夠大，達(dá)不到躍遷而只是改變軌道，沒(méi)有離開(kāi)所屬的原子。從低頻至微波都有非電離輻射，各個(gè)頻段的電磁輻射各有所用，低于1GHz主要用在通信和測(cè)量，1GHz－10GHz用在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、微波爐，高于10GHz用在光纖通信、網(wǎng)絡(luò)傳輸、航天／軍事通信。電磁波的非電離輻射無(wú)處不在，它對(duì)人體皮膚有穿透作用，產(chǎn)生熱效應(yīng)，在規(guī)定的電平下輻射尚無(wú)明顯的損壞人體器官實(shí)例。THz波處在微波高端至紅外射線之間，仍屬非電離輻射，故輻射量不強(qiáng)烈，容易被水和空氣吸收，但相干性好，便于成像。

THz電磁波的產(chǎn)生和檢測(cè)

任何黑體在10度K以上的溫度都有THz電磁波發(fā)射，但非常微弱而無(wú)法應(yīng)用。直至2000年代初，THz電磁波只能用同步輻射光源、返波振蕩器、大功率固體激光器產(chǎn)生，但輻射量很微弱。

在THz電磁波產(chǎn)生方面，使用晶體管器件雖然能夠產(chǎn)生100GHz(0．1THz)的振蕩，但是功率和頻率穩(wěn)定性都不夠。目前100GHz的信號(hào)是借助倍頻電路來(lái)獲得的，變?nèi)荻O管或肖特基二極管作倍頻應(yīng)用時(shí)，超過(guò)100GHz的頻譜衰減很快，很難進(jìn)入THz波段。最有希望產(chǎn)生THz電磁波的是半導(dǎo)體晶體，某些特殊晶體可在fs電脈沖激勵(lì)下獲得短暫的THz光波發(fā)射。連續(xù)發(fā)射THz電磁波的器件至今尚未研制成功，沖息脈沖的THz光波的產(chǎn)生也是近幾年才得到的成果。

最簡(jiǎn)單的可在實(shí)驗(yàn)室條件下獲得的脈沖THz波振蕩源，是低溫砷化鎵(LT-GaAs)、半絕緣砷化鎵(SI-GaAs)、磷化銦等半導(dǎo)體，在半導(dǎo)體襯底兩面淀積金屬圖形電極，通常是偶極子天線，電極兩端施加40V的偏壓。半導(dǎo)體襯底在鈦一藍(lán)寶石(Ti-Saph)激光源100fs脈沖的激勵(lì)下，當(dāng)能量超過(guò)半導(dǎo)體襯底的能帶間隙時(shí)，在天線電極兩端產(chǎn)生載流子電荷，再經(jīng)偏壓加速使電荷產(chǎn)生THz波段的光子。在間隙產(chǎn)生的光電感應(yīng)電流具有極快速的上升時(shí)間，而LT―GaAs材料的載流子壽命很短，形成寬度約2ps的THz脈沖。隨襯底所用的半導(dǎo)體材料和激光源的不同，這種辦法能夠獲得ps至ns的THz脈沖電流，輸出功率電平是nW級(jí)。由于輸出功率很低而頻率覆蓋范圍很廣，背景噪聲往往高于信號(hào)功率，因而，THz波信號(hào)的接收需要先進(jìn)的高靈敏度檢測(cè)系統(tǒng)。

第4篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

（國(guó)網(wǎng)遼寧營(yíng)口供電公司，遼寧營(yíng)口115000）

摘要：GIS局部放電檢測(cè)是GIS絕緣狀態(tài)監(jiān)測(cè)的一種科學(xué)有效的方法。當(dāng)今，局部放電信號(hào)類(lèi)型的識(shí)別越來(lái)越受到電氣試驗(yàn)技術(shù)人員的重視。現(xiàn)基于特高頻檢測(cè)方法，對(duì)GIS局部放電中幾種典型缺陷的檢測(cè)及模式識(shí)別進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞 ：特高頻；局部放電；典型缺陷；模式識(shí)別

0引言

氣體絕緣組合電器具有安全運(yùn)行可靠性高、占地面積小、受外界干擾小等優(yōu)點(diǎn)，因此在城市供電的封閉式變電站中得到廣泛應(yīng)用。GIS事故主要由絕緣故障引起，而絕緣故障早期的主要表現(xiàn)形式是局部放電（PartialDischarge，PD），它既是引起絕緣劣化的主要原因，又是表征絕緣狀況的特征量。

1GIS局部放電典型缺陷

國(guó)內(nèi)外研究者根據(jù)大量的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)研究，歸納出以下幾種PD典型缺陷：

（1）自由金屬顆粒放電。設(shè)備制造、組裝和操作過(guò)程中容易產(chǎn)生微粒，這些微粒在交流電場(chǎng)中發(fā)生隨機(jī)性位移，在移動(dòng)過(guò)程中靠近GIS腔體高壓導(dǎo)體部分，在接觸前極易引發(fā)局部放電。自由金屬顆粒比固定金屬顆粒產(chǎn)生局部放電的可能性高出10倍以上。

（2）懸浮電位放電。此指設(shè)備內(nèi)部元器件松動(dòng)形成反復(fù)放電特征，此放電信號(hào)比較容易檢測(cè)出來(lái)。

（3）金屬尖端放電。GIS由于制造和組裝過(guò)程中工藝不良，不小心在腔體內(nèi)壁產(chǎn)生的鋒利毛刺，在正常工頻狀態(tài)下不會(huì)發(fā)生擊穿放電，但在快速暫態(tài)過(guò)電壓作用下，會(huì)成為引發(fā)局放的很大的安全隱患。

（4）沿面放電。絕緣表面臟污、其他異物引發(fā)的絕緣沿面放電。

（5）內(nèi)部氣隙放電。由于制造工藝不良，絕緣器件存在間隙、裂痕或氣泡等缺陷，導(dǎo)致在試驗(yàn)電壓下發(fā)生閃絡(luò)所形成的表面樹(shù)形放電跡象。

2特高頻法基本原理

GIS腔體中PD源會(huì)產(chǎn)生電脈沖、氣體分解物、超聲波、電磁輻射、光、熱以及能量的損耗等特征，我們可以依據(jù)這些特征分別采用多種檢測(cè)手段對(duì)GIS腔體進(jìn)行PD檢測(cè)。目前，特高頻（Ultra?highFrequency，UHF）法檢測(cè)技術(shù)在電力系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛。

PD會(huì)產(chǎn)生頻率在300MHz以上的特高頻電磁波信號(hào)，且傳播過(guò)程中衰減較快，但此頻段可有效避開(kāi)電暈干擾，提高信噪比。GIS設(shè)備屬于金屬同軸構(gòu)造，電磁信號(hào)可以沿著它有效地進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，并通過(guò)GIS上眾多的盆式絕緣子等非鐵磁材料透射出來(lái)，再通過(guò)安置在不同位置的傳感器運(yùn)用有限時(shí)域差分法對(duì)放電源進(jìn)行定位。

3模式識(shí)別

3.1特征參量的提取

不同的PD類(lèi)型對(duì)應(yīng)的二維圖譜（PRPD）不同，得到的統(tǒng)計(jì)參數(shù)值也不同。本文采用統(tǒng)計(jì)參數(shù)法提取特征參量，進(jìn)而描述各類(lèi)圖譜的特征。通過(guò)提取PRPD圖譜的統(tǒng)計(jì)算子，進(jìn)而可對(duì)局部放電進(jìn)行模式識(shí)別，分析放電過(guò)程、放電類(lèi)型、放電特性。統(tǒng)計(jì)算子就是對(duì)各類(lèi)圖譜反映的信息量分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到定量參數(shù)描述圖譜的特征。統(tǒng)計(jì)算子包括：偏斜度SK、突出度KU、放電量因數(shù)Q、相位不對(duì)稱度Φ和互相關(guān)系數(shù)cc。

3.1.1偏斜度

當(dāng)cc≈1時(shí)，表示圖譜正負(fù)半周的輪廓相似；cc≈0時(shí)，表示圖譜輪廓差異較大。

3.2識(shí)別的結(jié)果

現(xiàn)對(duì)GIS中局部放電UHF的幾種典型圖譜介紹如下：

3.2.1自由金屬顆粒放電

放電幅值分布較廣，放電時(shí)間間隔不穩(wěn)定，其極性效應(yīng)不明顯，在整個(gè)工頻周期相位均有放電信號(hào)分布，如圖1所示。

3.2.2懸浮電位放電

放電脈沖幅值穩(wěn)定，且相鄰放電時(shí)間間隔基本一致。當(dāng)懸浮金屬體不對(duì)稱時(shí)，正負(fù)半波檢測(cè)信號(hào)有極性差異，如圖2所示。

3.2.3金屬尖端放電

放電次數(shù)較多，放電幅值分散性小，時(shí)間間隔均勻。放電初期通常僅在工頻相位的負(fù)半周出現(xiàn)；放電變強(qiáng)時(shí)，正負(fù)半周會(huì)出現(xiàn)一強(qiáng)一弱的情況，如圖3所示。

3.2.4沿面放電

放電幅值分散性較大，放電時(shí)間間隔不穩(wěn)定，極性效應(yīng)不明顯，如圖4所示。

3.2.5內(nèi)部氣隙放電

放電次數(shù)少，周期重復(fù)性低。放電幅值也較分散，但放電相位較穩(wěn)定，無(wú)明顯極性效應(yīng)，如圖5所示。

4結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今，局部放電信號(hào)類(lèi)型的識(shí)別越來(lái)越受到電氣試驗(yàn)技術(shù)人員的重視。本文基于特高頻檢測(cè)方法，對(duì)GIS局部放電幾種典型缺陷的檢測(cè)及模式識(shí)別進(jìn)行研究，具有一定的應(yīng)用指導(dǎo)價(jià)值。鑒于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境中，不排除有一定的干擾信號(hào)，所以以上圖譜與試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下可能有所差距。因此，研究更高級(jí)別的專家診斷識(shí)別系統(tǒng)，有利于提升模式識(shí)別的精準(zhǔn)性。

［

參考文獻(xiàn)］

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第5篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

[關(guān)鍵詞] 電梯光幕；原理性能；檢測(cè)方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0305-01

前言

電梯作為一種現(xiàn)代化科技產(chǎn)物，為人們的生活提供著較大的便利條件。但在電梯普及率日益升高的當(dāng)前，許多電梯安全事故也層出不窮，對(duì)人們的人身安全及財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成了一定威脅。因此，如何加強(qiáng)電梯光幕的檢測(cè)準(zhǔn)確性，提高電梯的安全性，便成為一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)電梯光幕靈敏度、安全性的提升，本文特對(duì)電梯光幕的原理性能及檢測(cè)方法進(jìn)行了深入研究，現(xiàn)總結(jié)如下。

1.電梯光幕的原理性能概述

1.1電梯光幕的原理

組成電梯光幕的三個(gè)部分分別為紅外發(fā)射器、接收器、電源與輸出控制器，其主要原理在于對(duì)光電感應(yīng)進(jìn)行利用，由此形成電梯門(mén)安全保護(hù)裝置，用以避免電梯失控、夾人等不良事件的產(chǎn)生[1-2]。在電梯光幕發(fā)射端內(nèi)，存在著數(shù)個(gè)紅外發(fā)射管，發(fā)射接收管可在MCU的控制作用下呈依次打開(kāi)狀態(tài)，多個(gè)接收頭可同時(shí)接收同一個(gè)發(fā)射頭射出的光線，即為多路掃描。掃描過(guò)程中，如其中任意光束受到阻擋，光電轉(zhuǎn)化也因此產(chǎn)生障礙，導(dǎo)致對(duì)光幕判斷形成遮擋，并將開(kāi)關(guān)量或高低電平作為中斷信號(hào)輸出。通過(guò)上述方式對(duì)電梯的轎門(mén)區(qū)域進(jìn)行掃描，可形成紅外線保護(hù)裝置，而在控制系統(tǒng)收到中斷信號(hào)的情況下，開(kāi)門(mén)信號(hào)也可立刻輸出，電梯轎門(mén)的關(guān)閉過(guò)程即可停止?；陔娞莨饽坏纳鲜鲈?，通常情況下，當(dāng)電梯轎門(mén)警戒區(qū)域存在乘客或阻擋物時(shí)，電梯門(mén)將無(wú)法關(guān)閉，直至警戒區(qū)域不存在人或物后，電梯門(mén)方可關(guān)閉，由此形成安全保護(hù)作用。

1.2 電梯光幕的性能

（1）最大有效探測(cè)距離。在電梯光幕中，最大有效探測(cè)距離發(fā)射裝置及接收裝置均位于同一個(gè)空間平面，且該平面不存在外界紅外光源及反射紅外光線[3-4]。通常情況下，光幕可對(duì)發(fā)射裝置的透鏡表面之間最大距離進(jìn)行持續(xù)性的有效探測(cè)。電梯的一般開(kāi)門(mén)寬度約控制在2.5米左右，而電梯光幕的最大探測(cè)距離需大于這一寬度，以3米左右為宜。

（2）響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)時(shí)間可作為電梯光幕響應(yīng)速度的重要衡量指標(biāo)，計(jì)算時(shí)往往可精確至毫秒。以光束線被阻斷的時(shí)間為始，以光幕向繼電器觸點(diǎn)、邏輯電平的輸出時(shí)間為終，這一過(guò)程中的所耗時(shí)間即為光幕的遮光響應(yīng)時(shí)間。

（3）安裝允差。安裝允差的設(shè)置應(yīng)以不影響光幕的正常運(yùn)行為前提，并在進(jìn)行安裝時(shí)，將發(fā)射、接收等裝置的誤差范圍控制在合理的值域之內(nèi)。安裝允差即指上述裝置在安裝過(guò)程中所允許出現(xiàn)的最大誤差，其中，傾斜允差應(yīng)當(dāng)采用角度單位，垂直、水平方向允差應(yīng)當(dāng)以長(zhǎng)度為單位，并精確至毫米。

（4）工作可靠性。工作可靠性即指電梯光幕在運(yùn)行過(guò)程中的失效次數(shù)。通常情況下，電梯光幕在帶額定負(fù)載開(kāi)展探測(cè)工作的情況下，100萬(wàn)次內(nèi)的探測(cè)失效次數(shù)應(yīng)當(dāng)控制在4次以下的范圍之內(nèi)。

（5）抗光干擾?？构飧蓴_即指電梯光幕在運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)太陽(yáng)光、頻閃光、熒光、白熾光等光線輻射進(jìn)行對(duì)抗。通常情況下，太陽(yáng)光對(duì)于電梯的實(shí)際干擾頻率最高，需以光幕進(jìn)行抵抗，以保障電梯的正常運(yùn)行。

2.電梯光幕的檢測(cè)方法

2.1 檢測(cè)設(shè)備

對(duì)電梯光幕進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常以專門(mén)的試驗(yàn)裝置或等效試驗(yàn)臺(tái)架為檢測(cè)設(shè)備。以電梯光幕綜合性能測(cè)試裝置機(jī)械為例，該裝置由各種限位開(kāi)關(guān)、導(dǎo)軌、滑輪、伺服電機(jī)等部分組成，可與多種型號(hào)的電梯光幕相適應(yīng)，且測(cè)試的最大有效探測(cè)距離約在5.5米左右，具有自動(dòng)調(diào)節(jié)、抗光源干擾等功能，具有較高檢測(cè)價(jià)值。

2.2 測(cè)試環(huán)境

對(duì)電梯光幕進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，需將試驗(yàn)場(chǎng)所設(shè)于沒(méi)有電磁輻射源與熱輻射源的區(qū)域，并確保頂高在3米以上。除此之外，還需將試驗(yàn)環(huán)境的濕度、溫度、氣壓等參數(shù)控制在合理范圍內(nèi)，并將照明光源與接收裝置的最小距離控制在2米以上。

2.3 檢測(cè)方法

基于電梯光幕檢測(cè)項(xiàng)目較多的特性，應(yīng)當(dāng)以試驗(yàn)裝置的使用說(shuō)明書(shū)為基準(zhǔn)，對(duì)各項(xiàng)目進(jìn)行逐一檢測(cè)。例如，測(cè)試光幕相應(yīng)時(shí)間時(shí)，應(yīng)首先將光幕輸出信號(hào)、開(kāi)關(guān)信號(hào)與雙通示波器進(jìn)行連接，并對(duì)遮光物位置開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨后，遮光物在光幕工作區(qū)進(jìn)行往返停留，并以遮光物進(jìn)入檢測(cè)區(qū)域的時(shí)間為始，以電梯光幕輸出時(shí)間為終，對(duì)兩個(gè)階躍信號(hào)的時(shí)間差進(jìn)行讀取，由此對(duì)光幕的響應(yīng)時(shí)間進(jìn)行判斷。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，電梯光幕是可對(duì)電梯運(yùn)行性產(chǎn)生重要影響的關(guān)鍵部位，需對(duì)其原理性能及檢測(cè)方法予以足夠重視。進(jìn)行電梯光幕檢測(cè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分立足于其實(shí)際原理，并對(duì)可能存隱患的因素進(jìn)行大力排查，由此促進(jìn)電梯光幕質(zhì)量的整體提升，對(duì)電梯運(yùn)行的安全性形成保障。

參考文獻(xiàn)

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[2]鄭松鶴，吳振，劉鳴.一種電梯光幕保護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].電腦與電信，2014（03）：54-56.

第6篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè) 儀器分析方法 未來(lái)趨勢(shì)

農(nóng)產(chǎn)品是人們懶以生存的必備食物，但是近年來(lái)由于農(nóng)藥殘留等影響農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題的不斷出現(xiàn)，使得農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)成為關(guān)注的焦點(diǎn)。隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步，社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)不斷創(chuàng)新發(fā)展，在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，越來(lái)越多的現(xiàn)代化技術(shù)被廣泛應(yīng)用，從農(nóng)作物的種子培育到栽種，再到生長(zhǎng)發(fā)育，最后到農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)出，每一個(gè)步驟都已經(jīng)浸透了各種現(xiàn)代化的技術(shù)，這些現(xiàn)代化技術(shù)使得農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)便，耗費(fèi)勞動(dòng)力少，產(chǎn)量增加，但是同時(shí)，也給農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題帶來(lái)了未知或者已知的威脅。其中，過(guò)量化肥以及農(nóng)藥的使用是已知的影響農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題的重要因素。所以農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注，傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的安全隱患檢測(cè)需要，所以在目前農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)方法中，最為常用的儀器分析方法。本文主要探析農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法及未來(lái)趨勢(shì)。

一、儀器分析方法

在農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)中，儀器分析方法具有靈敏性強(qiáng)、檢測(cè)速度快以及準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)，已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方法，成為最常用的農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)方法。目前，在實(shí)際使用過(guò)程中，經(jīng)常將多種儀器以及多種儀器分析方法結(jié)合起來(lái)使用，以達(dá)到更精準(zhǔn)更快速的檢測(cè)目的。其中，常用的儀器分析方法主要有：光譜儀器分析方法（包括熒光儀器分析法、紫外—可見(jiàn)分光光度分析法、原子吸收分光光度分析法以及紅外光譜儀器分析法等）、色譜儀器分析方法（包括色譜質(zhì)譜儀器聯(lián)用分析技術(shù)、氣相色譜儀器分析方法以及高效液相色譜儀器分析方法等）、生物傳感技術(shù)、高效毛細(xì)管電泳儀器分析法以及氨基酸自動(dòng)儀器分析法等。

二、農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法

本文主要探析幾種常見(jiàn)的農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法：包括色譜儀器分析方法以及光譜儀器分析方法。

1.光譜儀器分析方法

光譜儀器分析方法包括熒光儀器分析法、紫外—可見(jiàn)分光光度分析法、原子吸收分光光度分析法以及紅外光譜儀器分析法等。

紫外—可見(jiàn)分光光度分析法：該方法是利用電子儀器使農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生紫外—可見(jiàn)吸收光譜，紫外—可見(jiàn)吸收光譜是農(nóng)產(chǎn)品在吸收電磁輻射波（波長(zhǎng)要在兩百納米到七百五十納米之間）后產(chǎn)生的光譜。該方法主要用于檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中含有的鐵、鋅、銅以及鉛金屬礦物離子等是否超標(biāo)。

原子吸收分光光度分析法：是利用離子發(fā)射光譜儀發(fā)射等離子體，使用等離子體最為激光發(fā)射源，分析檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品的原子吸收光譜，檢測(cè)其中含有的銅鋅等金屬離子，以及鍺、鍶以及硒等稀有元素。

紅外光譜儀器分析法：該方法能夠檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中含有的水分、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、氨基酸以及灰分含量，還能夠檢測(cè)出農(nóng)產(chǎn)品中含有的保鮮劑以及防腐劑成分，而且還能夠檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)過(guò)加工后的質(zhì)量等。

熒光儀器分析法：該方法主要用于檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的鉛離子。

2.色譜儀器分析方法

色譜儀器分析方法主要包括色譜質(zhì)譜儀器聯(lián)用分析方法、色譜核磁共振儀器聯(lián)用分析方法、氣相色譜儀器分析方法以及高效液相色譜儀器分析方法等。

色譜質(zhì)譜儀器聯(lián)用分析方法：質(zhì)譜儀的原理是利用一束電子流攻擊被檢測(cè)物體，然后將形成的正離子碎片圖譜記錄下來(lái)，產(chǎn)生定量質(zhì)譜圖。該方法是利用質(zhì)譜圖對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的組成成分進(jìn)行分析檢測(cè)，在對(duì)農(nóng)藥殘留的檢測(cè)上發(fā)揮著重要作用。

色譜核磁共振儀器聯(lián)用分析方法：核磁共振成像形成共振波譜，能夠顯示農(nóng)產(chǎn)品中含有的不同類(lèi)型氫原子的情況，這就可以從中看出農(nóng)產(chǎn)品中含有影響安全的物質(zhì)。

氣相色譜儀器分析方法：是一定溫度條件下，該方法可以將農(nóng)產(chǎn)品中含有的部分化學(xué)物質(zhì)氣化、快速分離并檢測(cè)出來(lái)，適用于檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中含有的獸藥殘留、農(nóng)藥殘留以及氨基酸等化學(xué)物質(zhì)。

高效液相色譜儀器分析方法：該方法應(yīng)用非常廣泛，具有快速高效等特點(diǎn)，主要是利用液相色譜儀檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中含有的營(yíng)養(yǎng)成分、毒素、添加劑、污染物、農(nóng)藥殘留以及獸藥殘留等。據(jù)了解，有約80%的化合物可以通過(guò)液相色譜儀進(jìn)行分離檢測(cè)。

三、農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法的未來(lái)趨勢(shì)探析

隨著現(xiàn)代化技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法也越來(lái)越先進(jìn)，其未來(lái)趨勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：檢測(cè)儀器更加靈敏，檢測(cè)儀器體型更小、智能化加強(qiáng)，所需的檢測(cè)環(huán)境趨近常態(tài)等。

檢測(cè)儀器更加靈敏：據(jù)目前儀器分析方法中使用的檢測(cè)儀器發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，檢測(cè)儀器將越來(lái)越精密、靈敏性越來(lái)越強(qiáng)，選擇性將越來(lái)越高，并且可能將會(huì)不斷推出具有特殊用途的檢測(cè)儀器。

檢測(cè)儀器體型更小、智能化加強(qiáng)：這是未來(lái)檢測(cè)儀器的核心發(fā)展趨勢(shì)，檢測(cè)儀器將會(huì)趨向微型智能化發(fā)展，并且其使用程度也會(huì)越來(lái)越普及，方便攜帶、使用簡(jiǎn)單，技術(shù)化越來(lái)越強(qiáng)，越來(lái)越多的使用高新技術(shù)，非傳統(tǒng)儀器技術(shù)（例如非破壞、非侵入、在線、多維、多參數(shù)、原位以及高通量等分析儀器）將被更廣泛使用。

所需的檢測(cè)環(huán)境趨近常態(tài)：目前仍存在一些檢測(cè)儀器需要在一定溫度或者一定壓強(qiáng)的環(huán)境中才能發(fā)揮作用，但是同時(shí)人們也研制出了新的不需要特殊環(huán)境的檢測(cè)儀器，在未來(lái)，能夠在常溫常壓檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品安全是儀器分析方法發(fā)展的另一個(gè)方向。

四、結(jié)論

隨著農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題的不斷發(fā)生，安全監(jiān)測(cè)儀器分析方法開(kāi)始被廣泛關(guān)注，本文主要探析了農(nóng)產(chǎn)品安全檢測(cè)儀器分析方法以及其未來(lái)趨勢(shì)，農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)儀器分析方法主要包括：色譜儀器分析方法、光譜儀器分析方法以及其他儀器分析方法。其未來(lái)趨勢(shì)主要包括：檢測(cè)儀器更加靈敏，檢測(cè)儀器體型更小、智能化加強(qiáng)，所需的檢測(cè)環(huán)境趨近常態(tài)等。

參考文獻(xiàn)

[1]李亮輝，葉健強(qiáng)，程勇，等.現(xiàn)代儀器分析在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用[J].科技資訊，2012，14：225.

第7篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

【關(guān)鍵詞】巖石；土工；性能檢測(cè)；抗壓強(qiáng)度；抗剪強(qiáng)度

【abstract】based on the analysis of the characteristics of rock and soil， on the compressive strength of rock， soil liquid

plastic limit of soil shear strength index and performance testing technology is briefly analyzed.

【key words】rock； soil； performance testing； compressive strength； shear strength

1 前言

一般情況下，在外載荷的作用下，巖石和土體的破壞實(shí)際上是結(jié)構(gòu)缺陷的產(chǎn)生、變大、擴(kuò)展和匯合的一個(gè)過(guò)程。巖石力學(xué)的基本問(wèn)題就是對(duì)巖石的變形與破壞機(jī)理進(jìn)行不斷的研究，土體的基本問(wèn)題就是對(duì)土體的液性，塑性指標(biāo)及其結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，然而由于巖石和土體本身結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，并且人們對(duì)其復(fù)雜多變的力學(xué)特性認(rèn)識(shí)上存在著一定的不足，現(xiàn)階段，更多的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法，進(jìn)行合理的分析，來(lái)了解和認(rèn)識(shí)巖石和土體的各項(xiàng)性能。對(duì)于巖石，常用的力學(xué)試驗(yàn)有抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，直剪強(qiáng)度試驗(yàn)，壓縮變形試驗(yàn)等，對(duì)應(yīng)土體的力學(xué)試驗(yàn)主要有抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，壓縮試驗(yàn)等，因篇幅有限，以下僅從巖石的抗壓強(qiáng)度的檢測(cè)方法、土體的液塑限指標(biāo)和土體的抗剪強(qiáng)度檢測(cè)方法進(jìn)行了分析，希望能為工程實(shí)踐和巖石力學(xué)的研究提供一定的現(xiàn)實(shí)及理論依據(jù)。

2 巖石抗壓強(qiáng)度的測(cè)定方法

為了確定巖石的力學(xué)性能，我們常規(guī)采用的方法是將巖石制成各種試件在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行試驗(yàn)，如巖石單軸抗壓試驗(yàn)，單軸壓縮變形試驗(yàn)，三軸壓縮強(qiáng)度試驗(yàn)，抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，直剪強(qiáng)度試驗(yàn)等等。巖石物理力學(xué)性質(zhì)的重要參數(shù)之一是單軸抗壓強(qiáng)度，它能夠?qū)r石的堅(jiān)硬程度直接反映出來(lái)。對(duì)于巖石的抗壓強(qiáng)度測(cè)定，我們可以將制成規(guī)則的試件，采用巖石單軸抗壓試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)定，巖石單軸抗壓強(qiáng)度是試件破壞時(shí)的極限載荷與垂直于加載方向的截面積之比，也就是指巖石試件在無(wú)側(cè)限條件下受軸向壓力作用產(chǎn)生壓縮破壞時(shí)單位面積上所承受的載荷。巖石單軸抗壓強(qiáng)度可以采用直接壓壞試件的試驗(yàn)方法來(lái)加以測(cè)定，選好了試驗(yàn)材料后，放在試驗(yàn)平臺(tái)上，以每秒0.5-1.0mpa的速率加載直至破壞，巖石的單軸抗壓強(qiáng)度和軟化系數(shù)按以下公式計(jì)算：r=p/a，η=rx/rd。（r為巖石單軸抗壓強(qiáng)度，p為破壞載荷，a為試件的截面面積，η軟化系數(shù)，rx飽和狀態(tài)下單軸抗壓強(qiáng)度平均值，rd干燥狀態(tài)下單軸抗壓強(qiáng)度平均值）

3 快速測(cè)定巖石長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法

巖石長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度的測(cè)定一直是相關(guān)研究的難點(diǎn)，為了測(cè)定巖石的長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度，我們可以采用一種新型的快速測(cè)定巖石長(zhǎng)期抗壓強(qiáng)度的試驗(yàn)方法，此方法的原理是建立在以破壞應(yīng)變?yōu)闇?zhǔn)則的巖石蠕變破壞判據(jù)和

巖石破壞的依據(jù)。

圖1 巖石變形破壞曲線示意圖2、長(zhǎng)期強(qiáng)度的確定。在恒溫作用下，通過(guò)恒定載荷或梯級(jí)加載蠕變?cè)囼?yàn)，測(cè)定不同應(yīng)力水平下的彈性應(yīng)變?chǔ)舤，第一蠕變階段應(yīng)變?chǔ)舏和穩(wěn)態(tài)蠕變階段應(yīng)變率根據(jù)溫度補(bǔ)償時(shí)間的原理可以由以下公式計(jì)算溫度t0條件下的等效應(yīng)變率。logεⅱ’=logεⅱ-（t-t0）/c（式中c為溫度補(bǔ)償系數(shù)，t為試驗(yàn)溫度），溫度補(bǔ)償系數(shù)根據(jù)不同溫度條件下的巖石蠕變?cè)囼?yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，c一般在50-200℃之間。最后根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，繪制不同溫度下的應(yīng)力水平σ與等效應(yīng)變率εⅱ’的關(guān)系圖。由以下公式計(jì)算穩(wěn)態(tài)蠕變的破壞應(yīng)變率

εⅱ’。εⅱ’=（εd-εe-εr）/[t]，在σ-εⅱ’圖中，推斷長(zhǎng)期強(qiáng)度下的[σd]值。

很多試驗(yàn)研究結(jié)果表明，影響巖石抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)值的因素非常多。從整體上看，這些因素可分為兩方面：一是巖石自身存在的因素，例如礦物成分、顆粒大小、密度、層理和裂隙的性質(zhì)、卸荷強(qiáng)度及含水狀態(tài)等；另一方面是試驗(yàn)方法中存在的因素，如試件形狀、高寬比、試件加工方式等。無(wú)論是哪種巖石，它內(nèi)部都存在如裂隙、變質(zhì)等各種各樣的地質(zhì)缺陷，這些缺陷往往都會(huì)導(dǎo)致巖石抗壓強(qiáng)度的降低。

4 土體的液塑限指標(biāo)測(cè)定

眾所周知，用液性指數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)粘性土稠度狀態(tài)具有非常重要的作用。一般情況下，粘性土中的天然含水量發(fā)生變化就會(huì)使得該種土顯著地表現(xiàn)出不同的物理狀態(tài)和性質(zhì)

，同時(shí)隨著含水量的逐漸增加，粘性土的狀態(tài)就會(huì)從堅(jiān)硬、半堅(jiān)硬狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭伤軤顟B(tài)，還有可能是流塑狀態(tài)。粘性土的稠度是土的工程性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。我國(guó)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定用液性指數(shù)判斷粘性土的稠度狀態(tài)，并用來(lái)評(píng)價(jià)粘性土的承載力基本值，這是在充分考慮了水對(duì)地基土層的重要影響的前提下而產(chǎn)生的評(píng)價(jià)方法。我們一般采用液、塑限聯(lián)合測(cè)定法進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定，根據(jù)規(guī)范要求，所選用的土樣經(jīng)過(guò)0.5mm的篩，界限含水率中的液限可以采用圓錐儀或碟式儀法，塑限可以采用滾搓法，這種聯(lián)合測(cè)定法是為了改進(jìn)蝶式儀液限和滾搓法塑限而提出的一種試驗(yàn)方法。

5 土體的抗剪強(qiáng)度測(cè)定方法

土體的一重要力學(xué)性能就是土的抗剪強(qiáng)度，在實(shí)際工程中，沒(méi)有準(zhǔn)確估計(jì)土體的抗剪強(qiáng)度，都會(huì)對(duì)工程造成重要的影響，提供準(zhǔn)確的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)在工程中具有重要的意義。對(duì)應(yīng)抗剪強(qiáng)度常用的方法是采用直接剪切試驗(yàn)、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，三軸壓縮試驗(yàn)等等，以下主要是對(duì)這些剪切試驗(yàn)進(jìn)行了說(shuō)明。

1、直接剪切試驗(yàn)

國(guó)內(nèi)多采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的應(yīng)變控制式直剪儀，將試樣置于一定的垂直應(yīng)力下，在水平方向上向試樣施加剪應(yīng)力進(jìn)行剪切，求得破壞時(shí)的剪應(yīng)力，最后根據(jù)庫(kù)倫定律確定圖的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，內(nèi)摩擦角ф和凝聚力c。

2、三軸壓縮試驗(yàn)

三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定抗剪強(qiáng)度的另一種方法，通常采用圓柱形試樣，在不同的恒定壓力作用力下，施加軸向壓力，進(jìn)行剪切直到破壞，進(jìn)一步根據(jù)相應(yīng)的公式求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。

3、無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)

無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)是三軸壓縮試驗(yàn)的一種特殊情況，周?chē)膲毫榱?，測(cè)定飽和的土體不排水強(qiáng)度，比如淤泥等，對(duì)于這種測(cè)定方式，還需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的原位十字板剪切試驗(yàn)，因?yàn)樵谥苽淙拥倪^(guò)程中，土體容易發(fā)生擾動(dòng)，算出的不排水強(qiáng)度會(huì)偏大。

6 結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)階段巖石和土工性能的檢測(cè)方法也存在著一些未能解決的難題，例如易受外界干擾、不能對(duì)巖體內(nèi)部破壞準(zhǔn)確定位等。因此除了采用有效的試驗(yàn)方法外，也會(huì)結(jié)合采用一些高科技手段，如光學(xué)檢測(cè)法，ct檢測(cè)法，聲發(fā)射法，電磁輻射法，紅外檢測(cè)法等。只有通過(guò)對(duì)目前的一些檢測(cè)方法進(jìn)行深入研究，才能找到更為有效的檢測(cè)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]柴敬.層狀巖體變形與破壞光纖傳感檢測(cè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究[d].西安：西安科技大學(xué)，2003

第8篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

關(guān)鍵詞： 雷擊信號(hào)檢測(cè)； 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)； 實(shí)時(shí)檢測(cè)； 防雷擊監(jiān)測(cè)

中圖分類(lèi)號(hào)： TN915?34； TN911 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2016）24?0162?05

Design of lightning signal detection platform based on wireless sensor network

HAN Chunxia

（Information Engineering College， Tongren University， Tongren 554300， China）

Abstract： A foundation for the lightning protection monitoring of high voltage electrical equipments was laid by using the real?time accurate detection of lightning signal. The time?frequency parameter estimation is adopted in the traditional lightning signal detection method， whose detection performance is poor under strong electromagnetic interference. A design method of the lightning signal detection platform based on wireless sensor network is proposed in this paper. The original lightning signal parameters are collected through the wireless sensor network （WSN）. The hardware circuit of the designed lightning signal detection platform includes A/D sampling circuit， signal filter circuit， clock control circuit of lightning signal， program loaded circuit， interface circuit， etc. Software of the lightning signal detection platform was developed. The waveform data storage interface was designed on the basis of the application software development of lightning signal detection platform based on Qt/Embedded script to realize visualization module design. The lightning signal detection platform design was completed by lightning signal waveform output and human?computer interaction. The simulation results show that the lightning signal detection platform has a good performance and accurate detection probability.

Keywords： lightning signal detection； wireless sensor network； real?time detection； lightning protection monitoring

0 引 言

高壓電氣設(shè)備在受到雷擊后，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的放電脈沖，釋放出的高頻電流導(dǎo)致電氣設(shè)備的損壞，需要對(duì)雷擊脈沖信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和判斷。通過(guò)對(duì)雷擊信號(hào)的強(qiáng)度、周期、頻譜等參量的準(zhǔn)確估計(jì)，提高對(duì)雷擊災(zāi)害的預(yù)防和監(jiān)測(cè)能力。在雷擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，對(duì)雷擊信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)是預(yù)防雷擊的重要環(huán)節(jié)，對(duì)雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)進(jìn)行合理有效設(shè)計(jì)，可以準(zhǔn)確檢測(cè)雷擊信號(hào)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

傳統(tǒng)方法對(duì)雷擊信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)主要采用基于時(shí)頻分析的信號(hào)檢測(cè)方法、基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的雷擊信號(hào)檢測(cè)方法和基于小波分析的雷擊信號(hào)檢測(cè)方法等[1?4]。這些方法結(jié)合現(xiàn)代信號(hào)與信息處理理論，通過(guò)建立雷擊信號(hào)的數(shù)學(xué)模型，采用時(shí)頻特征提取和高階譜特征提取等方法，進(jìn)行雷擊信號(hào)的檢測(cè)，取得了一定效果。文獻(xiàn)[5]提出一種基于雷擊脈沖窄帶波束形成的雷擊信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)窄帶波束形成逐次把雷擊突發(fā)脈沖電壓降低，實(shí)現(xiàn)雷擊后的高壓負(fù)載監(jiān)測(cè)和分析；但是該系統(tǒng)在進(jìn)行雷擊系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)程中，受到諧振和電磁干擾的影響，檢測(cè)性能差。文獻(xiàn)[6]提出一種基于寬帶混頻接收的雷擊信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)對(duì)電氣線路在遭到雷擊后的信號(hào)畸變成分進(jìn)行自適應(yīng)特征分解，提高雷擊信號(hào)的幅度和頻譜檢測(cè)精度；但是該方法容易受到旁瓣波束的干擾，在雷擊信號(hào)檢測(cè)中容易產(chǎn)生失真和虛警檢測(cè)現(xiàn)象[7?9]。

針對(duì)上述問(wèn)題，本文提出一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了性能測(cè)試，展示了本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)在提高雷擊信號(hào)檢測(cè)能力方面的優(yōu)越性能。

1 總體模型設(shè)計(jì)

1.1 雷擊信號(hào)檢測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型建立

首先建立混合傳感器鏈路結(jié)構(gòu)模型，將傳感器網(wǎng)絡(luò)中雷擊信號(hào)特征節(jié)點(diǎn)通過(guò)輻射半徑為SN×L的用圓盤(pán)布爾覆蓋，無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)n階多輸入/多輸出系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，用于雷擊信號(hào)檢測(cè)的傳感器移動(dòng)位置為[S=sii=1，2，…，NSS?C]，雷擊信號(hào)的跟蹤濾波節(jié)點(diǎn)[u∈C]，傳感網(wǎng)絡(luò)的路由移動(dòng)節(jié)點(diǎn)二維坐標(biāo)[xu，yu]表示在雷擊信號(hào)檢測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有不同的鏈路特性，通過(guò)M個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雷擊信號(hào)調(diào)制，在上行鏈路中進(jìn)行雷擊信號(hào)的信噪比估計(jì)和信號(hào)特征分析，在下行鏈路中進(jìn)行雷擊信號(hào)的信道采集和調(diào)制，得到本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)檢測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。

1.2 雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的總體模型設(shè)計(jì)

在雷擊信號(hào)檢測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型建立的基礎(chǔ)上，進(jìn)行雷擊信號(hào)的原始數(shù)據(jù)采集，然后采用自適應(yīng)融合濾波系統(tǒng)，進(jìn)行雷擊信號(hào)的參數(shù)估計(jì)和降噪濾波，實(shí)現(xiàn)雷擊信號(hào)的檢測(cè)和輸出，檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

本文設(shè)計(jì)雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)主要包括硬件電路設(shè)計(jì)和軟件集成兩大部分。其中硬件電路有A/D采樣電路、信號(hào)濾波電路、雷擊信號(hào)的時(shí)鐘控制電路、程序加載電路、接口電路等。軟件開(kāi)發(fā)中，通過(guò)McBSP與MCP2510的SPI接口傳送到雷擊信號(hào)檢測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，McBSP通過(guò)訪問(wèn)發(fā)送寄存器在內(nèi)部發(fā)送時(shí)鐘Internal CLKX的內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)和通信，此時(shí)，雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的單極點(diǎn)高通濾波器保持關(guān)閉狀態(tài)，耦合電容[CC]設(shè)為10 nF，通過(guò)電容交流耦合，采用PCI9054的LOCAL 總線設(shè)計(jì)方法，對(duì)雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的程序進(jìn)行加載，系統(tǒng)自動(dòng)將行為特征線性頻率尺度提取值通過(guò)串行E2PROM進(jìn)行配置和程序編寫(xiě)，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制增益進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)的采集，時(shí)鐘頻率為33 MHz，E2PROM的配置采用VXI總線器件，采樣頻率不低于21 MHz。根據(jù)上述分析，得到本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的技術(shù)指標(biāo)描述如下：雷擊信號(hào)檢測(cè)的采樣頻率不低于13 MHz；在雷達(dá)信號(hào)的幅值特征提取中，采用移位器進(jìn)行循環(huán)堆棧尋址，其中分辨率不低于8位；并行外設(shè)接口的輸入范圍盡量大，采用2線制接口；功耗盡量小。

根據(jù)上述設(shè)計(jì)指標(biāo)，進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)，包括檢測(cè)平臺(tái)硬件電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)等。

2 檢測(cè)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的硬件設(shè)計(jì)部分

在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中，進(jìn)行系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)的檢測(cè)平臺(tái)的硬件電路主要有A/D采樣電路、信號(hào)濾波電路、雷擊信號(hào)的時(shí)鐘控制電路、程序加載電路、接口電路等。其中，A/D采樣電路是在無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的輸入層，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的原始數(shù)據(jù)采樣，將無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采集到的雷擊信號(hào)的模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)和DSP芯片能識(shí)別的數(shù)字信息。本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的A/D采樣電路如圖3所示。

根據(jù)器件手冊(cè)和圖3設(shè)計(jì)的A/D電路，采用ADG3301進(jìn)行A/D、D/A轉(zhuǎn)換和雷擊信號(hào)濾波檢測(cè)。A/D電路設(shè)計(jì)后，進(jìn)行雷擊信號(hào)的濾波電路設(shè)計(jì)。濾波電路采用FIR濾波設(shè)計(jì)方法，對(duì)輸入的雷擊信號(hào)進(jìn)行降噪和抗干擾處理，使用WorkBench電路進(jìn)行濾波電路的核心器件配置，WorkBench是ADI生產(chǎn)的單通道雙向電平轉(zhuǎn)換芯片，本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)的濾波電路如圖4所示。

分析圖4可知，雷擊信號(hào)流經(jīng)電阻R的電流為0，濾波的轉(zhuǎn)換電阻R設(shè)為200[Ω]，負(fù)載電阻100[Ω]實(shí)現(xiàn)1.15～5.5 V電平的自由轉(zhuǎn)換。內(nèi)核電源通過(guò)10[μF]和0.1[μF]電容濾波，ADG3301在內(nèi)部集成有一個(gè)開(kāi)關(guān)電源控制器，進(jìn)行3.3～5 V的電平轉(zhuǎn)換，在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的動(dòng)態(tài)濾波管理。其中，濾波輸出的傳輸時(shí)延為6 ns，在濾波輸出的接口電路中，為了防止電壓突變產(chǎn)生的基線漂移誤差，采用0805封裝使得ADCLK相比PPICLK延遲6 ns，雷擊信號(hào)的高頻TDO信號(hào)加匹配電阻進(jìn)行PPI和AD9225時(shí)序調(diào)制。下一步，進(jìn)行雷擊信號(hào)的時(shí)鐘控制電路設(shè)計(jì)，時(shí)鐘控制電路位于濾波電路的輸出端，通過(guò)時(shí)鐘控制進(jìn)行雷擊信號(hào)的時(shí)頻特征采樣和高階譜分離，是整個(gè)基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的控制核心，采用并行外設(shè)接口（PPI）與DSP芯片直接相連，AD9225可以差分輸入，本系統(tǒng)采用多通道的A/D接口進(jìn)行信號(hào)處理，采用DSP處理器和PCI總線兩模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行時(shí)鐘鎖定和輸出增益控制，在雷擊信號(hào)檢測(cè)的時(shí)鐘控制中，由Mux101多路ADC通過(guò)自適應(yīng)反饋方法控制VCA810的輸出，當(dāng)計(jì)數(shù)器的值為0～[M1]時(shí)，輸出0，時(shí)鐘控制電路的輸出電壓范圍是[-2 V≤VC≤0]，考慮到輸入的雷擊信號(hào)的傳感數(shù)據(jù)的幅值較低的特點(diǎn)，在模擬信號(hào)預(yù)處理機(jī)的引腳配置中進(jìn)行現(xiàn)PC機(jī)與DSP的高速數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的時(shí)鐘控制電路的設(shè)計(jì)如圖5所示。

在雷擊信號(hào)的時(shí)鐘控制電路的基礎(chǔ)上，進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)的程序加載電路和接口電路設(shè)計(jì)，程序加載電路是實(shí)現(xiàn)雷擊信號(hào)檢測(cè)算法程序加載的電路部分，本文設(shè)計(jì)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的程序加載電路如圖6所示。

分析圖6可知，雷擊信號(hào)檢測(cè)的JTAG口離DSP距離不能超過(guò)[6 inch]，ADSP?BF537需要3種電源進(jìn)行集中供電和JTAG Debug接口模塊的DSP芯片控制，采用在線下載程序到DSP的RAM中的方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的TAP的復(fù)位和高階譜特征提取。

最后進(jìn)行接口電路設(shè)計(jì)，通過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)檢測(cè)、輸出和設(shè)備控制，接口電路設(shè)計(jì)中，通過(guò)HP E1433A提供的實(shí)時(shí)計(jì)算測(cè)量功能，實(shí)現(xiàn)高速傳輸數(shù)據(jù)和雷擊信號(hào)檢測(cè)的控制分析，通過(guò)接口電路的輸出端，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的最高65 MHz的A/D采樣，電路設(shè)計(jì)結(jié)果如圖7所示。

分析圖7可知，通過(guò)合理選取R1和R2的阻值可以調(diào)整MOSFET功率管的柵極電壓，抑制尖峰電壓的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷擊信號(hào)的準(zhǔn)確檢測(cè)。

2.2 雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)

在上述進(jìn)行了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的軟件開(kāi)發(fā)，通過(guò)McBSP與MCP2510的SPI接口將雷擊信號(hào)傳送到檢測(cè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)采用Server/Client協(xié)議進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的Qt/Embedded通過(guò)API進(jìn)行中間件設(shè)計(jì)，檢測(cè)平臺(tái)的中間件可以分為三部分：控件、框架和工具。使用的GUI支持訪問(wèn)嵌入式設(shè)備的Qt C++ API，其中?prefix指定安裝目錄，?opensource指定使用開(kāi)源版本的Qt，輸入命令source install?qt?embedded?x86.sh，開(kāi)始編譯，在Qt/Embedded的應(yīng)用模塊編譯鏈接生成可運(yùn)行于目標(biāo)平臺(tái)的可執(zhí)行文件，程序編譯過(guò)程如圖8所示。

基于Qt/Embedded的應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)的腳本，在指定的安裝目錄下生成Qt/Embedded for x86，配置qtx11、編譯和安裝編譯、仿真所需的各種文件。為便于用戶保存雷擊信號(hào)檢測(cè)的輸出結(jié)果，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了波形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)界面。該界面可將測(cè)量時(shí)間以及測(cè)量結(jié)果存入SD卡中，雷擊信號(hào)的波形存儲(chǔ)界面的設(shè)計(jì)如圖9所示。

軟件開(kāi)發(fā)的最后，進(jìn)行可視化模塊設(shè)計(jì)，人機(jī)交互的可視化界面可以實(shí)現(xiàn)雷擊信號(hào)的波形輸出，設(shè)計(jì)的人機(jī)交互的可視化界面如圖10所示。

綜上分析，完成了雷擊信號(hào)檢測(cè)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

3 檢測(cè)性能測(cè)試

為了測(cè)試本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)雷擊信號(hào)檢測(cè)中的性能，進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行原始的雷擊信息的采集，信號(hào)的采樣頻率為15.64 kHz，雷擊信號(hào)的特征提取采用的解調(diào)頻率為20 kHz，根據(jù)上述仿真環(huán)境和參數(shù)設(shè)定，使用的GUI支持訪問(wèn)嵌入式設(shè)備的Qt C++ API，進(jìn)行檢測(cè)算法的程序加載，實(shí)現(xiàn)雷擊信號(hào)檢測(cè)仿真，得到在信噪比分別為[SNR=-5 dB]和[SNR=-8 dB]條件下，進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)的輸出的信號(hào)波形如圖11所示。分析圖11可知，采用本文方法進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)，能準(zhǔn)確檢測(cè)到雷擊信號(hào)的輸出譜峰值和持續(xù)時(shí)間，檢測(cè)性能較好，為對(duì)比性能，采用10 000次蒙特卡洛實(shí)驗(yàn)，結(jié)合本文方法和傳統(tǒng)方法進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)，分析檢測(cè)性能曲線，在不同的采樣周期T下，得到仿真結(jié)果如圖12所示。

從圖12可見(jiàn)，采用本文方法進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)的精度較高，準(zhǔn)確檢測(cè)概率較高，性能可靠穩(wěn)定，展示了較好的檢測(cè)性能。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文提出一種基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的雷擊信號(hào)檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)方法，系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表明，采用該平臺(tái)進(jìn)行雷擊信號(hào)檢測(cè)，準(zhǔn)確檢測(cè)性能較好，系統(tǒng)可靠穩(wěn)定，具有較好的應(yīng)用價(jià)值。

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第9篇：電磁輻射的檢測(cè)方法范文

【關(guān)鍵詞】小檗堿；藥理作用；分析

小檗堿又稱為黃連素，存在于小檗科、毛茛科、罌粟科、鼠李科、防己科等6科中，屬于異奎啉類(lèi)生物堿，作為廣譜抗菌藥物和清熱解毒藥在臨床上應(yīng)用多年，隨著現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用，新的藥理作用不斷被發(fā)現(xiàn)，其抗腫瘤活性、調(diào)節(jié)脂肪酸代謝、改善胰島素抵抗、保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞等作用大大擴(kuò)展了應(yīng)用范圍，使其成為具有開(kāi)發(fā)潛力的先導(dǎo)化合物[1]。筆者通過(guò)對(duì)小檗堿的藥理作用和分析方法進(jìn)行回顧分析，為其結(jié)構(gòu)優(yōu)化和探索新的臨床應(yīng)用提供線索。

1小檗堿藥理作用研究進(jìn)展

1.1小檗堿抗菌、抗病毒作用小檗堿常用于腸道細(xì)菌感染的治療，研究顯示小檗堿對(duì)于革蘭氏陰性菌、鏈球菌、葡萄球菌、肺炎球菌等均有較強(qiáng)的抗菌作用，亦對(duì)MRSA黏附、侵襲能力有抑制作用，能降低苯唑西林、氨芐青霉素抗MRSA最小抑菌濃度。據(jù)研究小檗堿對(duì)結(jié)核桿菌也有一定的抗菌作用，100μg/ml小檗堿作用于結(jié)核桿24小時(shí)能殺滅幾乎所有的結(jié)核菌，30μg/ml小檗堿能抑制早期結(jié)核桿菌生長(zhǎng)，提示小檗堿也有抗結(jié)核研究?jī)r(jià)值。通過(guò)聯(lián)合小檗堿和奧美拉唑用于治療消化性潰瘍能夠較好地根除幽門(mén)螺桿菌。此外，小檗堿還有較強(qiáng)的體外抑制HIV-1重組逆轉(zhuǎn)錄酶活性，也有綜述提到小檗堿能在病毒入侵宿主細(xì)胞后病毒DNA復(fù)制前發(fā)揮作用，阻止人巨細(xì)胞病毒的復(fù)制[2]。

1.2小檗堿對(duì)心血管系統(tǒng)影響近年來(lái)小檗堿影響代謝方面的研究較為廣泛，其降血脂作用機(jī)制可能為①增加c-Jun氨基末端激酶、細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶活性，增強(qiáng)低密度脂蛋白啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄；②激活磷酸腺苷活化蛋白激酶，抑制肝細(xì)胞脂質(zhì)合成；③抑制過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體表達(dá)來(lái)減少脂肪細(xì)胞分化[3]。小檗堿降低血糖的機(jī)制為促進(jìn)胰島素分泌和釋放、幫助恢復(fù)胰島β細(xì)胞功能、增強(qiáng)胰島素敏感性、促進(jìn)糖酵解、抑制糖異生等。小檗堿直接影響心臟作用體現(xiàn)在穩(wěn)定心肌電活動(dòng)、延長(zhǎng)APD和有效不應(yīng)期、消除折返，其正性肌力作用能改善心離衰竭患者心功能，保護(hù)心肌能量代謝，而增強(qiáng)乙酰膽堿作用可以抗心律失常，與谷維素的聯(lián)用可以糾正患者焦慮情緒。

1.3小檗堿抗腫瘤活性 小檗堿的細(xì)胞毒作用在體外試驗(yàn)中顯示能明顯抑制多種腫瘤細(xì)胞，如結(jié)腸癌、鼻咽癌等，有學(xué)者研究指出小檗堿可能通過(guò)阻滯堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子活化的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞（HUVEC）周期（G0-G1），同時(shí)誘導(dǎo)HUVEC細(xì)胞凋亡，抑制新生血管形成起到抗腫瘤作用，也有學(xué)者推斷小檗堿誘導(dǎo)早幼粒白血病HL-60細(xì)胞分化成熟的機(jī)制可能是調(diào)控有關(guān)增殖、分化相關(guān)基因表達(dá)，減少DNA合成、轉(zhuǎn)錄，延長(zhǎng)細(xì)胞的倍增時(shí)間[4]。

1.4小檗堿對(duì)消化系統(tǒng)影響 小檗堿能增加膽汁形成，用于治療慢性膽囊炎，也能降低霍亂毒素引起的腹瀉發(fā)生率，其促進(jìn)內(nèi)緣性的NO釋放、改善腸道微循環(huán)是其治療腸道疾病的重要機(jī)制之一。

2小檗堿分析方法研究進(jìn)展

2.1紫外分光光度法由于小檗堿屬于異喹啉生物堿，具有較強(qiáng)的紫外吸收，紫外分光光度法是運(yùn)用十分廣泛且簡(jiǎn)單易行的方法。劉婷等人通過(guò)利用紫外分光光度法考察黃連葉片中小檗堿提取工藝，發(fā)現(xiàn)黃連葉中生物堿含量較高，超過(guò)很多小檗屬植物根和莖[5]。

2.2 薄層掃描法分為單波長(zhǎng)掃描法、雙波長(zhǎng)掃描法、熒光掃描法，姚志凌等建立連茜沖劑檢測(cè)鹽酸小檗堿含量雙波長(zhǎng)薄層掃描法，展開(kāi)劑為正丁醇-乙酸-水（7：1：2），含量測(cè)定準(zhǔn)確、重復(fù)性好[6]。

2.3高效液相色譜和超高效液相色譜HPLC分離效率高、定量準(zhǔn)確，目前已成為多數(shù)實(shí)驗(yàn)室常用分析手段。李敬龍等對(duì)文獻(xiàn)報(bào)道的黃連和小檗堿HPLC檢測(cè)方法進(jìn)行總結(jié)，發(fā)現(xiàn)正相流動(dòng)相一般選用乙酸、甲酸、乙酯、無(wú)水乙醇混合液，而反向色譜法多采用甲醇、乙腈、磷酸鹽不同比例混合液流動(dòng)相，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)選用254nm和346nm。超高效液相色譜（UPLC）是傳統(tǒng)HPLC基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新興色譜分析方法，其調(diào)料為粒徑低于2μm的顆粒，柱效更高，靈敏度更強(qiáng)，分離速度也有所提升，徐福平等就建立了UPLC黃柏知母藥3種主要成分檢測(cè)方法，能在8分鐘內(nèi)完成小檗堿、芒果苷、新芒果苷分離，分離效果大幅提升[7]。

2.4其他分析方法物質(zhì)選擇性吸收紅外光區(qū)電磁輻射是紅外光譜法進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、定性、定量的基礎(chǔ)。不同基團(tuán)產(chǎn)生振動(dòng)有差異，光譜結(jié)果也就有多差別，有學(xué)者提出采用近紅外光譜技術(shù)可以測(cè)定中藥指標(biāo)成分含量。色譜連用技術(shù)是將高分離效率的HPLC和高靈敏度、高選擇性檢測(cè)方法聯(lián)用，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜組分在線分析，也可對(duì)結(jié)構(gòu)式進(jìn)行確證。周慧等將HPLC與電噴霧質(zhì)譜技術(shù)聯(lián)用，系統(tǒng)分析黃柏、大黃、赤芍炮制前后成分變化情況，為探討中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)提供科學(xué)依據(jù)[7]。

綜上所述，小檗堿的藥理作用包括抗炎、抗病原微生物、抗癌以及保護(hù)糖尿病患者腎功能、促進(jìn)胰島素分泌等，現(xiàn)代分析手段紫外分光光度法、HPLC、薄層掃描、UPLC、紅外光譜法、色譜聯(lián)用技術(shù)使得小檗堿的研究越來(lái)越深入，更多藥理作用會(huì)被發(fā)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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[4]郝乘儀，李妍，張秀榮.小檗堿藥理作用研究進(jìn)展[J].吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，29（5）：295-297.

[5]劉婷，梁宗鎖，丁美海.黃連葉片中鹽酸小檗堿提取工藝研究[J].西北林學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，25（6）：144.