电子技术中测控技术的应用研究

中国船舶重工集团公司第七一五研究所 叶霄波

在各类控制与检测技术支持下，电气系统能够实现自动化的监控和检测，始终处于最佳运行状态的系统能够由此获得。结合实际调研可以发现，电子技术中测控技术具备数字化、网络化、智能化等特点，测控系统的应用性能、作业的智能化水平及数字化控制均可由此得到保障。

1 电子技术中测控技术的应用路径

1.1 软开关装置

电力系统中存在电容、变压器等元器件，尺寸较大的这类元器件很多在集成度方面存在欠缺，很容易在运行中出现问题。在电子测控技术支持下，软开关装置中的电子测控技术应用能够缩小设备体积，设备智能化性能也可随之提升。在不断发展的微电子技术支持下，电磁兼容改善、装置工作效率能够显著提升，电磁干扰等应用问题也能够在电子测控技术支持下有效改善或缓解，通过降低开关损耗和噪音损耗，节能降耗和工作效率提升可同时实现。

1.2 远程测控

远程测控技术属于电子测控技术的重要组成部分，该技术同时属于工业领域电子测控技术的重要发展方向。以专线远程测控技术为例，该技术涉及石油输送远程检测等方面，通过应用专线远程测控技术，即可更好开展大型工程监测工作。近年来，无线通信远程测控技术的应用也日渐广阔，如煤气、水、电自动抄表远程测控便属于其中典型，在远程测控技术与网络的有效结合下，工作效率与生活水平提升、社会经济发展均能够受到积极影响，图1为典型远程测控技术应用示意图，这一应用能够实现远程抄表监控。

图1 远程测控技术应用示意图

1.3 现代测控总线技术

现代测控总线技术同样属于典型的电子测控技术，该技术能够有效连接处理器与各部件，在提升系统开放性和可靠性方面能够发挥关键作用，不断简化的系统结构也能够由此形成，由此科学更换系统各个部件，系统成本投入将不断减少。USB总线技术、GPIB总线技术等均属于典型的现代测控总线技术，这类技术在低速设备合理运行等方面能够发挥积极作用，在扩大测控方向等方面也具备较高应用价值。对于各领域的自动化来说，科学应用的现代测控总线技术能够发挥积极作用，如企业能够由此降低成本投入并提高产品质量，图2为汽车测控总线技术应用示意图，由此可更直观了解现代测控总线技术的应用价值。

图2 现代测控总线技术应用示意图

1.4 传感器技术

传感器技术在电子测控领域的应用价值同样较高，对于实际运行中的电子测控系统来说，属于常用重点设备的传感器装置发挥着关键性作用。在不断创新的电子测控技术影响下，各类新设备和新技术不断涌现，测控传感器装置功能受此影响不断完善和升级，在装置类型的不断丰富中，电子测控技术的应用效果得以有效提升，这与微型气体传感器、集成型传感器、智能型传感器等新型测控传感器装置的广泛应用存在直接关联。受功能不同的测控传感器装置影响，不同装置的具体用途和功能作用差异明显，如测控传感器装置设置于电力系统中，其能够实现对电气设备运行状态参数的实时采集，同时传输和分析相应数据信息，即可对电力设备隐患等问题进行自动判断，相应的故障处理和防范措施优选将获得充足依据。近年来，新型传感器在各领域的应用极为普遍，如雷达传感器、MEMS麦克风、TAD2140传感器、TMR传感器等。雷达传感器在起重机设备的精确定位中能够发挥积极作用，采用支持软件执行的现成芯片电路板设计，即可通过协同作业的2个传感器实现5mm定位精度，该精度能够在500公尺以上实现；MEMS麦克风同样属于新型传感器，通过对20Hz～80Hz讯号的拾取，该传感器在实际应用中能够对超声波频谱进行深层监听，用户管线泄漏等故障可得到有效监测；TAD2140传感器能够实现对1个电阻和6个电容的组合，在T0-6封装支持下，能够对DSP数字接口提供支持，因此可较好用于汽车的雨刷马达及动力方向盘等领域；TMR传感器可实现的定位角度在0.2°以内，属于实用性较高的360°角度传感器，其在电子测控领域同样具备较高应用价值。

1.5 有源电力滤波器

除上述应用外，有源电力滤波器同样属于电子测控技术应用典型，依托复电路系统补偿软件，有源电力滤波器能够在应用中实现自动检测分析，正确谐波分流可通过分析获取，而在之后运行的补偿装置作用下，即可通过针对性补偿实现谐波抵消。结合功能角度进行分析可以发现，有源电力滤波器装置在应用中存在较高灵敏度，在抗干扰能力和反应速度方面均具备出色表现。一般情况下，有源电力滤波器多用于电子电路系统，电网运行要求能够在有源电力滤波器支持下较好满足，其较为突出的存储功能也能够发挥积极作用。如断电故障突发，有源电力滤波器可提供充足反应时间，保证故障带来的影响降到最低。近年来国内外围绕有源电力滤波器开展了大量研究，三相三线制、三相四线制的单相并联型有源电力滤波器大量涌现，这类新型有源电力滤波器在使用中具备更为突出的性能优势。在新型有源电力滤波器的具体应用中，这类有源电力滤波器一般存在16～789kV·A范围的额定补偿容量，同时存在25～1200A范围的额定补偿电流，而在整流器带阻感负载下，此时存在较小的负载电流畸变率，此状态下新型有源电力滤波器能够实现负载电流补偿，电网电流畸变率能够由此下降至5%以下。在有源电力滤波器的支持下，谐波抑制、无功功率补偿均可顺利实现，在较好的动态补偿效果和较快响应速度下，其在工业生产等领域的应用价值较高。但对于环境较为复杂的工业生产现场来说。各类负载的存在使得有源电力滤波器的应用风险较高，为尽可能规避相关应用问题，还需要开展更深入的理论研究和实践探索。

2 电子技术中测控技术应用的发展方向

2.1 高频化

在未来电子技术中测控技术应用发展中，高频化属于重要发展方向。结合现有理论研究和实践成果可以了解到，变压器和电容及电感的变压器和与对应的供电频率平方根存在显著的反比关系，用电体积重量会随用电频率升高而降低，此时存在更小的空间占用。因此，未来电子技术中测控技术应用发展会关注直流电源改造，电源材料使用量减少与电能节约均可由此实现，同时市政的节电、节水、节能还能够提升电子测控技术应用的经济效益。

2.2 模块化

模块化同样属于电子技术中测控技术应用重要发展方向，具体发展中，各类细小的测控装置器具和零部件将得到模块化管理，或通过模块化形式开展这类器具和零部件的组织，通过多个单元的组建，设备组装作业难度将大幅下降。在模块化发展中，对于出现运行故障的设备，仅需要更换或修理对应模块，即可保证故障的快速有效处理，故障影响和维修成本能够降到最低，模块化的电子技术中测控技术应用发展在减少空间占用、提高故障处理效率和质量、增强使用水平等方面均能够发挥积极作用。

结论：综上所述，电子技术中测控技术的发展前景广阔。在此基础上，本文涉及的高频化、模块化等发展方向，则为电子测控技术发展指明了道路。为更好应用电子测控技术，技术在虚拟仪器中的应用及智能化发展同样需要得到重视。