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中图分类号：V260 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（c）-0123-01
伴随航空工业技术日新月异的发展，对单一航空型号电子元器件的使用越来越广泛，使用数量越来越多，所以对于电子元器件的质量来说，对航空事业的发展起到一定的作用。航空电子元器件在使用的过程中不断进行改造与更新，在设计、选材、工艺及生产制造方面都展现出一定的优势，使电子元器件的质量有所提高。但为了更好的适应航空航天的型号，电子元器件的质量与安全可靠性还应进行科学合理的改造与提高。因此，在航空电子元器件的选择、采购及检测的过程中，应加强对其质量的控制，使其能够在航空工业中得到充分的运用。
1 电子元器件质量保证的意义
电子元器件是所有电子设备的重要组成部分，它的质量对电子设备的正常运行具有重要作用。近年来，随着我国国防科技的发展，逐渐将电子元器件应用于航空工业中，使其走向智能化、电子化。电子元器件的大量使用，使其品种逐渐增多，适用于各个领域。现阶段，电子元器件的质量问题是其生产制造工作的重中之重，其作用在当下社会也日益突显。电子元器件作为航空产品中重要的组成部分，其性能与质量需要有一定的技术基础。电子元器件的质量分为固有质量和使用质量两种。固有质量是由生产部门决定的，包括其设计、选材及工艺等。使用质量则是由电子元器件的使用者对其进行选择、采购及检测等，最终对其质量进行控制。电子元器件的质量保证是为保证电子元器件的质量而进行的相关活动，对其生产部门与使用者进行质量的控制工作。航空电子元器件的质量是保证航空型号电子元器件使用过程中是否可靠的重要条件，也是确保航空产品及工作顺利进行的重要基础。
2 航空电子元器件特点
近年来，我国高新技术不断发展，现代武器设备都逐渐应用电子化与自动化的技术，使其更加智能。据相关数据显示，在设备系统稳定可靠的前提下，对其零件与元件的质量可靠性越高。而航空工业中对电子元器件的使用日渐增多，所以，为保证其系统的稳定与可靠，就应保证电子元器件的质量达到一定的标准。
航空电子元器件的特点有四个：可靠性强，寿命长，体积轻便且功耗低，环境适应能力强。
2.1 可靠性强
为适应航空型号，电子元器件在寿命、质量及可靠性方面应积极展现其自身的优势。航空电子元器件的可靠性表现在多方面，首先，对于电子元器件的性能来说，应以满足航空专业的稳定可靠为主，在一定的时间内应保证不影响航空产品的性能。除此之外，电子元器件对于不同的环境条件应具有一定的适应能力，不会因为周围环境的影响使其自身的功能削弱，而影响航空产品的整体使用效果。航空电子元器件在生产制造的过程中应根据相应的生产规范进行生产，并制定相关的制度与规范，进而确保不同等级的电子元器件能够具有一定的可靠性，在实际的应用中发挥自身的作用。
2.2 寿命长
电子元器件的寿命与其较强的可靠性具有一定的密切联系，只有电子元器件的使用寿命延长，才能保证其较高的可靠性。针对工作周期不长的航空产品来说，可以采用寿命较短的电子元器件，但由于航空产品具有相当的重要性，所以在电子元器件的选择上仍以寿命长的元器件为主。
2.3 体积轻便且功耗低
航空产品中元器件的功耗、体积的有效降低对航空产品的整体功耗及体积来说具有一定的减轻作用。降低电子元器件的重量与体积不仅要对其进行结构的改造，同时也应对装联工艺进行相应的改造。在航空电子元器件功能不改变的前提下，对其质量与体积进行相应的改造，并减少其功耗，进而促进航空电子元器件质量的提高。
2.4 环境适应能力强
航空产品主要用于环境较为恶劣的条件下，所以其电子元器件也应具有一定的环境适应能力，在各种环境下都不会影响其自身功能的发挥，有效的促进航空产品的高效使用。
3 航空电子元器件质量保证体系
3.1 技术队伍的建设
针对航空电子元器件的质量与可靠性的研究设立了相关的岗位，并根据相关的研究情况对其进行有效的改造。针对设立的不同岗位，其工作内容与职务各不相同，但都为航空事业及电子元器件的改造工作共同努力。航空技术队伍的建设，一定程度上对航空电子元器件的质量控制工作做出了相应的贡献。
3.2 航空电子元器件质量保证对策
3.2.1 电子元器件生产单位实行质量认证
加强对电子元器件生产单位的质量认证工作，在航空产品的电子元器件的选择方面，应尽量选择质量好且生产情况稳定的元器件供应商。这对于航空产品的稳定性与可靠性具有积极的意义。
3.2.2 建立健全航空电子元器件标准体系
航空电子元器件标准体系的建立是对其设计的规范，同时对于强化元器件的质量控制具有重要意义。现阶段，我国仅参考国外先进的电子元器件标准体系进行我国标准体系的建设。但由于我国的工业基础较落后，所以对于既有的标准无法进行实际有效的运行。因此，我国应以自身的实际情况为基础，建立符合我国国情的航空电子元器件标准体系。
3.2.3 重视电子元器件目录的编制工作
对于电子元器件目录的编制工作应予以一定的重视，因为不同型号元器件的有效记录对于元器件型号的选用时具有一定的辅助作用，能够有效的对其进行采购管理，同时也能够保证元器件型号的稳定性。
3.2.4 建立电子元器件信息管理平台
为加强航空电子元器件的质量控制工作，对电子元器件的信息管理工作十分重要。通过对相关信息的有效管理，实现元器件使用部门与生产部门的有效沟通与连接。
4 结语
综上所述，伴随我国航空事业的飞速发展，对航空产品起到至关重要作用的航空电子元器件越来越得到众多的关注。文章通过对航空电子元器件质量控制工作的意义及其特点进行详细的分析，探究出航空电子元器件质量控制工作的具体策略与建议。通过对电子元器件自身特点的分析，找出有效提高其质量控制的方法。航空工业的发展一定程度上带动了我国社会经济的发展，同时也提高了我国航空事业在国际中的地位。所以，对于航空电子元器件质量的控制工作应予以一定的重视，对于航空事业的发展具有一定的推动作用。
参考文献
电子元件主要包括电阻器、电容器、电感器、变压器、波器、天线等是一大类重要的电子信息产品。电子元件与电子器件共构成电路的核心部分，是各类电子信息产品基础。电子元器件属于电子信息产业的中间产品，介于电子整机行业和原材料行业之间，其发展的快慢、所达到的技术水平和生产规模，不仅直接影响着整个电子信息产业的发展，而且对发展信息技术，改造传统产业，提高现代化装备水平，促进科技进步都具有重要意义。未来5年～10年，我国的电子元件市场将出现高速增长。
一、我国电子元件产品市场现状
随着世界电子制造业向中国大规模转移，我国的电子元件市场以近年来每年都20%的增长率增长。粗略测算目前我国电子元件市场容量约在350亿美元左右，在不久的将来，我国可望成为全球最大的电子元件消费市场。
1.多层陶瓷电容器(MLCC)多层陶瓷电容器目前国际上用量最大、发展最快的片式元件之一。MLCC主要应用于各类军用、民用整机的震荡、祸合、滤波、旁路电路中，应用领域已经拓展到自动控制仪表、计算机、手机、数字家电、汽车等行业。全球市场的需求量从1998年的3070亿只，增至2007年11000亿只。年增长速度近20%。市场需求巨大，产业化市场前景非常广阔。
2.片式电感类元件主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。预计在今后若干年中，随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出，片式电感器的需求量将急剧上升，市场前景将十分看好。
3.片式敏感元件在程控交换机、计算机、便携式手提电脑、高清晰度彩电、便携式移动电话、车载电台、汽车电子、复印机、军用电子产品等方面都具有广阔的应用市场。用片式化生产技术制备的新型高性能超低阻、高耐压热敏材料还可用于通信及网络系统过电流保护、系统防雷、大屏幕大电流自动消磁、汽车用直流电机、低压电器、变压器及家用电器等过热过载保护等，国内年需求量估计可达10亿只左右。
4.多层压电元件具有能量转换效率高、体积小、厚度薄、升压比高、无电磁干扰、无燃烧短路隐患、适合表面安装、安全可靠性高等显著特点，由于液晶显示器背光电源市场需求快速增长，MPT及其背光电源极具应用价值与发展前景。它的推广应用将有力的推动智能化电子信息产品向小型集成化方向发展，在笔记本电脑、PDA、液晶PC、液晶屏手机、液晶Tv、可视电话、GPS、传真机等领域具有十分广阔的市场前景。
二、电子元件产品市场发展趋势
1.我国电子元件产品的类型。
(1)片式化、小型化。以多层陶瓷电容器(MLCC)为例，目前的主流产品尺寸正在从0603型向0402型过渡，而更受市场欢迎的高端产品是0201型。
(2)多功能化。随着电子新型产品功能的不断增加，对片式元件功能的要求也越来越多样化。
(3)集成模块化。近年来，由于低温共烧陶瓷(LTCC)等技术的突破，才使无源集成技术进入了实用化和产业化阶段，并成为备受关注的技术制高点。
(4)微波、高频化和宽带化。目前电子整机向微波、毫米波、高频宽带方向发展的趋势十分强劲。此外，高速数字电路产品越来越多，光通信的传输速度已从2．5Gbps发展到10Gbps。这些都对电子元器件的高频和宽频化提出了更高的要求。
2.电子元件产品有良好的市场前景
电子元器件正进入以新型电子元器件为主体的新一代元器件时代，它将基本上取代传统元器件，电子元器件由原来只为适应整机的小型化及其新工艺要求为主的改进，变成以满足数字技术、微电子技术发展所提出的特性要求为主，而且是成套满足的产业化发展阶段。新型电子元器件体现了当代和今后电子元器件向高频化、片式化、微型化、薄型化，低功耗，响应速率快、高分辨率、高精度、高功率、多功能、组件化、复合化、模块化和智能化等的发展趋势。同时，产品的安全性和绿色化也是影响其发展前途和市场的重要因素。良好的市场前景，为电子元器件提供了巨大的国内市场机会。无论是全球市场还是国内市场电子信息产业的迅猛发展给上游电子元器件产业带来了广阔的市场应用前景，新产品的推出曾出不穷，这些都为元器件开拓了新的应用市场。
汽车电子、PDA、互联网应用产品、机顶盒等产品的迅速启动及飞速发展，将极大地带动中国电子元器件市场的发展。在通讯类产品中，不仅仅是蜂窝电话，还有更多的产品如移动通信、光通信网络，普通电话等都需要大量的元器件。另外，计算机及相关产品、消费电子产品虽然没有以前发展那么快，但需求依然强劲，这些都将成为中国元器件市场发展的动力。
三、结束语
预计到2010年全球电子信息制造业市场将达到19055亿美元，其中，电子元器件市场将达到2800亿美元，占14.7%。蜂窝电话、移动通信、光通信网络，普通电话等都需要大量的元器件。另外，计算机及相关产品、消费电子产品虽然没有以前发展那么快，但需求依然强劲，这些都将成为中国电子元器件市场发展的动力。全球电子元器件市场规模进一步扩大，国内电子信息产业迅猛发展，将为电子元器件产业带来广阔的发展前景。
参考文献:
随着纳米技术的广泛运用，已经延伸到社会中的各个领域。目前已经研究出的纳米电子技术产品多种多样，这些纳米技术的产品不但性能优良，最主要的是功能奇特。但是值得注意的是科学家对于纳米电子技术的研究还不够深入，那么以后的还需要从新型电子元器件以及碳纳米管等方向入手进一步研发。
1 纳米电子技术的发展现状
1.1 纳米电子材料的应用
现阶段纳米材料主要有纳米半导体材料、纳米硅薄膜以及纳米硅材料等类型。在这些纳米电子材料中，可以说纳米硅材料最有发展前景，同时还符合当前社会对于电子技术的实际需求。通过对纳米硅材料与其他纳米电子材料进行比较后，可以看出纳米硅材料具有以下特点：首先，纳米硅材料在不断研发的背景下其成本处于逐渐降低的趋势，其次，该材料还具有能耗低、准确性高以及不易受外界影响的特点。最后，由于纳米硅材料中分子与分子所存在的距离较小，因此可以一定程度的提升纳米电子材料的反映速度，最终达到提升工作效率的目标。
1.2 纳米电子元件的应用
可以说纳米电子元件是以集成元件以及超大规模集成元件为基础的。其具体研发历程是在上个世纪50年代美国研究者对集成电路进行研发之后而开始的，然后经过多年的发展后逐渐从中型、大型转变为超大型的集成电路和特大类型的集成电路。在此背景下，其纳米电子元件的尺寸越来越小，现阶段的电子元件尺寸在0.1到100nm范围之内。
1.3 应用于现代医学领域
特别是在纳米技术的不断发展过程中，其纳米电子技术逐渐应用到医学的领域。可以说在医学治疗的过程中，可以利用纳米电子技术的特点在细微部分的检测与观察方面。在普通显微镜无法观测的物品可以通过纳米电子技术进一步剖析。与此同时，还可以将电化学的信息检测流程中融入纳米传感器的方式对生化反应进行诊断。同时，在纳米电子技术不断发展的背景下，产生了很多方面的高科技医学产品，例如伽马刀、螺旋CT以及MRI等。可以说生物医学以及电子学的融合对于纳米电子技术的发展具有重要的意义，纳米电子技术在生物医学的电子设备集成化具有很大的发展空间，在未来的发展中，可以将纳米电子元件的尺寸控制在分子与原子的大小之间，进而就会将微小生物体的研究带到一个新的领域。
2 纳米电子技术的发展趋势
通过对纳米电子技术的发展现状进行分析后可以看出纳米电子技术在未来发展具有很大的空间，对此主要可以从新型电子元器件、石墨烯以及碳纳米管等方向入手。
2.1 新型电子元器件
对纳米电子技术的当前模式分析后，可以断定在未来十年内必然会经过飞速发展的历程。特别是当前市场对于新型电子元器件的需求逐渐增多的背景下，还需要根据实际需求来对新型电子元器件进行扩展与完善。对此，可以从单电子器件、共振隧穿电子器件、纳米场效应晶体管、纳米尺度MOS器件、分子电子器件、自旋量子器件、单原子开关等新型信息器件的方向入手，在保证了纳米电子技术朝着良好的方向发展的同时，还可以延续摩尔定律以及CMOS的研究成果。
2.2 碳纳米管
可以说碳纳米管是纳米电子技术的发展重要方式，碳纳米管的本质是一种一维的纳米材料，其最大的特点是具有重量轻以及完美六边形的结构。因此在实际的运用中，碳纳米管具有良好的传热性能、光学性能、导电性能、力学性能以及储氢性能等。与此同时，碳纳米管在纳米电子方面具有重要的作用，并作为现阶段晶体管中主要的材料，对此有效的碳纳米管可以对集成电路的效率进行提升。
2.3 忆阻器
所谓忆阻器就是就是经过了继电阻器、电容器以及电感元件发展之后而发展的一种模式。并且忆阻器是模拟信号的方式来对非线性动态纳米元件而组成的具有交叉开关模式的纳米电子技术。忆阻器的属性不但与CMOS类似，更主要的是其具有功率低、体积小以及不受外界因素影响的特点，进而在未来的发展中可以有效的代替硅芯片等材料。
2.4 石墨烯
同时，石墨烯作为新型的纳米材料来说，不但具有超薄的特征，最主要的是其质地还是非常坚硬的。并且在正常状态下石墨烯电子的传输速度要比其他类型的纳米电子材料快，正是由于多方面的因素使得对于石墨烯的研究具有重要的意义。石墨烯和其他导体具有很大的区别，进而在碰撞的过程中其能量不会有损失。在对石墨烯的未来进行研究与设想后，根据专家预计在10年后可成功研制性能优异的石墨烯类型的导体材料与晶体管。
2.5 纳米生物电子
最后，纳米电子技术还可以与生物技术进行有效的融合，也可以认为纳米生物电子是以多个领域为核心共同建设的。在对纳米电子技术带入生物领域的过程中，利用纳米电子技术的自身特点可以制造出关于纳米机器以及附属的纳米生物医用的材料产品等，进而可以在医学领域中取得一定的成果，最终达到为人类健康做出巨大贡献的目标。
3 结束语
总之，在电子科学不断发展的背景下，其纳米电子技术的发展越来越受到国际的重视。通过对纳米电子技术的应用现状进行分析后，可以发现其应用的领域越来越广泛，也就是说纳米电子技术完全融入到我们日常生活当中指日可待。通过采用纳米电子技术可以实现一种高效、科学而环保的生物材料、电子晶体管以及医学设备等，最终达到改善人们的生活现状的目标，让人们切切实实地体验纳米时代。
参考文献
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实验教学作为模拟电子技术实践教学的基础部分，对学生基本实验能力的培养有着至关重要的作用.处于附属地位的实验教学基本用来验证理论知识点，其虽然加深了学生对理论知识点的掌握深度，但一定程度上却削弱了实验教学在学生应用型能力培养中的作用.理论知识点的验证固然重要，但作为一门实践课程，结合实际，培养实际能力尤为重要.结合课程培养应用型能力，应对实验项目做调整，增加其他项目的比重.然而考虑到理论知识点验证、实际的需要以及课时的限制等，增加适当课时的同时，减少验证型实验项目用于其他实验项目.
1.1.1元器件识别、检测和应用
模拟电子技术介绍的主要内容是以半导体器件为核心元件的各种电子电路，其中的半导体器件包括半导体二极管、双极性晶体管和场效应管等.模拟电子技术实验教学环节的所有内容均和它们有关.根据新建应用型本科院校模拟电子技术实践教学大纲，开设的实验项目内容有常用电子仪器的使用，验证性实验内容，对半导体器件以及其它常用电子元器件的单独介绍很少，仅在部分实验项目中会涉及极少的该方面知识.元器件的识别、检测和应用知识的忽略得益于教具产业的发展，模块化的电路虽然节省了学校的不少开支，减少了耗材支出，但却剥夺了学生搭建电路过程中设计的元器件识别、检测和应用知识的学习.根据实际教学经验，修完整个实验课程后，仅部分同学对电子元器件知识有一定了解，大部分学生对元器件的识别和检测和应用等知识了解几乎为零.然而对于电类应用型人才培养和实际需要，该部分知识却显得十分重要，应从多个角度提升学生对元器件识别、检测和应用知识的掌握.
（1）安排二到四个左右课时进行电子元器件识别、检测和应用知识的介绍，特别是常用的电子元器件如电阻、电容、二极管和三极管等识别和检测等知识的介绍，并就其中部分内容设计相应实验项目，强化学生对该部分知识的掌握.由于课时的局限，不可能方方面面都可作出介绍，仅需对常用的基本知识点做详细说明.
（2）鼓励有兴趣的学生在业余时间通过其他方式加深和扩展对元器件识别、检测和应用知识的掌握.可指引他们参阅相关书籍或通过网络查阅各种元器件的识别、检测和应用的资料或进入各种购物网站或到实体店了解元器件，一定程度上还可激发学生的学习兴趣.
1.1.2电路仿真软件的应用
随着计算机仿真技术的发展，企业在电子电路产品的设计过程中为了提高效率，首先会进行仿真设计，一定程度上检测所设计电路的功能以及各项指标是否满足要求，具有参考价值.为了满足行业要求，培养实际能力，应在实验项目中增加相应仿真实验项目，电子电路的仿真平台有很多，电子类专业在本科阶段课本上常见的有SPICE、(EWB的高级版本)和Proteus等.三种仿真设计平台基本都可进行模拟电子技术中模拟电子电路的仿真设计，然而其实它们各有自己的应用场合.Proteus常用来在单片机原理与应用等课程中结合编译软件进行电路仿真，仿真结果直观，生动.SPICE则较多的应用在模拟电路的仿真中，但仿真结果相对不太直观.Miltisim作为课本中介绍的一款电路设计仿真平台，应用在电子技术课程等的电路设计仿真.它的功能强大，基本涵盖了电路设计所需要的所有类型电子元器件，它具备各种实际电路测试中所有的虚拟仪器仪表，提供多种电路分析工具和方法，可对模拟电子技术中所有理论知识进行仿真验证，同时可以进行其它电路设计和仿真，加深学生理论知识点的理解和运用，可培养学生独立提出、分析和解决问题的能力.Miltisim电路仿真设计平台的精通运用往往不是几节课就可以做到的，其实任何课程的学习都一样，需要教师的引导和辅助结合学生自主学习和思考才能达到较好的效果.模拟电子技术实验需增加相应仿真实验项目，但课时不必过多，可安排4到6个课时，也即2到3次实验，主要演示软件常用的使用方法并进行仿真实验内容和常用的分析方法，鼓励学生在业余时间进行仿真实验，验证课本知识，掌握各种分析方法，并进行一些小设计，激起学生的学习兴趣.
1.2注重课程设计，培养应用能力
课程设计作为模拟电子技术实践环节的另外一个方面，它应该是实验项目的升华，作为一次学生独立思考，分析和解决问题的实践机会，对创新能力的培养具有至关重要的作用.网络时代的到来，方便了人们生活的方方面面，可以很轻易的从网络获得各种信息.课程设计也不例外，各种大小论坛，文库共享了大量的电路设计报告，信息的共享可以提供知识交流和学习的机会，加快社会的发展，然而对于新建应用型本科高校，学校对课程设计的重视程度不大和学生的学习积极性不高等众多因素决定了课程设计的完成仅仅是CTRL+C和CTRL+V，使得课程设计在应用型能力培养中的作用甚微.切实的培养应用型人才，还需注重课程设计.它作为一次实践和创新能力培养的机会，不仅对模拟电子技术课程，而且对后续课程应用能力的培养均有影响，导致学生坏学习习惯和思维的养成.当然课程设计的有效实施和多种因素有关，可以试着从以下方面入手：（1）院部应强调对课程设计的重视，不能只当成一次实验来看待.（2）指导教师应指引学生切实自主的完成课程设计项目，严格要求，杜绝粘贴和复制，草草了事.（3）鼓励学生自主提出设计方案，进行设计验证，在过程中自主发现和解决问题，培养自学和创新能力.
二、强调创新，提升实践实效
2.1提高设计自由度，培养创新能力
随着科学技术的发展，为了满足人们不断提高的需求，生活的方方面面都在向着便捷化、人性化的方向发展.人性化和便捷化的发展方向在很多场合体现了其优势，然而在有些方面反而适得其反.高校扩招的不断增加，规模的不断扩大，导致对教学仪器的需求，教学仪器产业在近些年得到了很大的发展，产品不断的人性化，方便操作，与此同时也带来很多问题.对于模拟电子技术实验课程，教学仪器生产公司提供的完成实验项目的电路均是模块化成品.模块化产品确实带来了诸多好处.教学仪器公司根据课程内容设计了实验项目，方便了教师的教学活动，另外也节约了大量耗材.然而事物大多具有两面性，模块化产品给学校的主体却带来了诸多不便.应用型人才需要学生培养动手能力和创新能力，事先设定好的模块化产品在在项目实施时的设计自由度大打折扣，实验内容完全由模块确定，学生自由发挥的自由度很小，同时模块化的电路各电路参数均是事先设计好的，仅仅为完成实验项目，除了事先设计好的问题外，不会出现其他问题，减少了学生发现问题，思考问题和解决问题的机会，不利于培养学生的应用型能力.模块化实验项目也有其应用场合，随着新建本科院校应用型专业的培养方案的重新制定，实践教学教学环节课时有所提高，然而课时毕竟有限，模块化实验项目可以节约实验项目时间，同时由于模拟电子技术实验项目大部分为验证型实验项目，可适当部分使用模块化电路进行实验，部分采用自己搭建或焊接电路的方式进行，带来的问题特别是耗材问题可从如下方式解决：（1）教师科学化管理，预先准备每组所需元器件，并在实验后按组核对并收回；（2）有条件的情况下，教师可自制实验项目所需元件的元件箱，并引出端口；（3）培养学生合理正确使用的元器件的方法，减少元器件的烧毁；
2.2全民参与，提高创新能力
专业竞赛是创新能力培养的有力方式.电子类专业有很多专业类的竞赛，教育部积极倡导的有全国大学生电子设计大赛，飞思卡尔汽车赛和单片机程序设计大赛等，作为电类专业基础课程的模拟电子技术实践教学，其实践性极强，它几乎是所有专业类竞赛必须具备的基础知识，通过模拟电子技术实验课程可以使学生掌握分析和解决和调试简单电路问题的基本方法，并对理论知识点做实践验证，同时了解各种电路的功能以及应用场合.参加各类专业比赛的学生大部分集中在二年级和三年级，基本都已修过模拟电子技术实践课程.对学生而言，首先参加专业竞赛可以对模拟电子技术实践课程的学习情况进行检验，另外可以利用该课程学习所拥有的电路分析、设计和调试等能力结合到专业竞赛中，更好的参加比赛，通过基本电路的分析方法和调试方法等来分析各种大型电路的工作原理，特点等，加深对模拟电路的掌握和理解深度，并掌握其使用场合，实实在在的学到实用的和社会联系更加紧密的知识，为之后从事本专业工作奠定了坚实的基础，从而切实的培养了应用型人才.指导专业竞赛对指导教师也是一种锻炼，大部分在高校工作的专业教师，特别是新建应用型本科高校教师，大部分都是毕业后直接进入高校工作，然而传统的教育方法并没有过多的理论联系实践的机会.对他们来说，这是一次重新学习的机会，该类知识也是从零开始，极大的拓展了教师对各种规模较大电路的理解和掌握，通过实际电路调试中问题出现，分析和解决的过程，教师的业务素质得到了极大的提高，一方面为与相关企业进行产学研合作向项目，解决企业实际难题，服务地方做准备，另一方面可以应用到模拟电子技术实践教学中，结合实际进行模拟电子技术实践教学，激发学生的学习积极性，同时可以更详细生动的介绍各种电路，拓展学生的知识面，以便更好的培养应用型人才.虽然专业竞赛具有诸多优点，但竞赛的参与往往是少数人的活动，能力的培养也仅仅涉及到少部分人.为了培养应用型人才，从大众入手，应提倡全民参与竞赛培训的方式，鼓励大部分学生利用业余时间参与竞赛的培训，培养应用型能力，并最终从竞赛培训人员中好中选优，参加竞赛，一方面可在模拟电子技术实践环节的基础上培养大部分学生的应用能力，加强模拟电子技术实践环节指导作用；另一方面，全民培训必然需要众多教师的参与，可最大程度上锻炼指导教师，并反馈到模拟电子技术实践教学环节上.
中图分类号：TK223 文献标识码：A
随着社会的进步，科学技术也发生了翻天覆地的变化。可编程控制器（PLC）也越来越成为我们现实生活中广泛应用的一个具有科技含量的高技术。到了二十一世纪，特别是在近几年里，组态软件控制技术在我国的工业控制及自动化领域逐渐有了十分重要的地位，越来越多的自动控制行业的企业和公司对此技术产生了浓厚的兴趣，这也是我们现实生活中的一种新型的值得深入研究的技术。因为该技术除了电子信息方面的硬件之外，还包含计算机软件方面的知识，是一种综合性的边缘学科。
1 可编程控制器控制系统干扰源分析
大家都知道我们人类本身就生活在各种各样的有干扰因素的场类，如来之地球本身的北极南极磁场、地球本身也有重力场、生活在中电源也有电磁场等等，这些干扰因素对我们锅炉中的电磁设备本身就具有干扰。但是这些不是主要干扰源，PLC控制系统中的主要电磁干扰因素有这些。第一锅炉所在场地的耗电设备由于种类繁多，其开关电源也比较频繁，这样就会导致电源出现浪涌电源或浪涌电流。浪涌电流或浪涌电压对PLC电子器件损耗较大，给控制系统将会带来极大的危害。同时，这些浪涌电流或电压由于是瞬间造成的突变现象，也会产生电磁场，该磁场的瞬间出现也会对PLC控制系统造成干扰。第二自然环境中的辐射因素，对PLC控制系统电子元器件的干扰。众所周知我们生存的空间本身就有辐射元素，并且现在环境恶化严重，空间电磁场的污染也十分严重，这些空间辐射会产生感应电流，这感应电流通过PLC器件的外壳或导线形成电路，使得控制器的某些部位形成感应电流，从而会对PLC的控制系统形成威胁，损坏电子元器件。这种通过辐射产生感应电流伤害电子元器件的现象在干燥的冬季很容易产生，为了避免PLC电子元器件收到感应电流的破坏，一般会在锅炉的PLC控制系统中采用导线中接地来消除感应电流的影响。第三由于锅炉抗干扰系统中有导线接地，这样也会由于接地系统的混乱而产生新的干扰。PLC锅炉控制系统中接地的导线一般有屏蔽地线、交流地线、系统地线和保护地线四种。这四种接地导线功能都不一样，屏蔽地线主要是将电子元器件上的感应电流屏蔽掉，交流地线一般是用于屏蔽交流电产生的感应电场形成的感应电流，系统地线是屏蔽系统上面的静电等干扰源，保护地线一般是保护相应电子元器件或电子控制系统而设计的。但是由于使用人员对各种地线功能搅浑，很容易出现错误的接地现象，这样不断没有消除原有的干扰因素，还产生新的干扰信号，更使得PLC控制系统没有办法顺利工作下去。另外由于这四种接地线路接法的混乱，就会在接地附近产生地环流，从而会在地线上面产生不等电位分布。这样就会导致锅炉的PLC控制系统出现异常逻辑信号，导致数据混乱或死机现象频发。
2 锅炉可编程控制器控制系统的优化设计
市面上有许多稳压器，利用稳压器先对PLC控制系统的供电端口进行稳压，这样即使锅炉所在环境中有耗电器材频繁起停，也能通过稳压器来降低浪涌电流或浪涌电压造成的损耗，从而达到保护PLC控制系统的目的。因此，设计PLC锅炉抗干扰系统时，选用隔离性能良好的电源UPS来给PLC控制系统供电。
针对空间辐射所带来的干扰因素，我们可以采用四种措施来有效的预防、消除。由于空间辐射电磁波产生的电磁感应会产生感应电流，屏蔽感应电流可以通过在PLC控制系统的外壳上加上屏蔽层，将此屏蔽层的某一点接地。因为感应电流是由耦合而产生，那么我们将原来的普通导线换成具有屏蔽功能的导线，如采用屏蔽电缆、同轴电缆、光缆或双绞线就可以有效的防止耦合，也就可以预防产生感应电流的干扰。因为信号地线与机壳接地，我们可以改变这种方式而采用信号地与机壳、大地浮空的浮地方式，使得PLC控制系统的电路与机壳或大地之间无直流电流方面的联系，从而加大信号地与其他物质的阻抗，达到阻断干扰电流的电路之目的，实现抗干扰优化的设计。另外在PLC控制系统的信号通道中设置一些必备的滤波器，也可以通过过滤消除不稳定因素所造成的干扰。
信号通道的抗干扰措施我们可以采用通道隔离技术、屏蔽技术来进行处理。对于信号的系统通道，我们根据其测控点离控制中心很远的特点，可以对数字量通道采用光电耦合器、继电器等电子元器件进行隔离，再辅以施密特、RC等滤波、整形电路来进行滤波整形可以很好的消除干扰，而对于模拟量来说就采用线性光耦、隔离变压器、隔离放大器、差动放大电路技术消除干扰因素。当输入、输出通道有感性负载时，对交流负载可以在线圈两端并联RC吸收电路，而对于直流输入信号可以采用并接续流二极管电路来消除因电路信号的突变而产生感应电势的不良影响。整个PLC锅炉抗干扰控制系统设计如图1所示。
在这个PLC锅炉抗干扰系统设计框图中，主要使用了FX2N-48MR PCL芯片作为控制系统的主要处理程序核心，整个设计框架中有故障设置面板、燃烧控制面板、锅炉的水位控制面板等部件，如果出现异常现象，系统设计的蜂鸣器就会发出异响，提示报警。
3 PLC抗干扰控制系统在锅炉中的应用
根据前文所分析，采用优化抗干扰设计技术，选择有较高抗干扰能力隔离性能良好的采用浮地技术的PLC控制系统。根据选用我国指定的抗干扰标准(GB/T13926)，选择恰当的PLC控制系统。同时在使用该控制系统时注意PLC的输入、输出方式，设计实施时采用高可靠性的电子元器件，对直流与交流型号分别采用各自的电缆，对于系统的输入、输出信号线使用屏蔽电缆，同时将屏蔽电缆在输入、输出一侧悬空，在控制一侧接地。通过优化设计出的抗干扰PLC控制系统在某锅炉厂使用具有良好的效果，性能稳定，运行正常，取得了良好的社会效应。
参考文献
[1]王兴姣，傅强，耿捷.管道SCADA系统在河间蒸汽锅炉中的应用[J].仪器仪表用户，2011，(02).
失效是元器件不能完成规定任务的一种状况，即在元器件执行任务
过程中功能终止或性能参数超出容许的权限。正是因为存在元器件失效，人们提出和发展了可靠性技术。可靠性技术就是研究失效发生、发展的规律及纠正、控制和预防的一整套办法。
元器件失效判据是针对某个元器件在特定应用条件下的一种具体规定，其范围一般宽于该元器件的合格判据。如
某电阻器的判据是阻值100Ω±20%才算失效。而在某种应用时，阻值变化超出100Ω±20%才算失效。这就是元器件可靠性与元器件质量两个概念的不同之处。
元器件可靠性是在元器件设计、制造过程中形成的固有特性，在一定的使用应力作用下，工作到某个时刻发生失效，可靠性是t=T时的质量。
2.失效模式
失效模式是失效的一种表现形式，如开路、短路、时好时坏、参数超出极限等等。不同元器件失效模式不尽相同。一种元器件往往有多种失效模式，每种失效模式出现的概率是不同的。
了解各种元器件失效及其分布对正确使用元器件很重要：以开路为主要失效模式的元器件，不宜串联使用；以短路为主要失效模式的元器件，不宜并联使用；以参数漂移为主要失效模式的元器件应采取必要的补偿或控制措施。
3.失效原因
元器件失效总是有原因的，具体原因可能多种多样，但从应力与强度关系看可分为两大类：第一类是元器件存在本质缺陷，强度太低，在正确工作应力下失效，叫固有失效或责任失效；第二类是使用中引入过应力导致的元器件失效，叫使用失效或从属失效。
元器件固有失效按其性质和原因又可分为系统性和偶然性的。系统性的失效是在设计或制造或试验过程中控制不良引入某种固有缺陷所致。而偶然失效则是随机的，没有一个主导失效原因在起作用，是设计、制造水平决定的。
使用中过应力失效往往是由于选择不当，或应用不合理或操作失误所致。元器件在工作过程中遇到的电、热、机械、辐照、粒子等单项或综合应力超出了元器件所能承受的程度，就失效。
4.失效后果
元器件失效后果的严重程度取决于元器件在系统中的地位和作用。按照失效对系统的最终影响可分为灾难性的、关键的、严重的和一般的。
灾难性的是指造成系统任务失效和人员伤亡；
关键的是指造成系统任务失效；
严重的是指造成系统任务降低或暂时中断；
轻微的是指造成现场使用中要对系统进行调整或维修。
5.失效的规律
元器件失效引起的严重后果，迫使人们去研究失效发生的规律。通过大量观测和数据的统计分析，把保险界用于寿命预测的“浴盘曲线”作为元器件失效分布规律，研究分析元器件的失效时期。
元器件失效率的高低是与它工作经历的时间相关，大体可分为三个时期，对应三类失效。
O早期失效期-某一特定产品母体寿命的初期阶段，此阶段发生的失效是由于设计制造过程控制不良等原因引起的。早期失效可用筛选的方法剔除。
O偶然失效期-也叫使用寿命期，某特定产品母体寿命的第二阶段，在此阶段仅发生随机失效。失效率近似为常数，其高低取决于设计水平。
O耗损失效期-某特定产品母体寿命的第三阶段，在此阶段发生耗损引起的失效。对付这个阶段的失效，只有进行更换，如液体钽电容漏液。
二、可靠性的度量
1.可靠性
可靠性是指产品在规定条件下，规定时间内为完成规定任务而不失效的概率。可靠性是环境应力、工作应力、使用时间和要完成任务的复合函数，是用失效发生是随机的，失效的概率Q是0-1之间的一个数值，可靠性是不失效的概率，等于1减失效概率，即R=1-Q。
2.失效率λ
定义：已工作到t时刻的产品（元器件），在t时刻后单位时间内失效的概率，也称失效率函数，简称失效率。
元器件的失效率是一个条件概率，即工作到t时刻未发生失效的条件，在t时刻元器件在单位时间内失效的百分比。
用λ数值表示的元器件质量水平：
λ=3×10-51/时亚五级
λ=1×10-51/时五级W
λ=1×10-61/时六级L
λ=1×10-71/时七级Q
λ=1×10-81/时八级B
λ=1×10-91/时九级J
λ=1×10-101/时十级S
一般情况下，电子系统的可靠性用平均寿命MTTF或（MTBF）来度量，而元器件的可靠性一般用λ来表示。
元器件的基本失效率λb水平即固有可靠性高低取决于元器件设计、制造水平，如结构形式、材料和工艺水平等。工作失效率λP则于λb、使用应用的高低和环境的恶劣程度等因素有关。
3.失效率模型
失效率模型是通过对大量失效数据统计分析获得的，如单片集成电路工作失效率模型为：
λP=πQ[C1πTπV+（C2+C3）πE]πL
式中：πQ——质量倍数
πE——环境系数
πL——成熟系数
πT——温度应力系数
πV——电压应力系数
C1及C2——电路复杂度系数
C3——封装复杂度系数
元器件可靠性的分析、计算、控制都是在其失效率模型上进行的，对元器件失效模型有一个了解，对正确选择与合理使用元器件是最起码的要求。
4、元器件可靠性对系统可靠性的影响
任何一个复杂系统分解到最低层都是由元器件、零件、材料、工艺、计算机软件和人组成的，系统的可靠性是各部分可靠性的连乘积：
RS=R元件•R零件•R软件•R操作
系统可靠性水平低于组成系统任何一个部分的可靠性水平。系统越复杂且可靠性要求越高，对组成系统的各个部分的可靠性要求就更高。要全面分析，抓住关键少数。
假设除电子元器件外其余各部分可靠性为1，元器件失效是相互独立的，如果要保证系统可靠性为0.98，则组成系统的元器件数量越多，对单个元器件的可靠性要求就越高。所以，系统越复杂，即使用的元器件品种、数量越大，使用环境越恶劣，可靠性问题越突出，对元器件可靠性要求就越高，也就是失效率λ越低。
上述数据说明电子元器件质量状况令人担忧，国产元器件质量问题严重，进口元器件也有不少问题，使用不当问题日益突出。
三、元器件可靠性增长工程
通过实践和系统总结元器件可靠性工作经验与教训，加深对元器件问题和重要性的认识。
首先，电子元器件在新产品中使用量越来越多，担负的任务越来越重要。元器件虽小，作用和影响却巨大，必须引起重视，把元器件作为型号的一个重要组成部分去抓，而且要坚持不断地抓。
其次，新产品研制、装备周期太长，而电子元器件更新换代在型号方案论证时选择的元器件到型号定型时就已经该淘汰了。这给设计选用提出了新课题，既要继承成熟技术，选用标准元器件，又要不断采用新技术，淘汰陈旧过时的元器件，在新方案论证时就要考虑定型后改进和替代品问题。
第
三、诸如选用品种多、用量少与供应商要上规模、增效益之间的矛盾日益突出，设计余量小与元器件参数散布大之间的矛盾，以及元器件可靠性上水平与我国工业基础薄弱，材料、工艺水平不高的现状之间的矛盾等等都是亟待解决而又一时难以解决的问题。
解决元器件问题要各方面协同作战，把军用元器件研制费、技术改造费、用户采购费和生产单位产品开发、改进费捆梆起来使用，从提高元器件固有可靠性和使用可靠性两个方面努力，以重点工程需求为牵引，实施元器件可靠性增长工程。从系统甲套的角度出发，应建立一个高可靠性元器件的“公用平台”。这个“公用平台”搞好了，可以覆盖各型号用的品种的70％--80％。从提高国产元器件可靠性人手带动元器件国产化和新品研制问题。
1.元器件可靠性增长工程的目标
以需求牵引，通过工程实施争取在3-5年内达到
1)基本消除元器件脏、断、掉、伤、漏等常见的失效模式；
2)主要元器件失效λ降低尽效率入降低一个数量级，关键参数标准偏差б减半；
3)重点工程元器件装机后批次更换为“零”；
4)制订和形成一套高可靠元器件采购规范和质量保证规范。
2.工程主要内容
1)优选压缩品种、厂点，重点抓好品种技术攻关，点重点工序改造。
2)组织技术攻关，重点解决键合强度、剪切力散布大、水气含量高、内部划伤、腐蚀、多余物等问题旷
3)实施技术改造，结合技术攻关进行关键设备技术改造，提高工艺装备水平。
4)制订可靠性增长要求和验收方案，成采购规范体系。
5)完善检测、试验、分析手段。
6)建立信息系统，收集、分析、评价工程进展和效果。
3.改进管理
实行联合领导、多方筹措、统一策划、集中管理，充分利用已有成果，充分发挥已有专业机构的作用。做到有限目标，重点，数据说话，科学决策。
四、改进使用可靠性
1.加强设计师的责任
随着元器件固有可靠性的提高和新型元器件的不断采用，使用可靠性问题日益突出+—对设计师的要求也越来越高，责任越来越重。
1）必须了解元器件。设计师应对选用的元器件特性、结构、质量等级、常见的失效模式、能承受的各种极限应力、使用中应注意的问题和必须的防护措施都应清楚地了解。
2)必须了解使用环境。对应用情况应了如指掌，诸如元器件在使用中可能遇到的机电、热和辐射环境，环境应力水平，环境应力在设备中的传递关系，持续时间，各种因素对元器件可靠性的影响等。
3)必须了解元器件与系统的关系。在了解对系统提出的可靠性要求时，应通过功能分析、失效模式分析，深刻揭示元器件在系统中的地位、作用和失效后果。
4)必须了解有关元器件的标准规范。如元器件总规范、产品详细规范、测试筛选方法、应用指南、降额准则、防护措施等。
5)必须了解元器件寿命周期费用。
2.在选好、用好上狠下功夫
1)在方案论证阶段，就把元器件的选择作为一个重要问题进行分析论证，确定好系列、品种、质量等级和供应单位，并经评审确认。
2)在初步设计阶段厂要进行应力二强度分拆和失效模式分析，并进行严格评审。
3)在工程研制阶段，要进行瞬态分析、容差分析和微环境分析，并进行线路仿真，以确定极限状态。
3.不断提高元器件可靠性保证水平
1)要制定一整套元器件要求，包括制定选用目录、超目录审批程序、采购规范、验收和补充筛选方法、设计选用评审办法、失效元器件分析，以及数据系统的建立要求等。
2)要落实责任，每个单位、每个型号都要有人对元器件使用可靠性负责，要有研究、试验、分析的技术支撑单位。
3)总体部门要对各协作配套单位元器件可靠性保证工作制定统一要求，并监督实施。
4)要建立能记录到每个元器件全部工作历史和失效历史的数据系统。
4.不断总结经验，分析数据，反馈到各个部门，改进使用可靠性并促进固有可靠性的提高
实现产品的生产能够在无人条件下实现自动化作业一直是各个行业追求的目标，而电子信息技术以及机械电子技术的发展使得电气自动化日益延伸到生产的各个领域，也日益实现着这个目标。电气自动化作为一种提高生产效率、节省劳动力、改善劳动条件的重要手段，其普及程度已经成为衡量一个行业发展水平的重要尺度。而作要提高电气自动化的性能，其控制设备的可靠性就是一个不得不加以重视的问题。虽然我国自上世纪以来在电气自动化方面取得了一定的成就，电子产品的可靠性得到有效提高，然而电气自动化控制设备的可靠性现状依然有很大的进步空间。本文就将根据电气自动化控制设备可靠性的现状分析造成其可靠性降低的原因，并由此得出增强控制设备的可靠性的相关对策。
1 电气自动化控制设备的可靠性现状
1.1 工作环境不稳定降低了控制设备的可靠性
通常电气设备需要面临各种各样的工作环境，无论是气候、地质、地貌等自然环境还是机械作用力、电气干扰等物理环境都是复杂多样的，这种不稳定的工作环境会影响到控制设备的可靠性。气候条件中的温度、湿度、气压、污染等都会通过作用于设备的升温、电气性能、结构运作等影响控制设备的性能。而机械作用力包括电气设备受到的冲击、震动等作用力使得控制设备出现损坏。电磁干扰也会对控制设备造成噪声、稳定性等方面的影响。总之，不稳定的工作环境提高了对电气自动化控制设备可靠性的要求。
1.2 操作维护不当降低了控制设备的可靠性
不稳定的工作环境是造成控制设备的可靠性降低的自然原因，而操作维护不当则是降低其可靠性的人为原因。在进行电气化工作时，一些操作人员由于素质过低，没有完全掌握控制设备的原理，从而无法熟练正确地进行自动化操作，一些不当的操作行为也会对控制设备的性能造成损害。而在控制设备作业后期，由于缺乏及时的维护和保养，控制设备的性能很难得到可持续的维护，也就大大降低了设备的使用寿命。
1.3 零部件质量低下降低了控制设备的使用寿命
控制设备是由许多元器件构成的，这些零部件的质量直接关系到控制设备的生命力。而我国目前的零部件生产厂家虽多，但质量良莠不齐，且大都规模较小，一方面由于缺乏相关质量监管体系，这些零部件的质量在进厂检查时存在巨大漏洞；另一方面，为了生存，零部件厂家之间的压价竞争使得厂家将成本转移到质量上，，这就严重影响了控制设备的可靠性，极大地降低了其使用寿命。
2 增强电气自动化控制设备的可靠性的策略
如前所述，设备质量一直以来都是客户最为关注的问题，也是确保设备使用功能与价值的重要因素，工作环境的不稳定性、操作维护的不恰当以及元器件质量不合格等都是造成控制设备可靠性降低的原因，综合来看，要增强电气自动化控制设备的可靠性，就必须从提高元器件的质量、考虑环境因素、加强可靠性设计等入手。
2.1 加强对控制设备设计阶段的重视
在生产电子自动化控制设备的时候，控制设备设计是其基础环节。在进行控制设备设计的时候，一定要加强对控制设备各部件的技术研究，设定有关控制设备调试参数，进而确保控制设备的使用性能。除此之外，一定要加强对控制设备产量的控制，在确保控制设备可靠性的基础上，逐渐增加控制设备生产数量，进而以最经济的模式开展控制设备生产与维护工作，实现控制设备应用性能与价值的最大化。通过对控制设备设计阶段的重视，可以在确保控制设备可靠性的前提下，尽可能减少控制设备的生产成本，从而减少控制设备使用与维护费用，促进控制设备的全面推广与应用。
2.2 严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则
电子元器件的质量直接关系到控制设备的性能和使用寿命，严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则是增强控制设备可靠性的关键。首先要加强元器件的进厂质量检查，根据相关电路性能和质量要求设定元器件的选用标准，所有元器件必须经过性能筛查才能投入到生产中；其次要加强对零部件厂家的把关，选择技术精良、价格合理、质量保障的生产厂家，并按合同规定好产品所需的品种、规格、型号、数量等相关内容。
2.3 加强控制设备的散热、防潮等气候防护的设计
作为影响控制设备可靠性的重要自然因素，工作环境的不稳定并非不可控的，要提高控制设备的可靠性就要加强其对环境的防护设计，增强控制设备对环境的适应性。散热设计是控制设备的气候防护的一个重要方面，这是因为温度是影响电气设备工作性能的最重要因素，过度的升温会使得设备产生噪声增大、信号失真、运作不稳定等现象，做好散热设计可以通过增大器件外壳与散热器的接触面积并保持接触面的光滑，导热膏的使用也会有所帮助。潮湿环境是另一个影响控制设备工作性能的重要因素，过于潮湿的环境不仅会侵蚀电气设备，还会造成短路、漏电等现象，因而做好控制设备的防潮处理是十分重要的，这就需要加强设备的密封、灌封等工作。
2.4 提高操作人员的素质，加强控制设备的后期养护
设备能否按照要正常运作以及是否及时维护和保养也是影响控制设备可靠性的重要方面，因而加强控制设备的后期养护也是十分重要的，而这就需要加强操作人员的队伍建设，提高设备操作人员的素质，一方面需要对操作人员进行岗前培训工作，加强其对设备操作的熟悉程度；另一方面还要建立行之有效的工作责任制，实现工作绩效与工作表现挂钩，从而提高操作人员的责任意识，减少工作事故。
3 电子自动化控制设备的发展趋势
同一些发达国家相比，我国电子自动化控制设备的发展还不够先进，有着一定的差距。所以，我国在对电子自动化控制设备进行研究的时候，一定要重视控制设备使用效率的提高，这样就可以促进我国工业自动化的有序、健康、全面、可持续发展，进而逐渐减小我国和发达国家之间的差距。在生产电子自动化控制设备的时候，一定要加强对其规模化、系统化、规范化的研究，不断提高设计人员的专业水平与业务能力，加强信息技术与自动化技术的融合与应用，不断提高控制设备的自动化与可靠性，在进行使用的时候，可以全面、高效发挥控制设备的性能与作用，促进社会各领域的快速发展，实现我国综合竞争力的不断提高。
4 总结
根据对电气自动化控制设备可靠性现状的分析，电子元器件的质量直接关系到控制设备的性能和使用寿命，而要提高控制设备的可靠性就要加强其对环境的防护设计，增强控制设备对环境的适应性，同时设备能否按照要正常运作以及是否及时维护和保养。因此，要增强电气自动化控制设备的可靠性就需要从三个方面入手：严格把关电子元器件质量，提高零部件选用准则、加强控制设备的散热、防潮等气候防护的设计、提高操作人员的素质，加强控制设备的后期养护。
参考文献
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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.198
0 引言
电气自动化主要是指为了实现操作、控制或监视等功能，使预先设定好的程序或计划在无人的状态下自动运行，近年来，随着微电子技术、信息技术、机械电子技术的高速发展，电气自动化控制设备我国的经济发展中起到了重要的作用，电气自动化控制技术也成为了推动经济快速发展的重要动力，同时也关系着我国电子行业发展水平的高低。电气自动化控制设备不仅能够提升工作效率和质量，而且能够改善劳动条件，提高经济运行的活性。但是电气自动化控制设备必须具备高度的可靠性才能确保生产的顺利运行。所以目前提高电气自动化控制设备的可靠性是急需探究的重要课题。
1 我国电气自动化控制设备的现状
1.1 工作环境多样，操作维护不当
行业不同，工作环境也会有所不同，有些行业的工作环境是十分艰苦的。电气自动化控制设备通常需要面对复杂多变的工作环境，来应对自然环境对电气自动化控制设备产生的不利影响。这些不确定因素主要包括电磁干扰、气候和机械作用力等。首先是电磁干扰因素，其因素为不可见因素，对电气自动化控制设备也会产生不利的影响，通常情况下，电气自动化控制设备工作会产生各种电磁波，这些电磁波在一定程度上会增加设备的输出噪声，致使其工作失常，严重时会影响设备安全。其次是气候因素，主要包括温度、气压、湿度、光照、大气污染、臭氧层等，这些不利因素会严重影响电气自动化控制设备的工作性能、运行结构，如果温升过高，可能还会造成设备损毁，无法正常工作。最后是机械作用力因素，主要是指电气自动化控制设备在运载时所受到的各种机械作用力，如震荡、冲击、加速等，这些机械作用力会严重损害电气自动化控制设备的电子元件，甚至改变设备参数，导致设备严重变形，断裂。此外，人员因素的影响也不可小觑，电气自动化控制设备的操作技术要求较高，功能较为复杂，所以，操作人员对设备的不熟练或不正确操作都有可能导致失误，甚至可能损坏设备，而且电气自动化控制设备的维护和保养也是提高其可靠性的重点。
1.2 设备元器件质量不合格
电气自动化控制设备电子元件的生产厂家众多，并且参差不齐，一般而言，生产设备元件的厂家规模较小，质量管理体系不完善，元器件质量合格率不高，此外，在社会主义市场经济体制下，元器件厂家之间的价格竞争变成了只重视产品价格，不重视产品质量的恶性竞争，直接导致电气自动化控制设备的可靠性指数过低，影响了设备的正常工作。
2 提高电气自动化控制设备可靠性的策略
2.1 正确选择电子元器件
在对电子元件进行选择时，标准元件是首选，元件在选择的过程中一定要确保严密和准确，使用元件前，要确保元件的质量符合要求，对元件的生产厂家、型号、规格等要择优选择，切不可因价格便宜而选择质量不达标的元器件，同时，元件在使用过程中所产生的检测数据一定要及时记录在案，以便日后查询整理。此外，要始终做好元器件散热维护的工作，因为温度对电子设备的稳定性和可靠性有着直接的影响，功率大的电气自动化设备在工作时会产生热能，一旦外部温度过高，内部温度就难以扩散出去，这时便需要人力来为设备进行散热，而且潮湿也会对元器件产生影响，如果是在低温潮湿的环境中，湿气过重会使元器件出现短路故障，从而损坏元件。所以要正确选择电子元器件。
2.2 合理选用零部件
零部件的选择和使用应当根据电控设备的特点来进行，采用与之对应的方式方法，切实做好维护工作。零部件的使用参数设置应当结合产品的实际使用情况，零部件是确保设备可靠性的前提，是保证产品质量的关键，选择稳定性好的、质量高的零部件不仅有利于提高整个电气自动化设备的可靠性，而且能够提高设备的使用率，延长设备的使用期限。
2.3 增强设计的可靠性
设计阶段是提高控制设备整体可靠性的关键阶段，我们在对电气自动化控制设备进行设计时，要对设备特点进行深入研究，结合实际使用方向，分析设备的设计参数，确保产品的使用性能和条件，基于对这些情况的了解制定出切实可行的设计方案。设备的结构形式和类型需要利用应用空间的概念来进行设计，设备的规模直接决定产品的类型和生产批量，设备的形式和类型之间的差异也会对产品的经济性能带来影响，所以，在设计过程中，要对这些方面进行全面考虑，遗漏任何一个方面都会严重影响设备整体的可靠性。在满足器件技术要求的前提下，可以运用价值工程观念对零部件进行设计，最大限度的降低生产产品的成本，进而减少整个设备的制造费用，在严密的逻辑思维下选择合适的材料和元器件进行设计不仅能够降低生产成本，而且能够提高产品的使用性能，从而提高整个设备的可靠性。
3 小结
综上所述，提升电气自动化控制设备的可靠性意义重大，目前，我国的电气自动化控制设备工作环境复杂多样，操作维护不当，设备元器件质量也不过关，所以，我们应当正确选择元器件，合理选用零部件，增强设计的可靠性，只有这样才能提升设备的可靠性。
参考文献：
[1]张群英.电气自动化控制设备可靠性测试研究[J].煤炭技术，2012，31（04）：52-54
1 引言
电子陶瓷是广泛应用于电子信息领域中的具有独特的电学、光学、磁学等性质的一类新型陶瓷材料，它是光电子工业、微电子及电子工业制备中的基础元件，是国际上竞争激烈的高技术新材料。
电子陶瓷可分为绝缘陶瓷、导电陶瓷、光学陶瓷和磁性陶瓷四大类。随着现代通讯、光电子、微电子、生物工程、智能制造和核技术等高科技的快速发展，对电子陶瓷元器件的要求也愈来愈高，高性能复合型电子陶瓷材料的研究越发引起了世界工业先进国家的重视。
现代科学技术的加速发展对电子陶瓷材料提出了严峻的挑战，也为这一领域的研究和发展创造了新的机会。在市场信息的引导下，传统电子陶瓷材料的改性研究和新型电子陶瓷材料的研发使用受到重视，日益显示出广阔的市场前景和强大的经济效益。
2 电子陶瓷发展动向
从20世纪初期开始，电子陶瓷材料的发展过程经历了由介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、快离子导体陶瓷、高温超导陶瓷到高性能复合型电子陶瓷的一个转变。近年来，随着厚膜、薄膜技术以及高纯超微粉体技术的研究突破以及探索信息技术、微电子技术、光电子技术等高新技术的发展，人们在电子陶瓷材料与器件的一体化研究与应用、传统材料的改性等方面都开展了广泛深入的研究，电子陶瓷已成为当前材料研究者关注的热点。
随着电子信息技术的高速发展，电子陶瓷材料由传统的消费类电子产品向数字化的信息产品比如计算机、数字化音视频设备和通信设备等应用领域转化。为了满足数字技术对陶瓷元器件提出的一些特殊要求，世界各国的研究机构及大学都在功能陶瓷新材料、新产品、新工艺方面投入大量资金进行研究开发。其中新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面。
2.1 技术集成化
在原有工艺的基础上，电子陶瓷材料制备技术的开发也结合了现代新型工艺的复合工艺。其中，多种技术的集成化是电子陶瓷材料制备技术的新发展趋势，比如纳米陶瓷制浼际跫澳擅准短沾稍料、快速成形及烧结技术、湿化学合成技术等都为开发高性能电子陶瓷材料打下了基础。随着多功能化、高集成化、全数字化和低成本方向发展，很大程度上推动了电子元器件的小型化、功能集成化、片式化和低成本及器件组合化的发展进程。
2.2 功能复合化
在激烈的信息市场的竞争中，单一性能的电子陶瓷器件逐渐失去了竞争力，利用陶瓷、半导体及金属结合起来的复合电子陶瓷是开发各种电子元器件的基础，它是发展智能材料和机敏材料的有效途径，同时也为器件与材料的一体化提供重要的技术支持。
2.3 结构微型化
目前，电子陶瓷材料与微观领域的联系不断深入，其研究范围也正在延伸。基于电子陶瓷的微型化和高性能正在不断出现，比如在微型化技术和陶瓷的薄膜化的联合运用以生产用于信息控制的高效微装置，电子陶瓷机构和装置尺寸减小的趋势是得益于微型化技术发展而出现的。目前元器件研究开发的一个重要目标是微型化、小型化，其市场需求也非常大；片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无元器件的主要市场；比如片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻、多层压电陶瓷变压器等。要实现小型化、微型化的话，从材料角度而言，在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米技术和相关工艺，所以发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要研究课题。
2.4环保无害化
近年来，随着人类社会的可持续发展以及环境保护的需求，发达国家致力研发的热点材料之一就是新型环境友好的电子陶瓷。作为重要的功能材料，被广泛应用于微机电系统和信息领域的新型压电陶瓷，比如多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波（SAM）器件、薄膜体声波滤波器等器件也不断被研制出来。
3 电子陶瓷应用前景
3.1电绝缘陶瓷的应用前景
电绝缘陶瓷因具备导热性良好、电导率低、介电常数小、介电损耗低、机械强度高、化学稳定性好等特性，被广泛应用于金属熔液的浴槽、熔融盐类容器、封装材料、集成电路基板、电解槽衬里、金属基复合材料增强体、主动装甲材料、散热片以及高温炉的发热件中。
在电子、电力工业中，绝缘陶瓷比如电力设备的绝缘子、绝缘衬套、电阻基体、线圈框架、电子管功率管的管座及集成电路基片等主要是用于电器件的安装、保护、支撑、绝缘、连接和隔离。
由于陶瓷的绝缘性主要由晶界相决定，为了提高绝缘性，应尽量避免碱金属氧化物的存在，而且玻璃相应尽量是硼玻璃、铝硅玻璃或硅玻璃。一般来说，陶瓷内部气孔对绝缘性影响不大，但陶瓷表面的气孔会因被污染或吸附水而使表面绝缘性变差，所以绝缘陶瓷应选择无吸水性，气孔少的致密材料。
3.2介电陶瓷的应用前景
2市场上模拟电子技术实验平台的现状
由于教学仪器和设备的生产厂家对高校学生的学习状况、实验教学过程、实验教学需求等并不十分了解，在生产制造实验用教学平台时，只注重传统的实验教学内容和教学方法，对近几年的教改内容并不十分熟悉。目前市场上各仪器设备厂家所提供的模拟电子技术实验平台不能完全满足当今实验教学的要求。并且，随着教学改革的不断深入，市场现有模拟电子技术实验平台的使用率会逐年降低，花费大量的资金购买现有模拟电子技术实验平台势必会造成某种程度上的资源浪费。市场上现有模拟电子技术实验平台普遍存在的问题是:以测试验证性实验为主，实验项目比较固定，大多是传统的实验项目。实验用器件比较单一，出厂前都已经设定好，不允许学生自己做元器件的增减或替换，一块实验模板对应一个实验项目。实验内容单一，实验方式的灵活性不够，直接导致某些能引起学生实验兴趣的实验项目无法开设。并且市场上所能买到的模拟电子技术实验平台，实验器件大多封装在实验箱里。在完成实验的过程中，学生看不到真正实现实验功能的器件实物，造成实验过程与实践训练脱节。学生在实验过程中所能看到的大多是电路符号和电路图形，做实验的感觉就好像在图纸上测试实验数据，学生不能真正体会到用真实的电子元器件设计、安装实验电路的兴奋和刺激。并且，为了能让学生对实验器件有感性认识，学校还必须另外安排时间给学生做电子元器件的辨识培训，这既占用了学生有限的学习时间，同时又因为学生没有真正在实验过程中见过并使用过这些电子元器件，器件辨识培训的效果并不理想，很多学生很快就会忘掉培训内容。
3开发思路和设计准则
在实验平台开始设计之初，课题组成员专门到兄弟院校做了实地考察，将各种实验平台进行了比较，对在不同实验平台上的实验过程进行了观摩，同时和一线实验教师进行了现场交流，重点讨论实验教学过程中遇到的问题，一起探讨了对未来实验平台的设想，整理出第一手实验教学资料。课题组成员将带回来的产品图片和产品资料进行了汇总，对实验平台样品进行了剖析，对比分析了各知名厂家生产的实验平台，重点讨论现有实验平台在设计中存在的缺陷。从可靠性、耐用性、可扩展性、产品成本和使用效率等多个角度出发，经多次集体讨论修改，最终确定了模拟电子技术实验平台的研发方案。实验平台的设计，必须将安全性和可靠性放在首位。为了增强学生对电子元器件的感性认识，课题组决定，在此次设计的实验平台上，所有电子元器件都安装在外面，保证学生在实验的过程中能直观地看到自己是用哪些电子元器件完成设计任务的。这种产品设计方案对电路设计的安全性提出了更高的要求。在设计电路时，必须将安全问题渗透到每个实验项目、每个实验细节。设想学生在实验过程中可能出现的操作失误，设想这些失误会造成哪些过流或过压的安全隐患，在适当的位置，加上电路保护器件，这样可以大大减少学生在实验过程中所浪费的无效实验时间，同时安全可靠性的提高，也简化了实验教师对实验平台的维修维护工作。在安全可靠的基础上，实验平台还应具有一定的灵活性。其灵活性表现在实验内容的多样性和实验器件的可替换性。此次实验平台的设计原则之一是保证每一个实验项目可以提供多种不同的实验电路供学生选择，方便学生在相同的实验时间里完成不同的实验内容，这样不仅有利于提高实验平台的利用率，同时也减轻了实验教师的课前准备时间。实验内容的多样性，也符合层次化教学培养目标的要求，改进了实验教学方法，提高了学生做实验的效率。创新应从细微处开始，在实验内容设置上，保留了经典的实验项目，扩展了设计性实验内容，注重单元电路与系统的融合，重视各模块之间的衔接和匹配。把实验过程中一些小的细节渗透到每个实验电路中。在经典实验项目基础上，增设了设计提高性实验项目。在实验内容中，强化电路的原理，让学生根据实验电路原理设计扩展功能和细化功能，设定除主要元器件之外其他各元件的电路参数，制定符合电路要求的实验方法并测试。给学生在实验过程中提供了更加灵活方便的实验条件，让学生把时间和精力都用在电路设计、实验过程、实验方法、仪器仪表的使用、实验数据的测试、对比和分析上，以提高学生的实践技能。
4实验平台的研究成果
4．1电源部分
出于安全考虑，市场上所能购买到的模拟电路实验平台的电源电路:变压、整流、滤波、保护、去耦等都封装在机箱里面，学生所能看到的只有交流220V输入电源线、直流输出电源接口、电源指示灯和电源开关。学生对电源电路的设计没有感性认识，甚至很多学生认为电源电路很简单，用电阻分压就可以实现。本次教改设计实验平台时，将整个电源电路全都暴露给学生，让学生清楚的看到自己在实验过程中所用的电源是怎么实现的，让学生直观地认识到使用电源应该注意哪些问题，帮助学生理解在设计电源电路时保护电路的重要性，同时也教会学生在使用电源的过程中，通过指示灯和表头发现并判断问题所在，帮助学生在实验过程中学习维护实验设备的基本常识，从细微处学习，积累实践经验。为了能做到电源变压器外置，让学生能直观地看到整个电源电路的设计，前提是必须保证学生在用电方面的安全。在设计电源电路的过程中，课题组成员花费了大量的时间在市场上调研，最后确定选用北京新创四方电子有限公司生产的兵字牌全封闭环氧灌封板载电源变压器，该系列电源变压器采用绝缘灌封的方式，采用双层绝缘，PPT外壳的绝缘电压符合外置变压器的用电安全要求，同时解决了电源变压器外置和保证学生用电安全的问题。
4．2基础实验部分
在市场上所能购买到的实验平台上，基础实验部分大多采用模块化设计结构，即一个实验模块对应一个实验项目，模块上的实验器件不可以更换，除了可以用电位器调节静态工作点外，学生在实验过程中可以自由选择的实验器件几乎没有，这势必会造成在同一次实验课上，所有学生使用的是一种实验模块，做的是相同的实验内容，测试出来的实验数据也基本一样。对学生来说，这种实验方式，缺乏新鲜感，更没有挑战性，很难激发出学生做实验的热情，更难以实现层次化培养的教学目标。新设计的实验平台，在实验内容的一致性方面做了重大调整。在实验平台上，只提供给学生最基本的实验器件，学生需要自己补充选择一部分实验器件才能完成实验。比如单管放大实验，实验台上只给学生提供一个晶体管和四个固定电阻，学生需要另外选择一个电位器才能完成最基本的基极分压式单管放大电路静态工作点的设置实验，同时还需要学生另外选择交流器件，设计不同的交流放大通路:共发射极放大电路、共基极放大电路、共集电极放大电路，最后完成全部实验内容。这样设计实验的好处是:在一个实验环节里，给学生设置了多个不同的实验内容，实现了实验内容的多样性。同时也保证了实验技能相对较好的学生可以利用剩余的实验时间，完成扩展的实验内容，以实现层次化培养的教学目标。
4．3设计提高实验
本次设计的实验平台，注重采用传统实验平台上很难见到、并且学生平时也很少有机会使用的贴片封装器件，如贴片封装的电阻、二极管、MOS管，让学生有机会认识这些器件。各单元模块都采用开放式设计结构，增加接口电路，注重各模块之间的级联和匹配，提高设计性实验内容的比重。让学生进到实验室，一下子见到很多以前没有见过的实验器件，首先会异常兴奋，充满好奇心，带着新鲜感去完成实验。为了能更好地贴近实际应用，激发学生学习的热情，在本次设计的实验平台上，还增设了多个传感器接口电路，如称重传感器小信号的检测与放大，室内光强变化的检测与控制，环境温度变化的检测与控制，障碍物的检测与判断等多种模拟传感器检测电路，让学生在实验室里就能直观地体验到在学校所学到的理论知识与实际应用有着紧密的联系，以激发学生做实验的热情，同时帮助学生初步建立起系统设计的观念。
一、温漂与时漂的产生原理
现如今因电子天平其称量迅速、操作简单、故障自检等优势已经广泛的应用于各种领域。但是由于计量精密，灵敏度高，时漂和温漂成为影响电子天平计量准确性的最重要因素。电子天平的温漂是温度变化对电子分析天平计量性能影响的外部表现，时漂是电子分析天平长时间工作的不稳定性的外部表现。产生温漂的主要原因是电子分析天平内过流元件的发热和天平工作环境温度的变化，产生时漂的主要原因是电子分析天平的永磁体磁感应强度和传感器力敏元件的内部应力随时间的变化、元器件某些参数随时间的变化以及重力加速度随地域的变化，温漂和时漂从表象上来看，都是天平加载不变，而测量输出缓慢变化。因此，温漂和时漂从表象上是难以区分的，但它们形成的机理各有不同。
温漂产生的原因在于环境温度变化、动圈载流发热、电路元器件的发热等，都将引起永磁气隙中的磁感应强度B、动圈导线长度L、动圈导线电阻RL和线绕取样电阻RN的变化，从而引起传感器输出和电子分析天平测量结果的变化。设上述参数随温度I 变化引起的电子分析天平的误差分为MB、ML、MRL、MRN，则温度I 变化引起的电子分析天平的测量结果变化mB。mB=Mb+mL+mRL+MRN
时漂产生的原因也是多种多样的，重要来源是弹性材料，机械零部件，电子元件和重力加速度。对电磁力平衡传感器中的拉簧和恒弹性片，理论上要求它们的弹性是线性和恒定的，但实际上，弹性材料内应力是随时间变化的，即存在蠕变现象。电磁力平衡传感器中所有的机械称重零部件都存在随着使用时间延续而产生的变形、热伸冷缩、内应力蠕变等问题。这些变化对电磁力平衡传感器输出的影响经后续电路放大后，都表现为电子分析天平的时漂。电子元器件存在噪声与漂移，由此带来的时漂具有随机性。
二、时漂与温漂的自动补偿
温漂与时漂的自动补偿是决定电子分析天平计量性能的至关重要的设计内容。温漂补偿主要包括动圈的温度补偿、永磁体的温度补偿、取样电阻的温度补偿以及环境温度影响的自动补偿。时漂补偿主要包括永磁体、恒弹性材料、机械零部件、电子元器件的老化处理，以及重力加速度的自动校准等。
1.动圈的温度补偿
欲使动圈受温度影响减小，主要可从两方面采取措施：一是保持动圈电阻不随温度变化：二是保持动圈温度基本不变，从而保持动圈导线的长度为恒定值。为避免温度变化对动圈电阻的影响，可将动圈采用两种线径相等、温度系数绝对值相等的正、负温度系数导线串联绕制，利用二者随温度变化伸缩相反的原理抑制动圈电阻的温度影响。天平的加载越大，动圈的载流越大，发热量越大。另一方面，环境温度也直接影响动圈。在这个过程中正弦电流发生器，就是为消除动圈载流发热以及环境温度影响而采取的温度自动补偿方法。Rl是与动圈串联的电阻，同热敏电阻Rtl集成密封在一个金属腔内。热敏电阻Rt2用于感知环境温度的变化。当天平加载，电流I 增加时，Rl的发热量增加，金属腔内温度升高，使Rtl产生相应的变化，此时控制电路控制正弦电流发生器的输出幅值相应降低，流经动圈的交变电流减小，交流引起的动圈发热量降低。环境温度变化时，热敏电阻Rt2将环境温度变化量送控制电路，控制正弦电流发生器的输出。环境温度升高，正弦电流减小，动圈的过流发热量相应降低。
通过热敏电阻Rtl、Rt2控制正弦电流发生器的输出，可以在很大程程度上抑制动圈载流变化和环境温度变化对动圈温度的影响，使动圈温度基本不变。
2.永磁体的温度补偿
环境温度的变化会引起永磁体磁感应强度B 的变化，图1 中的热敏元件和测温电路就是为抑制环境温度对永磁体磁感应强度影响而采取的补偿方法。永磁体的温度变化曲线存储于单片机中，置于永磁体内的半导体热敏元件将永磁体的温度测量信息经测温电路放大处理后，送单片机系统，通过软件修正因温度变化导致永磁体磁感应强度变化而造成的测量误差。
3.永磁体、恒弹性材料及元器件的老化处理
永磁体、拉簧、恒弹性片、机械称重零部件、电子元器件等在使用前，都必须进行老化处理。金属材料可通过热处理，消除时漂影响；电子元器件可通过高低温处理稳定其工作性能。永磁体经老化处理后，磁感应强度的年漂移可控制在1ppm/ 年的变化范围，甚至更小。
三、总结
温漂与时漂是制约电子分析天平稳定性与准确性的重要原因，克服漂移影响是电子分析天平设计调试极其关键的环节。本文系统地分析了电子天平产生温漂与时漂的原因，提出了较完善的漂移自动补偿方法。
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