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电子产品世界

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2024年04期

电子产品世界月刊系中国科技术核心期刊。内容涵盖电子、电信、电脑三大领域，以产品为基础、技术为导向、专题为核心；实用与前瞻共存，技术与商情交融，专业与综合并重。它向中国电子业界的技术决策者、生产设计工程师提供国内外全面及时的电子技术、产品、市场等方面的信息。

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技术专题 | 基于FPGA技术的涡流信号数字阻抗分解的设计与实现

技术专题 | 基于FPGA技术的涡流信号数字阻抗分解的设计与实现

随着工业的发展，涡流检测技术作为五大无损检测技术之一逐渐受到无损检测行业的重视，因此发展较快，并且在工业检测行业发挥重要的作用。在对工件进行检测时，利用涡流检测技术可实现对缺陷信号的识别和处理。其中，对涡流信号进行阻抗分解是涡流检测技术的关键环节。在介绍涡流信号阻抗分解原理的基础上，提出了基于现场可编程逻辑门阵列（field programmable gate array，FPGA）技术的涡流信号数字阻抗分解，依次分析其实现步骤，并验证了该方法的可行性。
技术专题 | 手机快充智能防护方案

技术专题 | 手机快充智能防护方案

随着手机和其他便携式电子产品的快速发展，快充技术逐渐成为主流。因此充电端口的过温、浪涌防护越来越受到重视。传统快充领域需要对浪涌事件与充电端口发热引发自燃的状况分别进行防护。提出一种快充端口防护方案，采用双向瞬态电压抑制器（transient voltage suppressor，TVS）和电阻组成自适应模块用于浪涌检测，利用过温防护（over temperature protection，OTP）金属- 氧化物半导体场效应晶体管（metal oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET）作为浪涌泄放单元。当浪涌事件发生时，TVS 被击穿，小电流流经串联的电阻并驱动OTP MOSFET 泄放后续的大浪涌电流，对后续敏感集成电路（integrated circuit，IC）起到保护作用。另外，OTP MOSFET 还具有充电端口异常时防烧的功能。当温度过高时，微控制单元（microcontroller unit，MCU）将驱动OTP MOSFET 导通，将电压总线（voltage bus，Vbus）短接到地。足够大的短路电流将使适配器进行过流防护操作，以关闭充电电流，保护充电端口。
技术专题 | 测温型NTC热敏电阻可靠性问题探索

技术专题 | 测温型NTC热敏电阻可靠性问题探索

为了优化负温度系数（negative temperature coefficient，NTC）元件在市场应用中的可靠性，分析玻封和焊片两种主流NTC 热敏电阻的故障模式，研究生产工艺、加工制作、设计选型等对元件可靠性的影响。测试元件在不同环境下的性能，如高温高湿、高温浴水、低温、低温浴水等。研究发现：助焊剂残留、潮湿和浸水条件下的性能波动是影响NTC 可靠性的关键因素，在湿度环境下，低温对玻封器件可靠性的影响大于高温，实验结果可用于改善NTC 在各种环境下的稳定性，为相关行业的发展提供支持。
技术专题 | YB915型硬条外透明纸美容装置的排空设计

技术专题 | YB915型硬条外透明纸美容装置的排空设计

针对烟草包装机中传统烟条排空方式存在的资源浪费和机械磨损等问题，基于YB915 型硬条外透明纸美容装置对排空方式进行了改进。通过引入传感器、移位链和智能判断逻辑，实现了条件触发排空，即仅在检测到需要排空的工位有烟条时才进行排空。实验结果表明，该排空设计稳定可靠，提高了排空过程的效率和针对性，减少了无效排空导致的资源浪费，促进了烟草包装行业的智能化发展。
学术论坛 | 基于TDOA的声源定位装置的设计与实现

学术论坛 | 基于TDOA的声源定位装置的设计与实现

随着工业自动化仪器仪表的迅猛发展，声音位置的实时定位是很多智能应用设备不可或缺的功能之一，其中麦克风阵列技术被广泛应用于军事、视频电视会议、智能交通以及智能机器人等领域，以提升声音捕捉和定位的效果。针对传统麦克风阵列声源定位装置存在体积大、成本高、受环境干扰等问题，提出了一种基于STM32 的便携式声源定位装置。该装置以STM32F411RET6 为核心处理器，利用STM32CubeMX 和MDK-ARM 进行软件程序设计。该设计在信号处理、体积和成本等方面具有明显的优势，为弥补传统装置的缺陷提供了一种新颖的解决方案，具备广泛的应用前景和深远的研究意义。
学术论坛 | 基于VAE-CGAN的虚拟电厂光伏不确定性数据挖掘

学术论坛 | 基于VAE-CGAN的虚拟电厂光伏不确定性数据挖掘

针对光伏发电系统运行过程中的未知因素和挑战，引入了条件生成对抗网络（conditional generativeadversarial networks，CGAN）和变分自编码器（variational auto encoder，VAE），以解决虚拟电厂光伏不确定性数据的挖掘问题。该方法成功地捕捉了虚拟电厂光伏系统的不确定性特征，从而提升了光伏发电功率预测的精确度和稳定性。实验表明，相较于高斯混合模型，所提出的方法在虚拟电厂光伏发电功率预测方面性能优异，为电力系统的运行和规划提供了可靠的支持。
学术论坛 | 5G系统小区搜索中PSS同步优化检索算法

学术论坛 | 5G系统小区搜索中PSS同步优化检索算法

随着5G 协议规范标准的逐渐成熟和商用部署的推进，对网络低时延、高速率传输提出了更高要求。小区搜索作为5G 通信建立的关键，直接影响通信质量。小区搜索分为主同步信号（primary synchronizationsignal，PSS）检索和辅同步信号（secondary synchronization signal，SSS）检索，但是传统小区搜索算法耗时较长，且易受到信道环境变化影响，难以满足5G 快速通信的需求，因此提出一种基于接收信号序列时域做M 分段处理、频域互相关检测的PSS 优化检索算法。仿真结果表明，该算法的检索效率有明显提升。
学术论坛 | 基于固定时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制器的研究

学术论坛 | 基于固定时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制器的研究

针对非奇异终端滑模控制过程中存在的外部扰动影响不可预测以及收敛速度慢等问题，通过对扰动观测器、非奇异终端滑模控制器进行优化，提出了基于固定时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制策略。首先，基于Lyapunov 稳定性和固定时间理论，通过改进扰动观测器中的非线性切换增益函数设计了固定时间扰动观测器，并引入时变函数使得误差在固定时间内完成收敛。其次，设计了具有递归结构的新型非奇异终端滑模面和控制律，并结合所设计的固定时间扰动观测器提出了非奇异终端滑模控制策略。通过与传统的基于观测器的非奇异终端滑模控制策略进行对比，验证了所提出控制策略的有效性。
设计应用 | 一种发动机转速信号分配整形设计

设计应用 | 一种发动机转速信号分配整形设计

在发动机测试中，磁电式转速传感器输出信号波形往往畸变严重且其通过抽引测试容易造成负载效应和干扰等问题，因此设计了一种高阻抗输入的转速信号分配与整形测量方案，在进行多路原始转速信号输出的同时，由内部整形电路输出标准的方波型号，用于转速测量设备进行数字化采集。经过电路仿真、试验测试等环节，验证了本方案能够高精度地输出转速传感器原始波形且精度小于满量程（full scale，FS）的0.01%、延迟小于10 μs，并转换整形为标准电平方波信号输出。目前已成功应用于某发动机试飞测试中。
设计应用 | 基于STM32与LabVIEW的光伏发电数据监测系统设计

设计应用 | 基于STM32与LabVIEW的光伏发电数据监测系统设计

为了有效地监控太阳能光伏电站的运行状态，基于STM32 单片机与LabVIEW 设计了光伏发电数据监测系统。该系统包括下位机程序和上位机程序。下位机实现光伏系统参数采集；上位机实现数据显示及存储。制作物理样机并进行了系统测试，测试结果表明，系统能够实时监测光照强度、环境温湿度、光伏电池工作电压、电流等参数信息，参数测量的相对误差在5% 以内。所设计的监测系统在中小型光伏发电系统监控领域具有广泛的应用价值。
设计应用 | 基于Cartographer的智能探测机器人

设计应用 | 基于Cartographer的智能探测机器人

设计了一种基于 Cartographer 的智能探测机器人系统。该系统采用一块NVIDIA Jetson Nano 作为主控制器，能够执行SLAM 算法以及控制机器人的各项功能。其主要硬件包括激光雷达、相机、惯性测量单元、二氧化碳传感器及烟雾探测器等，用于实时测距、地图构建、姿态估计以及视觉感知。另外还介绍了SLAM 和视觉感知算法的优化和实现过程。通过这些优化，系统能够在复杂环境中实现准确的导航，其在实验测试中表现良好，为智能探测机器人领域的发展提供了一种有效的设计方案。
设计应用 | 某接收机电池设计

设计应用 | 某接收机电池设计

某型接收机原装铅酸电池故障率高，制约了接收机性能的发挥。采用组合式设计思路开发全新电池，通过 3D 打印制作电池外壳、内部封装锂电芯及保护电路，这既保障了接收机的正常使用，还可向外设充电，同时减轻了重量，节约了成本。经实际测试，新设计的电池自放电低、容量大，可靠耐用，有效提高了接收机的便携性，延长了接收机电池的续航时间，从而提高了接收机的使用效能。
研究开发 | 基于粒子群-K均值聚类算法的分布式光伏并网网损优化方法

研究开发 | 基于粒子群-K均值聚类算法的分布式光伏并网网损优化方法

为了解决分布式光伏发电过程中电力系统网损波动的问题，提出了一种粒子群-K 均值聚类算法来进行网损优化。首先，对接入点的网损通过K 均值聚类算法进行分类，根据不同的类型进行划分。其次，设计了一种时变聚类算法公式，利用粒子群算法对不同聚类进行优化处理。通过这种方法，能够有效降低电力系统的网损，并提高分布式光伏发电的效率。
研究开发 | 基于改进乌鸦搜索算法优化支持向量机的变压器故障检测方法

研究开发 | 基于改进乌鸦搜索算法优化支持向量机的变压器故障检测方法

变压器是变电站的关键设备，也是变电站运维的重要方向之一。因此，提出了一种基于改进乌鸦搜索算法优化支持向量机（support vector machine，SVM）的变压器故障检测方法。针对传统支持向量机在变压器故障检测中参数选择困难的问题，利用改进的乌鸦搜索算法对SVM 的核函数参数和惩罚因子进行优化，提高了故障检测的准确率。实验结果表明，该方法对变压器故障诊断的准确率达到85.11%，高于传统SVM 方法。
研究开发 | 燃煤锅炉烟气处理电控系统设计要点探究

研究开发 | 燃煤锅炉烟气处理电控系统设计要点探究

某企业燃煤链条锅炉存在烟气排放不达标的问题，需要进行烟气处理系统改造。改造方案包括钙法脱硫、臭氧脱硝和脉冲袋式除尘3 项技术。研究重点聚焦于电控系统设计，旨在根据改造后的工艺，设计出相应的电控系统。经过理论分析，电控系统包括配电设备、工艺控制设备、传感器、在线监测子系统和人机交互界面。该系统通过可编程逻辑控制器（programmable logic controller，PLC）实现烟气处理工艺的自动化运行，同时利用组态软件建立可视化的操作界面，提高系统的稳定性以及运行效率。
研究开发 | 多粒度检测引导的无人机图像多目标检测算法研究

研究开发 | 多粒度检测引导的无人机图像多目标检测算法研究

针对无人机图像中不均匀分布的小目标检测问题，提出了一种多粒度检测引导的无人机图像多目标检测方法。首先，通过粒度检测，初步识别和标记潜在目标的兴趣区域。其次，对兴趣区域进行超分辨率处理并利用目标检测器精确识别目标。最后，利用后处理算法整合检测结果，形成最终报告。此方法有效提高了复杂无人机航拍环境中小型目标检测的精度和稳定性，并且相较于YOLOv5 模型，其在AP50:95 指标上提高了3.27%。
研究开发 | 配电自动化技术在智能配电网建设中的实践探究

研究开发 | 配电自动化技术在智能配电网建设中的实践探究

随着我国经济的快速发展，电力需求不断增长，对配电系统的可靠性、安全性和高效性提出了更高的要求。智能配电网的建设是解决这些问题的重要途径，而配电自动化技术是智能配电网建设的核心技术之一。探究配电自动化技术在智能配电网建设中的实践，分析其技术特点、应用现状和发展趋势，为我国智能配电网建设提供参考。
研究开发 | 关于电子产品正常抽样方案AQL值方法实践与探索

研究开发 | 关于电子产品正常抽样方案AQL值方法实践与探索

电子产品的多样性导致其管理存在一定的差异，故需要通过充分理解相关标准，识别、确定正常抽样方案接收质量限（acceptance quality limit，AQL）值步骤和方法，结合电子产品特点、管理常识、质量管理水平等整理影响AQL 值确定的因素，按照PDCA 的思维开展AQL 值方法实践与探索，提升AQL 值的正确落实方法，进而保证产品质量。

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