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设备设计

设备设计

设备设计范文第1篇

首先,制药企业设备技术人员应根据产品工艺要求确定的设备列出设备功能,与设备供应厂家联系,确定产品功能,以及设备供应厂家设备性能。由于药品生产的特殊性,制药企业应从设备的结构进行分析,确认设备组成模块,确认各模块功能是否与企业产品工艺要求相一致。在发现与寻找设备功能的过程中,应列清设备功能种类,找到适合产品性能、适合生产需要以及新版GMP要求的设备。

其次,制药企业从自身工艺出发确定设备验证范围,应对设备验证范围的确定,一般除考虑工艺要求外,即考虑设备在工艺路线上的重要性,对于直接或间接可能对产品产生影响的设备必须进行设备验证;另外,在确定哪些设备应进行设备验证确认时,也应考虑设备在产品生产过程中的风险性,如果进行风险评估后,设备风险系数较大,在设备使用前也应进行设备验证,并对设备验证数据进行分析总结,避免在实际生产运行过程中设备风险升高,对产品质量造成隐患。其中,因为制药企业设备的特殊性,在设计初期应对设备材质、设备功能进行确认,以免因材质选择不适当,造成产品变质、腐蚀等不符合规范要求现象。新版GMP中规定制造设备的材料不得对药品性质、质量产生影响,其所用材料需具有安全性、可辨别性及一定的使用强度。因而材料的选用应考虑在药物等介质的腐蚀性、接触性、气味性的环境条件下不发生反应,不释放微粒,不与所生产的药物或有要求的工艺介质发生化学反应或吸附,这就使得制药企业在进行设计确认时对选材应持谨慎的态度。对于金属材料的选择,一般制药企业无菌制剂接触药品的设备材质均为316L不锈钢,口服制剂接触药品的设备材质均为304不锈钢。对于非金属材料的选择,一般要求其耐腐蚀、无毒性、不掉渣、不掉毛、耐磨损、能够耐得住消毒剂。特殊用途的还应结合材料的耐热、耐油、不吸附、不吸湿等性质考虑选用,密封填料和过滤材料尤应注意卫生性能的要求。根据工艺要求及实际需要应对供应商开始进行遴选工作。在确定设备的关键参数后,接下来的工作就是根据产品工艺属性和设备关键参数遴选出最优的设备供应商。设备在采购初期,应该由设备需求部门提出设备新增计划,对设备进行规划设计,不仅仅是针对设备主要性的功能性项目,一些设备非主要部件也应在设备设计中加以重视。诸如,与无菌制剂药物直接接触的部件,均应为316L不锈钢,且应具有不附着物料的高光洁度,尤其是设备边角、搅拌桨、拨叉等部位,外廓结构均应简洁、方便清洁、消毒,但是在此应澄清一个问题,一些亮的表面其粗糙度值并不一定高。

二、制药设备设计管理中应注意的问题

设备设计范文第2篇

【关键词】热设计;热量传递;散热 0.引言

现代电子设备结构越来越小,性能要求越来越高,不但支持多任务功能,而且具有更好的便携功能,由此会产生更多的系统热量,更大的热流密度。大量的系统热量在设备中聚集,会严重影响设备的性能指标及使用寿命。在电子产品中,高温对电子产品的影响包括,绝缘性能退化,元器件损坏,材料的热老化,低熔点焊缝开裂及焊点脱落,从而导致整个产品的性能下降以至完全失效。因此在许多现代化产品的设计,特别是可靠性设计中,热设计已占有越来越重要的地位。

1.热设计概述

1.1 热设计概述

热设计是整个系统设计的一部分,它往往与结构设计、内部布局、电磁兼容要求等设计耦合在一起,必须综合考虑才能使整个产品达到优异的性能。根据相关标准和规范,通过对产品各组成部分的热分析,确定所需散热措施,以调节所有机械部件、电子器件和其它一切与热有关的零部件的温度,使其本身及其所处的工作环境的温度都不超过标准和规范所规定的温度范围。对于电子产品,最高和最低允许温度的计算应以元器件的耐热性能和应力分析为基础,并且与产品的可靠性要求以及分配给每一个元器件的失效率相一致。通过热设计在满足性能要求的前提下尽可能减少设备内部产生的热量,减少热阻,选择合理的冷却方式,保证设备在散热方面的可靠性。

1.2 热量传递方式

热量传递有三种方式:传导、对流和辐射。传导:两个良好接触的物体之间的能量交换或一个物体内由于温度梯度引起的内部能量交换。对流:流动的流体(气体或液体)与固体表面接触,造成流体从固体表面将热带走的热传递方式。根据引起流动的原因可以分为自然对流和强制对流。辐射:物体通过电磁波来传递热量的方式称为热辐射。热辐射不需要依赖介质传递,任何物体都存在热辐射,物体不断的向空间发出热辐射,也不断的吸收其他物体的热辐射。

2.电子设备热设计方法

2.1冷却方式的选择

热设计的核心是,在热源至热沉之间提供一条低热阻通道。根据热量的三种传递方式,散热方式有传导散热、对流散热和辐射散热。其中,对流散热又分为自然对流和强制对流。在电子设备热设计中,通常根据电子设备热流密度〔表面热功率系数和体积发热功率系数〕进行估算,来确定冷却方法。

(1)当电子设备的热流密度小于0.08w/cm2,体积功率功率密度不超过0.18w/cm3时,一般采用自然对流冷却。

(2)当电子设备的热流密度超过0.08w/cm2,体积功率密度超过0.18w/cm3时,需要外加动力进行强迫空气冷却或其它冷却方法。

2.2自然对流散热

首先,要合理布局元器件;在布置元器件时,应将热敏元器件放在靠近进风口的位置,而且位于功率大、发热量大的元器件的上游,尽量远离高温组件,以避免辐射的影响;将本身发热而又耐热的组件放在靠近出风口的位置或顶部;大功率的元器件尽量分散布局,避免热源集中;不同大小尺寸的元器件尽量均匀排列,使风阻均布,风量分布均匀。其次,要尽量减少接触热阻;可以通过在接触表面涂一层导热脂(膏),加一薄紫铜片或延展好的高导热系数材料,提高界面间的接触压力,或提高接触面的光洁度来减少接触热阻。再次,必要时使用散热器散热。对于个别热流密度较高的元器件,如果自然对流时温升过高,可以使用散热器以增加散热表面。

2.3强迫对流散热

当自然对流方式散热不能满足设计要求时,就必须采用强迫对流的方式散热。强迫对流的最简单方式是强迫风冷,即使用风机进行散热,采用风机冷却可以将散热器和机箱的体积减小许多。风机冷却又可分为抽风和吹风两种方式。吹风时风机出口附近气流主要为紊流流动,局部换热强烈,宜用于发热器件比较集中的情况,必须将风机的主要出风口对准集中的发热组件,吹风有一定方向性,对整个系统的送风量会不均匀;抽风送风均匀,适用于发热器件分布比较均匀,风道比较复杂的情况。风机的选择要与风道的设计相匹配,同时还要考虑风扇的噪音等因素。轴流风扇在大风量,低风压的区域噪音最小,而离心风机在高风压,低风量的区域噪音最小,要避免风扇工作在高噪音区。对于内部空间较小,或由于其它原因而不能采用风冷的情况,如果有可能,还可以使用其它流体进行冷却,如水冷或其它介质。

3.结束语

综上所述,对于电子设备热设计,设计人员通过分析整个系统产生的热量多少,来确定系统的散热方式,在自然散热不能满足散热要求时,要采用强制散热方式,以达到设备的散热效果最佳。

【参考文献】

设备设计范文第3篇

关键词:煤矿;电气设备;设计

中图分类号:X752文献标识码:A文章编号:

随着我国经济的不断发展,煤矿事业也在不断的进步,安全问题已经成为了煤矿企业关注的重点问题。煤矿生产处在一个爆炸性危险环境中,瓦斯、煤尘的大量存在,当浓度达到一定的程度,遇到明火则会引起燃烧,甚至是爆炸,对于施工人员的生命安全造成严重的威胁。与此同时,煤矿中应用了大量的电气设备,这也是容易引起爆炸事故的一个主要因素,电气设备的防爆外壳设计应当进行有效的设计,以此保证电气设备的安全性。近年来,国家对于安全生产的重视程度不断的增加,防爆电气设备在危险环境中的应用也日渐的广泛,由于大多爆炸性危险环境中都存在着大量的气体和粉尘,因此其主要被运用于气体环境和粉尘环境中。煤矿生产环境是典型的爆炸性危险环境。防爆电气设备的设计主要集中在其防爆外壳的设计,根据不同的使用环境有着不同的设计要求,本文笔者就结合多年的工作经验,对于煤矿电气设备的防爆外壳设计的相关问题进行简单的论述。

1 电气设备的防爆途径

1.1 隔爆外壳。煤矿矿井中使用的电气设备采用的隔爆外壳,主要的思想在于将电气元器件全部放置在一个不传爆的外壳中,这样便使得爆炸的发生得到控制,将其控制在内部,这种隔爆外壳一般在井下高低压开关设备中有着广泛的应用。

1.2 增安。增安指的就是按照特殊的要求,针对电气设备所采取的一些防护措施,以此来防止对电火花、电弧的产生,通过提高绝缘强度、规定最小电气就间隙等措施来预防设备产生过热的现象,这种方法一般被应用于电动机、变压器等设备。

1.3 本质安全电路。本质安全电路指的就是电路中外露的火花能量,不会引起瓦斯和煤尘的燃烧或者是爆炸,这种线路的电压和电流等参数一般都较小,因此其主要运用于自动控制系统以及通讯信号的传递等。

1.4 超前切断电源。在通常情况下,瓦斯或者是粉尘从接触火源到发生爆炸往往会产生一定的延迟,因此,利用这个延迟的时间段能够使电气设备在正常情况和故障状态下在火花没有引爆瓦斯或者是煤尘之前进行电源的切断,以此来达到防爆的目的。

2 电气设备防爆外壳设计的要素

2.1 爆炸压力

在煤矿矿井中的瓦斯发生爆炸时产生的压力,一般都是其气体生成物形成的最初的瞬间压力。瓦斯爆炸会产生温度较高的生成物,在正常的温度和压力条件下,使用密闭容器在绝热状态下进行试验,其温度能够达到 2150-2650℃。当爆炸产生的高温、高压在一定的体积内,可以用以下的公式来表达:

式中,P 代表的是爆炸后的压力;P0代表的是爆炸前的压力;T代表的是爆炸后的绝对温度;T0代表的则是爆前的绝对温度。通过对该计算公式的简化,并且引入相关的数据,可以获得如下结果:

该计算结果,主要是在绝热状态下所进行的理论上的计算。在实际的爆炸发生过程中,其爆炸生成物会产生一定的自由扩山,并且造成瞬间的热损失,这时爆炸后的温度一般可以达到 1850℃,所以,其实际的爆炸压力应当为 7.4×105Pa,通常情况下,其爆炸的压力与容积的大小没有直接的关系,如果容积一定的情况下,其散热的面积会发生一定的变化,这时产生的压力也就存在着较大的差异。

2.2 隔爆性设计

在矿井中使用的电气设备中,比如电动机、开关等都会由于其产生的火花或者是其他原因而引起瓦斯的爆炸,为了预防这种现象的出现,需要在设备外部设置具有隔爆功能的特殊外壳,使其具有一定的耐爆性和不传爆性,这样便能够对爆炸产生一定的阻隔作用。通常在隔爆外壳的设计上,使用的是钢板或者是铸钢、铸铁制造而成的接卸结构,该结构本身具有很强的抗爆能力,同时具有以下两个主要的作用:第一,耐爆性。指的是在遇到内部瓦斯爆炸时产生的压力和温度不会造成外壳的变形和破坏,其主要是利用机械结构自身的强度以及外壳材质的强度来实现的。第二,不传爆性。主要是指发生爆炸后,产生的火焰不会造成设备外部的瓦斯发生爆炸,其主要是由隔爆面的间隙和宽度来实现。

2.3 耐爆性设计

煤矿使用的耐爆型电气设备的一个基本要求,就是其外壳具有一定的耐爆性,也就是说,设备的外壳要具备一定的强度。当隔爆外壳的内部发生爆炸时,应当能够保证设备不会发生变形或者是损害,不会导致爆炸产生的火焰直接造成矿井中瓦斯的燃烧或者是爆炸,从而实现对电气设备的耐爆要求。电气设备的耐爆性的实现,主要是利用设备本身结构的强度以及外壳的材质结构来实现的,因此,其外壳应当具有较强的坚固性,在受到热源作用的情况下,不会造成外壳的损坏。针对不同情况下会对外壳造成的压力进行分别的计算,根据分析结果使用合适的外壳材质,以此来保证外壳耐爆性的实现。

3 矿井下防爆外壳中运用的技术

3.1 冷磷化工艺在防爆外壳中的应用

隔爆面冷磷化工艺是用磷酸盐溶液在初步加工和维修后的隔爆面进行金属磷化,使防爆电器设备表面形成一层比较厚的磷化薄膜。这层磷化薄膜具有防止隔爆面的锈蚀和提高隔爆面的隔爆性能的功能。磷化薄膜对腐蚀性气体和液体具有很好的化学稳定性,能有效防止金属隔爆面发生氧化生锈,具有细化黏附性,涂防腐油后可提高防腐效果,提高机械磨损性能。金属隔爆面磷化后能增强机械的性能,对机械磨损有很好的防护作用。

3.2 热管技术在电气设备防爆中的应用

热管是一种具有很强传热功能的散热元件,其主要的工作原理是通过介质对汽化清热的吸收和释放来对热量进行传递,其产生的热阻值很小,因此通过这种独特的传热方法能够实现在小温差的环境下实现热传递。隔爆型热管散热器将传统的散热方法进行改进,使得爆炸性气体环境中电气设备的可靠性获得较大的提升。同时,热管技术与电气设备的箱体能够组成一个完整的防爆壳体,这样便能够将当前爆炸环境中电气设备的散热问题进行很好的解决,同时也能够使电气设备的防爆安全问题获得很好的解决。

4 结束语

当前,随着我国煤矿行业的不断发展,在煤矿开采过程中应用的电气设备数量和人员不断的增加,而人体接触设备的几率也随之增多,由于受到煤层和岩石的压力影响,矿井中的电气设备受到压力而发生爆炸的可能性很大,而且矿井下多为潮湿的环境,容易导致电气设备受潮,当遇到空气流通不畅、井下瓦斯含量过多、遇有电弧、电火花等问题时,则会引起爆炸,这对于井下电气设备的防爆性能有着较高的要求,同时应当保证在爆炸发生后,设备的外壳不会发生变形。因此,电气设备的防爆外壳设计是十分重要的。只有在煤矿电气设计时,不断努力发现问题,解决问题,本着对生产人员生命财产负责的态度,不断优化电气设计,才能够不断降低煤矿电气方面的生产事故。

参考文献:

[1] 于秀娟.煤矿井下电气设备防爆探讨[J].价值工程,2010(33).

[2] 何景波.试论煤矿井下防爆电气设备中的应用技术[J].科技创业家,2011(01).

[3] 周伟锋.焊接隔爆外壳加工工艺[J].煤矿机械,2012(07).

[4] 张朋.隔爆兼粉尘防爆型电气设备外壳设计中存在的一点问题[J].电气防爆,2010(03).

设备设计范文第4篇

【设计主要参数】

1.提升量:30万吨/年;

2.井筒倾斜长度:450m;

3.倾角:28°;

4.提升容器与形式:双钩串车平车场;

5.年工作日:300天/年;

6.天工作时:14小时/天。

(未经特别说明,全册字母代号表示意思均相同)

一、一次提升量的确定

Ⅰ.确定富裕系数和提升不均匀系数

提升富裕系数:主提升设备对第一水平应富裕系数应大于等于1.2,在此取富裕系数1.2。

提升不均匀系数c:当矿井有两套提升设备时,c=1.15,当只有一套提升设备时,c=1.25。计算时取c=1.25。

Ⅱ.计算一次提升量

平车车场的双钩串车提升,一次循环时间按下式计算:

s

式中L――提升距离,L=+,m;

――斜井井筒长度,m;

――井口平车车场长度,即从井口至摘钩地点距离,=25~35m,此处取30m,m;

――平均提升速度,一般=(0.75~0.9),L<200,时取0.75,L>600时取0.9,此处取0.8;

――最大提升速度,《煤矿安全规程》规定:5;

――平车车场内运行速度,一般1.0;

――平车场摘挂钩时间,=20s。

斜井一次提升量的确定按下式计算:

t

式中An――矿井年产量,此处按300000t/年;

c――提升不均匀系数,此处按c=1.25计算;

br――提升设备年工作日,此处按300天/年计算;

――提升设备天工作时,此处按14小时/天计算;

――一次提升循环时间,s。

二、提升容器的确定

Ⅰ.计算矿车数

根据一次提升量确定的为

式中――一次提升量,t/次;

――单个矿车的装重,此处选择1t的矿车,t/个。

Ⅱ.验算钩头强度

串车总阻力与钩头强度应满足:

式中――单个矿车的载重1000,kg;

――单个矿车的自重610,kg;

设备型号 容积

M3 装载质量

T 最大装载

T 轨距

G

尺寸mm 轴距mm 轮径mm 牵引高F 牵引力

KN

重量kg

MGC1.1―6 1.1 1 1.8 600 20008801150 550 300 320 6000 610

――轨道倾角,(°);

――矿车沿轨道运行的阻力系数,滚动轴承轮对取=0.01~0.05,此处取0.01。

取不大于上式的整数,所以取值6满足要求,因此钩头强度满足要求。

Ⅲ.提升容器型号及参数

三、计算选择钢丝绳

Ⅰ.计算钢丝绳悬垂长度

式中――井口距离天轮的斜长,计算时可取50m。

Ⅱ.计算每米钢丝绳的质量

每米钢丝绳质量的计算公式如下:

式中――每米钢丝绳的质量,kg/m;

――钢丝绳的安全系数;6.5;

――提升总提升斜长,,取50m;

――井筒倾角;280;

――钢丝绳公称抗拉强度,1550Mpa;

――容器运行阻力系数,取0.01~0.05,此处取0.01;

――钢丝绳运行时与托轴与底板间的阻力系数,此处取0.4。

Ⅲ.选择钢丝绳

绳6×7 股(1+6) 直径为26.0mm的钢丝绳

Ⅳ.验算钢丝绳安全系数

钢丝绳的安全系数按下式进行验算:

7.16.5

不等式成立,所以所选钢丝绳满足要求

Ⅴ.得出钢丝绳型号及参数

查表可知:

直径(mm) 钢丝总断面积(mm²) 参考质量kg/100m 钢丝破断拉力总和() 钢丝绳公称抗拉强度()

钢丝绳 钢丝

26.0 2.8 258.48 246.8 400.50 1550

四、计算选择提升机

Ⅰ.计算滚筒直径

地面安装时:

D80d=2080mm

D≥1200=3360mm

式中D――提升机滚筒直径,mm

d――提升钢丝绳直径,mm

――提升钢丝绳中最粗钢丝直径,mm

由于斜井选用6×7的钢丝绳,按照1200选择滚筒时,滚筒过大,不利于经济利益,所以用80d来选择滚筒,则:

D2080mm

Ⅱ.初选提升机

根据提升机滚筒直径,查单绳缠绕式提升机基本参数表,选择提升机型号为:2JK-2.5/30

Ⅲ.验算滚筒宽度

对斜井提升转为升降物料时,钢丝绳可以缠绕三层,初步计算单层缠绕时滚筒宽度不足,因此本次设计缠绕两层,卷筒平均缠绕直径为:

卷筒宽度B为:

式中B――滚筒宽度;

――提升总斜长;

D――滚筒直径;

――卷筒平均缠绕直径;

d――提升钢丝绳直径;

――钢丝绳劝的间隙,一般取2~3mm。此处取2。

k――缠绕层数,取k=2;

――错绳圈数,取2~4圈,本次计算取3。

Ⅳ.验算作用在提升机上的最大静张力和最大静张力差

串车提升,最大静张力按下式进行验算:

串车提升,最大静张力差按下式进行验算:

经检验,提升机型号及参数满足要求。

五、选择天轮

Ⅰ.计算天轮直径

天轮直径需按下列条件计算,地面安装,包围角大于90°时:

80d

式中――提升机滚筒直径,mm

d――提升钢丝绳直径,mm

Ⅱ.列出天轮型号及参数

查井上固定天轮基本参数表可得天轮型号及参数为:

型号:;

天轮直径:2500mm;

绳槽半径:15mm;

适用于钢丝绳直径范围:24.5--27mm;

允许的钢丝绳全部钢丝破断力总和:661.5kN;

两轴承中心距:800mm;

轴承中心高:200mm;

设备设计范文第5篇

【关键词】470MHz;功耗;通信模块

1、引言

随着计算机网络技术、传感器技术及无线通信技术的高速发展,具备以上三种技术的无线传感网络日益引起了人们的高度关注[2]。无线传感器网络在军事侦察、环境监测、医疗护理、智能家居、工业生产控制以及商业等领域有着广阔的应用前景[3]。无线通信模块一般被布置在环境比较恶劣、无人值守区域,因此无线通信模块能量受到限制。因此,低功耗成为了无线传感器网络最重要的设计准则之一。故此,本文提出了以MSP430F5529单片机和CC1200射频芯片分别作为处理器模块和射频通信模块,制作470MHz频段的无线通信模块。

2、470MHz无线通信节点的总体设计

470MHz无线通信模块的总体设计分为硬件总体设计和软件总体设计,其中硬件设计方案为本文重点设计对象。硬件设计方案中重点设计470MHz频段无线射频模块。470MHz无线通信模块的总体设计中的软件设计方案是对470MHz频段无线射频模块底层驱动进行设计。470MHz无线通信节点总体设计方案和实际模块,如下图1,图2。

图1 470MHz无线通信节点总体设计方案

图2 470MHz无线通信节点实物图

2.1470MHz无线通信节点的硬件设计

为解决现有通信模块技术中存在的问题,本文提供一种支持IEEE802.15.4g标准的470MHz无线通信模块。本文主要介绍470MHz无线通信模块的硬件设计,硬件设计总体分为微控制器电路设计、无线射频电路设计、接口调试电路设计以及供电电路设计。

2.1.1微控制器电路和接口调试电路的设计

微控制器电路选用了TI公司生产的MSP430F5529芯片,该芯片是16位超低功耗微处理器,最高工作频率为25MHz,内置128K字节的闪存,同时还具有非常丰富的外设接口等。微控制器电路设计部分,包含外接接口电路设计、复位电路设计和晶振电路设计。微控制器和接口电路,如图3。晶振电路采用的是一个为32.768KHz的外部低速时钟源,另一个为16MHz的高速外部时钟源来稳定系统时钟[4]。MSP430F5529的启动方式为上电复位。主控电路模块和射频电路模块的通信方式是通过SPI来进行的。接口调试电路设计采用一个JTAG接口。JTAG接口可对DSP芯片内部的所有部件进行编程。

图3 470MHz无线通信节点微控制器和接口电路

2.1.2射频电路的设计

射频模块芯片选用采用TI公司的CC1200无线射频收发芯片,CC1200 器件是一款全集成单芯片射频收发器,高性能低功耗芯片,此器件设计用于在成本有效无线系统中实现极低功耗和低压运行的高性能。射频电路的设计是470MHz无线通信节点设计的核心。射频电路设计需要注意的是巴伦电路的设计、微带传输线的设计和射频电路的设计[5]。射频电路设计,如图4。

2.1.3供电电路设计

下面接收供电电路设计,电源模块采用普通的可充电的锂电池。输入电压通过AMS1117稳压芯片将电压转换成3.3V电压,为整个电路提供稳定的电源;当电池电量达不到最低电量要求时,可以通过5V电源接口对电池充电,充电芯片采用的是MCP738332[6]。供电部分电路设计,如图5。

2.2470MHz无线通信模块的软件设计

本章只是大体说下无线通信模块的软件设计,不做具体介绍。首先进行串口通信设计节点接收数据传递给上位机直观显示出数据采用串口通信方式。首先进行串口初始化通信设计。初始化完成后可通过串口给节点发送指令来控制节点的数据通信。还有射频模块主程序设计先要配置射频寄存器参数本设计可以通过配置射频寄存器参数来选择信道,中心频率,发射功率,传输速率等系统参数。在设置发送命令给射频芯片,微控制器芯片将发送命令通过SPI传输给射频芯片可以改变射频芯片的工作模式。射频可以通过一些配置来控制射频芯片工作机制的设置,例如中断设置,模式设置,数据包处理设置等。

图4 470MHz无线通信节点射频电路设计

图5 470MHz无线通信节点供电电路设计

3、实验测试

根据国家标准GB/T 15629.15-2010《信息技术系统间远程通信和信息交换局域网和城域网》中针对470MHz测试的性能指标要求,提出470MHz无线射频模块射频性能总体测试方案,包括发射功率测试、通信距离测试。

3.1发射功率测试结果

将模块通过连接线连接到设置好的频谱分析仪(N9010A)上,读取数据并截图,如下图

图6 模块功率测试

由上图可知,模块的最大发射功率为14.61dBm,并且基本没有带外杂散辐射,符合标准。

3.2、通信距离测试结果

抽取两个节点,分别下载发送和接收程序,两个模块进行点对点的测试(两点距离为1.2公里处),通过串口助手将数据打印出来并分析,结果如下表

表2 实际通信距离测试

4、结论

本文根据无线传输原理、无线射频电路设计技术及无线传感网技术,重点研究巴伦电路设计、微带传输线设计及PCB设计技等关键设计电路,完成设计470MHz频段无线传感网节点,以MSP430F5529单片机和CC1200射频芯片分别作为微控制器模块和射频通信模块,设计完成模块,使模块能够实现通信模块的通信距离达到1200m和发射功率达到14dBm等方面的一系列技术指标。

参考文献

[1]马祖长,孙怡宁,梅涛.无线传感器网络综述[J].通信学报,2004,04:114-124.

[2]戴莹.无线传感器网络在智能电网中若干关键问题的研究[D].合肥:合肥工业大学,2013.

[3]AkyilidizIF,SuW,Sankarasubrmaniam Y, et al.Wireless sensor networks: a survey[J].Computer Networks,2002,38(4): 393-422.

[4]刘旭.基于IEEE802.15.4g的无线通信系统开发与研究[D].山东:山东大学,2013.