电度调度论文文献

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浅谈电力系统的无功优化和无功补偿
摘要： 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压，减小网损，提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结，对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。
关键词： 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�
1 前言�
随着国民经济的迅速发展，用电量的增加，电网的经济运行日益受到重视。降低网损，提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题，也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行，输电公司（电网公司）通过有效的手段，降低网损，提高系统运行的经济性，可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。
无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下，通过调节控制变量（发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节）使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行，而且能取得可观的经济效益，使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起，因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分，即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量，使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。
2 无功优化和补偿的原则和类型�
2.1 无功优化和补偿的原则�
在无功优化和无功补偿中，首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定：�
1)根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制；�
2)根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点。�
3)无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。�
4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。�
2.2 无功优化和补偿的类型�
电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上)，由于线路的容性充电功率很大，据统计在500kV每公里的容性充电功率达1.2Mvar／km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上，电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿，并联了高压电抗和低压电抗，使无功在500kV电网平衡。�
3 输配电网络的无功优化(闭式网)�
电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起，即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。
3.1 无功优化的目标函数�
参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出，当全网网损微增率相等时，此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿)，这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面，该方法没有计及其它控制变量的调节作用，同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等，这样做的计算量太大且费时。与此同时，国内外学者对无功优化进行了大量研究，提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种，其一为不计无功补偿设备的费用，以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达：
��

其二，以系统运行最优为目标函数，它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用，可用下式表达：

�式中，β为每度电价，τmax为年最大负荷损耗小时数，α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率，KC为单位无功补偿设备的价格，QC∑为无功补偿总容量。�
模型二考虑了投资问题，可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行，各部门都追求经济效益，显然考虑了无功投资问题更合理一些。�
3.2 优化算法�
由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解，是一些算法的出发点，如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等，以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中，忽略了二阶及以上的项，其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性，又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法，使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。�
针对线性算法方法的不足，又提出了一些运用非线性算法，混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解，但由于无功优化本身的特性，使计算复杂、费时，且不能保证可靠收敛。
为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节，电容器组的投切)的处理，基于人工智能的新方法，相继提出了遗传算法，�Tabu�搜索法，启发式算法，改进的遗传算法，分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等，这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度，并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。�
但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决：��
1)由于无功优化是非线性问题，而非线性规划常常收敛在局部最优解，如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。�
2)由于以网损为最小的目标函数，它本身是电压平方的函数，在求解无功优化时，最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限，而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小，可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。�
3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高，对无功优化的实时性提出了很高的要求，如何在很短的时间内避免不收敛，求出最优解仍需进一步研究。<![endif]>
4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿
4.1 配电线路上的无功补偿�
由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大，无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大，故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。

其原理可简述如下：�
当线路输送的无功功率Q，线路长度L，每组补偿距离为x时，每组补偿容量为Qx�
Qx=Qx／L�
当认为电容器安装在补偿区间中心时，降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示：
当第i组电容器安装地点离末端的距离为：

对任一组电容器安装位置离末端的位置为：�
xi=L(2i-1)/(2n+1)�
其最佳补偿容量为：�
nQx=2nQ／(2n+1)�
这样即可求得表1的数据。�
对于配电线路的无功补偿可有效降低网损，但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的，如果线路上的无功潮流为非均匀分布的，得出的结论将不同；同时在线路上安装电容器组时，其维护、操作比较不便，且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此，建议采用下述方式。�
4.2 用户的无功补偿�
对于企业及大负荷用电单位，按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下，低压就地补偿减低的线损最大，因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分，使流经线路和变压器上的无功电流大大减小，显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量，三种常见的开式网可见图2所示。�

4.2.1 放射式开式网的最佳无功补偿�
对于用户或经配变出线的开式网络，针对开式网的接线的最佳无功补偿容量，参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数，为了分析，下面进行了简单的推导：
对于网络为放射式网络，此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为：

由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响，因此有功功率对网损的影响可不考虑，(4)式可简化为下式：

在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。��
4.2.2 干线式和链式开式网的最佳无功补偿
对于干线式及链式接线开式网，在第i=1点设置无功补偿，其QC1,op同放射式开式网，若在i=1,2 设置无功补偿，见图2(b)、(c)所示。
此时年计算支出费用可用下式表达：

同理，可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见，节点2电压可认为与节点1电压近似相等)：

式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和，此处R�∑=R�1+R�2�
推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为：

上述公式简单明了，且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起，通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量，避免了计算的迭代过程，具体算例可见参考文献〔3〕例6-2，在6-2例中，求解最佳补偿容量是通过求解5组方程，6次迭代所得，而利用上述的推导公式可一次性计算出。
5 结语�
电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中，电力系统的状态是连续变化的，因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现，需要计算快，收敛性良好的算法，同时伴随着电力市场的实行，无功定价理论的逐渐成熟，无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图

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　　随着经济全球化和信息技术的日新月异，IT产业将得到迅猛发展，IT产业化将对世界经济结构产生巨大影响。下文是我整理的it新技术论文，希望能对大家有所帮助!

　　it新技术论文篇一：《浅析IT信息技术的应用及发展》
　　摘要：现代信息技术的普及带来了劳动生产率的提高，正从根本上改变人们的生产方式、生活方式乃至 文化 观念，促进世界各国产业结构升级，并成为了世界经济新的增长点。信息技术革命加快了劳动力与科技人才在不同产业、不同国家之间的流动，并促使企业经营管理、组织结构和人事制度发生深刻变革。现代信息技术的迅猛发展和全球信息化浪潮的掀起，促使人类走向新的文明。本文从现代信息技术发展与全球信息化背景着手，主要研究现代信息技术对现代 企业管理 的影响和对城市发展的影响

　　关键词：现代信息技术 全球信息化 现代企业管理 城市发展 物流产业发展

　　0 引言

　　现代社会中信息技术(IT)无处不在，信息技术产业化也已初具规模。随着经济全球化和信息技术的日新月异，IT产业将得到迅猛发展，IT产业化将对世界经济结构产生巨大影响。我们都知道，在现在的社会中，人们对IT信息技术已经不陌生，随着其新技术快速的发展，其甚至成为推动社会前进的杠杆，并已深人到社会生活的方方面面，信息技术推动生产力突破传统的束缚，实现跨越式发展，广泛渗透到经济和社会的各个领域。因此更应该成为人文社会科学家和哲学家们研究的重大时代课题。

　　随着信息技术的发展，企业的产品和生产过程正在被现代信息技术正在改变着，甚至企业和产业的发展也被现代信息技术改变着。做为一个企业管理者，要有敏锐的眼光和判断，应该知道怎样利用信息技术来为企业创造持久的竞争优势，同时也应该深刻认识到信息技术的广泛影响和深刻含义。

　　因此，把信息技术看作是辅助或服务性的工具已经成为过时的观念，无疑，一场关系到企业生死存亡的技术革命已经到来，快速发展的信息技术正在改变着企业家们习以为常的经营之道。企业必须迎接挑战，我们必须引起足够的重视，以便立于不败之地。

　　1 现代信息技术发展与全球信息化背景

　　我们知道，随着微电子技术、计算机硬件与软件技术、信息 网络技术 、系统集成技术等现代信息技术的发展，信息产业逐渐成为知识经济时代的先导产业。特别是20 世纪80 年代以来，世界信息产业高速发展。信息技术日新月异，其发展速度越来越快，有力地推动着社会生产力的发展和进步。

　　尤其在企业的发展中，信息技术起着越来越重要的作用，据有关统计资料表明，实施企业信息化可使企业大大提高工作效率，降低成本，例如：劳动生产力率提高10%一30%，库存降低30%一60%，流动资金周转速度提高60%一200%，新产品开发周期缩短90%以上。所以，对一个企业来讲，决定其生存和发展的关键之一是运用信息技术的能力和程度。

　　因此，许多国家认为提高生产率的最重要办法就是最优先发展信息技术。随着信息技术的发展，信息科学技术革命已变为科技发展与科技进步的核心和主流，可以这样说，在未来的经济竞争中，谁能拥有高度发达的信息科学技术，谁便迅速获得信息并使之转化为经济优势，谁就获得发展的主动权。据有关部门提供的资料，我国每生产一美元产品所消耗的能、原材料约为发达国家的二至五倍，而消耗的信息量却只有世界平均水平的十分之一。可见，发达国家在国民生产中大量的利用了无形的科技知识等信息资源，而我国生产的增长主要靠有形的物质资源消耗。

　　2 现代信息技术对现代企业管理的影响

　　2.1 信息技术对企业管理的作用

　　现代信息技术正在改变着产品和生产过程、企业和产业、甚至竞争本身的性质。把信息技术看作是辅助或服务性的工具已经成为过时的观念，管理者应该认识到信息技术的广泛影响和深刻含义，以及怎样利用信息技术来创造用力而持久的竞争优势。正是在这样的大背景下，信息技术就成为管理的一个重要对象，并且资讯管理上升到企业发展的战略地位。重视程度和原来远远不一样，与生产管理、营销管理、 财务管理 、人事管理和研发管理鼎足而立，因此企业管理者需要深刻认识到信息技术的作用，树立资讯意识，在企业中建立全面的资讯管理(Total Information Management)。

　　信息技术的崛起因其自身特有的经济技术特性而改变了社会经济发展的方方面面，管理作为经济发展中最重要的一环也必然深受其影响。信息技术不仅使整个社会经济结构发生了巨大变化，而且为企业的管理 方法 、手段注入了新的活力，并进一步推动了管理理论、管理思想的发展，导致了管理水平的大幅提升。

　　2.2 信息化建设人才的需求分析

　　信息化建设人才现在是企业紧缺的人才，企业要想生存、发展，增强在市场上的竞争力，就必须采用先进的现代化信息管理手段。目前我国大多数企业生产和经营和管理方面,电子商务软件、ERP软件以及CRM软件已正逐步地被使用,但由于信息部门仅重视软件的技术开发和设备维护,信息资源的管理显得非常薄弱，由于没有专门的信息化管理人才,需求定位出现偏差,使用效果并不理想。

　　因此对企业人员进行信息化培训，提高企业中普遍人群的信息化应用能力和核心技术，使之与先进的技术和管理理念同步，是当务之急。与大型企业相比，中小企业信息化面临的最大难题是信息化建设的人才匮乏，由于待遇和企业重视程度等因素决定了中小企业召到和留住高素质信息化建设人才比较困难。

　　2.3 建立企业网站、开展电子商务

　　网站和电子商务等手段，已经早被一些企业运用的炉火纯青，国际互联网作为近年崛起的网络技术革命的代表，其互联互通性不仅为人们的生活带来了便利，还为企业展出现广阔的市场发展前景。同传统媒介相比，企业网站作为一种新的形象传播途径，这样就可以帮助企业与消费者建立更亲密、更稳固的联系，对受众更具有亲和力与吸引力。因此，很多企业开始倾注更多的时间和精力，因为网站的易用性与实用性可全面充分地发挥品牌已经具有的价值，有必要采取更加行之有效的数字化策略来建立和提升网站形象，这一点已经被广大企业所深刻认识到。

　　2.4 信息技术与企业管理

　　我们知道，计算机信息技术的发展日新月异，其在企业的生产、管理、经营和财务等方面起着越来越重要的作用，它甚至决定了企业的竞争力水平，一个完整的企业信息管理系统应当至少包含三个层面的内容：

　　①业务运作层。简单的讲，它可以使资源得到最合理的配置，帮助企业合理的规划企业的所有运作资源，目的是得到最大限度的获利，在有限资源的前提下，帮助控制企业的运作成本。

　　②业务支持层。这也是一个主要功能，通过它，对企业财务及资金状况、企业管理成本的比率等会有一个比较充分的了解，可以清楚了解员工对企业资产的使用程度，企业的满意度状况。

　　③企业决策层。它是必不可少的一个主要内容，能使企业能够事先避免出现的危机，立于不败之地。它可以帮助监控和判断企业的现状，及时调整企业的管理战术，它的操作不仅仅停留在帮助企业的决策者模拟和决定企业的管理战略上，对现代企业来说，更为实用。

　　3 结束语

　　综上所述，企业要想获得竞争优势，企业家们要充分认识到信息技术对原有企业管理模式所产生的深刻影响，必须认识到信息技术是一种新的生产力，能对内外环境作出快速反应，提高工作效率，降低企业成本，使企业的竞争力得到极大提升，使其企业内部信息传递环节减少，速度加快。

　　参考文献：

　　[1]《信号与系统(第二版)》eim西安交通大学出版社 2000年.

　　[2]《数字与模拟通信系统》Leon ，II电子工业出版社.

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　　[4]朱磊，郭华北，朱建.单片机89C52在多功能电度表中的应用研究[J].山东科技大学学报(自然科学版)，2003，2.

　　[5]罗兆虹，詹学文，戴学安.红外通讯技术在电能表数据交换中的应用[J].电测与仪表，2002，12.

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　　[8]曾庆立.远距离红外通讯接口的硬件设计与使用[J].吉首大学学报(自然科学版)，2001，4.
　　it新技术论文篇二：《刍议企业IT网络信息安全性的技术》
　　【摘 要】如今全球已经步入了一个数字化信息时代，计算机网络技术在日常的工作中与平时的生活中占据了重要的地位。正是由于计算机网络技术的大力发展，为人们的工作和生活带来了巨大的便捷。本文针对企业IT网络信息安全性所存在的一些问题进行了阐述，并提出了一些建议性的 措施 。

　　【关键词】企业IT网络 网络信息 安全性

　　一、引言

　　在现代化的企业中，计算机已经成为了不可缺少的部分。在计算机硬件和软件的支持下，多数企业已经逐步形成了自动化一体办公，并且很多企业都构建了自己的专属网络以及专属办公平台，这为企业的工作带来了巨大的便利，并有效地提高了企业的办公效率。在网络的存在下，企业工作人员可以有效地进行资源共享，还可以对所需要的资料进行快捷的查询，实现了高度地信息整合化[1]。伴随着数字信息全球化，无论是在学习中、工作中还是生活中，人们已经不能离开计算机网络。但正是因为这些数字信息化的高效性、便利性也让人们产生了极大的依赖性。在企业使用网络进行办公的过程中，如何加强IT网络信息的安全性是摆在企业面前的重大难题。

　　二、企业IT管理中所存在的问题

　　(一)网络安全不能得到保障。

　　虽然在企业网络建设的过程中，会设置一定的网络安全保护措施，比如企业网络防火墙、企业专用病毒查杀软件等等。即便如此，企业的工作网络依然存在着一定的安全漏洞。企业用户一般都是通过Super Administrator root(超级用户权限)登录计算机并进行计算机系统操作。但是某些用户由于在计算机系统操作过程中使用不当，这会导致所使用的计算机受到外界病毒和木马的攻击。一旦企业中的某台计算机受到不良攻击，如果没有及时制止的话，将会产生一系列的恶性循环，甚至让企业的整个计算机网络处于瘫痪状态。因此，对企业计算机用户的使用权限进行合理地限制将有助于企业IT信息管理工作的实施[2]。

　　(二)工作人员计算机操作技术需要提高

　　部分工作人员的计算机操作水平较为低下，缺少专门的计算机知识，但是同时又具有超级用户权限，这会对企业的网络管理带来一定的不便。由于计算机系统是一个比较复杂的 操作系统 ，如果用户在使用的时候不具备一定的操作技能，将很容易产生一些误操作，而这些误操作可能会引发一些问题，导致局部性的故障产生。举例来说：某些工作人员由于缺乏一定的计算机 网络基础知识 ，在设置上网的过程中便会出现一些问题，很容易出现IP冲突的情况;在保存文件的时候，由于误操作导致文件不但没有有效地进行保存反而被删除了，如果该文件是较为重要的文件，所带来的损失是无法估量的;在浏览网站进行工作资料查询时，由于缺乏一定的安全意识，被一些非法网站或链接攻击，导致计算机系统瘫痪，从而对工作带来了一定程度的影响[3]。

　　(三)缺乏合理的管理

　　企业在IT网络信息上缺乏合理的管理。由于IT网络信息都是通过分散管理的模式进行管理，这使得这些信息资源可以被随便调用，这便带来了一定的安全隐患。企业也缺少相应的管理制度，即便存在管理制度由于执行力不够而不能保证制度的合理实施。在这种情况下，所谓的“信息管理部门”便显得可有可无，其工作不能得到落实，这给整个企业的网络信息带来了相当大的安全隐患。

　　(四)信息管理部门工作负担太大

　　在大多数企业中，都会存在着相应的信息管理部门对企业内部的IT网络信息进行综合性的管理。无疑，信息管理部门的工作人员还是具备一定的计算机 网络知识 和计算机操作能力，但是其他部门的工作人员在这方面却存在着很大的缺陷。这部分工作人员在计算机使用上对于系统的维护从不注意，一旦出现问题总是让信息管理部门的工作人员来进行解决，这无疑加大了信息管理部门的工作量，为信息管理部门带来了极大的负担，这给企业的正常运转带来了一定的阻碍。

　　三、如何保证企业IT网络的安全性

　　加强企业IT网络安全性建设可以从网络硬件和软件以及使用人员三个方面进行。

　　(一)加强计算机网络硬件建设

　　良好的硬件支持是企业IT网络信息安全性的重要保障。对于企业内部的一些陈旧硬件要进行相应地更换、更新。对于损坏或者出现故障的硬件进行相应地修复，对正常工作的硬件设备要给予定期的检查和维护。另外，也需要对企业内部工作人员进行一定的 硬件知识 培训，向他们传送一些基本的维护、维修技巧，让他们能够具备一定的解决硬件问题的能力，至少要保证他们对日常所用到的网络硬件能够进行正确的识别。总之，企业的计算机网络硬件设备是企业IT网络信息的承载基础，通过加强硬件设备的建设，让企业内部能够拥有一个良好的工作网络环境。

　　(二)加强计算机网络软件管理

　　在企业内部IT网络的建设中，计算机网络至始至终扮演着一个重要的角色，企业在日常办公中所使用的系统几乎都是微软公司的Windows系统，因为该系统具体广阔的使用范围和相对良好的兼容性和扩展性，所以受到了企业用户的欢迎。通过对SMS(微软公司系统配置服务)和BDD(客户端桌面组件)进行部署来保证计算机网络管理的实施。通过构建相应的物理网络、目录服务、文件服务、文件共享和储存与备份模块让企业内部IT网络信息的安全性得到应有的保障。

　　(三)对企业内部工作人员进行专业的技能培养

　　加强企业内部员工的专业技能培训，提高各部门员工的计算机基础知识和计算机操作能力，这样对于企业的IT网络建设工作具有极大的促进作用，同时也是信息安全的潜在保障。

　　四、结语

　　企业IT网络信息的安全性对于企业的发展具有重大的意义。伴随着计算机网络技术的高速发展，企业的工作模式也在发生着潜移默化，这给企业的IT网络建设也带来了一定的要求。通过加强计算机网络硬件建设和加强计算机网络软件管理并提高相关工作人员的计算机操作技能来促进企业的整体网络建设。

　　参考文献：

　　[1]徐超，胡洲，朱彤.加强企业IT网络信息安全性的技术方案[J].2102(12)：121-123.

　　[2]邱雪松，陈坚，郭海生，高志鹏.企业IT网络异常流量综合检测模型[J].2010(11)：112-113.

　　[3]葛鸿伟，王俊标.IT网络综合预警系统的设计与实现[J].2011(03)：12-13.
　　it新技术论文篇三：《浅谈计算机技术的发展趋势》
　　摘要：二十一世纪一个信息化的时代，以计算机技术为代表的信息技术已经逐步渗透到社会的各个领域，而且正在改变着人们的生产与生活甚至是学习。计算机的应用技术不仅是自身在飞速发展，而且已贯穿到许多其他学科，现在的各个科学领域的发展都得益于计算机技术的应用。本文主要从计算机技术涵义入手，探讨一些新型的计算机技术及计算机发展趋势。

　　关键词：计算机技术 发展趋势

　　一、前言

　　当前计算机技术获得了迅猛发展，广泛地应用于人们的生活中，给人们的生活带来了巨大的便利，计算机技术也从单一化领域逐步发展到多元化领域。但随着社会经济的发展，各行各业对计算机技术的要求越来越高，要适应社会需求，就必须深入研究计算机技术，以使计算机技术更好地满足社会需求。

　　何为计算机技术呢?计算机技术是指运用计算机综合处理和控制文字、图像、动画和活动影像等信息，使多种信息建立起逻辑链接，集成为一个系统并具有交互作用。这与传统的多种媒体简单组合是完全不同的。计算机技术是将视听信息以数字信号的方式集成在一个系统中，计算机就可以很方便地对它们进行存储、加工、控制、编辑、变换，还可以查询、检查。

　　二、计算机保持关键技术的发展

　　计算机技术将向超高速、超小型、平行处理、智能化的方向发展。尽管受到物理极限的约束，采用硅芯片的计算机的核心部件CPU的性能还会持续增长。超高速计算机将采用平行处理技术，使计算机系统同时执行多条指令或同时对多个数据进行处理，这是改进计算机结构、提高计算机运行速度的关键技术。同时计算机将具备更多的智能成分，它将具有多种感知能力、一定的思考与判断能力及一定的自然语言能力。除了提供自然的输入手段外，虚拟与现实技术是这一领域发展的集中体现。传统的磁存储、光盘存储容量继续攀升，新的海量存储技术趋于成熟，新型的存储器每立方厘米存储容量可达10TB。信息的永久存储也将成为现实，千年存储器正在研制中，这样的存储器可以抗干扰、抗高温、防震、防水、防腐蚀。

　　三、新型计算机技术的应用

　　随着硅芯片技术的快速发展，硅技术也越来越接近物理极限，为了解决物理性对硅芯片的影响，世界各国都在加紧研制新技术，计算机领域将会出现一些新技术，给计算机的发展带来质的飞跃。虽然这些新型计算机技术还在发展中，但不久这些新型的量子计算机、光子计算机、生物计算机、纳米计算机等将会遍布我们生活的各个领域，获得广泛的应用。

　　1、量子计算机

　　这种计算机是根据量子效应设计出来的，借助链状分子聚合物的特性来实现开关状态，分子状态变化借助于激光脉冲改变，使相关的信息跟着聚合物转变，然后实现运算。量子计算机是立足于力学规律之上进行运算及存储信息的，量子计算机的存储量是非常大的，不仅能高速地处理数据，还有着安全的保密体系。量子计算机技术的发展是科学界一直追逐的梦想，现在还只是利用了量子点操纵、超导量子干涉等方面，此领域还有待更进一步的研究，量子计算机的应用必会给未来计算机技术发展带来新机遇。

　　2、光子计算机

　　光子计算机也就是全光数字计算机，就是用光子代替电子，用光互连代替导线互联，光硬件代替电子硬件，从而实现光运算代替电子运算。光与电子相比，其传播速度非常快，它的能力超过了现有电话电缆的很多倍，同时光子计算机在一般室温下就可以使用，不易出现错误，和人脑具有类似的容错性。这些优势必会提高计算机的效能，使光子计算机获得广泛的发展与应用。

　　3、生物计算机

　　生物计算机也即是分子计算机，其运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。生物计算机的转换开关是由酶来担当的，要更好地显现出酶，就需要酶和蛋白质融合在一起。通过这种技术制作的生物计算机体积小，耗电少，存储量大，还能运行在生化环境或者有机体中，比较适合应用于医疗诊治及生物工程等。

　　4、纳米计算机

　　纳米属于计量单位，大概是氢原子直径的十倍。纳米技术从开始就受到了科学家们的关注，也是80年代初迅速发展起来的前沿技术，科学家们一直深入研究。现在纳米技术应用领域还局限于微电子机械系统，还没有真正应用于计算机领域。在微电子机械系统中应用纳米技术知识，是在一个芯片上同时放传感器和各种处理器，这样所占的空间较小。纳米技术如果能应用到计算机上，必会大大节省资源，提高计算机性能。

　　四、未来计算机技术的发展趋势

　　1、无线化趋势

　　计算机实现无线化一直是人们梦寐以求的，这与当前 笔记本 实现的无线是不同的，未来计算机无线化是指网络与设备间的无线连接，如果无线化得到了实现，未来在家中使用台式电脑比用笔记本还方便，因为 显示器 与主机不用再连线。也就是说实现无线显示器，这种技术被称为UWB技术，属于无线通信技术，可以为无线局域网和个人局域网提供方便，带来低功耗、高带宽的优势。

　　2、网络化趋势

　　目前，信息技术获得了快速发展，计算机也越来越普及，各种家用电器也开始走向智能化，未来有可能实现家电与计算机之间的网络连接，计算机可以通过网络调控家电的运作，也可以通过网络下载新的家电应用程序，从而提高家电的性能。同时利用互联网也可以远程遥控家中的家电，在办公室就能让家中的电器工作，为生活提供便利。

　　3、人性化趋势

　　计算机的普及必会要求计算机更好地为人服务，这就需要计算机与人之间的交流要人性化，这样人们才会真正使用计算机。要实现这个目标，计算机的交互方式将会走向多样化，可以通过书写控制，也可以通过语言控制、眼镜控制等。随着智能化的提升，计算机可以自动选择操作流程，使用起来较为简单，有可能达到与家用电器操作一样简单，使用者不需要专门学习就能操作。

　　五、 总结 语

　　科学技术是第一生产力，随着信息技术的发展，计算机给人们的生活带来了诸多便利，故大力发展计算机技术是必要的。目前，一些新型的计算机技术已经开始应用到一些领域，未来计算机技术的发展必会超出人们的预想。

　　参考文献

　　1、赵玉帅，有关计算机技术的讨论及未来的发展方向[J]，信息与电脑，2010年第3期

　　2、杨晔，未来计算机的发展趋势展望[J]，黑龙江科技信息，2007年第7期

　　3、冯航航，计算机技术的发展[J]，今日科苑，2011年第4期

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参考下：

进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其控制效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动控制及CO2测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。
但目前，在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会“皱起眉头”！例如在上面提到纺织印染行业，食品行业，耐高温材料行业等，都需要在高温情况下测量湿度。一般情况下，印染行业在纱锭烘干中，温度能达到120摄氏度或更高温度；在食品行业中，食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右；耐高温材料，如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。在这些情况下，普通的湿度传感器是很难测量的。
高分子电容式湿度传感器通常都是在绝缘的基片诸如玻璃、陶瓷、硅等材料上，用丝网漏印或真空镀膜工艺做出电极，再用浸渍或其它办法将感湿胶涂覆在电极上做成电容元件。湿敏元件在不同相对湿度的大气环境中，因感湿膜吸附水分子而使电容值呈现规律性变化，此即为湿度传感器的基本机理。影响高分子电容型元件的温度特性，除作为介质的高分子聚合物的介质常数ε及所吸附水分子的介电常数ε受温度影响产生变化外，还有元件的几何尺寸受热膨胀系数影响而产生变化等因素。根据德拜理论的观点，液体的介电常数ε是一个与温度和频率有关的无量纲常数。水分子的ε在T＝5℃时为78.36，在T＝20℃时为79.63。有机物ε与温度的关系因材料而异，且不完全遵从正比关系。在某些温区ε随T呈上升趋势，某些温区ε随T增加而下降。多数文献在对高分子湿敏电容元件感湿机理的分析中认为：高分子聚合物具有较小的介电常数，如聚酰亚胺在低湿时介电常数为3.0一3.8。而水分子介电常数是高分子ε的几十倍。因此高分子介质在吸湿后，由于水分子偶极距的存在，大大提高了吸水异质层的介电常数，这是多相介质的复合介电常数具有加和性决定的。由于ε的变 化，使湿敏电容元件的电容量C与相对湿度成正比。在设计和制作工艺中很难组到感湿特性全湿程线性。作为电容器，高分子介质膜的厚度d和平板电容的效面积S也和温度有关。温度变化所引起的介质几何尺寸的变化将影响C值。高分子聚合物的平均热线胀系数可达到 的量级。例如硝酸纤维素的平均热线胀系数为108x10-5/℃。随着温度上升，介质膜厚d增加，对C呈负贡献值；但感湿膜的膨胀又使介质对水的吸附量增加，即对C呈正值贡献。可见湿敏电容的温度特性受多种因素支配，在不同的湿度范围温漂不同；在不同的温区呈不同的温度系数；不同的感湿材料温度特性不同。总之，高分子湿度传感器的温度系数并非常数，而是个变量。所以通常传感器生产厂家能在-10-60摄氏度范围内是传感器线性化减小温度对湿敏元件的影响。
国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。
陶瓷湿敏传感器是近年来大力发展的一种新型传感器。优点在于能耐高温，湿度滞后，响应速度快，体积小，便于批量生产，但由于多孔型材质，对尘埃影响很大，日常维护频繁，时常需要电加热加以清洗易影响产品质量，易受湿度影响，在低湿高温环境下线性度差，特别是使用寿命短，长期可靠性差，是此类湿敏传感器迫切解决的问题。
当前在湿敏元件的开发和研究中，电阻式湿度传感器应当最适用于湿度控制领域，其代表产品氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强。
氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。
氯化锂湿敏器件的衬底结构分柱状和梳妆，以氯化锂聚乙烯醇涂覆为主要成份的感湿液和制作金质电极是氯化锂湿敏器件的三个组成部分。多年来产品制作不断改进提高，产品性能不断得到改善，氯化锂感湿传感器其特有的长期稳定性是其它感湿材料不可替代的，也是湿度传感器最重要的性能。在产品制作过程中，经过感湿混合液的配制和工艺上的严格控制是保持和发挥这一特性的关键。
在国内九纯健科技依托于国家计量科学研究院、中科院自动化研究所、化工研究院等大型科研单位从事温湿度传感器产品的研制、生产。选用氯化锂感湿材料作为主攻方向，生产氯化锂湿敏传感器及相关变送器，自动化仪表等产品，在吸取了国内外此项技术的成功经验的同时，努力克服传统产品存在的各项弱点，取得实质性进展。产品选用了Al2O3及SiO2陶瓷基片为衬底，基片面积大大缩小，采用特殊的工艺处理，耐湿性和粘覆性均大大提高。使用烧结工艺，在衬底集片上烧结5个9的工业纯金制成的梳妆电极，氯化锂感湿混合液使用新产品添加剂和固有成份混合经过特殊的老化和涂覆工艺后，湿敏基片的使用寿命和长期稳定性大大提高，特别是耐温性达到了-40℃-120℃，以多片湿敏元件组合的独特工艺，是传感器感湿范围为1%RH-98%RH，具备了15%RH范围以下的测量性能，漂移曲线和感湿曲线均实现了较好的线性化水平，使湿度补偿得以方便实施并较容易地保证了宽温区的测湿精度。采用循环降温装置封闭系统，先对对被测气体采样，然后降温检测并确保绝对湿度的恒定，使探头耐温范围提高到600℃左右，大大增强了高温下测湿的功能。成功解决了“高温湿度测量”这一湿度测量领域难题。现在，不采用任何装置直接测量150度以内环境中的湿度的分体式高温型温湿度传感器JCJ200W已成功应用在木材烘干，高低温试验箱等系统中。同时，JCJ200Y产品能耐温高达600度，也已成功应用在印染行业纱锭自动烘干系统、食品自动烘烤系统、特殊陶瓷材料的自动烘干系统、出口大型烘干机械等方面，并表现出良好的效果,为国内自动化控制域填补了高温湿度测量的空白，为我国工业化进程奠定了一定基础。
传感器论文：

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霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器,已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，并已得到广泛的应用。本文简要介绍其工作原理， 产品特性及其典型应用。
霍尔器件具有许多优点，它们的结构牢固，体积小，重量轻，寿命长，安装方便，功耗小，频率高（可达1MHZ），耐震动，不怕灰尘、油污、水汽及盐雾等的污染或腐蚀。
霍尔线性器件的精度高、线性度好；霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高（可达μm级）。取用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽，可达－55℃～150℃。
按照霍尔器件的功能可将它们分为: 霍尔线性器件 和 霍尔开关器件 。前者输出模拟量，后者输出数字量。
按被检测的对象的性质可将它们的应用分为:直接应用和间接应用。前者是直接检测出受检测对象本身的磁场或磁特性，后者是检测受检对象上人为设置的磁场，用这个磁场来作被检测的信息的载体，通过它，将许多非电、非磁的物理量例如力、力矩、压力、应力、位置、位移、速度、加速度、角度、角速度、转数、转速以及工作状态发生变化的时间等，转变成电量来进行检测和控制。

一 霍尔器件的工作原理
在磁场作用下，通有电流的金属片上产生一横向电位差如图1所示：
这个电压和磁场及控制电流成正比：
VH＝K╳｜H╳IC｜
式中VH为霍尔电压，H为磁场，IC为控制电流，K为霍尔系数。
在半导体中霍尔效应比金属中显著，故一般霍尔器件是采用半导体材料制作的。
用霍尔器件，可以进行非接触式电流测量，众所周知，当电流通过一根长的直导线时，在导线周围产生磁场，磁场的大小与流过导线的电流成正比，这一磁场可以通过软磁材料来聚集，然后用霍尔器件进行检测，由于磁场与霍尔器件的输出有良好的线性关系，因此可利用霍尔器件测得的讯号大小，直接反应出电流的大小，即： I∞B∞VH
其中I为通过导线的电流，B为导线通电流后产生的磁场，VH为霍尔器件在磁场B中产生的霍尔电压、当选用适当比例系数时，可以表示为等式。霍尔传感器就是根据这种工作原理制成的。

二 霍尔传感器的应用
1 霍尔接近传感器和接近开关
在霍尔器件背后偏置一块永久磁体，并将它们和相应的处理电路装在一个壳体内，做成一个探头，将霍尔器件的输入引线和处理电路的输出引线用电缆连接起来，构成如图1所示的接近传感器。它们的功能框见图19。(a)为霍尔线性接近传感器，(b)为霍尔接近开关。

图1 霍尔接近传感器的外形图

a)霍尔线性接近传感器

(b)霍尔接近开关
图2 霍尔接近传感器的功能框图
霍尔线性接近传感器主要用于黑色金属的自控计数，黑色金属的厚度检测、距离检测、齿轮数齿、转速检测、测速调速、缺口传感、张力检测、棉条均匀检测、电磁量检测、角度检测等。
霍尔接近开关主要用于各种自动控制装置，完成所需的位置控制，加工尺寸控制、自动计数、各种计数、各种流程的自动衔接、液位控制、转速检测等等。3.2.7霍尔翼片开关
霍尔翼片开关就是利用遮断工作方式的一种产品，它的外形如图20所示，其内部结构及工作原理示于图21。

图3 霍尔翼片开关的外形图

2 霍尔齿轮传感器
如图4所示,新一代的霍尔齿轮转速传感器，广泛用于新一代的汽车智能发动机，作为点火定时用的速度传感器，用于ABS（汽车防抱死制动系统）作为车速传感器等。
在ABS中，速度传感器是十分重要的部件。ABS的工作原理示意图如图23所示。图中，1是车速齿轮传感器；2是压力调节器；3是控制器。在制动过程中，控制器3不断接收来自车速齿轮传感器1和车轮转速相对应的脉冲信号并进行处理，得到车辆的滑移率和减速信号，按其控制逻辑及时准确地向制动压力调节器2发出指令，调节器及时准确地作出响应，使制动气室执行充气、保持或放气指令，调节制动器的制动压力，以防止车轮抱死，达到抗侧滑、甩尾，提高制动安全及制动过程中的可驾驭性。在这个系统中，霍尔传感器作为车轮转速传感器，是制动过程中的实时速度采集器，是ABS中的关键部件之一。
在汽车的新一代智能发动机中，用霍尔齿轮传感器来检测曲轴位置和活塞在汽缸中的运动速度，以提供更准确的点火时间，其作用是别的速度传感器难以代替的，它具有如下许多新的优点。
（1）相位精度高，可满足0.4°曲轴角的要求，不需采用相位补偿。
（2）可满足0.05度曲轴角的熄火检测要求。
（3）输出为矩形波，幅度与车辆转速无关。在电子控制单元中作进一步的传感器信号调整时，会降低成本。
用齿轮传感器，除可检测转速外，还可测出角度、角速度、流量、流速、旋转方向等等。

图4 霍尔速度传感器的内部结构

1. 车轮速度传感器2.压力调节器3.电子控制器
2. 图4 ABS气制动系统的工作原理示意图
3 旋转传感器
按图5所示的各种方法设置磁体，将它们和霍尔开关电路组合起来可以构成各种旋转传感器。霍尔电路通电后，磁体每经过霍尔电路一次，便输出一个电压脉冲。

(a)径向磁极(b)轴向磁极(c)遮断式
图5 旋转传感器磁体设置
由此，可对转动物体实施转数、转速、角度、角速度等物理量的检测。在转轴上固定一个叶轮和磁体，用流体（气体、液体）去推动叶轮转动，便可构成流速、流量传感器。在车轮转轴上装上磁体，在靠近磁体的位置上装上霍尔开关电路，可制成车速表，里程表等等，这些应用的实例如图25所示。
图6的壳体内装有一个带磁体的叶轮，磁体旁装有霍尔开关电路，被测流体从管道一端通入，推动叶轮带动与之相连的磁体转动，经过霍尔器件时，电路输出脉冲电压，由脉冲的数目，可以得到流体的流速。若知管道的内径，可由流速和管径求得流量。霍尔电路由电缆35来供电和输出。

图6 霍尔流量计
由图7可见，经过简单的信号转换，便可得到数字显示的车速。
利用锁定型霍尔电路，不仅可检测转速，还可辨别旋转方向，如图27所示。
曲线1对应结构图（a）,曲线2对应结构图(b)，曲线3对应结构图(c)。

图7 霍尔车速表的框图

图8 利用霍尔开关锁定器进行方向和转速测定
4 在大电流检测中的应用
在冶金、化工、超导体的应用以及高能物理（例如可控核聚变）试验装置中都有许多超大型电流用电设备。用多霍尔探头制成的电流传感器来进行大电流的测量和控制，既可满足测量准确的要求，又不引入插入损耗，还免除了像使用罗果勘斯基线圈法中需用的昂贵的测试装置。图9示出一种用于DⅢ－D托卡马克中的霍尔电流传感器装置。采用这种霍尔电流传感器，可检测高达到300kA的电流。

图9（a）为G－10安装结构，中心为电流汇流排，(b)为电缆型多霍尔探头，(c)为霍尔电压放大电路。
(a)G�10安装结构(b)电缆型多霍尔探头(c)霍尔电压放大电路
图9 多霍尔探头大电流传感器

图10霍尔钳形数字电流表线路示意图

图11霍尔功率计原理图

(a)霍尔控制电路
(b)霍尔磁场电路
图12霍尔三相功率变送器中的霍尔乘法器

图13霍尔电度表功能框图

图14霍尔隔离放大器的功能框图
5 霍尔位移传感器
若令霍尔元件的工作电流保持不变，而使其在一个均匀梯度磁场中移动，它输出的霍尔电压VH值只由它在该磁场中的位移量Z来决定。图15示出3种产生梯度磁场的磁系统及其与霍尔器件组成的位移传感器的输出特性曲线，将它们固定在被测系统上，可构成霍尔微位移传感器。从曲线可见，结构（b）在Z<2mm时，VH与Z有良好的线性关系，且分辨力可达1μm，结构（C）的灵敏度高，但工作距离较小。

图15 几种产生梯度磁场的磁系统和几种霍尔位移传感器的静态特性
用霍尔元件测量位移的优点很多：惯性小、频响快、工作可靠、寿命长。
以微位移检测为基础，可以构成压力、应力、应变、机械振动、加速度、重量、称重等霍尔传感器。
6 霍尔压力传感器
霍尔压力传感器由弹性元件，磁系统和霍尔元件等部分组成，如图16所示。在图16中，（a）的弹性元件为膜盒，(b)为弹簧片，(c)为波纹管。磁系统最好用能构成均匀梯度磁场的复合系统，如图29中的(a)、(b)，也可采用单一磁体，如（c）。加上压力后，使磁系统和霍尔元件间产生相对位移，改变作用到霍尔元件上的磁场，从而改变它的输出电压VH。由事先校准的p～f(VH)曲线即可得到被测压力p的值。

图16 几种霍尔压力传感器的构成原理
7 霍尔加速度传感器
图17示出霍尔加速度传感器的结构原理和静态特性曲线。在盒体的O点上固定均质弹簧片S,片S的中部U处装一惯性块M，片S的末端b处固定测量位移的霍尔元件H，H的上下方装上一对永磁体，它们同极性相对安装。盒体固定在被测对象上，当它们与被测对象一起作垂直向上的加速运动时，惯性块在惯性力的作用下使霍尔元件H产生一个相对盒体的位移，产生霍尔电压VH的变化。可从VH与加速度的关系曲线上求得加速度。

图17 霍尔加速度传感器的结构及其静态特性
三 小结
目前霍尔传感器已从分立元件发展到了集成电路的阶段，正越来越受到人们的重视，应用日益广泛。

普通单相电度表怎么调度数

用单相电度表计量三相电，做法是三只单相电度表分别接在每一相上，把三块表的读数加在一起就是你所消耗三相电的总电度数。
如一块读数32；另一块读数35；还有一块读数33；则三相电的总度数=32+35+33=100度电。