电子产品的结构设计合集12篇
电子产品的结构设计篇1
中图分类号：TH156文献标识码：A文章编号：1672-545X（2015）11-0258-02
作者简介：郑海航（1987-），男，广东汕尾人，学士，准备评中级机械工程师，研究方向：产品结构开发
电子产品的功效不仅需要通过原理性设计来实现，同样也需要进行电子产品结构设计优化来实现。电子产品的结构性设计与原理性设计相辅相成、不可分割，在电子产品设计时要综合考虑。但是一些电子产品设计人员在产品设计时只侧重于功能性原理设计，忽略了结构性设计。在对电子产品结构设计时要充分考虑到电子产品的功能，综合考虑电子产品生产和维修、产品设计零件材料、产品功效实现、产品用户使用、产品使用寿命、产品经济效益等影响因素。
1电子产品结构设计的要求与原则
1.1电子产品的结构设计要求
电子产品结构设计的要求一般体现在以下几个方面：第一是功能要求，电子产品作为一种商品，要在结构设计中体现自身的使用价值；第二是产品质量要求，产品美观、实用、环保等质量要求决定了产品的价值，有助于实现电子企业的经济效益；第三是产品结构优化，电子产品结构设计涉及到工艺、材料、联接方式、形状、位置、尺寸等结构设计元素，找到结构优化的最佳方案；第四实现结构设计创新，现代电子产品与信息技术同步发展，在高速发展的现代社会，电子产品更新升级速度相当的快速，所以在对电子产品结构设计时要运用创造性思维，运用最先进的电子技术和设备，实现电子产品的盈利。
1.2电子产品结构设计的基本原则
第一，实现各个部件的预期功能的原则，立足结构设计的整体，协调各个结构之间的关系，简化电子产品结构，实现一个结构多种功能；第二，遵循强度与刚度的要求，通过结构设计、减小应力集中、改善受力情况来增加强度，对外壳材料进行综合的检测，满足所需要的强度和刚度；第三，满足制造工艺和装配要求的原则，在结构设计中，要简化电子产品零部件的配置、提升产品装配性能、合理划分装配单元等来实现零部件的合理安装；第四，满足用户审美的原则，电子产品不仅要有实用功能，更不可以忽视电子产品的外在美感[1]。
2结构设计阶段应考虑的主要因素
2.1产品的生产和维修方面的因素
做好电子产品结构设计生产和维修环节，笔者建议从以下几个方面做起：一是增强元器件布局的安全性、高效性、方便性。做到电路清晰识别，避免波峰焊出现隐蔽效应。产品的生产是做好电子产品的基础，因此在产品生产阶段就应当做好结构设计，设计好的产品才能投入生产中。电子产品的设计一定要结合其实用性考虑，将实用性纳入到电子产品结构设计工作中，做到产品的美观设计和实用设计相结合。其次，注重组件部件的连接。组件部件的连接要综合考虑连接线的方式和种类，其对组装效率和产品检修有很大的影响，一般来讲，排线连接生产效率要高，插拔连接较方便，同时，在维修方面的设计也非常重要，电子产品要做到维修便捷，因此在维修方面的设计要易于打开相应设备，维修的线路和主板能够直观地被维修人员看到，及时检查故障点，快速维护产品性能。产品生产和维修是结构设计阶段应当考虑的首要因素。
2.2产品设计零件材料方面的的因素
对产品设计零件材料的选择，也将极大的影响到电子产品设计的效果。在零件材料的选择上，要考虑零件材料是否环保、可回收再利用、安全等因素。在对电子产品设计零件材料的选择上，要选择信誉较好、价格较合适的厂家，不能贪图低价的便宜，缩减生产成本，采购前要选定产品设计所需要的材料，采购时尽量选择材料优质，价格合适的厂家，采购来的零件材料要送到相关的检测部门，经过一系列的检测程序后，安全合格后方可投入到正式的电子产品设计环节中；电子产品的种类不断增多，电子产品的使用人群增多，电子产品的普及产生了较多的电子污染，对土地资源、水资源等都造成了不可修复性的威胁。可是相关电子技术设计人员却忽视了对电子产品的后期处理，造成许多电子产品在被使用后没有得到科学的处理方法，电子设计人员要牢牢树立环保意识，要实现电子产品设计各个环节的无污染。另外，还要考虑电子产品的可回收利用。
2.3产品功效实现方面的因素
电子产品的功效能否实现很大程度上取决于产品内部布局的合理性，因此要想实现电子产品预先设计的功能，就必须要考虑元器件布局、电路板布线、组件部件布局、以及三者之间的相互影响。在元器件布局上要克服电路之间相互干扰的问题，考虑电路板承重限度，避免过重导致电路板的变形甚至是断裂，对于怕热的元器件要远离物源；在电路板布线方面，要考虑公共、高频线路阻抗、信号、接地等因素对信号的影响，避免分布电容对布线带来的干扰；在组件部件布局方面，应该考虑到与相关因素的地理位置距离。
2.4产品在用户使用方面的因素
电子产品设计是为了服务广大用户，因此，要考虑到用户使用方面的因素。电子产品贴近人们生活，所以务必要保证其安全性，完善安全保护接地措施，安装电子安全设备，比如安全接地、防雷接地等，消除触电的隐患；杜绝外界因素对电子产品机械零部件损害，延长电子产品机械零部件的寿命；电子产品对外辐射较大，久而久之，对设计人员、用户等都形成了无形的生命威胁；对电子产品结构的设计要有可靠的防过热高温、防火、防爆措施；同时，不可忽视对电子产品运输、存储时的安全，防止引起意外爆炸。
2.5产品使用寿命方面的因素
产品的结构好坏，对产品使用寿命有着很大的影响。综合考虑散热、热保护、热机械固定、太阳辐射等温度对产品使用寿命的影响因素，及时为元器件散热，对功率性发热的元器件实施热保护，避免长时间的太阳直射，保护元器件，避免电子产品的过早报废，延长产品使用寿命；保证电气连接、机械连接的可靠，进行防振动设计，防止连接松动和噪音产生；在结构设计时既要避免内部电路的误操作，又要避免外部电路的误操作，避免误操作对元器件的损害。避免印制线路由于电路板变形过量而断裂，提高产品的耐用性，提高产品的使用性能[2]。
3结束语
实现电子产品结构设计需要综合考虑很多因素，只要电子设计人员准确把握电子产品结构设计的影响因素，才能实现电子产品的预期功效，使电子产品更加符合人们的需求，满足人们日益增长的使用需要，使电子企业在激烈的市场竞争中处于不败之地，获得长足发展。
参考文献：
电子产品的结构设计篇2
空调可以调节夏季的高温，可以驱赶冬天的寒冷，让人们可以随着自己的心愿任意地调节自己喜欢的温度，使人们的生活和工作的环境更加的舒适。随着人们环境保护意识的增强，空调设备在结构设计中也做了很大的调整，空调生产厂家为了迎合市场经济的发展，研发出更加节能、环保类型的新型产品。对空调的内部结构进行了更好的技术改进，达到提高空调的性能，降低了能源的消耗，提高了能源的高效利用率，推动空调产业的向前发展。
1 优化空调性能的优点
现在的空调与电脑、电视、洗衣机、冰箱一样是人们日常生活中，家用电器的重要组成部分，其中空调的消耗能量是最高的，对人们的生活环境影响也最大。在空调的生产过程中，使用了非金属元素氟，非金属元素氟可以对大气外层的臭氧层进行破坏作用，臭氧层具有隔离太阳紫外线的功能，保护地球生物不被紫外线直接照射；一旦臭氧层出现空洞，紫外线就会通过空洞直接进入到地球表面，给地球生物造成重大的伤害。例如：紫外线直接照射到地表或是人体上，可以产生强烈的辐射，导致海洋生物的死亡或是灭绝，使农作物大量的减产，使人们的皮肤出现红肿、皱纹、色素沉积等问题。空调使用的数量越多，产生的氟元素就会越多，破坏臭氧层的几率就越大，对人体造成的伤害就越强。
空调的运转是由电能带动的，电能是由煤炭资源经过燃烧释放出的热能，或是由石油、天然气等不可再生资源的消耗产生的热能带动。如果有一天这些不可再生资源消耗完了，人类生存的环境将不可想象。因此，只有优化空调的性能，改善空调的内部结构，加强空调的能源使用效率，生产出符合社会经济发展的新型产品，才是节约能源的最好做法。
2 优化空调的各个组成部分
2.1 空调换热器的优化
换热器是空调的重要组成部分之一，要想提升空调的能源利用率，改变空调的内部结构，首先，就要优化空调的换热器。空调的重要组成部分中包括换热器和压缩机，它们是空调消耗能源最大的组成部分，要想优化空调的结果设计，就要先将空调的换热器更换成比当前使用更大的。更大的换热器可以促进空调更好的调节环境的温度，降低空调的能源消耗。当然，优化换热器的同时，还要兼顾生产成本的考虑，既要选择最适合的换热器，优化空调的结构设计，又要提高空调的使用性能。
2.2 空调压缩机的优化
空调的压缩机比换热器的重要性更高，属于是空调结构的核心技术，压缩机的性能决定了空调的使用性能，优化空调的压缩机是提高空调节能的最佳途径。空调的压缩机大多数采用的旋转式压缩机，这种压缩机的制冷量与空调的整体制冷量不同，当压缩机的制冷量过高时，就会增加空调的耗能，降低了空调的性能；当压缩机的制冷量过低时，就会损失制冷的数量，使空调的整体制冷量降低，起不到空调节能的效果。因此说，压缩机的能效决定了空调的能效，是空调能效的重要参考数值，能效高的比能效低的更加节能。与换热器一样，优化压缩机要考虑生产的成本控制，推动空调事业的发展。
3 影响空调性能的送风方式
空调的使用是为了更好的改善人们生活和工作的环境，更换室内的空气，保证室内空气的流通和清新，使人们生活在轻松、愉悦的环境之中，提高生活环境的质量。
3.1 置换通风
置换通风是新兴起的一种空调换气方式，他是将新鲜的气流从空调的散热器中释放出来。这些新鲜的气流由于没有受到外界的污染，所以质量比较轻，是从室内的底部上升到室内的顶部，在气流上升的过程中，底部的空气比较新鲜，上面的空气由于杂物比较多，空气的质量不是很好。因此，空调的散热器一般安装在室内的底部，确保空调通风的顺利进行。
3.2 工位送风
工位送风是非常特殊的送风方式，包括设备通风、区域通风、人员的自动调节。工位送风的方式就是将送风的出口安装在人们可以呼吸的位置，通过特殊的管道把送风口与空调的送风设备连接在一起。空调的送风口的位置可以根据人们的需要进行位置的调换，气流的速度、流量、流向、温度的调节，从而提高空调设备的使用性能。工位通风更加适合现代的办公环境，满足不同人对生活环境的要求，更好地发挥空调设备的性能。
3.3 地板送风
地板通风属于混合形通风方式，空气经过处理之后要经过地板下的静压箱，传输到送风散流器，再由送风散流器输送到室内，与室内的空气混合在一起。地板送风将新鲜空气由下至上地在室内进行流通，带走室内的热量和湿气，通过屋顶的排风口排除，保持室内温度和湿度的均衡。地板式的送风方式带有一定的局限性，受到地板高度的限制，送风的数量有限。适合安置在散热设备比较多、人员集中、建筑密集的地方使用，促使空调设备的效果达到最好。
4 结束语
综上所述，空调是人们日常生活和工作必不可少的电器设备，空调的耗能也是众多电器中最大的一个。随着社会经济的不断发展，环保节能越来越受到人们的重视，只有提高空调设备的使用性能，才能推动空调设备市场的向前发展。调节空调设备的结构，优化空调设备的压缩机和换热器，提高空调的使用性能，使空调的性能发挥到最大值。在生产空调时，设计师要了解空调结构设计的重要性，设计出更好、更符合人们需要的空调，切实地改善人民的生活和工作的环境。
参考文献
[1]龙剑秋.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技经济市场，2014（5）：79-80.
[2]张志明.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2015（15）：77.
电子产品的结构设计篇3
中图分类号TN-9 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0066-02
1视觉体验的概念
视觉体验是一种普遍而又特定的体验，是在“看”的基础上，通过某种特殊的抽象过程而生成的经验。这种经验表明，“看”，只是一种单纯的生理现象与感知活动，是客观性的叙述与记忆，对眼前事物进行表层的扫描。视觉是人类接触和感受世界最为直观的一种方式，儿童对于事物颜色、大小和外形等信心的感知都是通过这种方式，进而再通过其他接触形成重量、体积等认知，最终产生多样化的认知，比如坚硬、柔软，比如美丽、丑陋等心理感觉，这些信息的得出都依托于视觉的作用，因而在感官体验中，视觉体验占据的比重极高。
2现代儿童电子产品中视觉体验要素的分类
2.1儿童电子产品的色彩视觉体验
色彩是会对人类感官形成巨大冲击的一种途径和形式，并且将会直接影响到人在情感和精神上的认知与取向。在儿童的世界中，色彩是他们认知世界非常重要的一种方式，因而也对对儿童的身心发展起着重要作用。作为儿童电子产品的设计的构成要素，色彩不仅在儿童电子产品设计中具有先声夺人的艺术魅力，色彩的选择和设计还直接关系着儿童的教育和成长。因此，儿童电子产品设计应以儿童色彩体验需求为基准进行设计。
相对于其他的儿童产品，电子产品在人们脑海中总给人一种比较“冰冷”的感觉。因此，在设计上要打破这种成规，通过合理的色彩搭配、组合形成多种新鲜的体验和感受，让儿童在接触的过程中产生好奇、新鲜、喜爱等情感，因此，产品色彩的设计，要符合儿童视觉体验的要求，以单纯简洁、明快完整、鲜艳柔和的配色进行儿童电子产品色彩设计。既做到符合儿童的身心特点，又使色调具有赏心悦目、和谐统一的效果，通过对儿童视觉体验理论的巧妙应用，在设计中向儿童传达美的感受和体验，将色彩对于儿童身心成长的积极作用完全发挥，在使用产品的过程中享受到更多的快乐和愉悦。
2.2儿童电子产品的形态视觉体验
外观是吸引消费者兴趣的重要因素，也是互相之间建立情感认知的重要桥梁，对于儿童来说，电子产品的外观设计不仅要能够吸引其兴趣和好奇心，拉近二者之间的关系，还要能够从儿童身心发展的特点出发，作出迎合儿童和市场双重需求的优秀产品。因此，根据儿童形态视觉体验特点，在设计中以儿童的身心体验和感受为前提进行设计，将会使他们在使用的感受中获得身心上的双重享受与愉悦。
电子产品在造型选择上，要符合儿童的身心特点，他们逻辑思维和理性分析的能力还不够健全，对产品的具象形态比较敏感。一般来讲，对于年龄较小的儿童，他们更需要简洁圆润的外形，或者活泼、或者可爱等不同风格和类型的外在形象能够吸引受视觉体验影响的儿童的心理焦点，在其身心成长阶段，强烈的好奇心和求知欲望会使他们喜欢一些造型更加奇特或者具有特殊心理感受的造型。
产品形态上的趣味性也是吸引儿童视线，在互相之间建立联系的重要方式之一。一个外在形象充满趣味的设计远比一个普通的设计更能吸引孩子们。形态上的趣味设计并非是盲目的、孤立的，而是要建立在对产品特点深刻认知的基础上，以一些巧妙的趣味性设计来建立二者沟通的桥梁，引导儿童更好的去享受产品带来的趣味。美观大方的造型、独特新颖的结构，有利于儿童高尚审美情趣的培养，在一定程度上能够促进儿童的形象思维、创造性思维能力。
2.3儿童电子产品的结构视觉体验
产品是按照一定的结构方式组合起来的。在儿童电子产品设计时，既要使产品结构简洁，又要不失童趣，同时要符合儿童的体验要求。儿童电子产品内部结构通常由多个电子零件组合装配而成，结构设计是否合理非常关键。
在儿童电子产品的结构设计过程中，要充分考虑儿童对电子产品的“易用性”因素。儿童由于特定的生理和心理特征，在使用过程中常会因操作不当、零部件太多、电子按钮分布密集等因素使产品外部结构损坏；或因注意力不集中、维持度不足等引起电子产品摔落，破坏内部结构。所以，在儿童电子产品设计时，应注重儿童电子产品结构合理性、设计紧密型、产品耐用性及使用安全性。
结构安全性在儿童电子产品设计中尤为重要，在设计中降低操作的复杂度，降低不可预料因素造成的影响。儿童电子产品应利用外部机壳把尽可能多的带电部件围封起来，并且能承受一定的外力作用以保证对儿童提供足够的安全隔离保护，要防止儿童自行打开产品机壳，避免儿童的手指或身体接触到带电件。
2.4儿童电子产品的材料视觉体验
产品形态的关键是材料，不同的材料拥有不同的特性，在设计中会展现出不同的魅力和品质，带给人丰富多彩的视觉和触觉体验。因此，材料的选择，要合理而巧妙，更好的获得人们的喜爱。材质的变化对带来视觉体验上的变化或者提升，这种体验与触觉和行为相结合，能够在感知的过程中获得多样的感官体验。儿童在经过一定阶段的触觉积累之后，很多触觉上的感触会抓化为视觉上的间接感受，在大脑中唤起对此种产品材料的感性记忆。儿童独特的身心发展特点，要求在材料选择和外在处理方面要严格谨慎，避免对儿童产生不良影响或损害。伴随着低碳、绿色、环保等设计理念的出现，儿童电子产品的设计也要遵循这些原则，多使用健康环保材料，开发出性能更为优越，且兼具时尚潮流等诸多元素的产品。根据产品概念、儿童心理特征，设计师应通过对不同质感绝缘材料的合理选用，增强产品的亲和力，调动儿童的视觉体验特点，提升其兴趣，让其能够更加充满乐趣和好奇心，在与电子产品的互动之间获得优质的享受与体验。
3结论
儿童获得视觉体验的载体是电子产品本身，针对儿童设计的电子产品要符合其身心发展特点、符合其喜好才能够被接受，获得长久的生存和发展空间。儿童视觉体验对电子产品设计的色彩、形态、结构和材质都提出了特殊要求，要在充分迎合儿童身心发展规律的基础上，更好的诠释产品的性能和优势，利用多种元素之间相辅相成的关系，成功在儿童电子产品设计中运用视觉体验理论。
参考文献
[1]邬烈炎.视觉体验[M].江苏：江苏美术出本社，2008.
电子产品的结构设计篇4
模块化产品（系统）的基本特征可归纳为：产品的构成是组合式结构；构成单元是通用（标准）单元。或者用一个简单的公式表达：模块化=组合化+标准化。
组合化是模块化产品的构成形式或构成特点，不同单元的组合可形成功能、性状不同的新产品，而使产品构成呈现柔性化，可适应市场或用户对多样化的需求；构成单元的标准化则是模块化与组合化的区别所在，模块是具有某种确定功能和接口结构的、典型的通用独立单元；正是通用单元才带来了批生产的效益。对模块化最恰当的比喻是中医中药，各味已炮制好的中药，是各具特定性味的“模块”，医生的任务则是根据病人的具体症状，选用中药，配(组合)成治病的药方。设计模块化产品就如同医生开处方，根据用户需求，选用现有的通用模块（或加一些专用模块)组装成产品。可用一个简单的公式来表达:模块化产品=通用模块（不变部分)+专用模块（变动部分）。
作为模块化的全过程，需在系统工程原理和方法指导下，对多个相关系统进行分解，将其中的相同或相似单元分离出来，经标准化处理.以通用单元的形式独立存在，这就是由分解而得到的模块（系列）；把若干通用模块加个别专用模块，按照新系统的要求有机地组合起来，构成具有新功能的新产品（系统）。所以，模块化包含着二个过程：系统“分解”并建立模块系统;模块“组合”并建立新产品系列型谱。
由于模块化具有可简化设计、缩短新产品研制周期、实现部件级的通用互换、有利于专业化批量生产、提高对市场及新技术的适应性、提高产品的质量和可靠性等一系列优点，在发达国家得到了普遍的应用，取得了显著的经济及技术效益。如今它作为一种时髦名词，频繁地出现于各种场合。
2电子设备的模块化结构模式
1921年美国《面板和机架》尺寸系列标准问世，它不仅对成套电子设备的结构尺寸作了规范，而且为电子设备的模块化模式提出了雏型，即把各类大型的柜型装置的整体式内结构，分解为若干标准插箱单元。60年代由德国的AEG公司和西门子公司提出了欧洲系统结构，并以商品形式供应市场。IEC采纳了这一结构模式，陆续推出了IEC297《482.6mm系列机械结构尺寸》系列四个标准，形成了从印制板、插件、插箱到机柜的成系列的模块化结构模式。与此同时，80年代后期，一个模式相同而模数尺寸配置更为合理的IEC917系列标准开始形成。
电子设备典型的模块化结构型式有：
嵌套式层次结构（内插式结构）：IEC297标准所规定的模式。这是目前标准化程度最高、应用最广泛的一种。插件模块并列地插装于插箱，插箱模块分层地插装于机柜中，组成立柜式电子装置。
外插式结构：它的基本单元是具有独立功能的盒式插件模块，把模块直接从外部并列地进行机械和电气的互连，从而构成一套(仪器类）电子装置。它可用若干种基本模块，按不同的功能、容量组装出多种产品。HP公司以18种插件模块，通过快锁互连可迅速组合成几十种不同功能的电子测量系统。
层叠式结构：由具有独立功能的机箱模块，外加电气互连叠装而构成，靠定位机构或外加机械性连接而形成一个整体，这类结构特别适用于需要频繁转移的电子设备。如应用于军用通信设备和台式仪器等。
箱形套装式结构：将几种功能模块套装于机箱中构成新产品，箱式仪器多采用这种结构。例如，Inteli486-R型微机由单板计算机、电源、硬盘驱动器、软盘驱动器、扩展器模块等套装于机箱而构成。
装架式结构：将系列化的功能模块安装于标准的机架（安装架）而构成成套电子设备。典型的装架式结构有通信设备的列架式结构，机载电子设备的ATR机箱和安装架等。
拼装式结构：由若干种不同结构形式和功能的模块，通过拼装构成整机I例如，由台身、台面、台上仪表板拼装成的控制台；在柜型结构前面拼装小台面或仪表板等。
g-单元组合式结构：由若干具有独立功能的单元（或装置）组装成的成套装置。例如，单元组合式大型控制台（直列式或折列式），成套的大型计算机系统等。
近年来的一种重要倾向是箱、柜、台结构模式的统一：（a)屏、架、柜的统一：开式的屏架多由闭式的柜所代替，以提高安全性与可靠性；（b)仪器的插箱、插件化：仪器的插件化，便于功能的替换与扩展，易实现功能多样化。仪器的插箱化，既可作为台式仪器单独使用，又易于上架进柜、作为部件构成整机；
(c)控制台结构中引入插箱、插件：随着自动化程度的提高，分散控制逐步转向集中控制.各种集控台上的电气控制部分，直接采用插件--插箱模块系统，以提高标准化系数。
3模块化是系统总体设计的基本方法3.1产品系统总体设计的任务
对于简单产品，一个人就可以完成整机设计。对于复杂产品的设计，受知识、经验和精力的限制，一般是由专家群体协同完成的。在系统工程中，把复杂的研制对象称为系统，即由相互作用和相互依赖的若干单元结合成具有特定功能的有机整体。系统设计的任务在于：根据系统目标和特定环境条件，通过对系统的分解(功能分配、结构布局）和系统的组合（通过接口组成整机），设计出一个合乎需要的、可靠的系统宏模型，作为全面展开详细设计和制造的依据。
系统之所以需要分解：一则是为了简化问题；二是便于各专业的专家平行开展设计；第三，也是制造、装配、调试和维修等的需要。系统组合的任务是，把分立地设计和制造的独立单元，通过接口结构组装成为整机。
作为产品系统来说，当构成系统的组成单元是通用单元时，就可简化其他类似系统的设计和制造，I并取得良好的效益。这种经过通用化（标准化）处理的单元就是模块。所以，系统设计的任务从本质上来说，就是将系统分解为层次与规模不同的模块，和用接口将模块连接成为有特定功能的系统。
系统分解为横块的原则
在系统的分解和组合中，分解得是否适当是关键性的，或者说，如何分解较好，这是个难题。分解不当将给组合带来困难，分解要将以后容易组合为首要条件。系统分解主要应考虑：
(a)以功能为核心进行分解:功能是构成模块的依据也是进行系统分解的基础。（b)分解点应选择在模块内聚集度最大而模块间的结合度最小的地方。聚集度高才可能形成一个模块，结合强度弱些，可简化接口结构，系统既容易组合，又容易拆散(维修）。&)把通用要素从系统中分离出来，经过标准化处理，才可能成为模块。
(d)模块的层次、规模与数量的确定：模块越小越易于处理(设计、修改），但模块数量太多就难于得到最佳综合；如子系统数量少、规模太大，综合虽然简单，但子系统本身的定量处理就变得困难。所以模块的数量与规模是相互矛盾的，有效解决办法是将系统分成层次，每个层次由数量及规模适中的模块组成。大模块由小模块的集成而得。（e)非典型要素的处理方法是，将其附加于某种模块，或适当归类集装于结构模块，或改造成某种专用模块。
3.3系统接的重要性
根据接口的功能，硬件接口可分为机械接口、电气接口、机电接口，各种物理量之间的接口及各种物理量与电量之间的接口。产品的接口系统几乎与产品一样复杂，如果接口不匹配，就达不到整机的预期目标，如果某个接口的可靠性出了问题，产品就会出现故障。总体设计的任务之一就是协调各模块的外部接口，研究各个接口在技术上的成熟程度和可靠性。若从人一机一环境大系统着眼，人一机、机一环境、人一环境之间也是接口问题（广义的），总体设计师需考虑诸如人机功能分配、人机界面及环境等对人生理、心理的适应性，考虑产品的环境适应性等可靠性问题。
接口的标准化、模块化或采用标准的接口(模块），对总体设计是至关重要的，它涉及模块的通用性和互换性，也关系到系统的兼容性、可修改性、可扩展性及系统的研制周期。接口往往表现为一定形态的实体（软件接口除外），因而研究接口及其可靠性是总体结构设计师的重要任务。
运用模块化理论推动机电一体化的发展
日本人提出“21世纪是机电一体化时代”，可以认为，机电一体化水平是一个国家技术、经济发展水平及其现代化的标志，而模块化则是加速机电一体化进程的理论基础和主要方法。4.1模块化是机电一体化产品的基本构成模
机电一体化产品是多学科综合的高技术产品，任何一个专家或任何一个工厂是难于全盘完成其设计和制造任务的，而是由多学科组成的专家集团及多部门通力协作的结晶。这些特点决定了机电一体化产品的构成不是整体式结构，而是组合式结构，这是一个分解一组合过程，将机电一体化产品的功能按需要分解为若干功能块，由若干专家分头设计，由若干工厂分头制造，然后再将功能块组装成产品。然而，如若功能块都是专用的，需一一进行研制，则其效率是极低的，因而机电一体化产品不仅是组合式，而且应把其分解与组合纳入标准化的制约之下，使机电一体化产品由通用功能块（模块)组合而成，即机电一体化产品的构成应是模块化的。
4.2加速机电一体化发展进程的途径
4-2.1技术措施
构成要素的模块化：日本早在70年代就响亮地提出，机电一体化产品系统设计中，应以功能模块为单位构成系统。
模块的系列化：模块系列化的意义在于，使同一种功能模块的品种、规格多样化，以适应各种不同系统和产品的不同需要。例如电源，以不同的功率，不同的电流、电压组合，不同的机理（如整流电源、开关电源、逆变电源等），不同的安装结构，不同的精度等构成系列模块。
接口的标准化与模块化：模块接口的标准化对机电一体化的发展有重要意义，它是模块具有通用性并实现商品化的前提。接口标准化工作应与模块体系的建立同步进行，有的甚至还应“超前”进行，以便规范模块的开发。模块上的直接型接口应采用标准接口，有时同一功能接口.可设若干个，以扩大兼容性，模块之间的间接型接口，则应研制接口模块，目前接口模块常有很好的销路。
构成要素?的集成化、智能化：将一些小的模块集成为较大的模块，把小模块间的外部接口转换成大模块的内部接口，减少整机的接口环节，简化整机组装结构。例如，将传感器与信息处理电路集成为模块，把信息处理电路模块直接做成集成电路块.或把伺服系统集成为模块等。
模块的小型化、精密化：小型化的最直接意义是可以提高在产品组装中的灵活性；另外，还可降低能耗、节约材料、降低成本；以及提高对冲击及高速旋转的适应性。模块的精密化是指提高模块的性能，这对提高机电一体化产品的水平有重要意义。
组织措施
机电一体化是复杂系统，自由发展必然导致重复劳动、低效率、品种膨胀，只有统一部署、全面规划，制订产品模块化体系表，才可能有效地、有序地发展；建立或扶植模块专业生产厂（点），以集中优势的人力、物力、财力，进行高效、低成本、高质量的商品化生产；建立模块化信息网，互通信息，提供咨询，沟通产销，实现技术和资源的共享；关键技术的突破意味着整体水平的提高，应有组织有计划地组织联合攻关，并使之模块化，以便迅速转变为生产力。
模块化是军用电子设备发展的必由之路
战争的特定条件，对军用电子设备的性能及质量提出了苛刻的要求。除要求具有良好的技术性能外，还要求更新周期短，高的可靠性、安全性和经济性，甚至还要充分考虑机动性、可维护性等因素。
综合实现上述诸要求的最有效途径，就是采用模块化结构。所谓新产品一般是以原有技术、原有产品为基础增加部分新技术、新功能而构成。在模块化结构中，原有技术以模块的形式存在.可拿来就用（或进行局部修改）只需研制部分含有新技术的模块，即可构成新产品。所以模块化结构有利于产品功能的修改、扩展、更新，并缩短新产品研制周期；原有模块的设计、制造、组装等均已定型，并经例行试验和实际应用的考核，其可靠性已得到全面验证，只需验证新模块的可靠性，从而大大提高了整机可靠性；模块化产品的组合式结构，易于化整为零和快速组装，可提高军用电子设备的机动性和可维护性；军用电子设备尽管是小批量，但其中的模块是通用部件，可取得批量生产的效益，具有良好的经凡是能用简化画法表示的图形，一律用简化画法表示。取消那些只经下料工序就制成的零件的零件图样，并在装配图中按规定填写标注。更改标法不标准的尺寸、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等。重新绘制那些比例、视图、剖面等选择不合理的图样或视图。
6结束语
电子产品的结构设计篇5
电子产品整体包装设计中，首先要考虑实际工作需要，进行设计需求分析。需求是电子产品整体包装设计首要解决的问题，只有在明确需求的前提下，结合工作需要，然后合理设计系统结构。从而更好为各项工作水平，促进工作水平提升，让电子产品为各项工作提供有效服务。
1电子产品整体包装设计的需求
设计需求是电子产品整体包装设计前首先要明白的内容，对后续设计和开发工作发挥指导作用，具体是指对电子产品在性能、行为、功能、设计等方面的期望。需求分析的目的是阐述设计的目的及意义，为电子产品设计和实现提供指导。计算机技术在设计中的应用，不仅推动管理现代化，还能提升管理水平。尤其是在电子产品整体包装设计工作中，更需要开发相应的设计系统，顺应这种趋势，对相关数据进行有效处理，促进管理水平提高。同时在设计过程中，还要考虑系统的可扩展性以及与其他系统的兼容性，为系统升级和更新创造良好条件。电子产品整体包装设计中应该进行综合全面考虑，应用信息技术和互联网技术，进行设备管理、系统管理、用户管理等各项功能操作，为电子产品应用，学习相关知识创造条件。总的来说，电子产品整体包装设计应该具备以下几项功能：注意收集管理员的管理经验，系统具备让管理员与用户互动的功能，采用科学管理模式促进系统管理效率提高，系统涵盖电子产品的大部分管理工作。在具备这些功能的前提下，合理进行电子产品设计，促进管理工作水平提高，为电子产品整体包装设计水平提升创造便利。
2电子产品整体包装设计的原则
为提高用户综合素质，培养用户动手操作能力和实践技能，更好适应工作岗位需要，重视电子产品整体包装设计是十分必要的，能为这些目标顺利实现提供保障。包装设计能服务各项工作，以方便管理，实现资源共享，利用数据库技术、信息技术、现代管理理念、网络等，构建有效的系统，满足电子产品整体包装设计需要，更好服务于管理和学习的各项工作。电子产品整体包装设计的原则包括以下几项。2.1包装成本最低原则。为节约成本，降低使用的费用，整体包装应该采用系统工程思想，避免浪费现象发生，满足电子产品需要，提高整体包装设计水平。要注重对设计进行价值分析，有效满足客户需要。包装综合成本包括包装生产、使用、流通成本。应该加强设计工作，重视每个环节的管理，努力节约成本，防止资金出现超支现象。2.2包装材料节约环保原则。选用绿色、节能、无毒、无污染的材料，通过选用节能环保型材料，不仅能满足整体包装设计需要，还可以实现包装材料的无毒化，便利人们使用，有利于人们的身心健康。要避免出现过度包装现象，节约资源，降低不必要的损失，并保护周围环境。还要减轻包装制品的重量，方便装卸和运输，节约流通成本，避免资金出现浪费现象。2.3包装可重复利用原则。注重材料和制品的重复和循环利用，降低材料费用，节约设计成本。在整体包装材料性质的选择和利用上，必须采用可重复和可再生利用的材料，落实绿色节约理念。如果材料难以循环利用，那么也要选用可降解材料。这样在产品使用之后，能够对其进行降解和处理，避免污染周围环境。
3电子产品整体包装设计的策略
在落实设计原则，有效指导产品设计的前提下，还要注重相关策略应用，促进电子产品整体包装设计水平提高，使其更好发挥作用。3.1包装材料选择。常用材料为聚苯乙烯发泡塑料、聚氨酯发泡塑料、瓦楞纸板、蜂窝纸板等。综合考虑材料的性能、价值、产品重量大小等，结合电子产品使用环境，合理选用材料。3.2包装结构设计。先分析和测试产品的易损伤部位，对关键部位缓冲防护。考虑产品结构特性、尺寸大小、重心位置、外部形状、产品外壳材料等，确定电子产品的缓冲和关键部位。包装结构常用局部缓冲法，结构形式有天地盖、左右套、四棱结构、八角衬垫等。根据电子产品性能合理选用，实现对产品的保护。3.3包装测试。包括振动试验和跌落试验，严格按要求试验和检测，确保电子产品性能良好。将电子产品固定在振动架，试验频率10-55-10Hz，单振幅0.35mm，每个周期5min，在外包装箱长度、宽度、高度上各做10min。然后进行“一角三棱角六面”跌落试验，可按自由落体方式跌落，或跌路在试验机上，确保跌落在水泥地或钢板台面。开箱检验电子产品，如果外形没有受损，功效正常，则测试通过。3.4包装运输。合理确定最佳运输路线，确保运输工具之间匹配，实现产品包装和物流尺寸的标准化和集成化，方便产品包装和运输，还有利于确保电子产品安全，促进其性能有效发挥。科学设计物流路线，节约运输成本，提高产品整体包装性能，确保产品供应及时到位，还有利于节约产品存储费用。合理选择存储和运输设备，实现对电子产品的保护，加强防护工作，避免在运输过程中电子产品结构受损。3.5包装回收再利用。设计中必须考虑整体包装的综合性能，提高其回收与可再生利用性，降低不必要的损失，促进产品作用的充分发挥。要合理设计产品，减少包装材料，节约成本，防止出现环境污染现象，进而实现对周围环境的有效保护。
电子产品的结构设计篇6
就目前形式下，人们借助电子学原理而制作成的各种设备、装置、仪器、仪表等等都被统称做电子设备。电子设备最主要的用途就是进行电子元器件的支撑，借助电缆联系电路能够最大程度的满足各种电气需求。在结构设计的过程中，不但需要对固定安装的各种元器件规格有所了解，而且需要将驱动器、变频器等一同纳入进考虑范围。
1 电子设备设计的基本方式
1.1 确立设计方案
设计工作人员在接到了设计任务之后，需要对设备协议之中的各种内容提出相应的技术指标。主要是因为其是设计、制造、检验与使用的参照标准。在电子设备方案之中需要将设备的使用方式、使用参照条件、外形大小、装饰与表面涂饰等各方面的要求，同时还需要标注清楚具体的生产制造工艺、包装运输以及保存等等多方方面的要求。设计人员同时需要工作的实际情况，明确各项技术指标中的详细内容。
1.2 设计人员与电气人员的配合
二者需要有商有量，需要配合协商的问题包括了：要清楚附有外形大小和安装尺寸的电子元器件的参数表、需要对设备的使用环境情况以及设备的功率要求有明确的认知、需要对各种重要元器件的屏蔽和散热要求有清楚了解、需要对各种有关电子设备内部走线和外部电缆走线的方式有清楚了解。
1.3 结合生产明确结构方式
电子设备结构中主要包含了插件的结构表现形式、单元盒结构组成形式、插箱组成结构形式、底板结构形式以及机体具体结构表现形式等等。在这之中，使用范围最全面的就是插件的结构形式，详见下图，其构成主要是印制的电路板。除此之外机体的结构形式也被大范围的使用在工业建设之上，样式通常分成了柜式、箱式、台式以及盒式。
1.4 外形尺寸的确立
依照具体设备对外形尺寸做确立，首先需要对电子设备内部零器件需要占用的空间大小做确定。车载船运以及航空使用的各种设备，当中的电子设备外形大小需要将门、舱、过道和安装场地认真考虑分析。
插件小单元
2 设计规范化的基本原则
设计规范化就是要确保其实现各种有关的技术指标，针对一些可供维修使用的产品，指的是产品在规定的条件下和规定的时间内，依照具体规定的程序内容以及方式开展各项维修工作，这样能够让产品始终维持或者恢复其工作的初始状态。其针对着提升电子设备结构可靠性的各项要求，可以对以下几方面内容做分析研究。
2.1 防腐蚀
首先，需要选择有强耐腐蚀性的材料；另外，金属结构的设计需要有合理化建设，防止发生接触性腐蚀，在一些较容易出现腐蚀以及腐蚀程度最严重的部位需要将组织构建的厚度加厚。再次，对环境条件做调控，把设备抽成真空并且将干燥的氨气以及氦气等充进去，并且密封保存。另外使用电化学保护方式，其中包含了对阳极的保护以及对阴极的保护等等。
2.2 隔振缓冲
在电子设备之中使用的防振以及缓冲方式，总结起来有三方面的内容。第一，降低或者消除振动与冲击造成的干扰源；第二，当出现外部环境有较高的振动情况时，能够选择在设备与基础条件之间，加装一个减振器，从而实现减少振动与冲击等对设备造成危害的影响。第三，使用有阻尼的操作结构，针对各种挠性设备的振动分析需要充分考虑到设备弹性而诱发的各种共振效应，为了有效的降低共振的频率，需要在结构之中添加入相应的阻尼材料。
2.3 电子设备散热
相关实践因素证明，电子元件的故障会伴随着元件温度的上升而递增，电子设备的线路性能和温度之间的变化呈反比的关系。电子设备散热结构的可靠性设计，首先需要将各项主要参数要素加入考虑范围之中，比如各个元件的发热功率和具体的散热面积等等。设备冷却方式的确定以及冷却介质的流量估计主要受制于这些数据的精准性。除此之外，还需要清楚的了解到各个设备适应的工作环境。
3 电子设备规范化设计中的因素要点
3.1 利于操作与维修
为了让电子设备的操作更加的简单可靠，设计人员在进行电子设备设计之前，需要先做一次深入全面的研究，对比了解各种同类产品的具体工作情形，将一些需要修理的部位做记录。切实的了解清楚各个电子设备内部的零器件区位，比如维修过程中要使用到的区位等等。
3.2 提高生产率
电子设备的结构在技术上需要应该选择现金、创新的结构。使用各种全新的技术和全新的操作工艺，进而不断的提升劳动生产效率。在电子设备中的各个零部件和生产元器件的规格需要尽量的少，设备之中的机械零器件需要具备相对完好的结构工艺性特点。在整个电子设备之中，零部件和各种元器件的技术参数与尺寸大小需要尽量的实现标准化和规格化要求。整个设备之中需要使用到的各项原材料不管是品种还是规格都要尽量的少，设备的零部件加工精细程度和相应的技术条件需要有所匹配，不能够无限制的追求高精度。
3.3 造型美观
电子设备的造型设计其实就是将一些先进的科学技术和现代化的审美理念做有机的结合，找寻一个最和谐统一的使用环境，遵循基本的协调要素。电子设备结构设计的需要将美观和实用的关系协调好，尽可能的创造出美观且实用的产品。
4 结语
电子设备可靠性指的是在产品的限定时间内，在规定的使用条件之下，完成一些力所能及的事物。只有提升了电子设备的可靠性和设计的规范化，才可能保证工作的有效性与工作的质量。本次研究中对电子设备结构的可靠性和规范化设计进行了简要的阐述，并且分析了几项提升电子设备可靠性的方式，以期最大程度的提升电子设备的可靠性。
参考文献
[1]张斌.电子设备结构设计中CAD技术的应用研究[D].西安电子科技大学，2010.
[2]季馨.军用电子设备结构设计水平评估体系浅议[J]. 现代雷达.2010，03（12）.
电子产品的结构设计篇7
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.151
0 前言
机电控制系统是制造业，特别是机械制造业顺利完成相关项目的重要基础和保障，而制造业的不断发展对机电控制系统的结构、性能和作业精度等提出了更高的要求，传统的机电控制系统已难以满足产业进一步发展的需求。在此背景下，如何在了解机电控制与自动控制系统内涵的基础上，加强对机电一体化产品的设计，已成为当前制造领域及有关专业人员需要着重开展的关键工作。
1 机电控制与自动控制系统概述
1.1 机电控制系统
机电控制系统是指，在无人参与的情况下，借助相关控制设备将设备机器按照事先预定的生产流程进行自动化设计，并采用全方位控制系统连接控制器与控制对象，从而完成规定的控制目标的系统。机电控制系统的核心，即控制，从技术角度来看，机电控制系统是通过借助传感检测、自动控制、伺服传动以及集电极、微电子等相关技术来达到对设备远程操控目的的综合性技术系统。从控制形式来看，机电控制系统主要以远程控制为主，即管理人员在异地或远程也能够借助计算机网络实现对相关机械设备的控制[1]。但需要说明的是，在远程控制过程中，若相关人员需要对系统的每个运行步骤进行控制，并在必要时实现随时干预，此时，机电控制系统的控制形式即为保持型远程控制，保持型远程控制更有利于实现设备的实施、精确控制。
1.2 自动控制系统
自动控制系统，即在控制器的控制下，使被控对象按照事先预定的原理实现自动规律性运行的系统。以控制内容为依据，可将自动控制系统划分为速度控制系统、高精度控制系统以及自诊断控制系统和自适应控制系统等。自动控制系统的核心技术主要体现在其自身的实用性方面，即通过协调机械和电器的各个部分从而确保其能够顺利、高效地完成预先设定的内容。
2 机电一体化设计的基本思路
现阶段，我国已成为世界制造业大国，而市场经济的不断发展和产业结构的逐渐调整使得业内对机电一体化产品设计、交易和运用的呼声越来越高。目前，机电一体化已成为了一门新的学科，其要求相关设计人员在对产品进行设计时，应对产品的功能、结构进行全面、系统的分析，并结合具体的分析结果设计出与理想预期相符合的机电一体化产品。从系统层面来看，应确保所设计的机电一体化系统兼具模块化、智能化、网络化以及微型化和人格化的特点，提高所设计系统的各项技术性能[2]。具体来说就是，通过将机械技术、自动控制技术和微电子技术等相关技术进行有机结合，并通过对各模块单元的合理配置，使系统能够实现所要求的各项功能。
3 机电一体化产品的设计方法
3.1 以电子线路取代机械控制机构
对传统的机电控制系统进行分析可知，其相关控制大都是以单一机械控制结构为依托的，对于机电一体化产品的设计，可引入电子线路对此种机械控制机构予以改进，从而改善系统整体的机械运行过程，获取预期的控制效果。具体方法如下：（1）采用可编程控制器或利用微型计算机，将电子线路与系统固有的机械控制结构有机结合；（2）引入变速机构、凸轮，使其代替系统中原有的插销板和步进开关等传统接触式控制器，从而完成电子线路对机械控制接口的取代，在简化机械结构的基础上，提高机电一体化产品的性能与质量。
3.2 电子与机械部分的有机整合
电子与机械部分的有机整合是机电一体化产品设计的另一主要方法。对机电一体化设计进行分析可知，设计过程中最为关键的步骤则为打破产品传统原有的设计模式，从而提高控制系统的控制精度和运行效率。但需要说明的是，一体化设计过程中，同产品本身相关的原理并未发生改动，而相关设计也只是为了提高产品自身的质量和性能，即实现电子技术和机械技术的有机整合，使二者成为不可分割的整体，共同完成相关控制工作。以电液比例控制系统为例，可将液压阀同比例电磁铁进行整合，使二者共同构成一体化比例阀，而这一整合设计的设计理念便是机电产品的一体化设计理念[3]。
3.3 相关功能模块的整合
在对机电一体化产品进行设计时，采取相对简单的机械构件与电子线路整合方法若不能达到预期设计效果，相关设计人员还应对系统的各个功能模块予以整合，从而在确保各模块功能得以顺利实现的基础上，使各模块共同构成一体化的机电系统。例如，数控车床采用的便是各部分功能模块相整合的设计方式。首先，应对可供车床使用的专用数控装置以及伺服驱动装置和其他相关机械装置的种类、功能进行明确和划分，并予以采购；其次，将所采购的各部分模块装置进行整合，最终设计出集各个功能模块于一体的数控车床，确保其相关切削任务的顺利完成。由此，各部分功能模块通过整合既能够确保机电一体化产品的质量，同时，又能够节省设备生产费用，有效提高了机电一体化产品的技术经济性。
4 结论
本文通过对机电控制系统与自动控制系统的相关概念进行阐述和分析，并结合机电一体化系统设计的基本思路，分别从以电子线路取代机械控制机构、电子与机械部分的有机整合和相关功能模块的整合等方面对机电一体化产品的设计方法做出了系统探究。研究结果表明，通过机电一体化设计，能够有效提高机电控制系统和自动控制系统的整合效果与控制精度，对于提高系统作业效率和促进制造产业的健康、稳定发展具有重要的作用和意义。
参考文献：
电子产品的结构设计篇8
1.电子机械概述
电子机械主要是以研究电子信息设备与电子系统的机械与结构的设计与制造为核心的，努力提高设备或系统在不同的复杂环境中的电性能。我国工业与电子装备发展过程已经超过40年，在电子设备的设计和制造商处于世界前列，但是也必须认识到先进的电子机械，不仅取决于电子设备的可靠性，也与结构与工艺密不可分。电气设计、结构设计及制造工艺在电子装备中有融为一体的发展态势，当今的电子机械工程就是应这种趋势而产生的新兴学科，国内很多高校也设立了电子机械专业。电子机械同以往的普通机械相比，有其自身的特性：从目的上来说，电子机械旨在于提高电子设备的电气性能系统；从实现手段上来说，电子机械主要通过在机械中加入电子信息技术等来实现电子设备的性能；从机电一体化的载体方面来说，电子机械是电子系统，常规机械是机械结构系统；从电子系统对机械的重要性来说，机电一体化对电子设备至关重要。
2.电子机械技术的发展现状和发展趋势
2.1.发展现状
当前我国对电子机械研究主要集中在以下几个方面：第一，电子设备在恶劣环境中防护问题，这涉及到机械学、传热学、化学、环境科学等多门学科，考虑有：在发生强烈震动和冲击的情况下如何防止电子设备失效并保持可靠工作的问题；在恶劣的环境中实现电子设备的温度控制，使得电子设备整体和各元件温度不超过限值；如何避免电子设备对环境的污染和反污染的问题；提高电子设备在防潮、防霉、防盐雾腐蚀以及防原子、防生物化学武器等的特性。第二，电子设备性能发挥受机械结构参数的影响的问题，常见的有：天线伺服驱动系统的结构谐构振频率限制了控制系统的带宽；控制系统系能受电子设备在摩擦、间隙、弹性变形过程中的影响；天线效率受到天线结构变形和反射面误差影响的情况等等，弄清楚这些机械结构对电子设备的影响原因与规律，设计出符合有效参数的结构，确保电子设备发挥性能非常重要。第三，电子组装技术与电子精密机械设计问题，如何将众多的电子元器件进行连接和布局，形成一个正确且高校的整机，在这一过程总必须考虑到每一个电子元器件的相互影响和外部环境对电子元器件的影响，使得组装起来的电子设备同时具备高可靠性、易维修性与易操作性。为了实现电子设备的某些特殊功能，常常需要精密机械，如雷达天线，其精密程度堪比精密机床，大面积的可动抛物面反射器结构高精度的要求结构设计人员具有非常过硬的技术本领，这些精密机械设计的目的在于满足电子设备性能的特殊要求，未来战争中电子战与信息战将起着重要作用，由于要应用于条件严苛的战争环境，对电子设备的性能要求非常高。
2.2.发展趋势
当前电子机械的智能化、数字化、集成化、模块化、人性化设计、网络化发展趋势明显。智能化体现在要求机电产品自身拥有一定的智能，在逻辑思考、判断推理、自主决策等方面拥有一定的能力，当前人工智能技术的不断进步为电子机械技术发展提供了重要条件。电子机械数字化的基础是微控制器的发展，不断发展进步的计算机网络为电子设备的数字化设计与制造铺平了道路，数字化要求电子机械技术产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性等特点。电子机械的集成化体现在不同技术、不同产品和各生产加工等工序中，多品种、小批量的自动化生产要求电子设备系统应具有广泛的柔性，实现分散系统功能并使系统各部分协调安全运转，实现性能最优化。模块化的发展趋势是由电子机械产品类型多样及生产厂家较多，而研制和电子设备单元模块非常复杂，如企业能够实现模块化发展，新品的开发将变得更为迅速。人性化设计这是由于电子机械的使用者是人来决定的，如何赋予电子设备智能、情感和人性非常重要，在色彩和造型上面注重人性化设计，给人类既方便由有艺术美感非常重要。网络化则是当今网络远程控制和监视技术的必然趋势，远程控制终端设备本身就是电子机械产品，运用局域网技术使家用电器网络化成为可能，方便人们生活。
3.电子机械技术在现实中的应用
目前，电子机械技术在现实中的运用体现在柔性制造系统和计算机集成制造系统、小型化家用电子产品、机械手和机器人、微型机械和超微型机械产品、机械自动化设备等众多方面。柔性制造系统和计算机集成制造系统较早运用于制造行业，是由数控机床、微电子技术、计机软硬件等有机结合的系统，当前我国以实现校企联合，建立了若干条柔性制造系统线和一些计算机集成制造系统实验线，但是多方面限制发展较慢。小型化家用电子产品发展较快，如日本研发生产的拇指大小的微型彩色照相机，美国正在研发微型电话机大小如手表微型复印机大小如眼镜盒，方便人们日常携带。当前在世界上投入工业生产的机器人已超过百万台，这些多为日本拥有，这些智能化机器人生产已经初步实现批量生产，具有人类的一定智慧，当前正在研发具有自主决策能力的机器人。电子机械技术在事、医疗、汽车、宇航、工业设备、通信和生物工程等方面有广阔应用前景，特别是一些微型和超微型机械产品方面应用客观，但是对微型机械和超微型机械的理论尚在探索和认识阶段，需要不断作出努力。
4.结语
电子机械技术发展不是孤立发展的，它是很多学科技术发展的产物。社会的快速发展要求技术必须不断改革创新，适应社会生产力的发展要求。电子机械化技术涉及非常多的领域，随着技术进步，各领域技术相互融合将越来越明显。电子机械技术的创新对于促进电子机械技术与机械设备应用技术有重要作用，现代科学技术应用的发展和理论创新推动科技发展。
参考文献：
电子产品的结构设计篇9
关键词:机电产品 出口结构 出口额
机电产品在我国外贸出口中的地位
随着全球产业结构调整和我国工业化进程的加快,我国正在向世界加工制造业中心快步迈进。21世纪的中国已经成为全球机电产品主要制造及出口的基地。从绝对额和比重看,机电产品早已成为外贸出口的龙头产品。自1995年,机电产品取代纺织品成为我国第一大类出口商品以来,这一成绩已连续保持15年之久。2003年,机电产品占外贸出口总额的比重首次超过50%,达到51.9%,该类产品占据我国出口额半壁江山的局面也一直延续至今。这意味着机电产品对我国出口的贡献有着决定性意义。据商务部统计,2004至2007年,机电产品的顺差额分别为215.2亿美元、763.7亿美元、1,216.6亿美元和2,021.9亿美元;2007年机电产品顺差占全部贸易顺差额的77%。虽然受金融危机影响,2008年机电产品出口增长率下降到17.2%,2009年呈现负增长13.2%,但从机电产品占总出口额的比重看,2008、2009年仍然保持着57.6%和59.3%(见表1)。这一方面说明在全球性金融危机的背景下,各行业出口均有所下降;另一方面说明国外市场对国内机电产品仍有较强的刚性消费需求。
与此同时,我国机电产品出口的国际排名也不断上升,2006年超过日本,上升到世界第三。2008年超越德国,一跃成为全球第一大机电产品出口国。
我国机电产品出口结构的变化
机电产品涵盖的范围较广,它包括机械设备、电气设备、交通运输工具、电子产品、电器产品、仪器仪表、金属制品等及其零部件、元器件。我国对外出口的机电产品结构涉及的主要产品种类有:自动数据处理设备及其零部件;通信设备及零件;家电及消费类电子产品;电子元器件;电工器材;机械基础件;汽车及其关键件、零附件;起重及工程用机械及其零部件;游戏用品;照明器材及零件;船舶、船用设备及其零附件;电动机、发电机及发电机组;复印设备;集装箱;计量检测分析自控仪器及器具;摩托车及其零附件;自行车及零部件;农用机械及零部件;医疗仪器及器械;钟表及其零部件;航空航天器及其零件;原电池及原电池组;纺织机械及零附件;计算器、出纳机及类似器件;金属加工机床;缝纫机及零部件;铁道及电车道机车车辆及其零件;金属及电动玩具;照相机及其零部件;打火机;望远镜及其零部件。
2000年以后,我国机电产品的出口结构逐步优化。最明显的表现是,在加工贸易比重仍然占有绝对优势下,一般贸易出口的比重呈曲线上升。2009年我国加工贸易项下出口机电产品4,664亿美元,下降12.4%,占同期我国机电产品出口总值65.4%;一般贸易出口2,032亿美元,下降19%,占28.5%。虽然2009年,机电产品出口结构不甚理想,但这与金融危机深化以及欧元区的债务危机有很大关系,因为欧美是中国最主要的机电产品出口市场。我国加入WTO后,机电产品出口中,增幅最快的是自动数据处理设备及其零部件、通信设备及零部件、家电及消费类电子产品、电子元器件、电工器材,还有汽车及其零部件、船舶、机械设备等。前五类产品也被归为电器电子产品,其中自动数据处理设备、通信设备的技术含量较高,属于高新技术产品;而普通家电及消费类电子产品、电子元器件、电工器材等技术含量偏低;机械设备和运输工具则属于资本密集型产品的范畴。2007年,我国电器及电子产品出口3,003.4亿美元,同比增长32%;机械及设备出口2,286亿美元,同比增长22.5%。2008年汽车及零部件出口金额为148.2亿美元。2009年我国出口电器电子产品3,011亿美元,占同期我国机电产品出口总值的42.2%;出口机械设备2,360亿美元,占当年机电产品出口额的33.1%;出口运输工具601亿美元,其中船舶270.9亿美元、汽车46.8亿美元。这组数据反映了电器及电子产品是我国重点出口的机电类商品,而资本密集型的汽车、船舶等运输工具及大型机械设备的出口份额还有待进一步提高。
在国产机电产品中,外商投资企业一直是出口主体,近年来民营企业的出口份额也正在逐步扩大。虽然金融危机导致国际需求锐减,但近两年机电类民营企业的出口降幅相对较低。如:2009年我国外商投资企业出口机电产品4,944亿美元,下降14.2%,占同期我国机电产品出口总值的69.3%;民营企业出口1,066亿美元,下降8.7%;国有企业出口920.9亿美元,下降13.1%。
出口结构对机电产品出口额的影响分析
(一)自动数据处理设备及零部件出口额变动对机电产品出口额的影响
进入21世纪,自动数据处理设备及零部件的出口快速增长,2006年,它成为我国出口的第一大类机电产品。自动数据处理设备及零部件涉及的产品众多,包括微型计算机、便携机、集散型控制系统设备、CPU、显示器、打印机、扫描仪、存储部件、键盘、鼠标等,大部分数据处理设备都属于高新技术产品。此类产品出口比例扩大意味着我国的出口商品结构正从劳动密集型向技术密集型转变。近5年自动数据处理设备及其零部件的出口数据如表2所示。
选取自动数据处理设备及其零部件出口金额(X)和我国机电产品出口额(Y)建立一元线性回归方程:
Y = -533.4124865+6.339498115*X
(635.8708)(0.580411)
R2=0.983512 F检验值为119.2994
回归结果显示,相关系数R2=0.983512,说明我国机电产品出口额与自动数据处理设备及其零部件出口额的拟合优度很高。回归结果中F检验值为119.2994>F(0.01)=8.53,t=10.9224>t(0.01/2)=2.92,说明在显著性水平为0.01下,自动数据处理设备及其零部件对我国机电产品总出口额的影响显著。每增加1亿美元的自动数据处理设备及零部件的出口,机电产品总出口额相应增加6.339498115亿美元。
(二)家电及消费类电子产品出口额变动对机电产品出口额的影响
我国是消费类家电的第一生产大国,由于国内市场的渐趋饱和,不少国内家电厂商开始涉足海外市场。通过海外并购或跨国投资带动消费类电子产品的出口,如联想收购IBM的PC业务、海尔远赴美国建冰箱厂等。但与此同时,在我国家电及消费类电子产品的出口中,贴牌生产仍保持了相当高的比例。近5年家电及消费类电子产品的出口数据统计如表3所示。
选取家电及消费类电子产品出口额(X)和我国机电产品出口总额(Y)建立一元线性回归方程:
Y = 8090.981483+9.8578993*X
(11910.21) (27.69979)
R2=0.716959 F检验值为12.66531
回归结果显示,相关系数R2=0.716959,说明我国机电产品出口总额与家电及消费类电子产品出口额的拟合优度是很高的,F检验值为12.66531>F(0.01)=9.65,t=3.5588>t(0.01/2)=3.11,说明在显著性水平为0.01下,每增加1亿美元的家电及消费类电子产品出口,我国机电产品出口总额相应增加9.8578993亿美元。
通过上述的回归分析可以看出,家电及消费类电子产品出口额变动与机电产品的出口总额的变动不仅呈正相关,而且其影响要超过自动数据处理设备及零部件。大部分自动数据处理设备属于机电类的高新技术产品,其出口竞争主要依靠技术和品牌优势;而普通家电及消费类电子产品出口主要依靠价格优势,即劳动力和原材料成本相对低廉的比较优势。二者出口额变动都与我国机电产品出口总额的变动呈正相关,但后者的相关性更强。这意味着,表面上看我国自动数据处理设备及其零部件、通信设备及零部件的出口额居前,但机电产品出口结构并不合理。因为机电行业高居国内各出口行业榜首的贡献,更多地来自于以劳动力及原材料的比较优势为基础的家电及消费类电子产品。这也从另外一个角度解释了中国机电出口企业经济效益低下、竞争力不强的原因。值得强调的是,未经过分析的数据,并不一定能真实反映机电产品出口结构的变化。
改善我国机电产品出口结构的建议
(一)坚持“走出去”战略,并给予政策引导
限于我国整体工业化进程的阶段性特征,机电产品出口仍以低端产品为主,资本及技术密集型的品出口比重仍然偏低。但应注意到除了欧美,亚、非等发展中地区和新兴市场对我国机电产品也有较大需求。可以把国内生产能力相对过剩的产业向发展水平较低的国家进行梯度转移,比如电视、冰箱等产品线的输出。这样一方面避免了激烈的国内竞争,另一方面也可以越过关税壁垒扩大产品出口。特别是金融危机的发生,导致贸易保护主义有所抬头。作为我国出口的重要组成部分,机电产品所面临的贸易壁垒非常严重。2009年外国对华机电产品发起反倾销14起,特别保障措施1起,与纺织业并列位居当年外国对华发起贸易救济案件的第三大行业,次于冶金和化工业。贸易保护主义抬头将加大我国机电产品对发达国家市场以及新兴市场的出口难度。在这个背景下,鼓励机电企业“走出去”更有时代意义。
人民币处于上升通道,是海外并购的理想时机,因为收购成本相对下降。有意进行海外投资的企业可结合机电产品的特点,从优化资源配置,获取国外市场营销渠道、廉价原材料等方面来选择投资或并购项目。我国相关部门应给予政策支持和引导,特别是对主动根据市场需求,调整机电产品生产结构的厂家,可提供信贷支持或审批的便利。这种举措比调高相关产品的出口退税率,更有利于行业的长期发展。
(二)加大研发力度,从产业上游调整出口商品结构
对机电产品而言,降低功耗或能耗将成为全球研发电子电气设备的最新课题。各国都已经对能耗提出了严格要求,国际能源署(IEA)向其成员国的电器产品生产商和销售商发起了“1W计划”节能倡议,该计划得到了欧美等发达国家的积极响应。而调查显示,我国多种电子电器产品的平均待机功耗高达15～30W之间,与发达国家的实施法规的要求差距很大。所以,作为机电产品的生产和出口大国,我国必须加大研发力度,增加技术投入。在国际市场中,仅仅凭借价格优势很难形成核心竞争力。整个机电产业结构的调整应该注重以研发为主的产业上游,而不仅仅是销售环节。
2009年初,国务院陆续通过了十大产业调整振兴规划,其中汽车、装备制造、电子信息、船舶等行业的调整振兴规划对提升我国机电产品的竞争优势意义重大。机电出口行业应借此机会,逐步减少“三来一补”的贸易方式,从低技术、低附加值的劳动密集型加工贸易出口向高技术、高附加值的资本密集型机电产品出口倾斜。作为资本实力比较薄弱的出口企业,在引进外资和技术时要质、量兼顾,并注意保证民族品牌的独立性,在引进技术的基础上加强自身研发能力和生产能力的提高,积极打造自主品牌,减少价格竞争,在国际市场中用“中国创造”代替“中国制造”。
参考文献:
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4.中国通信设备月度运行报告,2009
电子产品的结构设计篇10
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）47-0244-03
1 引言
随着国民经济的持续发展，对能源工业和电力工业的发展提出了新的要求。根据国家中长期规划，到2020年，我国电源装机容量至少要在现有5亿千瓦的基础上再翻一番，达到10-12亿千瓦，为满足我国未来电力需求快速增长的需要，迫切需要通过自主创新，提高电力系统的供电能力。根据我国“西电东送、南北互供、全国联网”的发展战略，我国远距离输电将实现电能的经济性和合理性。
在高压电网中，直流输电一般应用在一定距离、一定规模的电力外送中，在今后的电网发展中将受到越来越多的关注[1-4]。 随着电力大规模流动的距离逐渐加大，现有的± 500kV、±800kV直流输电将无法满足电力系统的要求，“十二五”期间，我国电力需求将继续保持快速增长势头，将投资新建±1100kV特高压直流复合绝缘子输电线路，全面提升电网的资源配置能力和装配制造水平。在高压输电线路中，大量使用的悬式绝缘子多采用瓷和玻璃材料，但如果在电压等级更高，污秽问题比较严重的高压直流输电工程中使用，将会造成绝缘子串长度过长、重量过大、塔窗尺寸大，防污能力差，运行维护难，危害电网安全等问题，这就必须要研制一种适合±1100kV特高压直流输电线使用的复合绝缘子。
2 概述
±1100kV直流复合绝缘子作为输电网架的一种电力设备，属于“新材料”技术领域，复合绝缘子主要由芯棒、伞裙和外护套、金属端头等部件组成。芯棒主要承受机械负荷及起内绝缘作用，伞裙和护套承担外绝缘，且起保护芯棒免受大气侵蚀作用，金属端头传递机械负荷和链接导线。
针对±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子所要求承受的电气和机械负荷，结合国内±800kV直流复合绝缘子的设计、生产和运行经验，从满足产品的技术要求着手，确定产品的结构高度、绝缘距离、爬电距离，对芯棒的外套材料及结构进行了系统分析与选择，对产品的金具、伞裙结构和均压环进行了设计[5-8]。
3 产品尺寸参数的确定
我公司±800kV直流系列复合绝缘子已在国内向～上线工程、锦～苏线工程、哈～郑线工程、糯扎度送广东等工程中得到了广泛的应用，产品运行情况良好。±1100kV特高压直流复合绝缘子与±800kV复合绝缘子的技术有许多相同和不同之处，其产品结构形式基本相同，产品均由金具、芯棒、伞裙材料、均压环几个基本部分组成，但由于使用产品使用环境不同，±1100kV直流复合绝缘子所需要承受的电气性能及机械性能会更高，根据±1100kV直流西电东送线路运行特点，其产品的直流1min湿耐受电压不小于+1250kV、雷电冲击耐受电压不小于+4950kV、湿操作冲击耐受电压不小于+2500kV、可见电晕电压不小于+1291kV，产品高吨位机械负荷在840kN～1200kN。根据该电气特性要求及产品机械性能，通过计算和设计，确立了±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子的单节及双节产品图样及尺寸参数，单节产品图样见图1、尺寸参数见表1，双节产品图样见图2、尺寸参数见表2。
4 芯棒材质和直径选择
芯棒在复合绝缘子中既承受机械负荷，又是产品的内绝缘组成部分，为此特选用高温耐酸型芯棒，玻璃纤维是无碱、耐酸的，采用ECR改性型，通过了96小时67%额定负荷的耐酸试验，芯棒抗拉强度大于1100MPa，我公司根据多年特高压复合绝缘子生产经验及压接式金属端头强度，对芯棒直径进行了计算和选择，具体选用及校核见表3：
由此可见，额定荷载为160kN、240kN选用28mm芯棒，300kN选用30mm芯棒，420kN选用34mm芯棒，550kN选用40mm芯棒，840kN 50mm芯棒，1000kN、1200kN选用60mm芯棒完全能满足产品额定机械强度的要求[9]。
经国内外资料参考，选用环氧玻璃纤维引拔棒是切实可行的，其强度可以长期不受酸的腐蚀影响，而且还可满足15min染色渗透试验和100h的水扩散试验及96小时耐酸试验的要求。
5 金具连接形式及结构设计
5.1 连接结构形式
±1100kV特高压直流线路用复合绝缘子，结构形式分为单节和双节两种，单节产品端部金具的连接型式为环-环，双节产品端部金具两端为环-环，中间连接方式为脚球-帽窝。单节产品环型标记分别为21、25、32、42、42、84、100；双节产品环型标记与单节相同，中间连接方式脚球-帽窝，连接标记分别为20、20、24、28、32、36。
5.2 防腐锌环设计
直流绝缘子的金属附件存在电解腐蚀问题，电解腐蚀是由于在直流电压作用下电流沿绝缘子表面泄露引起的，当直流绝缘子污秽受潮越严重，泄露电流也随表面电导的增大而增大，绝缘子的金属附件电解腐蚀的情况也就越严重。根据实际运行情况观察，电解腐蚀一般发生在正极性情况下，正极导线上的复合绝缘子的电解腐蚀一般发生在脚球端金属附件上。而负极性导线上的复合绝缘子的电解腐蚀一般发生在帽窝端金属附件上。根据上述情况，±1100kV系列直流复合绝缘子不管是脚球金属附件还是帽窝金属附件，均在其金具端部高温胶密封处熔铸了一只锌环，锌环采用半包胶方式，锌的纯度为99.99%，±1000kV/160kN～1200kN锌环的总重量均不小于128g，外露部位的重量超过50g；锌环的厚度为6mm。如图3所示。
5.3 机械强度设计
复合绝缘子金具连接方式有多种多样，其中尤以压接工艺被广泛应用。压接工艺是利用大吨位的压接机将径向挤压力作用在端部金具上，使金具产生一定的塑性变形紧抱在芯棒端部，在金具与芯棒的接触面上产生一定的预压应力，当复合绝缘子承受负荷时，此压应力转变成轴向摩擦力而承载，从而增强端部连接结构的可靠性，该工艺加工简单、强度分散性小、可靠性高，在国内属领先水平。压接式工艺机械强度经过10多年发展有了更大提高，为了保证复合绝缘子长期机械性能满足运行可靠性的要求，金具连接采用压接式结构，金具端部与芯棒连接处设计成球面防放电型，在注射前，对金具胶料充填处表面作打毛、涂胶、预烘处理，确保胶料与金具的粘接牢固，达到整体密封的效果[10]。连接金具采用40Cr材料通过锻造加工工艺制成，消除铸造工艺存在的夹渣、缩松、裂纹等缺陷，使工件既有稳定的硬度，又具有良好的塑性效果，提高金具压延性，使压接稳定性更好，在确定合理的压接参数后，各吨位产品金具与芯棒压接表面积保证达到金具破坏极限下不过压伤棒，具体各规格产品表面积设计及破坏强度值见表4。
6 伞裙材料及结构
6.1 伞裙材料
目前，国际上在高压复合绝缘子上应用的外套材料有乙烯基醋酸（EVA）、环氧（EP）树脂，乙丙橡胶（EPR）、硅橡胶（SIR）以及它们间的一些混合材料（ALLOY）。国内使用的都是硅橡胶，对照国外运行经验，硅橡胶作为复合绝缘子的伞裙护套材料，是其具有较高的抵抗力、优良的耐气候、耐臭氧老化和高水平的绝缘能力等优良电气性能的主要原因，另外，它还可以在-50℃～+80℃下长期工作，其制品憎水性强，且具有恢复性和迁移性的特点。
±1100kV直流复合绝缘子硅橡胶原材料采用进口D4为原料的复合硅橡胶，使硅橡胶制成的伞裙材料具有优异的抗紫线、耐老化性能；采用经过表面处理过有疏水性的白炭黑。提高白炭黑和硅橡胶亲合能力，利于硅橡胶对其的包裹及硫化胶疏水性的提高。氢氧化铝微粒采用进口硅烷偶联剂处理，表面羟基在高温下可引起硅氧键的断裂，使其由亲水性变成憎水性，与硅氧烷分子的相溶性更好，分散性更加均匀，阻燃性最优，同时耐老化、耐紫外线性能也更好[11-12]。该材料制成的复合绝缘子伞裙机电性能均高于IEC标准、国家标准及行业标准要求。
6.2 伞裙结构
为确保复合绝缘子爬电距离的有效，提高对污秽的自洁能力。伞形结构是否合理至关重要。伞裙形状优化设计原则是沿空气的击穿强度约大于复合硅橡胶与空气界面的击穿强度，否则爬电距离易被短接。伞裙形状设计实际上是外绝缘配合，±1100kV直流复合绝缘子伞形采用W型（五伞形组合），提高产品外绝缘的电气性能。伞形结构形式见图4。
通过对W型五伞结构（一大一小一中一小一大伞组合）和U型四伞结构（一大二小伞组合）、V型三伞结构（一大一小组合）、双U型七伞结构（一大二小一中二小一大伞组合）等伞形的复合绝缘子的设计参数以及耐压性能试验结果进行对比，结果表明W型五伞结构的复合绝缘子既符合高压输电的电场理论，又能满足高海拔、覆冰（雪）地区输电工程的实际应用，对比情况见表5。
注：表格中伞形结构图中的L1代表绝缘高度，d1、d2、d3、d4、d5、d6分别代表每段棱端间隙距离，虚线部分代表沿面爬电距离。W型五伞结构、双U型七伞结构、V型三伞结构的沿面放电电压和棱端间隙放电电压均以U型四伞结构的沿面放电电压和棱端间隙放电电压作参考基准。
通过伞裙结构分析，±1100kV特高压交流绝缘子产品投标的复合绝缘子均采用W型五伞结构，具有耐冰闪、耐雨闪、耐雾闪、耐污性好、不易闪络、沿面放电电压高等突出优点。
7 均压环
复合绝缘子的结构与传统的瓷绝缘子串相比有很大的差别，仅上、下两端有金属端头，而且尺寸不大，端头和中间绝缘体一起构成的主电容远小于瓷绝缘子串的主电容。因此，复合绝缘子的电场分布极不均匀，尤其是在高电位一侧会出现强场区。如果最大场强超过了空气的击穿场强，就会发生电晕放电导致能量损失和无线电干扰，甚至导致绝缘子的损坏。为了使复合绝缘子的电位分布均匀，提高绝缘利用率，减缓电晕切割对复合绝缘子的影响，对±1000kV直流复合绝缘子采用圆形金属保护环来改善电场分布及引弧作用。
复合绝缘子均压环采用铝合金制成，复合绝缘子上、下端各装一只均压环，我们在高压端设计了一种大、小均压环结构，低压端采用封闭式结构，分别屏蔽高、低压端的电场，从而更加有效地改善绝缘子的电位分布，有效减少闪络、防止鸟害及冰雪的侵袭[13-15]。
我们对±1100kV直流复合绝缘子加装均压环后在杆塔上的情况进行有限元三维电场分布仿真计算，结果表明：带大、小均压环时，小均压环形成的低场强区，可有效的改善复合绝缘子硅橡胶与金具连接处的电场分布，大均压环形成的低场强区，又使小均压环外侧电场得到了有效的屏蔽，对保护金属附件、芯棒及伞套不被电弧灼伤，防止绝缘子金具端面电晕，硅橡胶护套电蚀具有重要作用，对提高产品运行可靠十分有利。
8 结论
我国能源集中在中西部地区，电能消耗集中在中西部地区，能源分布的不均衡决定了以后我国±1100kV特高压远距离输电的必然趋势。针对以上情况，结合±800kV直流复合绝缘子的设计研发经验，现设计出±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子，其结构形式及材料选用均能满足绝缘子技术条件要求，±1100kV直流棒形悬式复合绝缘子的设计与应用，将全面提升电网的资源配置能力和装配制造水平。
参考文献
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电子产品的结构设计篇11
【关键词】电子产品 网络自动化设计 应用技术
电子系统设计是一项十分复杂且重要的工作，电子系统设计工作包括很多方面，而电子产品网络自动化设计作为整个电子系统设计中重要的组成部分，其设计水平和质量将直接影响着整个电子产品网络的设计质量。因此，探讨、分析自动化设计工作中存在的问题具有重要的作用和意义，只有电子产品网络自动化设计人员重视工作中存在的问题，最终，才能认清工作存在问题的根本原因，并积极寻找解决设计问题的应对对策，从而解决工作中存在的问题，提高整个电子产品网络自动化设计和应用的水平和质量。
1 电子线路自动化设计发展现状
电子线路设计过程发展历经三个阶段：人工设计、调试阶段，设计人员各自进行独立计算机辅助设计阶段以及计算机网络化联合辅助设计阶段。通常前两个阶段被称为传统电子电路设计阶段，传统的电子电路系统设计基本上采用自底向上的设计方法。这种设计方法主要是进行最基本的功能单元电路设计和调试，然后进行基本单元电路的组合，从而达到实现产品功能性的目的。如果在进行组合的时候出现故障就会使之前组合的全部作废，回到起点进行重新的设计调试。因此就要求总体设计人员在进行传统设计方法时，需要对基本单元电路的功能与特点进行深入的了解，在进行总体设计的过程中就需要考虑单元线路的性能对产品性能的影响有多大，所以在进行设计的时候需要拥有丰富经验的设计师。传统的自底向上设计方法，大部分的电子系统设计工作都需要进行人工制作，如果在原有的基础上进行改动，那就意味着上次的设计又重复一遍，既浪费时间又在精度上达不到要求，因此很难满足当今社会需求。计算机网络化联合辅助设计采用的是自上而下的方法，这种方法可以有效地实现电子产品设计周期、性能以及成本之间的平衡。
自上而下的设计方法主要是从电路系统设计进行，从最上端进行功能划分以及结构设计。在进行仿真和纠错主要先从方框图一级开始，可用PCB板进行调试，而这段过程主要是在高层次完成的。该设计方法不仅提高了设计效率，而且在一定的程度上实现了对各个阶段的统一管理。
2 电子产品网络自动化设计方法与应用技术
随着经济的发展和生活质量的提高，电子产品也越来越多的融入我们的生活，而个性化产品设计将在我们的生活中占有重要的作用。而计算机技术的高速发展使工业、企业的计算机网络管理技术也随之进行不断地完善和提高。本文主要研究的是利用电子线路计算机辅助设计系统环境Protel 99进行的电子产品自动化设计。
层次化的综合设计主要是将系统和设计限制按照等级进行依次分解，将其分解为更小的部件和设计限制，然后把这些分解后的进行设计综合，而且每一层的电路分析综合和优化过程是一致的。在进行模拟电路的拓扑结构设计时，采购人员、生产部门和仓库管理人员都要参与这个设计，在设计人员进行设计的时候可以提供信息，各部门之间协同进行工作，确保在设计的过程中实现低成本。生产部门在设计师进行设计时，要确保 所有的生产工艺方面可以进行，避免出现反工的现象。这种合作方式我们一般称之为CIMS计算机集成制造系统中的CE并行工程方法。
在进行层次图仿真时，模拟验证工作主要有两种，符号模拟和数值模拟。当模拟验证的结果不能满足设计要求时，就需要我们重新进行拓扑选择和参数优化工作，在每一层都需要做仿真，这样做虽然会产生多余的工作量，但是可以有效的避免失误进行层层累积，这样做提高了整个产品的设计效率。
在实际的工作中，各层次模块不一定是经过了严格的划分的，而且还会采用混合模块并选取构成电路和系统的拓扑结构。因此，在进行单元文件的构成中，需要我们把每个层次上的模块设置于同一层，以方便在进行采取混合模块时，达到方便、快捷的效果。在各个层次的模块下面有各种各样的模块定义，例如，针对某一模块来说，模块定义和功能描述是相同的，而且对于其功能结构形式的实现可以是不同的方式。
拥有丰富的设计经验、充足的管理经验的技术人员，在拥有先进的自动制版、插件设备和可进行 快速重组功能的自动化生产线并结合上面介绍的设计方法，可以提高和完善企业具有根据市场或是客户的需求进行新型电子设备开发和生产，不仅提高了企业的市场竞争力，而且还提高了企业的经济效益和社会效益。
3 结束语
综上所述，电子产品网络自动化设计中的发展，还有很多尚要改进的地方。在对于电子产品设计的自动化方法就是CIMS的应用。企业在进行电子网络自动化设计时，应积极引进高科技人才和先进的自动化技术，只有将先进的生产设备和优良的电子产品自动化设计方法相结合，才能为企业取得更大的经济效益和社会效益。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中，针对文中存在的不足，提出指正建议，为提高我国电子产品网络自动化设计方法和应用做出重要的贡献。
参考文献
[1]自动化技术，计算机技术[J].中国无线电电子学文摘，2011（04）：170-245.
电子产品的结构设计篇12
一、引言
教职成[2011]9号文《教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见》指出,要以科学定位为立足点,优化职业教育层次结构,构建现代职业教育体系,树立系统培养的理念,坚持就业导向,明确人才培养规格、梯次和结构,明确高等职业学校定位,促进学生全面发展,重点培养高端技能型人才。作为一所以建设类专业为主的高职院校,我院以服务区域经济和建设行业发展需求为己任,探索“依托行业,校企合作、工学结合”的人才培养模式,紧贴人才市场需求,铸造建筑特色的专业品牌。作为广东省第一大支柱产业,电子与信息技术产值连年提高,其中智能建筑电子产品市场需求旺盛,对楼宇智能化电子产品设计开发、生产、维修、技术服务人才的培养提出需求。这就要求我们以“工学结合”理念为指导,面向行业就业,对社会人才需求进行调研,科学定位专业人才培养规格,合理选择人才培养模式,改革课程体系,配备实践教学条件和教学团队,从而构建适合建筑行业需要的应用电子技术专业人才培养体系。
二、专业人才培养体系构建的指导思想
专业人才培养体系的构建需要从应用电子技术专业人才市场调研出发,根据岗位定位人才培养目标和规格,选择合理的人才培养模式,从而为人才培养体系的构建做好准备。
1.专业定位。在建筑行业,一方面智能家居市场需求旺盛,产品蓬勃发展,另一方面工程应用领域产品的技术性能尚处于开发改良阶段,调研表明毕业生主要去向在电子产品设计、样机制作、调试维修、生产线产品制程技术指导、质量成本控制等岗位。依据“工学结合”关于职业教育能力目标培养的理念,针对这些专业工作岗位,将其工作过程归纳出典型工作任务,主要包括:产品方案选择、电路原理设计、控制编程、电子线路制作、调试、测试、文件编写等。因此应用电子技术专业人才培养方案规定要面向智能建筑电子产品设计与生产应用第一线,培养从事产品设计、生产、维修和技术服务工作,具有扎实的电子电路基础理论知识和分析能力,具有电子线路设计与产品制作工艺实践能力,能够胜任智能建筑电子产品的工程应用、安装调试、维修等工作的高素质技能型专门人才。
2.人才培养模式。人才培养模式是为了实现培养目标,在培养过程中采取的构造样式和运行方式,包括专业设置、课程体系、教学设计和教育方法等方面。作为建筑行业的应用电子技术专业人才培养,我们采用“411”模式,即第1~4学期完成支撑专业核心能力的理论基础知识的学习和各专项技能的训练,第5学期通过生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考证训练等综合课程形成专业能力、方法能力和社会能力;第6学期到企业顶岗实习,完成职业素养的全面形成。在人才培养的各个环节当中,从实际工作岗位出发,理论知识够用为度,重视理论前沿新知识的传授和技术的拓展,实践技能培养方面构建虚拟真实的岗位工作环境,通过真实项目设计教学内容,运用行动导向教学方法,使得电子产品的设计、制作、维修、技术服务等能力逐步形成。
三、人才培养体系的构建
明确专业定位和专业人才培养模式之后,我们重点从改革课程教学体系、设置实践教学环境、教学团队建设等方面构建人才培养体系,完善应用电子技术专业“工学结合”人才培养模式的内涵。
1.课程教学体系的改革。根据专业设置,结合往届毕业生顶岗实习反馈信息,以及各类电子设计大赛和技能竞赛情况,我们认为需要提高学生在电子产品装配工艺、质量检测、成本控制方面的能力,加强PCB制造方面的动手操作能力,了解SMT技术工艺,因此结合专业定位和企业岗位实际调研制订课程体系改革重点:在专业课程中设置针对电路分析、设计、PCB绘图、样机制作、编程与调试、测试测量等技能的教学,以及积累电子产品工艺的设计和管理经验,如电子产品表面贴装(SMT)工艺、PCB制板等内容。针对产品设计工作过程中软硬件设计、PCB绘图、样机制作、测试,将专业课程体系划分为专业理论基础知识课程、专业核心能力平台课程、专业综合能力形成课程和专业知识技能拓展课程,共26门专业课程,其中4门集中实训课,占总学时60%以上。包括电路基础、模拟电路、数字电路、C语言程序设计、检测与控制技术、单片机原理与接口技术等专业理论基础知识课程,电子CAD、电子测量与仿真技术、单片机应用设计、电子基本技能实训、电子产品装配工艺实训、电子线路应用实训、单片机原理与接口实训等专业核心能力平台课程,以及生产实习、智能建筑电子产品设计与制作、专业证书考试训练、顶岗实习等专业综合能力形成课程,在专业知识技能拓展方面开设电气控制与PLC应用、集成电路应用、高频电子技术、电力电子技术、EDA技术、智能卡技术、VB程序设计、建筑设备智能控制等课程。在课程的微观教学设计上,运用行动导向教学方法使学生在项目任务完成中形成能力,掌握知识。例如在《单片机应用设计》课程中从开发仿真到模仿真实产品项目开发,在电子产品开发的真实工作环境中学习单片机开发、测试工具设备、加工手段的选择和运用,在教学实施过程中模拟企业真实项目任务开发的组织形式将学生分组,为学生分配角色,培养团队协作精神。
2.实践教学环境构建。为满足教学体系中的实践环节,配置专业实践条件和环境,包括电子技术应用实训室、电子加工工艺实训室、电子创新设计实训室和电子材料室。电子加工工艺实训室主要承担表面贴装(SMT)加工工艺实训、PCB线路板制作工艺实训和电子线路应用实训。配备的设备有:数控电路板雕刻机、热转印线路板制作机、腐蚀机、沉铜器、手动焊锡膏丝印机、真空吸笔、再流焊机、放大镜和热风拆焊台等加工与返修设备。通过实践培养PCB板制作、SMT贴装等工艺技能,另外可满足教科研和学生课外兴趣制作项目中的电路板加工。电子创新设计实训室主要承担单片机原理与接口实训、电子线路应用实训、智能建筑电子产品设计与制作,配备有计算机、单片机和FPGA实验箱、仿真软件(Proteus),可使电子产品创新设计过程中的测控应用电路设计和编程在计算机仿真软件环境中得以验证,从而加速产品开发和节省材料成本。同时可支撑电子测量与仿真技术、电子CAD、单片机应用设计、检测与控制技术、EDA技术、智能卡技术等课程。另外该实训室是教学科研项目设计、大学生电子设计竞赛、职业技能大赛、科技文化创新活动、课外兴趣制作的主要平台。电子材料室主要支撑应用电子技术专业开展的实训教学项目,储备电子元件材料,库存系列阻值的电阻、电容、二三极管、IC芯片、及各种接插件等。实践教学体系构建的主要特色是从人才培养模式出发,结合相关专业课程,以专业人才实际动手能力的培养和工艺设计管理经验的积累为目的,为教学提供实践环境,注重在职业环境中培养学生道德素质,使学生在学习中完成角色的转变,以工学结合的模式为学生搭建通向企业职场的桥梁。
3.教学团队的建设。教学团队的建设是专业内涵建设的保证,是提升人才培养质量的着力点。现阶段职业教育的模式要求教学团队成员根据经济建设和社会发展需要不断地研究新情况,更新教育教学理念,整合教学资源,深化专业与课程改革,加强“双师”素质的养成。因而我们注重教学团队在知识结构、工程项目实践以及教科研等方面的进修、培训、提高,为人才培养质量打造优质教学团队。
以职业教育理念为指导,通过科学的调研和专业定位,合理地选择专业人才培养模式,主要从课程体系、实训环境、教学团队三个方面构建了适于建筑行业发展的应用电子技术专业人才培养体系,该体系从岗位工作过程出发,全面培养学生的专业能力、方法能力和社会能力,在提高人才培养质量方面收到良好的效果,例如学生在各类电子设计竞赛中多次获奖,学生在职业资格证书考试中通过率达到96.61%,毕业生的就业率逐年提高,2010、2011两年就业率均达到98%以上,毕业生受到用人单位的好评。
参考文献:
[1]教育部.教育部关于推进中等和高等职业教育协调发展的指导意见[Z].教职成2011]9号文,2011.
