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绝对式光电编码器的结构与工作原理简介
什么叫光电编码器
      光电编码器是通过读取光电编码盘上的图案或编码信息来表示与光电编码器相连的电机转子的位置信息的。根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对式光电编码器与增量式光电编码器，下面简单介绍下下绝对式光电编码器的的结构与工作原理做介绍。
绝对式光电编码器的结构与工作原理
　 绝对式光电编码器如图所示，他是通过读取编码盘上的二进制的编码信息来表示绝对位置信息的。
　　编码盘是按照一定的编码形式制成的圆盘。图1是二进制的编码盘，图中空白部分是透光的，用“0”来表示;涂黑的部分是不透光的，用“1”来表示。通常将组成编码的圈称为码道，每个码道表示二进制数的一位，其中最外侧的是最低位，最里侧的是最高位。如果编码盘有4个码道，则由里向外的码道分别表示为二进制的23、22、21和20，4位二进制可形成16个二进制数，因此就将圆盘划分16个扇区，每个扇区对应一个4位二进制数，如0000、0001、…、1111。

　　图1
　　按照码盘上形成的码道配置相应的光电传感器，包括光源、透镜、码盘、光敏二极管和驱动电子线路。当码盘转到一定的角度时，扇区中透光的码道对应的光敏二极管导通，输出低电平“0”，遮光的码道对应的光敏二极管不导通，输出高电平“1”，这样形成与编码方式一致的高、低电平输出，从而获得扇区的位置脚。

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光电旋转编码器的原理及应用方法
近年来，嵌入式技术发展迅速，嵌入式系统在各行各业得到了广泛的应用。然而，由于嵌入式计算机的专用性，系统的硬件、软件结构千差万别，其输入设备也不再像通用计算机那样单一。嵌入式计算机的输入没备一般有鼠标、键盘、触摸屏、按钮、旋钮等，而光电编码器(俗称“单键飞梭”)作为一种输入设备，由于其具有输入灵活，简单可靠等特点，因此特别适合应用在嵌入式仪器和手持式设备上，整个系统可以只用一个键作为输入。触摸屏由于其方便灵活、节省空间、界面直观等特点也备受青睐，但存在寿命短，长时间使用容易产生误差等缺点。如果用光电编码器辅助触摸屏作为输入设备，必将大大增强系统的可靠性，使得人机接口更加人性化。但由于光电编码器并不是WinCE的标准输入设备，因此其驱动程序在嵌入式操作系统Windows CE Platform Builder中并未给出。本文以三星公司S3C2410(ARM9芯片)为CPU的嵌入式系统开发板为平台，详细阐述了嵌入式操作系统WinCE下光电编码器驱动程序的设计方法，以供同行参考。
　　1 光电编码器的工作原理
　　光电编码器(OptICal Encoder)俗称“单键飞梭”，其外观好像一个电位器，因其外部有一个可以左右旋转同时又可按下的旋钮，很多设备(如显示器、示波器等)用它作为人机交互接口。下面以美国Greyhill公司生产的光电编码器为例，介绍其工作原理及使用方法。光电编码器的内部电路如图1所示，其内部有1个发光二极管和2个光敏三极管。当左右旋转旋钮时，中间的遮光板会随旋钮一起转动，光敏三极管就会被遮光板有次序地遮挡，A、B相就会输出图2所示的波形;当按下旋钮时，2、3两脚接通，其用法同一般按键。
　　


　　当顺时针旋转时，光电编码器的A相相位会比B相超前半个周期;反之，A相会比B相滞后半个周期。通过检测A、B两相的相位就可以判断旋钮是顺时针还是逆时针旋转，通过记录A或B相变化的次数，就可以得出旋钮旋转的次数，通过检测2、3脚是否接通就可以判断旋钮是否按下。其具体的鉴相规则如下：
　　A为上升沿，B=0时，旋钮右旋;
　　B为上升沿，A=l时，旋钮右旋;
　　A为下降沿，B=1时，旋钮右旋;
　　B为下降沿，A=O时，旋钮右旋;
　　B为上升沿，A=0时，旋钮左旋;
　　A为上升沿，B=1时，旋钮左旋;
　　B为下降沿，A=l时，旋钮左旋;
　　A为下降沿，B=0时，旋钮左旋。
　　通过上述方法，可以很简单地判断旋钮的旋转方向。在判断时添加适当的延时程序，以消除抖动干扰。
　　2 WinCE提供的驱动模型
　　WinCE操作系统支持两种类型的驱动程序。一种为本地驱动程序，是把设备驱动程序作为独立的任务实现的，直接在顶层任务中实现硬件操作，因此都有明确和专一的目的。本地设备驱动程序适合于那些集成到Windows CE平台的设备，诸如键盘、触摸屏、音频等设备。另一种是具有定制接口的流接口驱动程序。它是一般类型的设备驱动程序。流接口驱动程序的形式为用户一级的动态链接库(DLL)文件，用来实现一组固定的函数称为“流接口函数”，这些流接口函数使得应用程序可以通过文件系统访问这些驱动程序。本文讨论的光电编码器就属于流接口设备。
　　2.1 流设备驱动加载过程
　　WinCE.NET系统运行时会启动负责流驱动的加载进程DEVICE.exe。DEVICE.exe进程对驱动的加载是通过装载注册表列举器(RegEnum.dll)实现的。在WinCE.NET中，所有设备的资源信息都由OAL负责记录在系统注册表中，RegEnum.dll一个一个扫描注册表项HEKY_LOCAL_MACHINE\Driver\BuiltIn下的子键，发现新设备就根据每个表项的内容进行硬件设备初始化。
　　2.2 中断与中断处理
　　如果一个驱动程序要处理一个中断，那么驱动程序需要首先使用CreateEvent函数建立一个事件，调用InterruptInitialize函数将该事件与中断标识绑定。然后驱动程序中的IST就可以使用WaitForSing|eObject函数来等待中断的发生。在一个硬件中断发生之后，操作系统进入异常处理程序，异常处理程序调用OAL的OEMInterruptHandler函数，该函数检测硬件并将中断标识返回给系统;系统得到该中断标识便会找到该中断标识对应的事件，并唤醒等待相应事件的线程(IST)，然后IST进行中断处理。处理完成之后，IST需要调用InterruptDone函数来告诉操作系统中断处理结束，操作系统再次调用OAL中的OEMInterruptDone函数，最后完成中断的处理。图3为WinCE.NET中断处理的流程框图。
　　

　　3 光电编码器驱动程序的设计
　　3.1 光电编码器与S3C2410的硬件接口
　　光电编码器与S3C24lO的接口电路如图4所示。光电编码器的A、B相为集电极开路输出，由于S3C2410的I/O口电平为3.3 V，所以将其通过电阻上拉到3.3V后再分别接到CPU的EINT0和EINT1上;将Pl直接接到3.3V，P2通过电阻下拉到GND。当旋钮按下时，P2口输出为高电平，否则输出为低电平。
　　

　　工作状态下，将EINTO、EINTl配置成上升沿和下降沿均触发的外部中断，将EINT2配置成上升沿触发的中断，旋钮按下时EINT2引脚产生上升沿触发中断。
　　3.2 外部中断初始化及中断服务程序的编写
　　首先必须完成CPU的I/O口和中断的初始化工作，然后再编写中断处理程序。具体分为4个步骤：
　　初始化I/O口。在Port_Init()函数中，将EINT0和EINTl初始化为上升沿和下降沿均触发的中断。将EINT2初始化为上升沿触发的中断。
　　添加中断号。在oalint.h下添加光电编码器中断向量的宏定义。代码为#define SYSINTR_OED(SYSINTR_FIRMWARE+20)
　　添加中断的初始化、禁止、复位等函数，分别在OEMInterruptEnable()、OEMInterruptDisable()、OEM-InterruptDone()等函数中加入相关代码。
　　返同中断标识，由OEMInterruptHandler()函数返回中断标识(SYSINTR_OED)。
　　3.3 编写流接口驱动程序
　　Windows CE.net把中断处理分成两个部分：中断服务程序(ISR)和中断服务线程(IST)。TSR通常要求越短、越快越好，它的唯一任务就是返回中断标识。正由于ISR很小，只能做少量的处理，因此中断处理器就调用IST执行大多数的中断处理。中断服务线程(IST)在从waitForSingleObject()函数得到中断已经发生的信号前一直保持空闲;当接收到中断信号后，它就在本机设备驱动程序的PDD层调用子程序，这些程序反过来访问硬件以获得硬件的状态。IST使用InterruptInitialize()函数来注册自己，然后使用WaitForSingleObject()函数等待中断信号。如果这时中断信号到来，则应将光电编码器的状态记录下来，保存在变量OED_Status中。OED_Status=1表示旋钮按下，OED_Status=2表示旋钮逆时针旋转，OED_Status=3表示旋钮顺时针旋转。
　　这里还有一种比较简单的鉴相规则，具体步骤是，当创建线程时读出EINTl的电平状态并保存在变量PreEINTl中，每次中断到来时首先判断EINT2是否为高电平。如果为高电平，则说明按钮按下;如果EINT2为低电平，则判断EINTO电平是否与PreEINTl相同。如果相同，则说明旋钮逆时针旋转;反之，旋钮顺时针旋转，判断的流程如图5所示。
　　

　　Windows CE流接口驱动程序模型要求驱动程序开发者编写10个接口函数，针对光电编码器的驱动主要应完成设备初始化和数据读取2个函数的编写。WindowsCE设备文件名前缀由3个大写字母组成，操作系统使用这3个字母来识别与流接口驱动程序相对应的设备。这里定义设备文件名前缀为“OED”(OptICal Encoder)，其中设备初始化函数OED_Init()在Windows CE装载驱动程序时用于创建中断事件和中断服务线程。在函数OED_Read()中将光电编码器的状态(OED_Status)返回。
　　3.4 封装驱动程序并加入到WinCE中
　　根据上述方法编译出动态链接库(DLL)还不够，因为它的接口函数还没有导出，还需要告诉链接程序输出什么样的函数，因此必须建立一个后缀名为def的文件。在本设计中为OpticalEnccder.def。下面是此文件的内容：
　　

　　一个具体的流接口驱动程序和注册表是密不可分的。向WinCE内核添加注册表项的方法有两种：一种是直接修改Platform Builder下的reg文件;另一种是自己编写一个注册表文件，通过添加组件的方法将动态链接库文件添加到内核中。这里用第2种方法，将OpticalEncoder.dll添加到内核中。编写的注册表文件内容如下：
　　

　　最后编写一个CEC文件，完成对定制内核注册表部分的修改并将OpticalEncoder.dll添加到系统内核中去，然后在Platform Builder中就可以直接添加已经编写好的驱动程序了。
　　结语
　　本文主要介绍了光电旋转编码器的原理及应用方法，并详细介绍了WinCE驱动程序的结构，成功地开发出了光电编码器在嵌入式操作系统WinCE下的驱动程序。实验证明，该方法正确可行，程序运行稳定可靠。

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感应同步器的特点及应用
感应同步器具有以下特点：
（1）感应同步器基于电磁感应原理，感应电势仅取决于磁通量的变化率，几乎不受环境因素如温度、油污、尘埃等的影响。
（2）感应同步器的输出信号是由滑尺与定尺之间的相对位移产生，不经过任何机械传动机构，因而测量精度和分辨率较高。
（3）感应同步器的滑尺与定尺之间的相对位移是非接触式，因而使用寿命长，工作可靠，抗干扰能力强，非常适合于恶劣的工作环境，便于维护。
（4）直线式感应同步器的测量范围，可以根据需要将若干个定尺接长使用，长度可达20m。目前国产行程几米到十几米的大、中型数控机床的位置检测大都采用感应同步器。
　　感应同步器的应用非常广泛，可用于测量线位移、角位移以及与此相关的物理量如转速、振动等。直线式感应同步器已经广泛应用于大型精密坐标镗床、坐标铣床及其它数控机床的定位、数控和数显，圆盘式感应同步器常用于雷达天线定位跟踪、导弹制导、精密机床或测量仪器设备的分度装置等。
图12.2.7所示为鉴幅型感应同步器数显表的组成框图，应用在机床上可进行点位控制、轮廓控制以及精密随动加工系统控制。

图12.2.7 鉴幅型感应同步器数显表框图
　　初始时，定尺和滑尺处于平衡位置，即，感应电势为零。当滑尺相对定尺移动时，相位发生变化，将产生输出信号，此信号经放大、滤波后与门槛电压比较器的基准电平相比较。当滑尺的移动超过一个脉冲当量的位移时，门槛电路发出计数脉冲，此脉冲一方面经可逆计数器、译码器后作数字显示，另一方面又送入D/A转换器并控制函数变压器，使激磁电压的相位，感应电势重新为零，系统又进入平衡状态，即可逆计数器的计数值与滑尺位移相对应。当滑尺继续移动，系统就从平衡到不平衡，再到平衡，从而达到跟踪、显示位移的目的。

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磁簧开关(干簧管)传感器原理,结构及特点介绍
磁簧开关又名：干簧管继电器,干簧继电器,干簧开关,干簧管,舌簧开关，系磁控制传感器。
(1)磁簧开关构造
将磁性材料加工成为簧片，以适当的间隔重迭，和不活性气体一起封入玻璃管内，做成磁性驱动开关，为了使磁簧之端点有良好之导电性，
因而镀上白金、金、铑(Rd)、钌(Ru)等贵重金属作成之接点.
(2)磁簧开关工作原理
如图2所示在磁铁周围有很多由N 极到S 极的磁力线，在磁场中之簧片为一导磁性物质，簧片会因磁场作用而被磁化，而且极性相反，磁
簧开关就是利用此一原理，当磁场接近时产生异极诱导，当磁性吸力较磁簧之机械弹力高时，使接点闭合(ON),当外接蜂鸣器时,则发生鸣叫。如图2,当磁铁N 极接近时,A 片被磁化产生S 与N,B 片也被磁化为S与N,则A 片与B 片彼此吸引住,接点接通,5W 灯泡则发亮。
磁簧管在选用上分为常开型，常闭型，三触点式，三种方式。
(3)磁簧开关的特点
磁簧开关不同于一般的电磁继电器，因此，它的许多特性也就不尽相同，叙述如下：
1. 体积小、重量轻适用于高密度化的装配。
2. 低消耗的驱动电力(可由IC直接驱动)。
3. 交换速度快约为一般继电器1/10的动作时间。
4. 使用寿命长，接点之开闭几乎没有机械摩擦。次者，接点不易会产生火花。
5. 不受外部环境影响。因接点部份和惰性气体一起被密封，因此，不受开关切换时所产生的火花和大气中尘埃、湿度……等的影响。
6. 磁簧继电器一般使用在低功率的场合之中。若要使用在高功率之下，则在管中的气体必须灌装高压气体才可被使用。


              图1 磁簧开关的构造

         图2 磁簧开关的动作

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瓦斯传感器工作原理及分类介绍
瓦斯烟雾可燃气体传感器的使用可分为瓦斯泄漏的检出及浓度的测定，瓦斯取样分析。一般瓦斯传感器可分为接触燃烧式、半导体式、热传导式热阻体式三种传感器。现将其特性简述于后：
1. 接触燃烧式瓦斯传感器
此传感器近年来在炭坑内的沼气检出，都市管路瓦斯、筒装瓦斯、液化天然瓦斯、各种化学工厂等公共安全的需要，能确实安定检出并具有急速响应特性。接触燃烧式瓦斯传感器对瓦斯的输出感度不大，所以将瓦斯检知组件RD和密闭于纯空气中或做对瓦斯不感测的补偿组件RC，如图1 所示构成的桥式电路，调整R1，R2使当RD组件周围空气中无瓦斯时，
RD•R2 = RC•R1则输出端＋、－间输出为0，瓦斯浓度为0%。

     图1 桥式电路
当RD 周围瓦斯浓度渐高时，RD组件因开始接触燃烧以致温度上升，电阻变成RD+△R，输出端＋，－间流过△R 成分的电流。此△R和瓦斯浓度成正比，所以在输出端接上检流计即可读出瓦斯浓度。输出端 接到瓦斯浓度设定电路，超过设定值警报器发出声响。
2. 半导体式瓦斯传感器
半导体瓦斯传感器为利用半导体表面吸着瓦斯时导电率会变化而做成，材质有SnO2，ZnO，Fe2O3 等。半导体式传感器在动作原理、材料选定、处理工程等不明点还很多。最近的研究发现氧化金属在低温会发生结晶成长。本类型传感器在低温动作时也发生结晶成长,结晶分子的膨胀引起的特性变化，可能是寿命短的原因。半导体式瓦斯传感器的输出感度随形式而不一样。工业用的一般输出低。应用电路如图1 之桥式电路，电导度随着有无附着瓦斯而改变，而将输出取出。接着介绍实际商品化的半导体传感器。
一般特性：
TGS813具有良好灵敏度和侦测气体范围广的特性，TGS工作点设计在5V加热电源，而电路电压不超过24V，TGS813最适合应用在
测试甲烷、丙烷和天然气，因为它具有室内感应最佳的传感器。TGS813加温期最短，而可使用最久。TGS813具有最低的杂气感应能力减少不必要的瓦斯警报。
TGS813电路最特殊的地方是在维护电压固定在24V和稳热电压5V。这设计电压额定值的规格很特别，因为它零件可用范围很宽广，这样可使成本降低，而可靠性提升，因为它对甲烷、丙烷和天然气具有高感测度，所以TGS813对城市瓦斯和LPG *极为实用，同时短而稳定的初始期和高可靠度的特性，FIGARO TGS813成为瓦斯传感器的最新代表。
(1) TGS 813 的结构：

                           图2 TGS 813 结构

                        图3 TGS 813 方块图

                      图4 TGS 813 外型尺寸
图2 和4 是TGS 813 传感器结构图。
TGS813 其体积如烟头般大小，主要的组成组件是二氧化锡半导体，这半导体物质和电极组合一圆形管状壳内。热丝线圈位于陶瓷盒内，线圈直径为60毫米有30M阻抗。传感器金质电极导线直径为80micron，灯丝和导线被接到传感器7支接脚的小插座上，这接脚可以站立，力量超过5公斤。检测器基座和盖子是由耐隆66 和UL94HB 标准物质组成，耐温可超过摄氏240度。检测器的上盖和下盖是由100 mesh的双层钢SUS316盖起，单独测试确定mesh可防止内在的火花产生，防火盖为一氢2，氧1 组合的混合物。
(2)基本测量电路：
图5为TGS813基本的测试电路，TGS检测器阻抗的改变，间接的改变将出现在负载电阻RL上，新鲜空气通过检测器和串联电阻的电流极稳定，但是当瓦斯气体如甲烷、丙烷等接触到检测器表面时，由于瓦斯浓度的出现，检测器阻抗立即降低，而由AC(交流)或直流电源电压所提供的电压VC和VH 在RL上所产生的电压则是相同，电路中所用到的电压、电流值如下述。我们觉得此电路极适合TGS 813，因为很容易就可测量到输出信号，然而当测量电路中VRL输出电压时，借由下列公式得到RS 值，
用此方法，其它的数据均将用到您所测得的结果将非常标准，关于TGS813的性能从FIGARO可得到有用的工程数据。

                 图5 TGS813测试电路
(3)电路结构：
TGS813 检测器的安全操作范围如上述，Vc，VH和RS值不能超过，检测器最大消耗电力为15毫瓦，Vc，Rc值选择成默认值，Vc实际值为5、6、12或24伏，必须由电池或交流电源提供。当用基本电路RS变为最大或RS=RL时我们建议RS 值应保持在15毫瓦，因此，必须小心地决定Vc和Rc值，这样RS值才不会超过 最大值。
传感器消耗功率：最大. 15mW
额定电压：最大. 24V
电热丝电压：5.0V ±0.2V
3. 热阻体瓦斯传感器
利用热阻体组件的热传导式瓦斯检知方式为日本通产省工业技术院资源技术试验所。由传感器厂商、机器厂商共同开发，先当做坑内携带用沼气检知警报器，后来又用于都市管路瓦斯，液化天然瓦斯等检出，是可靠度极高的瓦斯传感器。热阻体瓦斯察觉器当检知部使用而实用化时有下列困难。
1.必须将热阻体组件的长期变化降到可忽视的程度。
2.为克服上述1.的缺点，瓦斯检知用组件和补偿用组件的热损失必须不影响其实用性。
3.热阻体式瓦斯检知装置在常温常压时，因水蒸气的热传导率为沼气的77%，所以易受湿度的影响，不可不重视。
现将三种传感器之特点做一介绍：
接触燃烧式瓦斯察觉器基本上有以下特点。
1.只检出可燃性瓦斯。输出为线性。
2.对温度、湿度安定。
3.使用初期即可安定，再现性佳。
但也有以下的缺点：
1.触媒有寿命限界。不同的环境劣化程度不一样，寿命也不一定，但可推定其概略值。
2.触媒种类中有因水分引起急速劣化的，各厂商的产品不一样，要根据预定使用场所做一番调查再决定。
3.超过爆发上限(HEL)浓度的瓦斯无法燃烧而使输出减少。使用于此种地反易发生危险要特别注意。
热阻体瓦斯察觉器有以下的特点。
1.基本上组件不劣化。
2.容易做成本质安全防爆构造，所以安全。
3.可检知瓦斯浓度到100%，输出为线性。
4.可检知不燃性瓦斯。
5.加热电力极小(约20mW)，小型，轻，可携带。
另外一方面，有以下缺点。
1.环境温湿度急变时，易引起输出的零点漂移(因电力小，低操作温度所造成)。
2.不易测定热传导的瓦斯。
3.混合瓦斯时，在杂瓦斯浓度变化大的地点，有向危险侧误动作的可能性。
半导体式基本上有以下特点。
1.感度敏锐输出呈蓝密尔曲线(Langmuir curve)。而且在爆发下限(LEL)以下很低的浓度就饱和。但LEL 以上无法检出，也算是缺点。
2.输出大所以检测警报电路简单
3.ZnO系随着所使用活性触媒的种类而可对受测瓦斯种类做某种程度的选择。SnO2系随着动作温度的改变而可对受测瓦斯种类做某种程度的选择。
另一方面，有以下缺点。
1.易受温度、湿度的影响(贮藏中也一样)，尤其湿度引起劣化要特别注意。
2.特性偏差大，再现性低。
3.安定性稍差，可靠性差。

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电磁阀工作原理,分类及特点介绍
电磁阀工作原理
图中画的是电磁阀的截面图，即所谓电磁阀。电磁线圈中如果没有电流，则无磁场存在，电枢不受磁力但受压力弹簧之推送。活塞中心杆是和电枢接在一起的，所以中心杆向下推，活塞锥即套进锥座。这样从进口到出口之间的通路即被堵塞。如果线圈中有电流通过，产生磁场，磁力将电枢向上推。电枢必须克服弹簧下推的力量，才能把中心杆和活塞锥离开锥座，从进口到出口的通过即可畅通。电磁都是双位置装置，即不是全开就是全关。所以是开闭式控制系统所用的装置。

抛面图

电磁阀的分类
国内外的电磁阀目前从原理上分为三大类(即：直动式、分布直动式，先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。
直动式电磁阀
    原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。  
    特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分布直动式电磁阀
    原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。
    特点： 在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要求必须水平安装。
先导式电磁阀
    原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。　
　特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。

电磁阀所受电流，可以是交流也可以是直流，视设计而定，不过仍以交流驱动者较普遍。
交流电磁阀有一个直流电磁阀所没有的严重缺点。交流电磁阀要是万一卡在关闭或半关闭的位置，则加上电流之后很可能烧毁。这是因为电枢无法进入线圈的中心，则线圈的电感始终很低。（线圈的电感依中心材料之介磁系数而有很大的差异，铁材比空气介磁系数相差千倍以上。）因为电感低，感抗也低，则会有一股很大的电流流过线圈。终于因过热而烧毁了线圈。

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汽车电磁阀原理

原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分布直动式电磁阀：
原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。　
特点： 在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大电磁阀原理
追朔电磁阀的发展史，到目前为止，国内外的电磁阀从原理上分为三大类(即：直动式、分步童先导式)，而从阀瓣结构和材料上的不同与原理上的区别又分为六个分支小类(直动膜片结构、分步重片结构、先导膜式结构、直动活塞结构、分步直动活塞结构、先导活塞结构)。
直动式电磁阀：
原理：通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。
特点：在真空、负压、零压时能正常工作，但通径一般不超过25mm。
分布直动式电磁阀：
原理： 它是一种直动和先导式相结合的原理，当入口与出口没有压差时，通电后，电磁力直接把先导小阀和主阀关闭件依次向上提起，阀门打开。当入口与出口达到启动压差时，通电后，电磁力先导小阀，主阀下腔压力上升，上腔压力下降，从而利用压差把主阀向上推开；断电时，先导阀利用弹簧力或介质压力推动关闭件，向下移动，使阀门关闭。　
特点： 在零压差或真空、高压时亦能可靠动作，但功率较大，要求必须水平安装。
先导式电磁阀：
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。　
特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。
，要求必须水平安装。
先导式电磁阀：
原理：通电时，电磁力把先导孔打开，上腔室压力迅速下降，在关闭件周围形成上低下高的压差，流体压力推动关闭件向上移动，阀门打开；断电时，弹簧力把先导孔关闭，入口压力通过旁通孔迅速腔室在关阀件周围形成下低上高的压差，流体压力推动关闭件向下移动，关闭阀门。　
特点： 流体压力范围上限较高，可任意安装(需定制)但必须满足流体压差条件。

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真空电磁阀工作原理

   真空电磁阀在空调中所起的作用是在接通电磁离合器电路的同时，真空转换阀的电磁线圈也被接通，真空转换阀通过操纵杆使化油器的节气门开度增大，从而使怠速转速提高。
   怠速控制的基本原理是 ECU根据冷却水温、空调负荷、空档信号等计算目标转速，并与实际转速相比较，同时检测节气门全关信号及车速信号，判断是否处于怠速状态，确认后则按目标转速与实际转速之间的差值来驱动执行器调整控制进气量。
   汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。
  值得一提的是，压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的。为什么要有一个磁性离合器呢？因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时，它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合，这样压缩机随发动机运转，实现制冷。而当出风温度低于设定的温度，它则控制磁性离合器切离，这样压缩机不工作。如果这一控制失灵，那么压缩机将不断工作，使蒸发器结冰造成管道压力超标，最终破坏系统甚至造成损坏。

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脉冲电磁阀原理介绍

脉冲电磁阀的工作原理:
　　当线圈瞬时通电,电磁力使衔铁运动,当线圈断电时, 衔铁则靠永磁力自保持,这时主阀腔内的膜片上部介质压力通过泄压孔,使膜片上、下形成压差,在进口介质压力的作用下,托起膜片, 则主阀打开。当给线圈一个瞬时反向电流时, 衔铁向反方向运动, 切断泄压孔,介质通过主阀平衡孔迸入膜片上部,封住主阀口。

    通过导线将电磁阀体内线圈输入正向脉冲信号，线圈产生的工作磁通，使动芯吸合，打开阀门。当停止正向脉冲信号输入时，动芯释放，动芯在弹簧力的作用下回复到初始状态，关闭阀门,另外有自保持型的，停止输入正向脉冲或断电后也能保持，需要输入负向脉冲信号才能复位；　　
　　脉冲电磁阀的工作原理是利用电器的脉冲转化为机械的脉动使得脉动气体的强大能量变成动量在短时间内释放产生巨大冲力,用plc控制其脉冲的间隔应根据额定气体压力恢复时间l来确定. 　　
　　用途：一般安装在主油路或减振器背压油路中，在变速器自动升档及降档的瞬间或在锁止离合器锁止及解除锁止动作开始时使油压下降，以减少换档和锁止解锁冲击，使车辆运行更加平衡。
　　脉冲电磁阀作用是控制油路中油压的大小。
脉冲电磁阀的特点:
      由于脉冲电磁阀具有低功耗、低电压等特点,可与智能卡式水表配套使用,是目前智能式水表系统水液自动控制必不可少的执行机构。
脉冲电磁阀的结构:
　　该阀由励磁线圈及磁钢组成先导阀,主阀采用特种橡胶膜片结构。由于其设计独特,因此该阀具有低功耗、瞬时通电时间短、使用压力范围宽等优点,是实现自来水自动控制的理想执行元件。

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针型阀原理及特点

针型阀是仪表测量管路系统中重要组成部分，主要有截止阀和球阀，其功用是作开启或切断管道通路用。针型阀具有安装拆卸方便、连接紧固、有利于防火、防爆和耐压能力高、密封性能良好等优点，是电站、炼油、化工装置和仪表测量管路中的一种先进连接方式的阀门。针型阀的密封性良好，使用寿命长，即使密封面损坏后，也只需要更换易损零件，即可继续使用。安装针型阀时应使介质的流向与阀体上的箭头方向一致。手动截止阀、球阀可安装在管路的任何位置上。
针型阀是一种可以精确调整的阀门用途较广，比如火焰切割用的割距，调整火焰温度的旋钮就是针型阀，仪表针型阀是仪表测量管路系统中重要组成部分，主要有截止阀和球阀，其功用是作开启或切断管道通路用。任何阀门的作用都是为了切断流体. 根据阀芯的不同,可以分为截止阀,闸阀,旋塞阀,球阀,蝶阀,针型阀等等. 针型阀的阀芯就是一个很尖的圆锥体,好象针一样插入阀座,由此得名. 针型阀形比其他类型的阀门能够耐受更大的压力,密封性能好,所以一般用于较小流量,较高压力的气体或者液体介质的密封.针型阀形与压力表配合使用是最合适的了.一般的针型阀形都做成螺纹连接。

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液压电磁阀工作原理简介

   电磁阀的工作原理:电磁阀里有密闭的腔，在的不同位置开有通孔，每个孔都通向不同的油管，腔中间是阀，两面是两块电磁铁，哪面的磁铁线圈通电阀体就会被吸引到哪边，通过控制阀体的移动来档住或漏出不同的排油的孔，而进油孔是常开的，液压油就会进入不同的排油管，然后通过油的压力来推动油刚的活塞，活塞又带动活塞杆，活塞竿带动机械装置动。这样通过控制电磁铁的电流就控制了机械运动。


    电磁阀是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器；并不限于液压，气动。电磁阀用于控制液压流动方向，工厂的机械装置一般都由液压钢控制，所以就会用到电磁阀。

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电磁球式换向阀(Solenoid-actuated Poppet Valve)结构,原理及特点
图5.24为常开型二位三通电磁球式换向阀。它主要由左、右阀座4和6、球阀5、弹簧7、操纵杆2和杠杆3等零件组成。图示为电磁铁断电状态，即常态位。P口的压力油一方面作用在球阀5的右侧，另一方面经通道6进入操纵杆2的空腔而作用在球阀5的左侧，以保证球阀5两侧承受的液压力平衡。球阀5在弹簧7的作用下压在左阀座4上，P与A通，A与T切断。当电磁铁8通电时，衔铁推动杠杆3，以1为支点推动操纵杆2，克服弹簧力，使球阀5压在右阀座6上，实现换向，P与A切断，A与T通。
电磁球式换向阀主要用在要求密封性很好的场合。


图5.24  二位三通电磁球式换向阀

球式换向阀与滑阀式换向阀相比，具有以下优点：
①不会产生液压卡紧现象，动作可靠性高；
②密封性好；
③对油液污染不敏感；
④切换时间短；
⑤使用介质粘度范围大，介质可以是水、乳化液和矿物油；
⑥工作压力可高达63MPa；
⑦球阀芯可直接从轴承厂获得，精度很高，价格便宜。

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比例电磁阀工作原理,特点及分类简介
     1.比例电磁阀特点
      电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
　　2 工程机械电液比例阀种类和形式
　　电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。
　　螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。
　　滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。它是工程机械分配阀更新换代产品。
　　出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。
　　3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术
　　节约能量、降低油温和提高控制精度，同时也使同步动作几个执行元件运动时互不干扰，现较先进工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似概念，都是利用负载变化引起压力变化去调节泵或阀压力与流量以适应系统工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力负载感应油路引至远程调压溢流阀上，当负载较小时，溢流阀调定压力也较小；负载较大，调定压力也较大，但也始终存一定溢流损失。变量泵系统是将负载传感油路引入到泵变量机构，使泵输出压力随负载压力升高而升高（始终为较小固定压差），使泵输出流量与系统实际需要流量相等，无溢流损失，实现了节能。
　　压力补偿是提高阀控制性能而采取一种保证措施。将阀口后负载压力引入压力补偿阀，压力补偿阀对阀口前压力进行调整使阀口前后压差为常值，这样节流口流量调节特性流经阀口流量大小就只与该阀口开度有关，而不受负载压力影响。
　　4 工程机械电液比例阀先导控制与遥控
　　电液比例阀和其它专用器件技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统电气控制成为现实。一般需要位移输出机构可采用类似于图1 比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点，现代工程机械液压阀已越来越多采用电控先导控制电液比例阀（或电液开关阀）代替手动直接操作或液压先导控制多路阀。采用电液比例阀（或电液开关阀）另一个显著优点是工程车辆上可以大大减少操作手柄个数，这使驾驶室布置简洁，能够有效降低操作复杂性，对提高作业质量和效率都具有重要实际意义。图2是TECNORD公司 JMF型控制摇杆（joystick），利用一个摇杆就可以对如图2中多片电液比例阀和开关阀进行有效控制。该摇杆X轴和Y轴方向都可以实现比例控制或开关控制，应用十分方便。
　　数字式无线通讯技术迅速发展，出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械无线遥控系统，布置移动机械上遥控接收装置可以将接收到无线电信号转换为控制电液比例阀比例信号和控制电液开关阀开关信号，以及控制其它装置相应信号，使原来手动操作各个元件都能接受遥控电信号指令并进行相应动作，此时工程机械实际上已成为遥控型工程机械。
　　无线遥控发射与接收系统已成功应用于多种工程机械遥控改造。从安全角度考虑，它发射每条数字数据指令都具有一组特别系统址码，这种址码厂家只使用一次。每个接收机只对有相同址码发射信号有反应，其它无线信号是同频率信号会对接收装置产生影响。加上其它安全措施采用使系统可靠性到了充分保障。装载机、凿岩机、混凝土泵车、高空作业车和桥梁检修车等多种移动式机械遥控改造中获成功。工业遥控装置与电液比例阀相益彰，电液比例阀为工程机械遥控化提供了可行接口，遥控装置又使电液比例阀以发挥更大作用。
　　5 电液比例阀工程机械上应用实例
　　某型汽车起重机液压系统简图，图中仅画出了与电液比例阀有关部分。该机采用了3片TECNORD TDV－4/3 LM－LS/PC型比例多路阀，负载传感油路中3个梭阀将3个工作负载中最大压力选出来送至远程调压溢流阀远控口，调整溢流阀溢流压力，使液压泵输出压力恰好符合系统负载需要即可，达到一定节能目。压力补偿油路使每一片阀流量仅与该阀开度有关，而所承受负载无关，它阀片所承受负载也没有关系，达到任一负载下均可随意控制负载速度目。
　　某推土机推土铲手动与电液比例先导控制实例。当二位三通电磁阀不通电时，先导压力与手动减压式先导阀相通，梭阀选择来自手动先导阀压力对液动换向阀进行控制；当二位三通电磁阀通电时，先导控制压力油通向三通比例减压式先导阀，梭阀对液动换向阀进行控制。
　　6 小结
　　以上简要介绍了电液比例阀工作原理和结构形式、工作特点，对比例阀负载感应和压力补偿原理进行了分析研究。对电液比例阀不同应用，特别是工程机械先导控制和遥控方面应用进行了论述。电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业都有着极其重要意义，其性能进一步提高和应用范围日益拓宽必将使工程机械产品技术水平到较大程度提高。

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先导式电磁阀结构及工作原理

图为先导式电磁阀，由先导阀与主阀组成，两者有通道相联系，当电磁阀线圈通电，动铁芯与静铁芯吸合使导阀孔开放，阀芯背腔的压力通过导阀孔流向出口，此时阀芯背腔的压力低于进口压力，利用压差使阀芯脱离主阀口，介质从进口流向出口。当线圈断电，动铁芯与静铁芯脱离，关闭了导阀孔，阀芯背腔压力受进口压力的补充逐渐趋于和进口平衡，阀芯因弹簧力作用下把阀门紧密关闭。
导活塞式电磁阀如：ZCB、ZCZP、ZCGL
先导膜片式电磁阀如： ZCA、ZCS
特点：功率消耗低、通径较大，而结构简单、安装方向任意，但只能用于电磁阀两端有一定压差的场合。
电磁阀是航天领域中广泛使用的控制元件, 某先导式双向电磁阀是两位五通结构, 具有常开和常闭两个腔体, 通过气体流动切换下游用气设备的打开和关闭。由于该电磁阀内部结构和气路通道比较复杂, 在使用过程中, 发现同一种电磁阀的不同个体会呈现出不同的建压过程。由于该电磁阀的常开腔和常闭腔建压压力(无特殊说明, 本文中的压力均指表压) 和建压时间有可能对下游用气设备产生较大影响, 故需要对其进行深入分析。
          先导式双向电磁阀主要由阀体、常闭主阀瓣、常开主阀瓣、先导阀瓣、电磁铁等零部件组成。主阀瓣和活塞之间通过顶杆相连(图1) , 其特点是内部无弹簧等弹性复位元件, 完全靠气动力和电磁力切换各气路通道, 控制常开腔和常闭腔供气和密封, 最高工作压力5.0MPa 。

        当电磁铁处于断电状态时, 进口气体分为两路, 一路直接作用于常开主阀瓣上使其打开, 电磁阀常开腔B 供气, 另外一路作用于先导阀瓣上,并沿气体通道进入常闭控制腔F 内, 使常闭主阀瓣密封。当电磁铁通电后, 先导阀瓣关闭, 常闭控制腔F 内气体从放气口D 排入大气, 常闭控制腔F泄压, 常闭主阀瓣开启, 电磁阀常闭腔C 供气,同时气体也会沿气体通道进入到常开控制腔E 内,将常开主阀瓣压紧密封。

1.阀体　2.常开主阀瓣　3.膜片　4.先导阀瓣　5.电磁铁　6.常闭主阀瓣
A - 进气口　B - 常开腔　C - 常闭腔　D - 放气口　E - 常开控制腔F - 常闭控制腔　G- 常开控制腔放气口　H - 常闭控制腔放气口
(a) 断电状态　(b) 通电状态
图1 　先导式双向电磁阀

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电容容量标注法及电容值的读法
电容容量单位为“法拉”,用字母“F”表示.比F小的单位还有MF(兆法)μF ,(微法),NF(毫微法) ,PF(微微法)在
1F=1000Mf=1000000μf=1000000000nf=1000000000000Pf
1μf=1000nf=1000000pF
1nf=1000pf
由于电容"F"单位的容量非常大，所以我们看到的一般都是μF, nF, pF的单位。在常见的电路图中μF,PF有的将F省略掉显示μ,P实际的电容标注法一般是小于9900P用P表示 大于0.01μ（含0.01）用μ表示。
电容器容量换算：
1, N(毫微法)表示
1n=1000P
10n=0.01μ
100n=0.1μ
例：3n3表示3300Pf  22N表示0.022μf   470n表示0.47μf
3, 直接标注法：
  0.01μ 0.047μ  3300pf  560pf 显示的就是实际容量不必换算
4, 用乘方数表示：
10  10+无=10P
101 10+0=100P
102 10+00=1000P
103 10+000=0.01
104 10+0000=0.1
105 10+00000=1μ
前2位为容量。第三位为乘方数，乘方数单位为P，如221表示22加一个零等于220P，472表示47加二个零等于4700P，683表示68加三个零等于0.068μf
5, 用符号表示：
这种符号多用于贴片或小型电解电容,读法与用乘方数表示多少有些相似的地方，使用时要注意。它的容量单位一般都是μf级的。
表示字符


电容器误差精度值代号标识法：
电容误差值 A:-0+5%,J:±5%,K:±10%,M:±20%,Z:-20%+50%
电容器耐压值标示方法：
电容耐压等极：16V,25V,35V,50V,63V,100V,160V,250V,400V,630V,1000V,1250V,2000V,3000V 到更高耐压，实际的电容有的电容器耐压值只写上"1250" 不写1250V 。
下面竖外公司电容器耐压表示识别方法：


注：字符代码说明 英文字母表示有效数。英文字母前的阿拉伯数字表示数量级。 1 表示101 即10 ，2表示10 即100，3表示10 即1000。
例：2J222J 含意是 耐压630V 容量2200P   精度±5%  在如：2G473K 含意是 耐压400V 电容器的容量0.047μf   精度±10%.
电容量标注象电阻那样有一个规律，通常是 10,22,33,47,56,68,82,100进级，就凭这点很容易与耐压值区分开。

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二极管的PN结电压与温度变化关系(二极管的温度系数)
流过PN结电流不变下，PN结电压变化与温度变化关系：

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稳压二极管工作原理介绍
稳压二极管(齐纳二极管,Zener diode)：
是一种专门工作于反向(崩溃，Breakdown)区域的二极管，如有一适量的电流流经此二极管，则其两端点间产生一固定不变的电压，名为：”稳压电压”，由于其电压稳定，故被广泛用于稳压电路或用作参考电压源。
崩溃现象：
在PN结上，加以反向电压时，反向电流很小，叫反向饱和电流，当反向电压加大到一定值时，反向电流会突然增加，这现象叫PN结的击穿。
电路符号和曲线图：

    理想的等效                              实际的等效

工作原理：
稳压二极管特性曲线中，当反向电压达到击穿电压后，二极管由截止转为导通，此时的电流为最低稳压电流IZ(Min)，而形成的电压为最低稳压电压VZ(Min)，如继续加大反向电压，则电流便急速变大，但稳压二极管有一定的最大可通过电流IZ(Max)，若通过的电流超过IZ(Max)，会损坏此二极管。(简单来说：反向电压到达VZ后，相对电流不断增加，电压变化却很少。)

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几种常用电压比较器的原理及作用介绍
   电压比较器简称比较器，其基本功能是对两个输入电压进行比较，并根据比较结果输出高电平或低电平电压，据此来判断输入信号的大小和极性。电压比较器常用于自动控制、波形产生与变换，模数转换以及越限报警等许多场合。
   电压比较器通常由集成运放构成，与普通运放电路不同的是，比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈的状态。只要在两个输入端加一个很小的信号，运放就会进入非线性区，属于集成运放的非线性应用范围。在分析比较器时，虚断路原则仍成立，虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时才适应。  
  下面分别介绍几个种类电压比较器作用。
一、零电平比较器(过零比较器)
电压比较器是将一个模拟输入信号ui与一个固定的参考电压UR进行比较和鉴别的电路。
参考电压为零的比较器称为零电平比较器。按输入方式的不同可分为反相输入和同相输入两种零电位比较器，如图1(a)、(b)所示

                      图1 过零比较器
                  (a)反相输入；(b)同相输入
通常用阈值电压和传输特性来描述比较器的工作特性。
阈值电压(又称门槛电平)是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值，简称为阈值，用符号UTH表示。
估算阈值主要应抓住输入信号使输出电压发生跳变时的临界条件。这个临界条件是集成运放两个输入端的电位相等(两个输入端的电流也视为零)，即U+=U–。对于图1(a)电路，U–=Ui, U+=0, UTH=0。
传输特性是比较器的输出电压uo与输入电压ui在平面直角坐标上的关系。
画传输特性的一般步骤是：先求阈值，再根据电压比较器的具体电路，分析在输入电压由最低变到最高(正向过程)和输入电压由最高到最低(负向过程)两种情况下，输出电压的变化规律，然后画出传输特性。
二、任意电平比较器(俘零比较器)
将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压UR(设为直流电压)，由于UR的大小和极性均可调整，电路成为任意电平比较器或称俘零比较器。

                  图2 任意电平比较器及传输特性
                  (a)任意电平比较器；(b)传输特性

                      图3 电平检测比较器信传输特性
                      (a)电平检测比较器；(b)传输特性
电平电压比较器结构简单，灵敏度高，但它的抗干扰能力差。也就是说，如果输入信号因干扰在阈值附近变化时，输出电压将在高、低两个电平之间反复地跳变，可能使输出状态产生误动作。为了提高电压比较器的抗干扰能力，下面介绍有两个不同阈值的滞回电压比较器。
三、滞回电压比较器
滞回比较器又称施密特触发器,迟滞比较器。这种比较器的特点是当输入信号ui逐渐增大或逐渐减小时，它有两个阈值，且不相等，其传输特性具有“滞回”曲线的形状。
滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式。
UR是某一固定电压，改变UR值能改变阈值及回差大小。
以图4(a)所示的反相滞回比较器为例，计算阈值并画出传输特性

                        图4 滞回比较器及其传输特性
                          (a)反相输入；(b)同相输入
1，正向过程
正向过程的阈值为

形成电压传输特性的abcd段
2，负向过程
负向过程的阈值为

形成电压传输特性上defa段。由于它与磁滞回线形状相似，故称之为滞回电压比较器。
利用求阈值的临界条件和叠加原理方法，不难计算出图4(b)所示的同相滞回比较器的两个阈值

两个阈值的差值ΔUTH=UTH1–UTH2称为回差。
由上分析可知，改变R2值可改变回差大小，调整UR可改变UTH1和UTH2，但不影响回差大小。即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移，滞回曲线宽度不变。
       图5 比较器的波形变换
      (a)输入波形；(b)输出波形
例如，滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图6(a)、(b)所示。根据传输特性和两个阈值(UTH1＝2V, UTH2=–2V)，可画出输出电压uo的波形，如图6(c)所示。从图(c)可见，ui在UTH1与UTH2之间变化，不会引起uo的跳变。但回差也导致了输出电压的滞后现象，使电平鉴别产生误差。

          图6 说明滞回比较器抗干扰能力强的图
            (a)已知传输特性；(b)已知ui 波形；
            (c)根据传输特性和ui波形画出的uo波形
四、窗口电压比较器
电平比较器和滞回比较器有一个共同特点，即ui单方向变化(正向过程或负向过程)时，uo只跳变一次。只能检测一个输入信号的电平，这种比较器称为单限比较器。
双限比较器又称窗口比较器。它的特点是输入信号单方向变化(例如ui 从足够低单调升高到足够高)，可使输出电压uo跳变两次，其传输特性
如图7(b)所示，它形似窗口，称为窗口比较器。窗口比较器提供了两个阈值和两种输出稳定状态可用来判断ui 是否在某两个电平之间。

        图7 窗口比较器电路及传输特性
        (a)窗口比较器；(b)传输特性

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LM358引脚图
LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。  

               图1  DIP塑封引脚图引脚功能

              图2 圆形金属壳封装管脚图
LM358内部结构图

              图3 内部电路原理图

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固态继电器的优缺点简介
　
固态继电器的优点
高寿命，高可靠:SSR没有机械零部件，有固体器件完成触点功能，由于没有运动的零部件，因此能在高冲击，振动的环境下工作，由于组成固态继电器的元器件的固有特性，决定了固态继电器的寿命长，可靠性高。
灵敏度高，控制功率小，电磁相容性好:固态继电器的输入电压范围较宽，驱动功率低，可与大多数逻辑积体电路相容不需加缓冲器或驱动器。
快速转换:固态继电器因为采用固体其间，所以切换速度可从几毫秒至几微妙。
电磁干扰小:固态继电器没有输入"线圈"，没有触点燃弧和回跳，因而减少了电磁干扰。大多数交流输出固态继电器是一个零电压开关，在零电压处导通，零电流处关断，减少了电流波形的突然中断，从而减少了开关瞬态效应。
固态继电器的缺点
导通后的管压降大，可控硅或双向可控硅的正向降压可达1~2V，大功率电晶体的饱和压降1~2V之间，一般功率场效应管的导通电祖也较机械触点的接触电阻大。
半导体器件关断后仍可有数微安至数毫安培的漏电流，因此不能实现理想的电隔离。
由于管压降大，导通后的功耗和发热量也大，大功率固态继电器的体积远远大于同容量的电磁继电器，成本也较高。
电子元器件的温度特性和电子线路的抗干扰能力较差，耐辐射能力也较差，如不采取有效措施，则工作可靠性低。