Smart Fieldmeter探头实现低成本EMC评估
在你将产品带到某个实验室进行必要的EMC认证之前，在自家庭院做一个快速而精确的测试是非常值得的（见照片）。EMC Test Design公司的Smart Fieldmeter有助于完成这项任务。这种可装在三角架上的手持式可拆卸各向同性探头，其工作频率范围为0.2MHz～3GHz，校准的场强值测量范围为0.2V/m～600V/m。电池寿命为100小时。这种探头包含一个用于数据记录的远程输出端和闭环场控制器。这种NIST（国家标准和技术协会）可追踪的部件售价仅为2000美元。其开发者Roman Litovsky说：“它使用的不是比较昂贵的基于处理器的设计，而是比较老式的非线性模拟技术，但所用元件是最先进的。”
网址： www.emctd.com
1. 前言
从下面的一个统计图可以看出，全球51% 的电能用于电机驱动控制，如直流电机，交流电机等。但是大部分是开关状态控制，即定速控制，效率低，大量电能被浪费掉。据统计，因低效率电机驱动造成的电能浪费全球每年高达710亿美元。也就是说，如果能改善和提高电机驱动与控制的效率
，每年可以节省710亿美元的电能。这对控制来说是一个巨大的潜在市场。
除了工业用电机控制外，家电领域也是电机的巨大用户，如电冰箱，洗衣机和空调系统。特别是在中国，绝大多数家电都采用定速控制方式。空调从2000年开始变频技术引进和自主研制，到目前也不超过总产量的5%。而在日本市场近乎100%是变频控制，而且采用了永磁电机压缩机。冰箱刚刚起步，只有极少数生产厂研制和生产。
家用电器采用变频控制，不仅可以节省电能，同时也可提高电器性能，如洗衣机可以超静音运行、节水、缩短洗衣时间，可以根据衣物材料选择不同的洗涤方式等。从全球市场统计来看，每年洗衣机的产量为5560万台，冰箱7780万台，空调3150万台。就洗衣机而言，2004年将达到6440万台，其中变频调速将达到26%，2007年预计将占总量7470万台的40%。
随著
电力电子技术，微电子技术和控制技术的发展，以及将电力电子器件，控制，驱动及保护等集为一体，为实现具有较高的静动态性能的运动控制系统提供了可靠的技术保证。本文将从电机，电力电子器件，控制技术几个方面，简述智能运动控制的发展。
2. 电机
运动控制系统是以机械运动的驱动设备──电动机为控制对象，以控制器为核心，以电力电子器件及功率变换装置为执行机构，在自动控制理论的指导下组成的电气传动自动控制系统。这类系统控制电动机的转短，转速和转角，将电能转换为机械能，实现运动控制的运动要求。从以上的描述中可以看出，控制技术的发展是通过电动机实现系统的要求，电动机的进步带来了对驱动和控制的要求。电动机的发展和控制、驱动技术的不断成熟，使运动控制经历了不同的发展阶段。
20世纪30年代起，开始使用直流调速系统。由最早的旋转变流机组控制发展为放大机、磁放大器控制，再进一步，用静止的晶闸管变流装置和模拟控制器实现直流调速。单片机的出现，代替了模拟控制器。使系统的快速性、可靠性、经济性不断提高，直流调速系统得到广泛应用。然而，由于直流电机具有电刷的换向器，制造工艺复杂且成本高、维护麻烦、使用环境受到限制等缺点。早在19世纪末，出现交流电并制成了经济适用的鼠笼异步机，这就使交流电气传动在工业中逐步得到广泛应用。但是由于逆变技术不成熟，交流调速无法实现，在20世纪的大部分时间基本是直流调速，交流不调速的格局。
交流电机驱动简单可靠、易维护，但使用效率低。对占传动总量三分之一的风机、水泵设备而言。如果恒速改为调速，就可节电30%左右，加之世界能源危机，人们开始研究交流电机调速技术。近三四十年来，随著电力电子技术、微电子技术、现代控制理论的发展，使交流调速逐步具备了宽调速范围、高稳定精度、快速动态响应和四象限运行等良好的技术性能，并实现了产品系列化。
永磁电机的出现，又带动了调速应用的新的革新。永磁电机结构上与笼型异步电动机类似，坚固可靠，转短控制又和有刷直流电机类似，机械特性与他励直流电机几乎一样。永磁电机由永磁材料提供励磁，不必像异步电机那样从电网汲取无功电流，转子上只有杂散损耗，没有转子铜耗，其效率比同容量、相同有效材料的异步电机提高2~13%。正是由于永磁电机的这些优点，从早期的低压小功率应用，如声像设备、航空航天，到计算机外设、办公自动化设备，向高压大功率发展，如家用电器和工业自动化、交通、环保等领域发展。20世纪末，全球电机年销售额递增8%，永磁电机递增14%以上，21世纪初全球电机销售900亿美元，其中永磁电机可望达到200亿美元。在日本家用空调市场，近乎100%是永