電工維修中電子仿真技術(shù)的應(yīng)用探析

楊禮迦

（廣西玉林市機(jī)電工程學(xué)校，廣西 玉林 537000）

0 引言

在社會的快速發(fā)展過程中，促進(jìn)了電子技術(shù)發(fā)展，電子仿真是其中的核心技術(shù)，在各個領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。電工維修中的應(yīng)用此技術(shù)，利于維修人員事先了解維修工作環(huán)境，避免在工作過程的失誤導(dǎo)致元件受損，同時提高故障的檢測效率。因此，研究其在電工維修領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要意義。

1 電工維修和電子仿真技術(shù)概述

1.1 電工維修概述

電工維修是指從事于電氣系統(tǒng)、電器件、機(jī)械設(shè)備等方面的安裝、調(diào)試以及維護(hù)等工作。對于電工維修人員的職業(yè)要求是能對各種電器與裝置的線路安裝、拆卸以及維修等常識熟練掌握。除此之外，還應(yīng)掌握各種安全知識，如：設(shè)備安全、人身安全等。

1.2 電子仿真概述

電子仿真不單指某一類型的軟件以及技術(shù)，其包括Edison軟件、PSpice電路軟件等技術(shù)，還包括電路圖檢視器以及編輯器、電路圖原理程序、文本文件和圖像處理等程序，因此電子仿真屬于現(xiàn)代化、綜合性強(qiáng)的技術(shù)類型軟件。在進(jìn)入21世紀(jì)以來，科技的快速發(fā)展，各種電子技術(shù)逐漸應(yīng)用在人們的生活當(dāng)中。電子仿真的應(yīng)用促進(jìn)了不同行業(yè)的發(fā)展。應(yīng)用電子仿真，可將集成電路以及電路芯片等作為核心技術(shù)，對各種電器進(jìn)行維修，提高維修效率，因此，電子仿真促進(jìn)了電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[1]。

2 電工維修中電子仿真技術(shù)具備的優(yōu)勢

2.1 具備真實(shí)性

在電工維修時應(yīng)用電子仿真，能充分按照維修過程出現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)模擬仿真環(huán)境，從而為產(chǎn)生故障的各種設(shè)備選擇科學(xué)的維修方案，提高故障的排查效率。在此過程，維修電工能根據(jù)從各項(xiàng)數(shù)據(jù)方案展開各種維修操作，促進(jìn)維修工作的科化與合理化。同時，在電工維修時，應(yīng)用電子仿真能夠針對建立的模型展開更深入的研究，各種模型的真實(shí)性很強(qiáng)，利于電工根據(jù)從具體模型展開各種維修措施，真實(shí)性的特點(diǎn)可避免在維修過程產(chǎn)生問題的可能。此外，當(dāng)應(yīng)用電子仿真時，模型建立呈現(xiàn)出的各項(xiàng)信息，與電路中實(shí)際存在的情況的同步性較強(qiáng)，因此利于電工快速對電路、設(shè)備等展開維修工作，避免傳統(tǒng)的逐一排查技術(shù)帶來的時間延誤問題，同時還能確保維修過程的合理性，避免由于不真實(shí)導(dǎo)致維修效果不理想。電子仿真具有真實(shí)性特點(diǎn)，在一定程度上提高了電工維修的準(zhǔn)確性、及時性以及合理性。

2.2 易于操作

與其他的電工維修技術(shù)相比，在維修時應(yīng)用電子仿真還具備操作簡便的特點(diǎn)，只需要應(yīng)用不同的仿真儀器與工具就能實(shí)現(xiàn)仿真模型的建立，因此，在電工維修的過程中，維修人員可通過仿真技術(shù)，對各種電器元件進(jìn)行安裝、調(diào)試和維護(hù)等。在電工維修時，使用傳統(tǒng)的維修技術(shù)，需要用各種元件在電路中反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測試，增加了維修工作的難度，不但耗時費(fèi)力，而且不能很好的保障維修效果。如果在維修過程中出現(xiàn)不當(dāng)操作，還可能燒壞各種昂貴的元件，不但威脅維修電工的生命安全，而且對設(shè)備的維修效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。此時，應(yīng)用電子仿真，不僅操作簡單，還能建立電路仿真模型，可有效避免維修時使用各種電器元件在電路中的調(diào)試環(huán)節(jié)，從而避免元件被燒毀的現(xiàn)象。因此，利用電子仿真易于操作的特點(diǎn)，既可確保電工維修時的人身全，又能確保對設(shè)備的維修效果。

2.3 安全性高

在電工維修工作中，存在著一定程度的危險性，威脅著維修人員的生命安全。傳統(tǒng)上電工維修工作需要維修人員對故障現(xiàn)場進(jìn)行勘察，因此，一旦電路出現(xiàn)故障，在維修時需要投入大量的人力，并且需要花費(fèi)較長的時間，不但影響維修效率，同時還可能造成維修人員的安全問題。所以，在維修過程中，科學(xué)應(yīng)用電子仿真，能夠避免維修人員在維修時產(chǎn)生安全問題，保障維修人員的人身安全，全面提高電工維修工作的安全性[2]。

3 電子仿真技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的介紹

當(dāng)前電子仿真主要是應(yīng)用在電工維修的領(lǐng)域當(dāng)中，其主要體現(xiàn)在以下兩方面：第一，正確連接電路；第二，指導(dǎo)維修工作。例如：使用Edison軟件，此軟件屬于基礎(chǔ)的3D軟件，同時也屬于電子電路中的仿真軟件，使用該軟件能夠模擬電氣設(shè)備，通過添加元件與電纜的方式對電路進(jìn)行連接，之后再將電路通電測試。此外，還能應(yīng)用仿真模擬萬用表對電路進(jìn)行測試，檢驗(yàn)電路連接的正確性。電子仿真中還包含Priteus這樣的高級仿真軟件，可對電路的設(shè)計實(shí)現(xiàn)仿真模擬，其中包含多個模塊，比如說Ares和Isis等，Ares模塊是對電路中的Pcb板進(jìn)行設(shè)計的，而Isis模塊則是針對電路中的原理進(jìn)行仿真以及布圖，Priteus軟件的高級特點(diǎn)體現(xiàn)在對電路元件添加之后能夠進(jìn)行自動布線。

除了能夠指導(dǎo)正確連接電路之外，利用電子仿真還能對維修工作進(jìn)行指導(dǎo)。通過以上對仿真軟件的了解，可以知道在電工維修工作上，可充分利用其輔助功能，以便維修人員在工作時對電路的總體情況有更準(zhǔn)確的理解，從而做出判斷。維修電工的主要工作是對各種電器元件、線路和設(shè)備等進(jìn)行檢測、維修以及保養(yǎng)。針對維修工作中的故障判斷、調(diào)整電路以及更換元件等工作，應(yīng)用電子仿真分析產(chǎn)生故障的原因，從而對電路中可能出現(xiàn)的各種偶然事件進(jìn)行模擬，最大程度提高線路和設(shè)備的安全性以及穩(wěn)定性。因此，為確保電工維修工作的高效性，應(yīng)充分掌握電路、元件的常見故障原因、檢查方法和維修要點(diǎn)，并且充分利用仿真技術(shù)，提高電工維修工作效率。

4 電工維修中電子仿真技術(shù)的應(yīng)用流程

首先，維修人員應(yīng)充分根據(jù)維修工作的實(shí)際內(nèi)容搭建電路，由于電路中不同元件和儀器的走向各不相同，因此需要維修人員找出電路中不同元件的正確位置，從而確定電路在運(yùn)行時的真實(shí)軌跡，高效完成電路的搭建工作，為仿真技術(shù)在具體的維修工作中充分發(fā)揮作用奠定基礎(chǔ)。

其次，在維修人員確定好不同元件在電路中的位置時，應(yīng)在其中將元件正確連接，并針對不同的元件類型以及作用對其設(shè)置不同的參數(shù)值。在仿真技術(shù)的應(yīng)用過程中，各項(xiàng)參數(shù)是保障其運(yùn)行情況的重要依據(jù)，因此，在參數(shù)值的設(shè)置上一定要保證準(zhǔn)確度，提高電工維修的質(zhì)量和效率。

最后，維修人員可應(yīng)用仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)對示波器中的不同工作點(diǎn)的波形進(jìn)行觀察，避免由于人為因素，如：不會操作或者操作不當(dāng)?shù)仍?，造成示波器的損壞，并且可展示出清晰的波形，降低維修成本，促進(jìn)電工維修快速解決故障問題[3]。

5 電工維修中電子仿真技術(shù)的應(yīng)用

電工維修工作是復(fù)雜、繁瑣的工程，從其發(fā)展的歷程中，應(yīng)用到的電子技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)被人們廣泛熟知，隨著時代的發(fā)展，在電工維修工作中傳統(tǒng)的技術(shù)方式受到的局限性越來越嚴(yán)重，不能滿足科技的日益進(jìn)步，因此，需要更新型的維修技術(shù)高效解決各種維修問題，提高維修工作效率。電子仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為電工維修工作的發(fā)展開辟了嶄新的時代。從其發(fā)展的最初時期到現(xiàn)在，電子仿真在電工維修中應(yīng)用的技術(shù)不斷完善，使其成為各個維修人員在工作中的首選技術(shù)。因此，電子仿真已經(jīng)逐漸成為電路系統(tǒng)的維護(hù)中應(yīng)用的重點(diǎn)技術(shù)，同時也是電工維修領(lǐng)域中的核心技術(shù)。

5.1 由電子仿真建立的虛擬實(shí)驗(yàn)室

電子仿真是電工維修工作領(lǐng)域中的核心技術(shù)，其中的虛擬技術(shù)在多個行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。如：機(jī)器人制造、航空技術(shù)、通信技術(shù)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景，并在使用過程中受到了人們的喜愛。同樣，在電工維修工作中，虛擬技術(shù)也有著重要的應(yīng)用，即虛擬實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用。

5.1.1 虛擬實(shí)驗(yàn)室介紹

當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)虛擬在國外被設(shè)計人員廣泛應(yīng)用，并且國外的虛擬技術(shù)也逐漸走向成熟階段，建立了各種虛擬實(shí)驗(yàn)室。在中國，虛擬實(shí)驗(yàn)室正處于研究和建立的最初階段。虛擬實(shí)驗(yàn)室，指的是利用各種新型技術(shù)，如：多媒體、電子仿真、現(xiàn)實(shí)虛擬等技術(shù)，對電工維修工作進(jìn)行輔助，為其提供虛擬的工作環(huán)境，是廣大從事危險工作崗位的人員最理想的選擇。因?yàn)樵谔摂M實(shí)驗(yàn)室當(dāng)中，可虛擬出和不同工作環(huán)境，并且與實(shí)際工作的環(huán)境幾乎完全相同，這樣利于相關(guān)的維修人員提前熟悉環(huán)境，從而做好充足的準(zhǔn)備，預(yù)防在實(shí)際工作中出現(xiàn)的各種不利情況[4]。

5.1.2 遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室

遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室可直接對各種遠(yuǎn)程試驗(yàn)進(jìn)行操作，其建立需要依賴各種計算機(jī)軟件，在遠(yuǎn)程虛擬室中可對各種處于實(shí)驗(yàn)中的設(shè)備進(jìn)行控制。如：在電工維修工作中，可利用遠(yuǎn)程虛擬室操作各種遠(yuǎn)程試驗(yàn)，利用電子仿真接收設(shè)備客戶端出現(xiàn)的故障信息，然后根據(jù)相關(guān)參數(shù)對仿真軟件進(jìn)行設(shè)置，利于對接收到的數(shù)據(jù)展開仿真分析，最終通過仿真技術(shù)的準(zhǔn)確分析，得到新的軟件參數(shù)以及故障的解決方案，并可通過設(shè)備向客戶端傳輸。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室在電工維修的工作方面，能夠?qū)崿F(xiàn)維修人員對各種實(shí)驗(yàn)中的實(shí)際參數(shù)的調(diào)看，以真實(shí)的場景展示實(shí)驗(yàn)運(yùn)行過程，以及信息的傳輸效果。遠(yuǎn)程虛擬實(shí)驗(yàn)室可為電工維修提供更便捷的工作方式和良好的工作環(huán)境，提高了電工維修效率，因此，是現(xiàn)階段虛擬實(shí)驗(yàn)室的重要研究方向之一[5]。

5.1.3 軟件仿真實(shí)驗(yàn)室

軟件仿真實(shí)驗(yàn)室完全是基于仿真軟件，為電工維修呈現(xiàn)了虛擬的環(huán)境，利于工作者通過虛擬的試驗(yàn)室環(huán)境場景，進(jìn)行相關(guān)維修知識的學(xué)習(xí)，從而達(dá)到資源共享的目的。此外，還能利用電子電路類型仿真軟件，如：Electronics Workbench實(shí)現(xiàn)對電路的科學(xué)設(shè)計工作。

5.2 電子電路仿真軟件

電子電路仿真軟件主要是指電子工作臺，即Electronics Workbench。在電工維修方面主要是應(yīng)用這種仿真軟件對電路進(jìn)行設(shè)計。既可節(jié)約電路設(shè)計的成本，又能激發(fā)維修人員對于電路設(shè)計以及電子設(shè)計和開發(fā)方面的能力。在電子電路仿真軟件應(yīng)用過程中，其工作原理是對電路搭建，并在其中尋找各個元件，然后將不同元件連接起來，并對其設(shè)置適合的參數(shù)，最后使用示波器對各個元件輸出的波形進(jìn)行觀察，分析其特點(diǎn)以及產(chǎn)生具體波形的原因，確保電路設(shè)計的準(zhǔn)確性。在電工維修過程中，如果維修人員之前沒有使用過示波器，那么就會對相關(guān)操作感到生疏，導(dǎo)致實(shí)際應(yīng)用時操作不當(dāng)造成設(shè)備被損壞，這樣不但增加了成本投入，還影響了實(shí)際的工作進(jìn)度[6]。

當(dāng)利用電子電路仿真軟件時，可避免出現(xiàn)示波器操作不當(dāng)?shù)那闆r。由于在此軟件中虛擬出的示波器在形狀上和真實(shí)的示波器在工作時的狀態(tài)非常相似，這樣可增強(qiáng)電工維修人員對示波器的熟悉程度，以便其在實(shí)際的維修工作中正確的使用示波器讀取波形結(jié)果。從客觀上來說，可降低電工維修工作時對設(shè)備造成的損壞，降低維修成本投入，提高維修效率。此外，使用電子電路仿真軟件能培養(yǎng)出更多電工維護(hù)專業(yè)人員，并利于提高其工作水平[7]。

6 結(jié)論

綜上所述，電子仿真技術(shù)擁有對電路的設(shè)計、故障分析和處理等不同的功能，并且其在應(yīng)用過程中具備真實(shí)性、易于操作、安全性高等優(yōu)點(diǎn)，同時電工維修人員在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，可逐漸強(qiáng)化其維修技能，因此，在電工維修工作上得到了廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用過程中，應(yīng)注意其操作流程，并將虛擬實(shí)驗(yàn)室和電子電路仿真軟件方面，重點(diǎn)將電子仿真技術(shù)應(yīng)用其中，促進(jìn)電工維修工作的不斷發(fā)展。