专利名称：一种基于人工神经网络的pcb平行导线电磁干扰测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电磁干扰测量领域，特别涉及一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪。
背景技术：
国内外建立了多种电磁兼容分析预测模型，并提出了许多用于求解预测模型的电磁场数值方法，但这些方法通常需要借助软件仿真，直接对PCB平行导线进行电磁干扰测量的仪器对实验环境要求很高，不易于操作。
实用新型内容本实用新型的目的是克服现有电磁干扰测量存在的不足，提供了的一种基于人工 神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪。一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪由外壳面板和电路板组成；第一探针、第二探针、量程选择按钮、电压频率测量开关、第一工作指示灯、第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮、第五按钮、第六按钮、第七按钮、显示面板、数据输入按钮、数据确认键、计算键、电源开关、第二工作指示灯和电源插头均安装在外壳面板上；电路板的结构如下电压与频率测量电路、数据输入处理电路、显示电路和微控制器均安装在电路板上，微控制器分别连接电压与频率测量电路、显示电路和数据输入处理电路；电压与频率测量电路分别连接第一探针、第二探针、量程选择按钮、电压频率测量开关和第一工作指示灯，第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮、第五按钮、第六按钮和第七按钮均通过数据输入按钮连接数据输入处理电路，数据输入处理电路还与数据确认键连接，显示电路连接显示面板，微控制器连接计算键和第二工作指示灯，电源插头、电源开关和微控制器依次串联连接。所述微控制器内含有已训练好的人工神经网络程序，训练好的神经网络选用BP神经网络作为结构，采用PCB平行导线间电磁耦合干扰原始数据作为训练样本；神经网络程序能够进行更新。所述显示面板为液晶显示板。所述电源插头外接220V交流电源。本实用新型的有益效果为I)适用于成型PCB，对于选择的任意两条平行导线，可快速测量出相互间的电磁干扰，无需运用复杂的模型和计算方法，也无需运用计算机硬件进行操作。2)微控制器内的神经网络采用训练好的BP神经网络。即BP神经网络已经选取大量有代表性的原始数据作为样本进行训练，并且预测精度达标以后才下载到微控制器内。
图I为本实用新型的总体图；图2为本实用新型的测量仪外壳面板结构图；图3为本实用新型的测量仪电路板结构图；图4为PCB平行导线图。
具体实施方式
本实用新型提供了一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪，
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型做进一步说明。如图I、图2和图3所示，一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪， 其特征在于，它由外壳面板I和电路板2组成；第一探针3、第二探针4、量程选择按钮5、电压频率测量开关6、第一工作指示灯7、第一按钮8、第二按钮9、第三按钮10、第四按钮11、第五按钮12、第六按钮13、第七按钮14、显示面板15、数据输入按钮16、数据确认键17、计算键18、电源开关19、第二工作指示灯20和电源插头21均安装在外壳面板I上；电路板2的结构如下电压与频率测量电路22、数据输入处理电路23、显示电路24和微控制器25均安装在电路板2上，微控制器25分别连接电压与频率测量电路22、显示电路24和数据输入处理电路23 ；电压与频率测量电路22分别连接第一探针3、第二探针4、量程选择按钮5、电压频率测量开关6和第一工作指示灯7，第一按钮8、第二按钮9、第三按钮10、第四按钮11、第五按钮12、第六按钮13和第七按钮14均通过数据输入按钮16连接数据输入处理电路23，数据输入处理电路23还与数据确认键17连接，显示电路24连接显示面板15，微控制器25连接计算键18和第二工作指示灯20，电源插头21、电源开关19和微控制器25依次串联连接。微控制器25内含有已训练好的人工神经网络程序，训练好的神经网络选用BP神经网络作为结构，采用PCB平行导线间电磁耦合干扰原始数据作为训练样本；神经网络程序能够进行更新。显示面板15为液晶显示板，显示输入输出数据。电源插头21外接220V交流电源。本实用新型的工作过程如下将电源插头21外接供电电源，并将电源开关19打开。将待测的PCB放于实验台上并通电使其处于工作状态，确定两条待测平行导线。将电压频率测量开关6打开，确保第一工作指示灯7亮，将第一探针3接其中一条导线的一端，将第二探针4接地电位，测量该导线与地之间的电压，按下第一按钮8 (干扰电压幅值输入按钮)，此时显示面板15显示测量电压，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了干扰电压幅值I VsI，并将|VS|作为微控制器25的神经网络的第一个输入。按下第二按钮9 (干扰电压频率输入按钮)，显示面板15显示电压频率，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器储存了干扰电压的频率f，并将f作为微控制器25的神经网络的第二个输入。[0030]关闭电压频率测量开关6，按下第三按钮10，通过数据输入按钮16输入导线长度L (两条导线长度相同)，显示面板15显示输入结果，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了导线的长度L，并将L作为微控制器25的神经网络的第三个输入。按下第四按钮11，输入两条平行导线之间的距离，显示面板15显示输入结果，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了两条平行导线之间的距离d，并将d作为控制器25的神经网络的第四个输入。按下第五按钮12，输入PCB基片厚度，显示面板15显示输入结果，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了 PCB基片厚度es，并将es作为控制器25的神经网络的第五个输入。按下第六按钮13，输入导线的宽度(两条导线宽度相同)，显示面板15显示输入结果，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了该导线的宽度W，并将w作为控制器25的神经网络的第六个输入。按下第七按钮14，输入导线的厚度(两条导线厚度相同)，显示面板15显示输入结果，确认无误后按下数据确认键17，此时微控制器25储存了导线的厚度e，并将e作为控制器25的神经网络的第七个输入。全部输入储存以后，按下计算键18进行神经网络电磁干扰的预测，显示面板15即可显示另一条导线上的电磁干扰电压。|VS|和f由电压与频率测量电路22得到并作为输入。由于L、d、es、w、e值可以从PCB电路板性能参数获得，参数含义由图4所示，其中L为导线长度，d为导线间距离，es为PCB板基片厚度，w为导线宽度，e为导线厚度，所以用户可以利用数据输入按钮输入该电磁干扰测量仪，输入数据保留两位小数。I Vs I、f、L、d、es、w 和 e 的默认单位分别为 V、Hz、mm、mm、mm、mm 和 μ m。
权利要求1.一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪，其特征在于，它由外壳面板(I)和电路板(2)组成； 第一探针(3)、第二探针(4)、量程选择按钮(5)、电压频率测量开关(6)、第一工作指示灯(7)、第一按钮(8)、第二按钮(9)、第三按钮(10)、第四按钮(11)、第五按钮(12)、第六按钮(13)、第七按钮(14)、显示面板(15)、数据输入按钮(16)、数据确认键(17)、计算键(18)、电源开关(19)、第二工作指示灯(20)和 电源插头(21)均安装在外壳面板(I)上； 电路板(2)的结构如下电压与频率测量电路(22)、数据输入处理电路(23)、显示电路(24)和微控制器(25)均安装在电路板(2)上，微控制器(25)分别连接电压与频率测量电路(22 )、显示电路(24 )和数据输入处理电路(23 ); 电压与频率测量电路(22)分别连接第一探针(3)、第二探针(4)、量程选择按钮(5)、电压频率测量开关(6)和第一工作指示灯(7)，第一按钮(8)、第二按钮(9)、第三按钮(10)、第四按钮(11)、第五按钮(12)、第六按钮(13)和第七按钮(14)均通过数据输入按钮(16)连接数据输入处理电路(23)，数据输入处理电路(23)还与数据确认键(17)连接，显示电路(24)连接显示面板(15)，微控制器(25)连接计算键(18)和第二工作指示灯(20)，电源插头(21)、电源开关(19)和微控制器(25)依次串联连接。
2.根据权利要求I所述的一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪，其特征在于，所述显示面板(15)为液晶显示板。
3.根据权利要求I所述的一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪，其特征在于，所述电源插头(21)外接220V交流电源。
专利摘要本实用新型公开了属于电磁干扰测量领域的一种基于人工神经网络的PCB平行导线电磁干扰测量仪。它由外壳面板和电路板组成；第一探针、第二探针、量程选择按钮、电压频率测量开关、第一工作指示灯、第一按钮、第二按钮、第三按钮、第四按钮、第五按钮、第六按钮、第七按钮、显示面板、数据输入按钮、数据确认键、计算键、电源开关、第二工作指示灯和电源插头均安装在外壳面板上；电压与频率测量电路、数据输入处理电路、显示电路和微控制器均安装在电路板上，微控制器分别连接电压与频率测量电路、显示电路和数据输入处理电路；本实用新型的有益效果为1)可快速测量出相互间的电磁干扰。2)微控制器内的神经网络采用训练好的BP神经网络。
文档编号G05B13/02GK202770918SQ20122013016
公开日2013年3月6日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者高雪莲, 陈彦宇, 崔振南, 冯楠 申请人:华北电力大学