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[摘要]：仪器仪表在工业设备发展中有重要作用，其不仅有自动控制、信号传播和数据处理功能，同时也有测量、检查和观察功能，其在工业生产中应用，在一定程度上能提高其效率。然而在实际运行过程中其常会出现掉电问题，这就使得其不能更好发挥其作用，甚至影响企业生产顺利进行。在这种情况下，就应该对影响其顺利进行因素进行分析，并将法拉电容和嵌入式系统融合在一起，以便为智能仪器仪表掉电保护提供有效依据。
[关键词]：法拉电容 智能仪器仪表 掉电保护方案
中图分类号：TM934.25 文献标识码：TM 文章编号：1009-914X（2012）29- 0017 -01
智能仪器仪表在使用过程中常会因电网波动而使电网数据丢失，以致于给系统造成重大损失。法拉电容凭借其较大的功率、高速的充放电、充电寿命长及控制电路简单等特点与嵌入式操作系统结合在一起，为智能仪器仪表顺利运行，提供便捷的掉电保护方案。如何在法拉电容基础上制定出智能仪器仪表掉电保护方案，已经成为相关部门值得思索的事情。
一、法拉电容概念及特点
法拉电容也可称之为超级电容，双电层电容，其优势是体积小、容量大、电压记忆性好、可靠性高。其余一般电池相比，不仅具有充电时间短、功率密度高、使用寿命长等特点，同时也具有耐低温、环境污染少等优势。其一般在在现电路中使用，其能替代传统的电池作后备电池使用，其在使用过程中，不仅能提高电路寿命和可靠性，同时也能降低设备成本和维修成本，其在智能仪器仪表中使用也能避免其掉电，而给相关企业带来必要的经济损失。
二、对机遇法拉电容的智能仪器仪表掉电保护方案进行分析
在仪器仪表使用过程中，常会出现突然掉电现象，一旦出现这些现象，会因不能及时保护重要数据而使其丢失。出现这种现象与充电电池是有一定关系的。一些保护操作在几秒或是几十秒就能完成，然而因充电电池容量小、可靠性低、功率低等原因而不能及时完成保存，而造成一定浪費。法拉电容的成本和性能比一般电池要优越。在智能仪器仪表设计的时候，尽量用法拉电容进行设计，毕竟实现智能仪器仪表掉电保护功能是需要对法拉电容硬件方案进行选择、对充放电进行控制和用法拉电容效能来提高电路模块的。其在智能仪器仪表中使用的时候，其系统掉电时，法拉电容仍可以利用上述模块，在100mA电流前提下，采用多路数据采集器以10s的速度完成数据采集，同时也可以及时对一些关键数据进行控制和检测，并能为系统留出30秒左右的时间来供突然掉电存储数据，以保证仪器仪表正常运行。
1.基于法拉电容硬件选择方案
在对仪器仪表进行设计的时候，有必要对其硬件方案进行合理选择。在选择过程中，应该考虑所选方案能否满足其供电回路和电源切换需求。根据相应需求可拓扑离线、在线方案进行分析。离线拓扑结构在实际应用过程中，先对法拉电容进行充电使其达到额定值，以控制电路切断和主供电通道，但是其只作为后备电源使用。当系统掉电或是出于非正常状态时，可以对相应开关进行切换，切换过程中通过电容效能来提高电路对系统的保护操作。但值得注意的是这种系统必须在关闭所有电源才能使用，再加上其在供电切换过程中，特别是在负载过程中会出现突然断电，使智能仪器仪表无法正常运行；而在线拓扑结构在实际应用过程中，其前提条件与离线拓扑结构相似，但是其应用过程中不需要关掉所有电源，就能与主供电一起对系统进行供电。当系统掉电后，其能及时对系统进行供电和检测，一旦掉电就能及时发出掉电信号，其就可以通过CPU对数据进行及时处理。这种方案的最大优势是没有电压低落现象，即便在瞬时电压波下，其也具有吸收滤波功能，同时也能省去切换开关麻烦，方便系统操作，但是其电容无法达到额定值时，其利用率会较低，再加上在线时间长，会使其寿命缩短。
2.基于法拉电容充放电控制和用法拉电容效能提高电路
因法拉电容采用的是双电层技术，其内阻较低，易产生冲击电流。在这种情况下，就应该对电容放电深度、充放电时的控制和可操作性进行分析，并用恒流转恒压来进行充电，用恒流进行放电，放电时间可以充放电电流大小来确定，恒压充电时间则可以以电容工作有效电量为依据来确定；利用法拉效来提高电容，应该现对电容自然放电进行分析，其自然放电过程事实上就是电压指数下降过程。其在实际使用过程中，变化输出的电压并不是最好的方式，而应该使用BOOST电路，使其法拉电容在5V以上，并充分利用法拉电容存储电能为意外掉电后的系统提供尽可能多的存储数据时间。因此，在使用BOOST电路的时候，必须保证负载电压在5V以上。只有这样，才能保证负载电压可靠性，才能对输出电压进行调整，才能充分发挥其扩大电流作用，才能更好的避免负载电流损坏，使法拉电容效能得到有效提高。
结束语：
智能仪器仪表在实际运行过程中，常会受受工业环境的影响，同时也受电网波动和负载变化的影响，使智能仪器仪表不能正常供电和运行。而仪器仪表作为技术性较高的行业，其一旦受外界干扰，就会使运行中的数据丢失，进而使影响仪器仪表失去控制，造成不必要的影响。在这种情况下，就应该采用一种存储量大、功率大、寿命长并能迅速充电的仪器仪表电源。而法拉电源能更好的满足其需求，可以以法拉电容为依据，采取智能仪器仪表掉电保护方案，以保证仪器仪表正常供电和运行。
参考文献：
[1]江健琦. 法拉电容在掉电保护中的应用[J]. 单片机与嵌入式系统应用， 2007，（06）.
[2]鲍志云. 一种长寿高效Boost超级电容掉电保持后备电源[J]. 微计算机信息， 2009，（07） .
作者简介；
（作者姓名；蔚艳霞 性别 ：女 籍贯 ：山东省汶上县 出生年月：1962年1月1日 单位：黑龙江省完达山乳业股份有限公司 职称：现职称是“计量工程师” 研究方向 ）
[关键词]：法拉电容 智能仪器仪表 掉电保护方案
中图分类号：TM934.25 文献标识码：TM 文章编号：1009-914X（2012）29- 0017 -01
智能仪器仪表在使用过程中常会因电网波动而使电网数据丢失，以致于给系统造成重大损失。法拉电容凭借其较大的功率、高速的充放电、充电寿命长及控制电路简单等特点与嵌入式操作系统结合在一起，为智能仪器仪表顺利运行，提供便捷的掉电保护方案。如何在法拉电容基础上制定出智能仪器仪表掉电保护方案，已经成为相关部门值得思索的事情。
一、法拉电容概念及特点
法拉电容也可称之为超级电容，双电层电容，其优势是体积小、容量大、电压记忆性好、可靠性高。其余一般电池相比，不仅具有充电时间短、功率密度高、使用寿命长等特点，同时也具有耐低温、环境污染少等优势。其一般在在现电路中使用，其能替代传统的电池作后备电池使用，其在使用过程中，不仅能提高电路寿命和可靠性，同时也能降低设备成本和维修成本，其在智能仪器仪表中使用也能避免其掉电，而给相关企业带来必要的经济损失。
二、对机遇法拉电容的智能仪器仪表掉电保护方案进行分析
在仪器仪表使用过程中，常会出现突然掉电现象，一旦出现这些现象，会因不能及时保护重要数据而使其丢失。出现这种现象与充电电池是有一定关系的。一些保护操作在几秒或是几十秒就能完成，然而因充电电池容量小、可靠性低、功率低等原因而不能及时完成保存，而造成一定浪費。法拉电容的成本和性能比一般电池要优越。在智能仪器仪表设计的时候，尽量用法拉电容进行设计，毕竟实现智能仪器仪表掉电保护功能是需要对法拉电容硬件方案进行选择、对充放电进行控制和用法拉电容效能来提高电路模块的。其在智能仪器仪表中使用的时候，其系统掉电时，法拉电容仍可以利用上述模块，在100mA电流前提下，采用多路数据采集器以10s的速度完成数据采集，同时也可以及时对一些关键数据进行控制和检测，并能为系统留出30秒左右的时间来供突然掉电存储数据，以保证仪器仪表正常运行。
1.基于法拉电容硬件选择方案
在对仪器仪表进行设计的时候，有必要对其硬件方案进行合理选择。在选择过程中，应该考虑所选方案能否满足其供电回路和电源切换需求。根据相应需求可拓扑离线、在线方案进行分析。离线拓扑结构在实际应用过程中，先对法拉电容进行充电使其达到额定值，以控制电路切断和主供电通道，但是其只作为后备电源使用。当系统掉电或是出于非正常状态时，可以对相应开关进行切换，切换过程中通过电容效能来提高电路对系统的保护操作。但值得注意的是这种系统必须在关闭所有电源才能使用，再加上其在供电切换过程中，特别是在负载过程中会出现突然断电，使智能仪器仪表无法正常运行；而在线拓扑结构在实际应用过程中，其前提条件与离线拓扑结构相似，但是其应用过程中不需要关掉所有电源，就能与主供电一起对系统进行供电。当系统掉电后，其能及时对系统进行供电和检测，一旦掉电就能及时发出掉电信号，其就可以通过CPU对数据进行及时处理。这种方案的最大优势是没有电压低落现象，即便在瞬时电压波下，其也具有吸收滤波功能，同时也能省去切换开关麻烦，方便系统操作，但是其电容无法达到额定值时，其利用率会较低，再加上在线时间长，会使其寿命缩短。
2.基于法拉电容充放电控制和用法拉电容效能提高电路
因法拉电容采用的是双电层技术，其内阻较低，易产生冲击电流。在这种情况下，就应该对电容放电深度、充放电时的控制和可操作性进行分析，并用恒流转恒压来进行充电，用恒流进行放电，放电时间可以充放电电流大小来确定，恒压充电时间则可以以电容工作有效电量为依据来确定；利用法拉效来提高电容，应该现对电容自然放电进行分析，其自然放电过程事实上就是电压指数下降过程。其在实际使用过程中，变化输出的电压并不是最好的方式，而应该使用BOOST电路，使其法拉电容在5V以上，并充分利用法拉电容存储电能为意外掉电后的系统提供尽可能多的存储数据时间。因此，在使用BOOST电路的时候，必须保证负载电压在5V以上。只有这样，才能保证负载电压可靠性，才能对输出电压进行调整，才能充分发挥其扩大电流作用，才能更好的避免负载电流损坏，使法拉电容效能得到有效提高。
结束语：
智能仪器仪表在实际运行过程中，常会受受工业环境的影响，同时也受电网波动和负载变化的影响，使智能仪器仪表不能正常供电和运行。而仪器仪表作为技术性较高的行业，其一旦受外界干扰，就会使运行中的数据丢失，进而使影响仪器仪表失去控制，造成不必要的影响。在这种情况下，就应该采用一种存储量大、功率大、寿命长并能迅速充电的仪器仪表电源。而法拉电源能更好的满足其需求，可以以法拉电容为依据，采取智能仪器仪表掉电保护方案，以保证仪器仪表正常供电和运行。
参考文献：
[1]江健琦. 法拉电容在掉电保护中的应用[J]. 单片机与嵌入式系统应用， 2007，（06）.
[2]鲍志云. 一种长寿高效Boost超级电容掉电保持后备电源[J]. 微计算机信息， 2009，（07） .
作者简介；
（作者姓名；蔚艳霞 性别 ：女 籍贯 ：山东省汶上县 出生年月：1962年1月1日 单位：黑龙江省完达山乳业股份有限公司 职称：现职称是“计量工程师” 研究方向 ）