《测温度研制报告》
《测温度研制报告》word版 本文关键词：测温，研制，报告，word
《测温度研制报告》word版 本文简介：黑龙江省科学院自动化研究所目录第一章绪论21.1课题背景21.2课题的意义21.3课题的主要研究内容31.4本章小结3第二章无线测温系统硬件原理与设计42.1系统工作原理介绍42.2CPU的选择42.3无线芯片的选择72.4温度传感器的选择72.5本章小结9第三章温度采集单元的设计103．1CC11
《测温度研制报告》word版 本文内容：
黑龙江省科学院自动化研究所
目录
第一章绪论2
1.1课题背景2
1.2课题的意义2
1.3课题的主要研究内容3
1.4本章小结3
第二章
无线测温系统硬件原理与设计4
2.1系统工作原理介绍4
2.2
CPU的选择4
2.3无线芯片的选择7
2.4温度传感器的选择7
2.5本章小结9
第三章
温度采集单元的设计10
3．1
CC1100的程序设计10
3.2
DS18B20的温度的读取10
3.3
DS18B20的自动识别技术11
3.4
DS18B20使用中的注意事项12
3.5单片机固件设计12
第四章
数据接收系统的设计14
4.1单片机与Pc机的串行通信15
4.2系统抗干扰设计16
4.2.1传导藕合干扰的抑制16
4.2.2空间祸合干扰的抑制17
第五章
系统误差18
5.1基本误差18
5.2误码率18
结
论19
第一章
绪论
1.1课题背景
无线通讯方式的温度测量系统是根据国内外近几年在测温方面现有应用和发展趋势所提出的一种新产品。无线温度测量就是用来对现场的温度进行检测，数据以无线方式传输，它非常适用于运动物体和不方便铺设线路场所，或危险、有毒、有害场所的温度检测，例如：转炉、隧道窑、加工中的工件、酸碱浓度较高的化工场所等。正是由于这些优点美商国际集团委托黑龙江省自动化研究所，开发适合工作在有害气体和不方便铺设线路场合的垃圾场无线温度测量系统。
美商国际集团是由外商独资兴建，专业致力于对城市生活废弃物进行分类、资源回收和再利用，并采用生物高科技堆肥发酵工艺，生产有机肥的综合性大型环保企业。其所处理的有机垃圾在除去杂质进入厌氧发酵工序之前要在近70oC条件下经过至少5天的发酵处理。发酵过程中硫化氢、胺气、吲哚等有害、恶臭气体的产生，对人员的身体健康产生很大的危害，尤其对呼吸系统和神经系统的影响，危害非常大，原有的测温方式为，工人用热电阻测温杆插入发酵堆进行测量，每次只能测量一个点的数据，用时约10分钟，一个发酵堆测9个点耗时一个多小时，每天一个工人最多可以测6个堆的温度，占全部发酵堆的十分之一，并且具有大的滞后性，生物实验室无法根据温度数据对发酵对进行温度和供氧调节。在夏天中午时候厂房内的温度达到50多℃，测温工作几乎无法进行。我们研制的测温系统减小了工人的工作量，工作时间减少到以前的百分之一。提高了生产率和生产质量。
1.2课题的意义
无线测温系统同样适用于钢铁冶炼温度监控，蔬菜大棚温度等领域。这种网络是中距离、低速率无线传感器网络，射频传输成本低，各结点只需要很少的能量，低功耗，适于电池长期供电，可实现一点到多点、两点间对等通信，快速组网，高级电源管理。这种网路主要用于中短距离无线系统的连接，提供传感器或二次仪表无线双功网络接入，能够满足对各种传感器的数据输出和输入控制命令和信息的需求，使现有的系统网络化、无线化。系统设计可允许使用第三方的传感器、执行器或低带宽数据源。
该网络可拓展应用在温度湿度监控、压力过程控制数据采集、流量过程控制数据采集、工业监控、楼宇自动化、数据中心、制冷监控、设备监控、社区安防、环境数据检测、仓库货物监控等方面。此系统具有广泛的推广价值。
1.3课题的主要研究内容
本课题是与美商国际集团的合作项目，研制基于无线数据传输的温度测量系统是本课题的主要研究内容。把无线通讯方式和传感器结合起来，发挥无线传输的特有的优势，使测试系统可以随时随地的和计算机连接，更加方便了测温系统的使用。
课题主要集中在电路部分以及基于CC1100通信的设计和实现上。课题研究的具体内容可分为如下两个部分：
1．测试系统的硬件电路
选择单片机控制，设计单片机为核心的采集接收电路部分。
2．单片机固件程序的编写
编写单片机控制程序，包括系统的初始化，数据采集处理，理与上位机的通信的程序等。
1.4本章小结
随着无线传感器网络的广泛应用，尤其是随着工厂自动化水平的提高，因此研制基于无线传输的温度测量系统具有非常重要的意义。传感器无线化是传感器应用的一个新的趋势，它具有方便性、灵活性、可快速组网等特点。
第二章
无线测温系统硬件原理与设计
2.1系统工作原理介绍
根据到发酵厂房实地考察，厂房的结构是400长，100米宽的彩钢结构的空旷厂房，举架高10米。发酵堆共64个，每个堆高2米，每个堆需要测9个温度点，根据测温点的分布情况与现场腐蚀气体的严重性，测温单元采用不锈钢钢杆形式，带有助力把手，非常容易插入发酵堆，电路部分位于测温杆的最上方。厂房上方分布6个接收单元，负责接收测温杆发送的温度数据，6个接收单元通过RS-485总线通讯，最后接入总控室，通过485通讯卡进去PC机，因为测温实时性要求不高，每个测温杆每次间隔20分钟发送一次数据，采用自报方式发送数据，发送一次数据占用时间为1ms,所以空中数据碰撞的可能性非长小，完全可以满足实际应用。
温度采集单元A1
温度采集单元A2
温度采集单元B
温度采集单元B
接收单元B
接收单元A
总控制室PC
RS485
图
2-1
系
统组成结构图
2.2
CPU的选择
作为测控系统的核心部件，处理器的选择对整个系统功能的优化起着至关重要的作用。面向工控领域的单片处理器，有目前广泛应用的51系列的8位单片机，面向大量数字信号处理领域的数字信号处理器(DSP)，以及市场上增强型的16位单片机。
51
系
列的
8位单片机作为从八十年代就开始流行的处理器，其开发技术成熟，应用广泛，不足之处在于功能过于简单，功耗高，已经不能适应于目前对测控系统功能和速度的要求.ARM器件在工控领域的应用，从长远的观点来看是一个必然趋势。但从现阶段各ARM器件的情况来看，偏重于高端应用领域，其结构功能设计侧重于有大量数字信号处理的场合，如多媒体等领域，不适合在仪表领域的使用，而且目前其价格较高，开发技术难度大。作为这两种微处理器的一种折衷方案，各大公司纷纷推出各种面向不同应用场合的增强型单片机，如AVR系列、TI
MSP430系列和Philips的PCF80C51系列等。这些系列的单片机大多具有较强的功能模块接口功能、较高的处理速度、大容量ROM和RAM，往往处理器本身就己经是一个小系统模式，仅仅需要一些简单电容、电阻元件就可以工作，其中MSP430系列单片机就是其中的性能价格比较为优越的一款16位单片机。TI公司MSP430系列，是具有RISC指令集的超低功耗芯片，功能丰富，主要用于低功耗应用。
本系统的设计考虑了系统的可靠性、低功耗和经济性，因此，硬件设计需要遵循以下原则:
1.
单元要在短时间处理完数据，然后休眠使系统大部分时间处于休眠状态，这样可以降低系统的功耗，所以对快速性要求较高，所以对CPU的选择要考虑它的快速性;
2.
对于所设计的系统来说，系统对中断的异步快速响应能力是降低系统功耗的一个重要方面。
3.
应用环境中，对可靠性要求较高，所以必须考虑CPU具有丰富的集成外设功能，使外部电路精简，提高系统的可靠性;
4.
采用低功耗硬件电路设计及微控制器芯片，系统运行的低功耗是现代电子系统的普遍取向，由于系统采用电池供电，所以低功耗是本系统电路设计的基本原则，同时也可以根据以后系统应用的需要，方便系统功能扩展。
根据以上原则本文选择该系列单片机，其中下位机温度数据采集系统选用MSP430F1121芯片，上位机温度数据接收系统选用MSP430F149芯片。
MSP430系列单片机是由TI公司开发的16位单片机，其突出特点是超低功耗，非常适合于各种功率要求低的应用，有多个系列和型号，它们分别由一些基本功能模块按不同的应用目标组合而成，典型应用是智能家庭仪表、医疗设备和保安系统等方面。由于其较高的性能价格比，应用己日趋广泛。
1.
超
低
功
耗在正常的工作状态下，如果工作电压为3.2V，其典型消耗电流仅为250uA
/MIPS
(MIPS为每秒百万条指令数)，而待机模式下工作电流更降至1uA以下，1/O输入端口的漏电流最大仅为50nA.
2.
强大的处理能力MSP430系列单片机是16位单片机，采用了目前流行精简指令集(RISC)结构，一个时钟周期可以执行一条指令，具有丰富的寻址能力(源操作数7
种，目的操作数4种，但只有简洁的27
条指令);片内寄存器数量多，可实现多种运算，有高效的查表处理方法。这些特点保证了可以编制出高效的程序。
3.
丰
富的
片上外围模MSP430
系列单片机上集成了较多的片上外围模块，它包含:硬件乘法器，2组频率可达SMHz的时钟模块，2个带有大量捕获/比较寄存器的16位定时器，看门狗，2个可实现异步、同步及多址访问的串行通信接口、数十个可实现方向设置及中断功能的并行输入、输出端口。
4.
执行速度快MSP430系列单片机的工作电压范围为1.8至3.6V，在8MHz的晶振工作时，执行速度可达6MIPS。
5.
在线支持强MSP430系列单片机均可由FLAsH仿真工具(FET)提供支持。该FET是一种完整的集成开发环境，包括源代码级调试器、仿真器、汇编/连接器、C编译器、两种评估芯片、目标板、JTAG接口以及编程单元等。利用单片机本身具有的JTAG接口,可以在一台主机PC及一个结构小巧的JTAG控制器的帮助下实现程序的下载，完成程序调试。
6.
工业级运行环境MSP430
系列单片机的运行环境温度为一40~+58
℃，所设计的产品适合运行于工业环境下。
7.
低工作电压1.8-3.6V，超低功耗有5种节能模式，其中LPM14数据保持模式仅耗0.1uA，活动状态耗电为20uA，从低功耗模式到活动状态只需6ns。
8.
有一套
效率高、执行速度快的指令系统，硬件乘法器可快速执行8x8、8xl6、16xl6整型乘法操作，并在一个机器周期立即得到结果，可满足温度数据采集系统的大量计算要求。
9.
MSP430F149单片机内部集成64KROM，8KRAM，片内有Flash信息存储器，容量大可用于保存数据或程序，温度数据采集系统无需再扩展存储模块，简化了设计电路:
10.
功
能
强大的CPU
内核，16位RISC结构，高效的内部寻址方式;在8MHz时可得到125ns的指令周期，具有16个快速响应中断。
11.
16
位
TimerA
与TimerB
可方便地实现程序定时。
12.
灵活的时钟系统，可使用外部时钟源，用32768Hz晶体产生低频时钟达到低功耗的目的，高频晶体产生高频时钟达到快速采样的目的。
13.
片内独立的看门狗，保证系统软件可靠运行。
根据实际应用，使用普通碱性电池，系统已连续工作了3年，系统仍在继续工作，可见此芯片功耗之低。
2.3无线芯片的选择
由于工厂的环境复杂，干扰源较多，信号容易受到干扰，因此本系统采用了抗干扰性能好的CC1100无线收发芯片。
位于挪威奥斯陆的Chipcon公司作为全球领先的供应商，在低系统成本、低功耗的射频芯片和网络型软件方面发布了CC1100产品、
CC1100是一种低成本真正单片的UHF收发器，为低功耗无线应用而设计。电路主要设定为在315、433、868和915MHz的ISM和SRD频率波段。RF收发器集成了一个高度可配置的调制解调器。这个调制解调器支持不同的调制格式，其数据传输率可达500kbps。
CC1100为数据包处理、数据缓冲、突发数据传输、清晰信道评估、连接质量指示和电磁波激发提供广泛的硬件支持。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项，能使性能得到提升。
CC1100的主要操作参数和64字节传输/接收FIFO可通过SPI接口控制。在这个个典型的系统里，CC1100和MSP430的SPI接口进行无缝连接。
在实际使用中CC1100通讯距离大于100米，误码率小于1%。
2.4温度传感器的选择
无线温度的采集主要基于单线数字温度传感器DS18B20芯片。Dallas
半导体公司的单线数字温度传感器DS18B20是世界上第一片支持
“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为
-55℃
~+125℃，在-10~+85℃范围内,精度为±0.5℃。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，支持3V~5.5V的电压范围，
DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5℃。
数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件，它集温度测量，A/D转换于一体，具有单总线结构，数字量输出，直接与微机接口等优点。产品经测试在-10℃-70℃间测得误差为0.25℃,80℃≤T≤105℃时误差为0.5℃,当T>105℃误差为增大到1℃左右。DS18B20高速暂存器共9个存存单元，如表所示：
序号
寄存器名称
作
用
序号
寄存器名称
作
用
0
温度低字节
以16位补码形式存放
4、5
保留字节1、2
1
温度高字节
6
计数器余值
2
TH/用户字节1
存放温度上限
7
计数器/℃
3
HL/用户字节2
存放温度下限
8
CRC
表
2-1
光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。
DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:
用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
2.5本章小结
本章主要对无线温度监测系统的总体设计进行概述，介绍了该系统的工作原理及主要功能。该系统主要由两部分组成:温度数据采集单元和温度数据接收系统。在分别介绍每个单元系统的组成及主要功能的基础上根据系统所要实现的功能和具体要求，选择系统所需CPU微处理芯片MSP430、无线射频芯片CC1100、温度传感器DS18B20并对其特点进行详细介绍。
第三章
温度采集单元的设计
3．1
CC1100的程序设计
CC1100通过4线SPI兼容接口（SI,SO,SCLK和CSn）配置。这个接口同时用作写和读缓存数据。SPI接口上所有的地址和数据转换被最先在重要的位上处理。SPI接口上所有的处理都同一个包含一个读/写位，一个突发访问位和一个6位地址的头字节一起作用。
当头字节在SPI接口上被写入时，芯片状态字节在
SO脚上被
CC1100写入。状态字节包含关键状态信号，对MCU有用。第一位s7,是CHIP_RDYn信号。在SCLK的第一个正边缘之前，这个信号必须为低。CHIP_RDYn信号表明晶体正处在工作中，调节数字提供电压是稳定的。
在地址和数据转换期间，CSn脚必须保持为低点评。如果在过程中CSn变为高电平，转换取消。当CSn变低，在开始转换头字节之前，MCU必须等待，直到SO脚变低。这表明电压调制器已经稳定，晶体正在工作中。除非芯片处在
SLEEP或XOFF状态，SO脚在CSn变低后总会立即变低。
CC1100配置寄存器位于SPI地址从0x00到0x2F之间。所有的寄存器均能读写。通过在地址头设置突发位，连续地址的寄存器能高效地被访问。这个地址在内部技术器内设置起始地址。每增加一个新的字节，计数器值增加1。突发访问，不管是读访问还是写访问，必须通过设置CSn为高来终止。
对0x30-0x3D间的地址来说，突发位用以在状态寄存器和命令滤波器之间选择。
命令滤波可被视为CC1100的单字节指令。通过命令滤波寄存器的选址，内部序列被启动。这些命令用来关闭晶体振荡器，开启传输模式和电磁波激活等。
命令滤波寄存器的访问和一个寄存器的写操作一样，单没有数据被传输。就是说
64字节TX
FIFO和64字节RX
FIFO通过0x3F来访问。
3.2
DS18B20的温度的读取
DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2RAM,后者存放高温度和低温度触发器TH、TL和结构寄存器。暂存存储器包含了8个连续字节，前两个字节是测得的温度信息，第一个字节的内容是温度的低八位，第二个字节是温度的高八位。第三个和第四个字节是TH、TL的易失性拷贝，第五个字节是结构寄存器的易失性拷贝，这三个字节的内容在每一次上电复位时被刷新。第六、七、八个字节用于内部计算。第九个字节是冗余检验字节。低五位一直都是1
，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置为0。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示：（DS18B20出厂时被设置为12位）根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500us，然后释放，DS18B20收到信号后等待16～60us左右，后发出60～240us的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。
3.3
DS18B20的自动识别技术
在长期的使用过程中由于热应力的作用DS18B20的管脚会开焊，正常更换DS18B20时候，要更新程序中的相应的64位地址码，重新编程显得比较麻烦，现介绍一种自动识别地址码的过程，实现的只更换器件而不用重新编程的方法。
每个数字温度传感器内均有惟一的64位序列号，只有获得该序列号后财可能对单线多传感器系统进行一一识别。
读DS18B20是从最低有效位开始的，8位产品代码都读出后，48位序列号再读入，移位寄存器中就存储CRC值了。控制器可以用64位ROM中的前56位计算出一个CRC值，再用存储再DS18B20的64位ROM中的值或DS18B20内部计算出的8位CRC值进行比较，以确定ROM数据是否被总线控制器接收无误。
在ROM操作命令中，有两条命令智能在总线上仅有一个传感器的情况下使用。搜索ROM命令（F0H）。读ROM命令只能在总线上仅有一个传感器的情况下使用。搜索过程位3个步骤：读一位，读该位的补码，写所需位的值。总线主机在
ROM的每一位上完成这3个步骤，在全部过程完成后，总线主机便获得一个传感器ROM的内容，其他传感器的序列号则由相应的另外一个过程来识别。具体搜索过程为：
1总线主机发出复位脉冲进行初始化，总线上的传感器则发出存在脉冲响应。
2.总线主机在单总线上发出搜索
ROM命令。
3
总线主机从总线上读一位。每一个传感器首先把它们各自的ROM中的第一位放到总线上产生“线与”，总线主机读得“线与”结果。接着每一个传感器把它们各自的ROM中的第一位的补码放到总线上，总线主机再次读得“线与”的结果。总线主机根据以上读得的结果，可以进行如下判断：结果为00表明总线上连有传感器，且在此数据位上它们的值发生冲突；为01表明此数据位上它们的值均为0；为10表明此数据位上它们的值均为1；11表明总线上没有连接传感器。
4总线主机将一个数值位（0或1）写到总线上，则该位与之相符的传感器仍连到总线上。
5.其他位重复以上步骤，直至获得其中一个传感器的64位序列号。
3.4
DS18B20使用中的注意事项
DS18B20虽然具有测温系统简单，测温精度高、连接方便、占用口线少等优点，但在实际应用中也应注意以下两方面的问题：
1.连接DS18B20的总线电缆是有长度限制的。试验中，当采用普通信号电缆传输长度超过50米时，读取的测温数据将发生错误。当将总线电缆改为双绞线带屏蔽的电缆时，正常通信距离可以达到150m。当采用每米绞合次数更多的双绞线带屏蔽电缆时，正常通信距离进一步加长。这种情况主要由于总线分布电容使信号波形产生畸变造成的。因此，在用DS18B20进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。
2.在DS18B20测温程序设计中，向DS18B20发出温度转换命令后，程序总要等待DS18B20的返回信号，一旦某个DS18B20接触不好或断线，当程序读DS18B20时候，将没有返回信号，程序进入死循环。这一点在进行DS18B20硬件连接和软件设计要考虑。
3.5单片机固件设计
开发接口固件的整体思想是模块化和通用性。采用C语言来开发单片机固件。C语言是一种通用的计算机程序设计语言，它既有高级语言的特征又能直接操作系统硬件，而且可以进行结构化程序设计。设计中用宏来代替需要经常被调用代码，来简化冗长操作的代码。固件设计使用一种分层的结构。在最底层是一些简单的、原始的功能子程序，这些子程序直接和硬件打交道或完成一些最基本的功能，如向外部设备写数据和读取数据。调用这些子程序形成了高层的更复杂的应用程序。把子程序的声明和宏定义编成头问件，包含在应用程序中。例如，在设计中将单片机寄存器、公用的宏定义、调用外部函数的原型分别编写在430.h、global.h、external.h中。程序编写的分层结构简洁易懂，并且易于编写和测试，既增加了程序的通用性，又增加了代码的可读性。
中断
N
Y
初始化
20分钟到吗?
进入低功耗
等待定时中断
关闭发送模块
清看门狗
采集发送数据
中断服务程序
定时器中断
单片机固件的流程如图3-1所示，按照模块化思想又可分为以下几个模块：初始化模块、低功耗模块、定时器模块、温度采集模块、数据发送模块。初始化程序模块用来初始化单片机和外部硬件等，使定位器进入正常的使用状态。如设置单片机的功能模块的寄存器；设置引脚功能寄存器，为多功能引脚选择功能方式；设置中断触发模式及中断优先级。
图3-1
单片机固件
第四章
数据接收系统的设计
在数据采集系统的软件设计中，通讯接收设计是一个很重要的环节.数据采集系统的接收端挂在厂房的上方后，与外界交互只有靠无线通讯实现。数据接收端是被动方，数据采集单元是主动方，数据采集单元用定时器中断方式来计时发送温度数据，这个过程是靠CPU的定时器TimerA中断源来实现的。当TimerA中断延时程序达到20分钟后启动一次温度采集过程，给数据接收系统返回不同的数据。
在整个通信的过程中数据采集系统
(下位机无线终端)和数据接受系统
(上位机)既是数据发送端也是数据接收端。由于在本无线网络中，存在6个主站
(即上位机)和多个从站
(下位机无线终端)，因此本无线通信的协议是一个一对多的无线通信协议.在整个无线通信系统中，无线通信模块的工作频率是
433MHz，数据传输率是
110Kb/s。由于整个系统工作在单一载波频率下，整个系统只有一个载波频率，采用随机竞争的方式，由于硬件缺少冲突检测的机制，所以在经过权衡之后，认为采用TDMA(方式)，即时分多路访问，由于整个系统每次最多的通信数据量限制在1K以内,减少了数据空中碰撞的机会。由于CC1100带有地址滤波功能，共可以有255个地址，
我们在把255个地址中选用6个地址，相应发送给主站数据的温度传感器采用同一地址，如果主机检测到非子传感器来的数据，会被地址滤波器滤掉。
目标板
天线
CC1100
CPU
通讯接口
RS485总线
存储器
。
图
4.1
系统接受单元框图
接收的数据通过FEC纠正后，存入主站中的FLASH中，在存入每个数据同时，存入相应的系统时间。每隔20分钟PC机读取主站中的数据一次。读完主站数据后，主站清空
FLASH内的历史数据。下面就通讯协议和系统抗干扰作一简单介绍。
4.1单片机与Pc机的串行通信
要想保证通信的成功，通信双方必须有一系列的约定。作为发送方，必须清楚在
何时发送信息、发送什么内容、何时发送结束以及对方是否收到、收到的内容是否正确、对方接收不正确时要不要重发等。作为接收方，必须清楚对方是否发送了信息、发送什么内容以及收到的信息是否正确、接收不正确时如何通知对方重新发送、怎样判断结束等。这种约定就叫通信协议，必须在编程之前确定下来。只有双方遵守通信协议，通信才能顺利进行。
在系统进行数据通信期间，在有效数据间会混有噪声，为了识别噪声和有效数据，
通常在要传输的数据块前加三个字节的协议头表示，在数据块的最后加校验和进行纠
错。
通信数据帧格式为：
起始码
设备地址
包大小
数据
数据校验
本系统中设定如下:
(l)通信起始码:4e，31
，32。
(2)数据校验:采用CRC校验。
(3)单片机系统为1-6，上位机为7。
在串行通信中，一个重要的指标是波特率，它反映了串行通信的速率，也反映了对传输通道的要求。一般异步通信的波特率在
50b/s~9600b/s
之间。由于异步双方各用自己的时钟，要保证捕捉到正确的信息，最好采用较高频率的时钟，一般选择时钟频率比波特率高16或64倍，若选择时钟频率低于波特率，则频率稍有偏差便会产生接收错误。上位机发送数据后等待下位机的回应，如果下位机接收正确，则发送下一条数据:如果下位机接收错误，或者没有收到回应信息，上位机重新发送数据，如果重复发送三次还没有回应，系统提醒用户通信中断。
系统中数据的接收采用中断的方式，即只要计算机的缓存区有数据从串口传过来，立即执行中断程序。
4.2系统抗干扰设计
温度数据采集系统工作在恶劣的电磁环境中，受到各种各样的电磁干扰。而数据采集是整个监测系统的第一个环节，它能否正常工作对整个监测系统的实现起着决定性的作用。温度数据采集系统在垃圾处理厂中属弱点设备，抗干扰能力较弱。因此，如果不加防范，电磁干扰会严重地干扰系统工作，甚至造成电路击穿损坏，形成永久性故障。下面就从电磁干扰的产生、对电磁干扰的抑制和提高单片机自身可靠性三
个方面论述数据采集系统的抗干扰设计。
电气设备工作时，在接收的信号中，除了接收有用的信号之外，还夹杂着
一些无用的信号这种无用且不规则变化的信号—
“噪声”，外部噪声对电气
设备的干扰几乎都是通过传导耦合和空间耦合两种方式实现的。本设计采用了
如下的抗干扰措施:
4.2.1传导藕合干扰的抑制
数据接收系统电源来自工频交流线路，外部噪声传导耦合是主要噪声来源，因此如何抑制来自电源系统的干扰就成为提高系统抗干扰性能的一个重要环节。首先是对系统浪涌冲击干扰的抑制，浪涌冲击变化快、时间短、功率大，因而危害性大。对浪涌冲击一般可采用吸收其能量和瞬时短路干扰噪声的办法。由于压敏电阻和瞬变抑制二极管具有瞬间短路放电的性能，因此被用来抑制线路大电流冲击。
数据采集系统要正常工作,首先应正确无误地检测到被测信号。若信号受到严重干扰，导致信号难以辨识，在一些干扰严重的场合，微弱的信号甚至会被淹没于干扰之中。为了获得真实信号，采取如下措施:首先是提高信号幅值，从抑制传输干扰的角度看，提高信号幅值是一种简单而有效的方法。提高信号幅值就提高了“信噪比”，因而增强了信号在传输过程中的抗干扰能力，为此数据采集系统硬件上人为地将信号进行前期放大。
4.2.2空间祸合干扰的抑制
空间藕合主要是通过“场”的耦合形式对前端机形成干扰，因此抑制干扰的措施应放在对“场”的隔离上，场的隔离采用屏蔽的方法。屏蔽的实质是通过屏蔽物体对外来的电磁干扰进行吸收或反射以防止噪声侵害电气设备。用导电性能良好的金属导体制成的屏蔽体适用于电场的屏蔽，用高导磁材料制成的屏蔽体适用于磁场屏蔽。
1．
信号线的屏蔽措施为了防止“干扰噪声”通过空间藕合方式侵入信号线传输线必须选用双绞屏蔽线。屏蔽层采用一点接地的方式，采用
双
绞
屏蔽线是因为双绞线相互绞合，在导线上会产生相反的电动势，因此对外部干扰磁通的抑制较强。特别对低频信号的传输，双绞屏蔽线的屏蔽效果比较好。
2．
电源的屏蔽措施由于本系统装置的电源使用的是由交流电源变压器变压、整流、稳压后得到直流。所以对电源的屏蔽包括两个部分，即电源引线的屏蔽和电源变压器的屏蔽.先谈电源引线的屏蔽，交流市电是低频信号，一般可选用普通屏蔽线或双绞屏蔽线作为电源进线。对于电源变压器(自设计的电抗器)的屏蔽，普通电源变压器的一次绕组与二次绕组间虽然是绝缘的，然而，对干扰的抑制却微乎甚微。这是由于它的一次侧和二次侧靠得很近，很多部位存在分布电容，交流电中的噪声将通过分布电容藕合到二次侧。
4.3本章小节
本章主要详细论述了数据接收系统的设计情况。据采集系统工作环境比较复杂，其工作电源的设计安全可靠显得更为重要。同时详细论述了微处理器MSP430F149和无线收发芯片CC1100的特点，及其在本系统中的具体应用方式及其抗干扰设计。
第五章
系统误差
5.1基本误差
1）基本误差
将测试温度平稳地按增大和减小方向，测量各点所对应的温度，计算出各点误差。其最大值即为基本误差。试验点一般应至少包括应用范围0、25％、50％、75％、100％这5个点。测量仪表基本误差限应小于被测基本误差限的1/4。我们采用铂电阻温度计，作为测量仪器。我们选择20度、30度、45度、60度、80度，五个温度点作为测量点，实测数据为：
理论测量点
20℃
30℃
45℃
60℃
80℃
实测值
20.30℃
30.31℃
45.3℃
60.43℃°
80.7℃°
偏差
0.30℃
0.31℃
0.30℃
0.43℃
0.70℃
以上结果说明，ADC线性度较好。误差可以通过修正进一步减小。
5.2误码率
下表为实测数据
理论测量点
20米
40米
60米
80米
100米
发送位数
10240
10240
10240
10240
10240
接收到位数
10240
10240
10240
10240
10240
错误位数
1
2
20
71
102
误码率
0.01°
0.02°
0.2%
0.7%
1%
从无码率看，主要原因是由CC1100的路径衰减引起的。
结
论
本文设计了由温度数据采集系统(无线终端下位机)和温度数据接收系统
(上位机)组成的温度监测无线收发装置，上位机与下位机为一对多关系。温度数据采集系统和数据接收系统通过无线数据通道联系，分别以单片机MSP430为控制核心，采用CC1100实现温度数据无线收发功能。本文的主要工作如下:
1.
综述了堆肥发酵中温度监控的重要性及温度的测量方法。
2.
完成了温度传感器的选型，CPU的选型，射频收发模块的选型。
3．
完成了数据采集系统设计了温度监控系统的电源电路、测温电路、数据无线传输电路以及通信接口电路等构成系统的所有电路;
4.
制定数据无线传输通信协议，编制构成本温度测量装置的程序，并对各部分电路进行实验。
篇2：电子式机械走刀器研制总结报告0807
电子式机械走刀器研制总结报告0807 本文关键词：研制，总结报告，机械，电子，走刀器
电子式机械走刀器研制总结报告0807 本文简介：YHPF250（X/Y/Z）型铣床电子式机械走刀器研制工作总结漳州福田精密机械有限公司2011.8YHPF250（X/Y/Z）型铣床电子式机械走刀器研制工作总结漳州福田精密机械有限公司是一家中外合资企业,建于2006年，位于南靖县丰田工业区，占地12000㎡，员工80人，其中各类专业技术人员24人，
电子式机械走刀器研制总结报告0807 本文内容：
YHPF250（X/Y/Z）型铣床电子式机械走刀器
研制工作总结
漳州福田精密机械有限公司
2011.8
YHPF250（X/Y/Z）型铣床电子式机械走刀器研制工作总结
漳州福田精密机械有限公司是一家中外合资企业,建于2006年，位于南靖县丰田工业区，占地12000㎡，员工80人，其中各类专业技术人员24人，中高级职称8人。设有铸造、金工、组装等车间。公司主要产品有：数控机床零部件、针织机械配件、柴油机零部件件。铸造车间建筑面积3000平方米。完整的树脂砂造型线，年产各类铸件3000吨，最大单件重5吨。金加工车间主要生产高可靠性、高精度液压虎钳、托架、十字架等机床配附件及各种精密机械零件。组装车间主要生产摇臂铣床专用部件——进给器。公司高品质机床铸件出口台湾，获得台湾机床企业的认可，现与南靖其他企业联合，引进台湾具有国际先进水平的立卧五轴加工中心技术，开始步入高档数控机床制造行列。公司在机床改造领域，也有新的进步，运用两项专利研发的电子式机械走刀器，取得新的进展，获得一个注册商标，新产品经中试，用户反映良好，现已投入批量生产。
一、新产品开发的背景情况
“十五”以来，我国装备制造业快速发展，机械产品高品质的需求，对机床的性能和自动化的要求提出了越来越高的要求，最近几年虽然数控机床产业规模、产量已越居世界首位，但仍然没有改变传统机床数量占居优势的状况。我国机床设备量大面广，全国有300多万台已服役30年以上的各类机床，机床种类繁多，自动化程度低，要想在近几年用自动和精密设备更新现有机床，不论是资金方面或是机床制造厂的能力方面都是办不到的。最近国家颁布的《循环经济促进法》和工信部、发改委等11部委联合发布《关于推进再制造产业发展的意见》，都把机床再制造作为与汽车零部件、工程机械并列的三大再制造领域。因此，用数控技术改造传统机床，实现机床功能升级，有重要的经济意义和环保意义。目前，美国、日本和德国等发达国家的机床改造成为新增长点。美国有300多家专业从事机床再制造的企业，分类极细，对大型多功能机床、齿轮加工机床、金属切削机床都有专业公司负责再制造，并提供售后质保服务。欧美各国已形成了较完善的旧件物流体系，再制造商通过各种渠道回收废旧机床，评估价值、重新设计、制造完成后打上“再制造”标签，重新进入市场销售。
数控机床改造或再制造是一项产品生命终期的可持续战略，有利于减少原材料消耗，节约能源，实现资源的循环再利用，同时可以再利用产品在设计与制造过程中的资本、技术附加值。有资料统计表明，机械零部件的再制造相对于新零部件制造可节能80％左右，节约物料消耗85％左右。机床再制造现已被国际上纳入低碳制造、应对全球气候变化，循环经济等可持续发展战略计划的关键技术。
传统铣床是我国机床产品中占有率最高的机床之一，对传统铣床床数控化改造就显得尤为的重要。配装电子式机械走刀器是当前铣床改造的主流。近年来，随着国内各种铣床改造需求的扩大，机床改造已经逐渐形成一个产业。目前国内生产商使用的普通铣床上，一般不带走刀器，全国市场上有老式铣床40多万台，用电子式机械走刀器改造普通铣床，每年改造10%，即每年需要4万台走刀器。而且全国每年新增铣机床约10万台，需要配装走刀器也有一万多台。因此预计每年全国市场需要5万多台走刀器。
综上分析，数控铣床市场前景广阔，而走刀器作为铣床数控化改造的主要构件，必然随着铣床需求量的增加而增加。
二、新产品开发的总体思路
铣床配置走刀器属于机床改造或再制造的范畴。机床的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加装数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，以提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精
度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
铣床动力进给器，就是依据铣床改造的上原则进行的。电子式机械走刀器是一种机电结合非常紧凑和巧妙的高新技术产品。机械加工制造业是工业经济的重要组成部分，万能摇臂铣床、钻铣床、小型磨床及专用机床等机床作为机械加工的通用设备，其质量的好坏直接影响到加工产品的质量好坏，因此，铣床等机床的性能改进普遍受重视，而作为铣床等机床的动力进给器——走刀器也自然而然地受到业内人士的关注。本项目研制铣床电子式机械走刀器主要用于万能摇臂铣床、钻铣床、小型磨床及专用机床等机床的动力给进。
本项目铣床电子式机械走刀器运用“带伺服的齿轮走刀器”和“电子式机械走刀器”两项专利技术。
图1
：电子式机械走刀器外形图
三、新产品开发的具体内容及创新点
本项目研究重点是对铣床的传统走刀器“机械走刀器”及“电子走刀器”的技术集成和升级。研究开发了电子手轮、速度显示器、电子控制系统、印制绕组电机及宽电压稳压的开关电源。
（一）项目研究开发过程中所涉及的关键技术：
1、开关电源具有自适应技术，外接电源110V或220V时，无需开关转换即可供给进给器工作。
2、无级调速微电脑电路控制技术，走刀器的主轴运动靠齿轮传动，其输出转速最高可达200转/分钟以上。走刀器电子控制线路装有电位器和转向开关，用于控制输出轴运动速度和旋转方向。输出轴低转速时具有扭矩自动补偿功能，最大扭矩达到20Nm以上。
3、速度显示技术。本走刀器的速度显示器，与电位器联接，用于显示输出轴旋转速度。
4、手轮微调技术。
当转向开关置于“空挡”时，转动手轮即可控制铣床工作台运动速度和方向,实现工作台对刀具的微动、达到准确快速对刀。改变手轮的转动速度就可以改变了铣床工作台的移动速度。手轮转动速度越高,铣床工作台移动速度越快。手轮是铣床手动进给的主要控制元件。
5、印制绕组电机技术。
本产品驱动元件采用印制绕组电机，印制电机结构简单，它的定子由高性能永久磁体组成，建立轴向磁场；转子无铁心，是由多层按一定规律均匀分布的导体（一般为铜材）经特殊加工工艺制成的电枢绕组。电枢绕组一般是用腐蚀法、电化学沉积法、电化学转移法在复铜箔板上印制而成。它没有传统的换向器，而是利用电枢绕组的一个特定表面兼作换向器；电源经特制的按规定位置轴向放置的电刷施加于电枢绕组，电刷与换向器间呈平面滑动接触。
印制电机具有优良伺服性能。与传统伺服电机相比，印刷电机具有输出转矩均匀、力矩波动小、调速范围宽、无级调速方便、惯量小、快速响应性能好、电机体积小、重量轻，轴向尺寸短、安装配合方便等特点。图2所示印制绕组电机转子轴向尺寸很小，同样功率的直流电机转子轴向尺寸要大得多。本产品YHPF250（X/Y/Z）走刀器的印制电机转子只用铜线70g，而同功率的直流电机漆包线用量380g，硅钢片580g。
图2
印制绕组电机转子与传统电机转子外形图
左为印制绕组电机转子；
右为普通直流电机转子。
（二）项目技术路线和工艺流程图
技术路线：
市场与技术现状调研---结构方案设计与论证---控制系统与传动系统设计---绘制图样---采购配件与专用设备---制造整机---检测与试验---用户中试---项目验收或鉴定。
工艺流程图：
铝合金压铸件：压铸模型设计与制造→毛坯压铸→退火→机加工→检验→表面涂漆→入库。
齿轮：下料→热处理→表面加工→齿形加工→表面发黑防锈处理→检验→入库。
部件分装→整机总装→装配质量检验与技术参数检验→可靠性试验。
（三）项目创新点
目前市场上使用的两大类走刀器，一类是机械式，另一类是电子式。机械式走刀器优点是力矩大，缺点是传动齿轮多，需档位变速，结构复杂，重量较重，操作不方便。而电子式走刀器优点是操作方便，缺点是力矩小，在机床进给加工时满足不了低速大转矩的要求，退刀时则达不到高速中转矩，而且采用高速电机，塑料齿轮，传动不可靠，不能与数控链接。
我公司研制的本项目产品是对铣床的传统走刀器“机械式走刀器”及“电子式走刀器”进行改造，运用两项专利技术“电子式机械走刀器（专利号：200820101327.8）”与“带伺服齿轮走刀器（专利号：200920138827.3）”进行的生产技术创新，研究开发了数控电子手轮、速度显示器、无级调速与宽电压自适应技术、单片机电路管理，通过电机驱动，实现低转速自动扭矩补偿，从而达到机械传动效率高、系统安全稳定。
1、采用手轮结构，具有工作台位置微调功能，缓慢转动手轮，电位器的电位值也缓慢改变，工作台移动速度随着变慢，提高了对刀的准确性，定位误差＜0.10mm，实现微调功能。手轮由人工操作，手轮转向决定走刀方向，手轮速度决定走刀速度，因此，手轮也可用于手动进给。
2、单片机的中枢功能，对整体线路加以控制，将电机、电源、手轮装置、速度显示、行程控制、操作系统、速度反馈、过载保护等有机的结合起来，使之具有数控的功效。
3、无级调速、速度显示，具有低速力矩自动补偿功能，最大扭矩达到≥20N.m，操作简便。控制器上的行程开关，用于左右限位，操作器由电位器和正反向开关组成，用于联动及速度调节，确保系统安全。电机输出轴与齿轮变速箱连接，齿轮变速箱中装有减速齿轮组，齿轮变速箱的输出轴可与铣床工作台连接，电机接一测速器，测速器经控制器连接显示器，用于稳定速度及提供速度信号，从而实现速度的显示和调控。
4、采用自动过载保护电路。自动过载保护电路利用负载电流信号在设定域值以上，电路有效进入截止状态，保证电机及机械机构在额定值内正常工作，超过额定值时电机能自动关闭，达到整个系统安全。
通过上述技术研究开发，克服了电子式走刀器扭矩小、转动部件易损坏，机械式走刀器传动齿轮多、需档位变速、操作不方便等缺点。从而达到输出扭矩大、无级调速、速度显示、手轮微调、操作方便等优点。
YHPF250（X/Y/Z）型主要技术指标
外接电源电压:AC220V或110V;
电机功率：250w，额定工作电压：DC36V；
工作电流:
≤3A；
调速方法：无级调速；
调速范围：0～200r/min；
最大扭矩：≥20Nm；
手动驱动装置：手轮驱动；
具有速度显示器；
四、新产品试制情况及解决的工艺技术问题
本项目产品研制起于2009年9月，至2011年5月试产成功。研制过程历经市场调研、决策、设计、样机试制、样机运行试验、试产、改进设计、定型、企业标准审定备案、小批量投产推广应用等研发过程。
1、市场调研、决策阶段
大量搜集有关国内走刀器的市场需求信息，分析国内铣床的生产现状，对研制铣床电子式机械走刀器的可行性进行研究，并请专家论证和决策。
2、样机方案设计和图样设计、工艺文件编制阶段。
铣床电子式机械走刀器集机械、电机、电子、数控等一体化高技术产品。样机技术设计也分四个小组进行。
产品结构由外壳部分、电器驱动部分、控制部分等组成。
绘制样机图样包括总图、装配图、部件图、电气线路图等技术图样，编制生产工艺文件，形成样机试制的指导性文件。
按照样机的试制方案，分成标准件采购计划实施部分、外协件委托加工部分；非标件自制加工，最后进行组装调试。
3、样机试制、运行试验及定型阶段
①印制绕组电机的配套设计与试验。本产品原设计配套普通直流电机，其转子如图2右图所示，转子长度大，重量大，技术性能也不如印制绕组电机。走刀器改装印制绕组电机，主要进行配套试验，专门设计一台试验台，试验台可以模拟铣床工作状态，检测走刀器的工作电流、工作电压、转速，手动功能试验等，也可以进行可靠边性试验。
②齿轮传动。二级减速传动，第一级斜齿，第二级直齿，钢制小模数齿轮，调质处理。
③整机外壳。采用铝合金压铸，压铸模型由本公司设计与加工，压铸工艺外协。
④电器元件的检验：电位器、显示器、开关电源，公司均有试验台，进行技术参数的检测。
走刀器整机装配完成后，公司质检部按设计要求进行检测，发送用户试用。
2011年5月，委托福建省产品质量检验研究院对公司生产的铣床电子式机械走刀器进行检测，被检产品所有的技术指标均符Q/ZZFT
001-2010《铣床电子式机械走刀器》企业标准的规定。
五、新产品标准在生产工艺中的布局情况及出厂检测的标准化控制情况
本项目产品标准引用以下四项国家标准，二项机械行业标准，
GB755-2000
旋转电机
定额和性能
GB
5226.1-2002
机械安全
机械电气设备
第一部分：通用技术条件
GB／T
9969-2008
工业产品使用说明书
总则
GB／T
13978-1992
数字多用表
通用技术条件
GB
18209.3-2002
机械安全
指标、标志和操作
第3部分：操作件的位置和操作要求
JB／T
7539-1994
机电产品包装检验规程
导则
JB／T
8827-1999
机电产品防震包装
产品标准Q/ZZFT
001-2010《铣床电子式机械走刀器》，参考了上述标准的相关规定，实测产品的个别指标还超过本企业标准的规定。企业在组织生产和判定产品质量时，完全依据本企业标准规定的要求，进行检验和验收或发货。
检检的项目有：
1.
输出扭矩（N.m）；
2.
输出转速（r/min）；
3.
额定电压（V）；
4．工作电流（A）；
5．温升；
6．开关、旋钮、按钮操作方便性；
7．噪声；
8．
数字显示；
9．
手轮试验；
10．外观质量。
为使本项目产品质量得到有效的监督和保障，公司专门就产品生产工艺、检测装备进行了整改，购置了精密量具，主要有电参数测量仪、测温仪、硬度计、万能角度尺、万用表、显微镜、千分表等；对零件的加工工艺不断进行修订，对每道工序进行严格把关，制造了20多套工装夹具，保证了各零部件的加工精度达到图样要求。对产品装配进行逐项检验，保证产品各个项目都达到标准要求。
通过公司对实施标准的贯彻落实，公司在生产管理和技术管理上更加成熟。当前，在技术文件方面，已经做到完整、统一、正确，可以指导生产，在工艺、工装方面，已经配套、成熟，完全可以批量生产。
六、国内外同类产品研制生产情况
目前，我国大部分走刀器生产企业，仍循着传统的技术，生产机械式走刀器，而电子式走刀器的生产企业不多，以地域看，主要有陕西宝鸡、青岛等部分企业。目前国内市场上生产走刀器的厂家主要集中在广东、陕西宝鸡、青岛等地区，主要产品有同益APF-500、阿隆AL-310S、阿兰AL-300、彪虎ST-560、宝鸡S-235、阿松AS-235、尚品p500等。
销售价格：价格在1000元左右。
产品性能方面：调速范围，一般为0-160r/min；最大扭矩一般在15Nm左右；电机工作电压220V，不具备数显功能、结构复杂，重量较重、无手动进给功能，操作不方便，齿轮为塑料制成，传动不可靠。
国内走刀器产品尚未发现装配印制绕组电机。
七、国内外主要同类产品技术性能指标对比分析表
本公司研制的“铣床电子式机械走刀器”作为铣床动力进给器主要有以下优点或特点：
1、电源电压采用自适应技术，可使铣床电子式机械走刀器在110-220V正常工作，驱动电压可控在DC36V，电压安全性好；
2、采用无级调速微电脑电路控制，低速力矩自动补偿，最大扭矩达到20Nm以上；
3、主轴转速显示器，用于稳定速度及提供速度信号，从而实现速度的显示和调控，达到准确的速度确认性，使加工质量稳定。
技术性能对比表
主要技术性能指标
同益APF-500
宝鸡S-235
本项目产品
调速范围
0～140r/min
0～160r/min
0～200r/min
最大输出扭矩
15.5N.m
15N.m
≥20N.m
可靠性
带塑料齿轮，易损坏
带塑料齿轮，易损坏
全钢齿轮，无档位，耐用可靠
安全性
110V电压
110V电压
36V电压
操作方便性
无级调速
无级调速
无级调速，配手轮，可手动进给
速度显示器
无
无
有
重量
6.2kg
6.5kg
＜6kg
八、国内外主要同类产品技术对比分析结论及本项目产品技术水平评价（结合查新报告阐述）
本项目产品是对铣床的传统走刀器“机械式走刀器”及“电子式走刀器”进行改进，研究开发了数控电子手轮、速度显示器、无级调速与自动换档器合二为一，通过直流变频电机驱动，实现低转速自动扭矩补偿技术，从而达到机械传动效率高、系统安全稳定。
据福建省机械研究院信息研究所提供的查新结论：
综合分析检索到的相关文献，并与本委托项目的查新点进行对比分析得出以下结论：
走刀器又称“铣床动力进给器”或“铣床自动进刀器”，是铣床自动进给装置，主要用于铣床工作台在X、Y、Z三个坐标方向上的工作运动。从检索情况看，国内已有生产销售走刀器的相关产品[4][5][10][13]，其中：文献5介绍建丰牌电子走刀器，原点重复定位精度为0.05mm以内；文献10介绍SBS350立式铣床动力进给器，无级调速，其输出扭距达20N.m；文献13介绍SHLM48-150-01免维护型铣床动力进给器，也采用无级变速，其输出扭距≥15.5N.m。但从所检索到的文献均未见有“具有速度显示”描述，也未见同时具有本委托项目3个查新点“电源电压采用自适应技术，可使走刀器在110～220V正常工作，驱动电压控制在24～36V，电压安全性更好；采用无级调速微电脑电路控制，低速力矩自动补偿，最大扭矩≥20N?m；采用手轮微调、具有速度显示，操作简便，且其准确定位误差＜0.1mm。”特征的相关铣床走刀器产品或技术报道。
因此，本公司铣床电子式机械走刀器的研制是成功的，产品技术性能达到国内领先水平。
九、新产品经济、社会效益分析及市场前景预测
本项目产品“铣床电子式机械走刀器”市场需求量大、前景广阔，具有市场竞争力。该项目产品目标市场为国内机械加工业，广泛使用于万能摇臂铣床、钻铣床、小型磨床及专用机床等设备。项目将以经销商销售模式为主，通过招募每个地市代理商迅速推广本项目产品，首先将占领福建省内机床市场，其次推向全国其他省份。公司产品科技含量高，产品质量好，操作简便，用途广泛，预计5年内将占全国走刀器市场份额25%，即年销售达到7万台。
项目产品生产成本的主要构成因素包括原辅材料、制造费用、能源消耗、销售费用、人工成本等，具体分析如下：
①原辅材料：铝外壳铸件、传动齿轮、电机、电子元件、标准件等；
②制造费用：生产、调试、检验、存储、运输等费用；
③能源消耗：电、水等物资及能源的消耗；
④人工成本：研发和生产检测调试人员的工资费用；
⑤销售费用：构建营销网络等产生的各项费用，包括营销人员的工资等。
序号
成本构成内容
内容
占总成本费用的比例
1
材料费用
直接材料与辅助材料
79%
2
制造费用
产品的生产、折旧
8%
3
管理费用
管理人员工资、质量认证、技术鉴定等
9%
4
营销费用
广告、差旅、会议等
4%
5
合计
100%
本项目的5年内将从产品引入阶段逐渐往市场成熟阶段发展，
2010年12月到2011年12月市场从引入阶段往市场成长阶段过渡，在2011年到2013年，“电子式机械走刀器”的市场从成长阶段往成熟方向迈进。
在生产规划方面，第1年生产4000台，以实现产品试销售，第4年开始达产率达到100%。
各年生产规划如下表所示：
2011年
2012年
2013年
2014年
2015年
合计
数量（台）
4000
8000
16000
40000
40000
10800
达产率
10%
20%
40%
100%
100%
销售收入（万元）
320
640
1280
3200
3200
8640
税收（万元）
9.9
19.8
39.6
99
99
267.3
利润（万元）
69
138
276
690
690
1863
本项目是集机械制造、电机、电子、计算机数字控制系统于一体的高新技术产品，技术含量高，涉及领域广，可带动铸造、精密机械加工、电子、电机、电器等行业共同发展，促进了这些行业技术水平大幅提高，推动整个地区的技术进步和经济跨越发展。在本项目产品的大量推广，将成为机床数控化改造化的成功示例，推动机床全行业的技术进步，同时创造出大量的就业岗位，经济效益和社会效益显著。
篇3：汉字应用水平等级及测试大纲研制报告
汉字应用水平等级及测试大纲研制报告 本文关键词：汉字，大纲，研制，等级，水平
汉字应用水平等级及测试大纲研制报告 本文简介：《汉字应用水平等级及测试大纲》研制报告“汉字应用水平测试研究”课题组提要汉字应用水平测试的目的是衡量中等以上受教育程度人群在以规范汉字为媒介的阅读或书面表达等活动中，使用汉字所达到的水平。这项测试既遵循国家通用语言文字的相关规范和标准，也遵循汉语汉字的约定俗成和使用规律，同时还采用了教育测量学的理论
汉字应用水平等级及测试大纲研制报告 本文内容：
《汉字应用水平等级及测试大纲》研制报告
“汉字应用水平测试研究”课题组
提要
汉字应用水平测试的目的是衡量中等以上受教育程度人群在以规范汉字为媒介的阅读或书面表达等活动中，使用汉字所达到的水平。这项测试既遵循国家通用语言文字的相关规范和标准，也遵循汉语汉字的约定俗成和使用规律，同时还采用了教育测量学的理论与方法构建测评体系。在确定测试范围及内容、测试形式、评分依据及标准、分数体系等过程中，广泛运用了语料库语言学、计算语言学、教育测量学等理论成果及操作方法，达到了理论与实践的有机结合。
关键词
汉字
应用水平
等级
测试大纲
研制报告
《汉字应用水平等级及测试大纲》是国家语言文字应用“十五”科研规划重点项目“汉字应用水平测试研究”的最终成果，经专家鉴定委员会鉴定和国家语言文字工作委员会语言文字规范（标准）审定委员会审定后，2006年8月28日由中华人民共和国教育部和国家语言文字工作委员会作为语言文字规范（GF2002—2006）向社会正式发布，2007年2月1日起试行。
该项目由教育部语言文字应用管理司和语言文字信息管理司提出，批准立项时间是2002年11月，项目批准号WT105-31。项目研制任务由教育部语言文字应用研究所普通话和语言教学研究室承担。该项目是国家语委重点科研项目“汉字应用水平等级标准及测试大纲研究”的延续项目，前一项目属于调研性项目，工作重点是了解社会上有关行业汉字应用的现状和需求，特别是用于评核相关人员汉字应用水平的需求，为开展课题研究和将来开展测评工作提供依据和参考。
2002年延续立项后，明确了后续项目为标准研制项目，主要任务是在前一项目调查的基础上建立一整套科学的、标准化的测评系统和测量工具，用来衡量有关行业从业人员及高等院校学生等人群应用汉字的能力和水平。研制的主要内容包括作为标准颁布的汉字应用水平等级、汉字应用水平测试大纲，以及作为标准附件的汉字应用水平测试字表和作为测评系统辅助部分的汉字应用水平测试词语表、试题、试卷和题库等。
从2002年至2004年，课题组先后三次进行了相关行业人群和在校大学生识字情况调查，涉及的调查对象主要有新闻出版行业的编辑、记者，高等院校学生，中小学教师等，总计3600余人；然后整理、分析了调查数据；同时还对上述人群进行了试题、试卷方面的预测和试测。调研的省市有北京、天津、上海、河北、黑龙江、广东等。科研合作单位先后有广东教育出版社、山西大学、北京师范大学、北京教育学院等。在研制过程中，课题组还就汉字应用水平等级、汉字应用水平测试大纲和汉字应用水平测试字表反复征求了海内外30多位语言文字学、语言教学和教育测量学等领域专家的意见，并召开了10余次专家咨询、研讨和评审会。2005年还征求了全国15个地方语委办的意见。课题组对专家和各地语委办的意见做了深入、细致的分析和讨论，吸收了其中绝大多数意见和建议，进一步完善了测评系统。
下面就《汉字应用水平等级及测试大纲》一些主要内容的研制情况分别做一点说明。
一、研制《汉字应用水平测试字表》
《汉字应用水平测试字表》（以下简称《字表》）是这项课题的重点之一，因为建立测评系统很重要的一点就是测评的内容范围，对这项课题而言，就是确定测试用字的数量和范围，以便据此逐步建立汉字应用水平等级及测试大纲，并建设相应的测试题库，为等级的划分、测试大纲的编写及题库的建设等提供基本的内容和大致的范围。
研制《字表》，首先要考虑几个方面的问题：第一，《字表》与国家已经颁布过的有关汉字的规范或标准，特别是几种字表之间的关系；第二，《字表》与汉语真实文本中汉字使用情况的关系；第三，《字表》与相关人群掌握汉字情况的关系；第四，《字表》与现代汉语通用词语用字情况的关系；第五，《字表》与汉字自身系统性之间的关系。这几种关系是研制《字表》的最根本问题，既涉及到国家法律、政策层面的规范和标准，也涉及到现实社会语言生活的状况，比如汉字的使用频率、覆盖率、构词情况以及人们掌握汉字的平均数量和集中情况等，同时还涉及到汉字字形、读音、意义等方面的系统性，比如天干地支、节气等特定表义范畴的系列用字等。
按照上述思路，课题组以《现代汉语常用字表》所收3500常用字为测试用字的基本内容，在《现代汉语通用字表》所收7000通用字范围内，对社会上经常使用文字的人群先后三次进行了识字情况测查，并根据所获得的数据初步筛选了测试用字；同时，依据国家语委“现代汉语大型通用语料库”和国家高技术研究发展计划(863计划)《智能化中文信息处理平台》课题的子课题“超大规模通用平衡语料库”的汉字频率统计数据，对经测查而筛选出来的汉字进行了必要的对比分析和调整；随后，通过和测试词语表用字情况的对比，并着重考察了低频字的分布、构词能力、意义范畴等，对《字表》又做了部分微调；最终确定了测试用字的大致框架。
在研制《字表》过程中，我们所遵循的选字原则主要有以下几条：
1）规范性原则：测试用字均为规范的现代汉字字形，不规范的字形不收，如异体字；另外，属于方言语词范围的用字也一律不收，如：囡、伢、嬷、甭、掼、矬、撸等。
2）应用性原则：筛选测试用字均以抽样人群识字情况测查数据和语料库中字频的统计数据为重要参数，选取高识别率和高频率的字。同时依据频率统计原理，测试用字还要考虑到其在语料库中的覆盖率，尽量选取分布广泛、覆盖率大的字。另外，充分考虑现代汉字的实际使用情况，对于一些常用的口语用字，如：洇、焯、磴、硌、蕻、痄、搽等，虽然这些字在书面语中较少使用，字频统计或统计不到或频率很低，但在日常生活中却较常用，因此也适当选取了一些；对于现代通用汉字之外的文言用字，如：筮、笏、耜、骒等，一般不收。
3)系统性原则：对一些成系列的字要进行纵横相关的多种联想，综合考虑其取舍。如：天干地支、节气用字，数字的汉字大写用字，民族名称，省、自治区、直辖市的简称和别称，地、县级以上的地名用字以及连绵字等，我们都综合考虑，平等对待，成系列收取；其中为保持地县级以上的地名用字的完整性，我们收入了琊、埗、埇、猇等4个7000通用字以外的县级地名用字。对动植物名称，金属、化学元素名称以及姓氏、人名用字等则根据常用程度和频率的高低决定取舍。
在研制过程中，以上3条原则都不是孤立的，而是综合运用以决定字的取舍。最终，《字表》确定为5500字，并分成三个子表，其中甲表4000字；乙表500字；丙表1000字，成为《汉字应用水平等级及测试大纲》的附录A（规范性附录）。
《字表》的具体研制过程详见《语言文字应用》2004年第1期63-70页《汉字应用水平测试用字的统计与分级》。
二、研制《汉字应用水平等级》
研制《汉字应用水平等级》，实际上就是建立汉字应用水平的评价体系。与此同时，再依照一定的方法确定测量工具和测量方法。
建立一种特定的评价体系，实际上就相当于对人的身高、体重等指标或数据按照一定的参考值给予判断一样，例如是正常，还是偏高、偏矮，等等。进行这样的判断，大致又需要若干前提。其中主要有目标参照或常摸参照，也就是绝对标准或相对标准。前者是以要达到的目标为参照，重点考察、衡量所收集到的评价客体的数据与目标之间距离的大小，例如一个健身计划，目标是每位参与者都要将当前体重减少20千克，那么，计划结束时，评价健身效果就是考察每位参与者所减少的体重与20千克这个目标之间的差距。后者则是以常模数据为参照，重点考察、衡量所收集到的评价客体的数据与常模数据之间的差异，例如判断一名中国城市12岁男童身高方面的发育情况，就可以将他的身高数据与中国城市12岁男童身高方面的常模数据进行比较，然后对其发育情况进行推断和评估。
汉字应用水平等级一方面要明确使用汉字的目标，即绝对标准，例如关于汉字字形、读音、意义及用法方面的规范及依据；另一方面，也要以相关人群识字量调查、语料库的字频统计等数据为基础，整理出可供参照的相对标准。
在汉字应用水平等级中，目标和参照标准都要十分明确。首先，使用者在以规范汉字为媒介的阅读和书写活动中，辨别和使用法定的国家通用文字，必须遵循国家颁布的汉字字形规范、读音规范，而且还要了解和掌握汉字在权威工具书中的普通话读音和现代汉语义项及用法，并在应用过程中与其保持一致。评价使用者水平的高低，主要考察他们辨别和使用汉字时，在字形、读音、意义及用法几方面的表现与目标之间的差异程度。其次，源自一些实际调查、试测的客观数据，经严格的整理、分析后，也可以形成评价的参照标准。在能够掌握和使用的汉字数量方面，按照相关人群识字量调查收集到的平均识字量、集中识字量（众数）以及现代汉语真实文本中汉字的使用频度、分布情况等数据，三个等级的参照标准由低到高依次确定为3500-4000、4000-4500和4500-5500个汉字。与此同时，汉字应用水平测试并不是识字量的竞赛，因此能够掌握和使用的汉字数量也不是衡量水平高低的唯一参照标准。根据4000→4500→5500三级字量以及具体的汉字，考察它们在不同类别现代汉语真实文本中的使用频度、分布情况等数据，就可以从一个侧面建立起使用者阅读、书写综合表现的参照标准，因为不同数量、不同范围的汉字在不同类别文本中的覆盖率也是不同的，如果使用者所能驾御的汉字在数量和范围方面都是确定的，那么就可以推断他在应对不同类别汉语文献时可能具有的表现，例如他在阅读不同类别汉语文献时，碰到生字的概率肯定是不统一的，而这一点将直接影响到阅读的顺畅性。另外，不同人群在识字量调查和试测中的表现明显具有群体性特征，这些特征就可以固化为汉字应用水平不同等级的参照标准，例如是否具备了接受不同程度教育的汉字基础；是否具备了接受某种与汉字应用密切相关的工作任务的基本条件；在汉字应用水平测试中的基本表现，等等。作为汉字应用水平的评价体系，汉字应用水平等级主要由使用汉字时的规范性、准确性目标和基于实际调查、试测数据而构建的参照标准两部分组合而成。
在汉字应用水平等级中，还应当明确不同等级所对应的答对率、导出分数等最基本的测试表现，从而使评价体系与具体的测量工具和测量方法能够有明确的对应关系。
关于《汉字应用水平等级》的具体研制过程，详见《语言文字应用》2004年第1期56-62页“《汉字应用水平等级标准》研制报告”。
三、研制《汉字应用水平测试大纲》
研制测试大纲，要解决的问题主要有：测试的目的、性质和用途；测试的对象；测试的内容范围和形式；试题类型和试卷构成；评分依据；分数体系，等等。
关于测试目的，有测试本身的目的和由测试影响所及而预期的目的。前一个目的非常明确，就是通过测试的方法衡量应试者在阅读、书面表达以及其他与汉字应用有关的活动中，掌握汉字形、音、义以及使用汉字的正确程度和准确程度。后一个目的指的是测试本身并不是最终目的，而是通过测试提高使用者掌握汉字、应用汉字的能力和水平，其重要性更体现在贯彻《中华人民共和国国家通用语言文字法》，提高我国国民的语言文字规范意识，提倡准确、健康地使用国家通用语言文字，完善汉字应用环境，弘扬中华文化。
就测试本身的目的而言，这是衡量测试效度的最重要依据。一个测试的有效性如何，关键在于是否实现了测试目的。这个问题主要涉及试题、试卷的质量。如果试题的内容、形式和试卷的结构能够反映汉字应用的实际情况；试题的难度、鉴别度等指标适当，拼合试卷的程序规范，能够反映出不同能力水平的差异，那么，这样的测试就达到了预期目的。
在研制测试大纲过程中，课题组在逐步明确测试目的的同时，围绕测试内容、试题、试卷等相关问题进行了大量的数据采集、研究分析等工作，从收集到的数据和分析结果看，试卷的有效性非常显著。
测试的性质往往取决于测试的规模和标准化程度，反过来它也影响测试的规模和标准化程度。汉字应用水平测试是由教育部和国家语委组织研制并组织实施的一项国家级语言类标准化测试。它的信度、效度、施测程序、评分程序、题库的容量等都要符合和满足大规模标准化测试的要求。
测试的用途主要涉及预期的测验使用者，这里既有个人，也包括团体；既包括应试者，也包括希望测验结果能够为某种决策提供参考的单位或部门等。为满足这些潜在的需求，汉字应用水平测试须要尽可能准确、明确地向使用者提供测试结果，并合理地解释这些结果，而且这种解释必须具有稳定性和一致性。
测试对象与测试用途密切相关，它要解决的主要是谁来参加测试；或者说测试更适用于哪些应试者；测试分数和分数解释能提供什么信息；这些信息能够用于什么目的，等等。这些问题将直接影响到确定测试内容、编制试题、设定测试时限，等等。汉字应用水平测试是一项体现国家语言文字方针政策的举措，被赋予了衡量并间接提高有关行业从业人员和学生汉字应用水平的功能，因此，测试用途就必须体现这种功能。通过实际调查与试测，这项测试定位于“适用于公务员，编辑、记者、校对和文字录入人员，各级各类学校教师，文秘及办公室工作人员，广告业从业人员，中文字幕机操作人员，高等学校和专科类中等学校学生以及日常工作与汉字应用紧密相关的其他人员；同时也适用于想要了解自己汉字应用水平和能力的其他人士。”这些由测试用途而界定的测试对象，是一种可供操作的界定，而对于测试对象的概括性表述，则应当具有明确测试对象背景资格的作用，因此，在《汉字应用水平等级及测试大纲》中，与此相关的表述为“本规范规定了具有中等以上受教育程度人群使用汉字应当达到的水平”。
关于测试形式，汉字应用水平测试选择了集体作答的纸笔测验，试题卷和答题纸分开，以便机器阅卷。从将来的发展趋势看，计算机化无纸测验、计算机辅助自适应测验、基于网络技术支持的网上测验等，都是需要进一步研究的问题。
此外，由于考虑到机器阅卷，试题类型必须满足客观性要求，避免主观判断，因此，绝大部分试题都采用了四选一形式的选择题；另外还有一部分需要阅卷者依据统一标准判断的书写题。另外，根据汉字应用水平测试的目的，试卷构成要比较全面地反映应试者的汉字应用水平，因此，汉字的识别和书写、汉字形音义各要素的均衡等，都要反映在每一套试卷中。最后还有测试时间，应当充分考虑获得信息最大化所需的试题量以及与此相关的合理时限。
关于评分标准，也就是汉字形音义的正确与否如何判定，这里面存在着两种情况：一种是国家已经颁布了标准或规范的，比如规范汉字及其字形；另一种是国家还没有制定、颁布规范或标准，而是见于各权威工具书、并被广泛认可的研究成果，比如除《普通话异读词审音表》所涉及的汉字及读音之外的其他汉字的读音。课题组最终确定的评分依据为：字形指汉字的规范字形，规范字形的依据是《现代汉语通用字表》；字音指汉字的普通话读音，其依据是《普通话异读词审音表》和权威工具书中汉字的普通话读音；字义指权威工具书中汉字在现代汉语中的义项，以及某些字在部分词语中的特殊用法。
依照评分标准判断应试者在每一道试题以及整套试卷上的作答情况，就初步形成了应试者在特定试卷上所获得的原始分数，而对于标准化测试，原始分数并不是足以形成评价的最终分数，因此需要对原始分数按一定规则进行处理，从而产生导出分数。汉字应用水平测试采用的导出分数是500分为平均分，满分为800分。导出分数称HZC分数。
HZC分数是评价应试者汉字应用水平的主要依据。此外，考虑到汉字应用的现实状况、常用汉字的数量及范围、不同应试者个人的语言生活环境及经验等，为了更切近使用汉字的实际情况，并减少和避免由于个人因素的不确定性对测试结果产生误差影响，在用HZC分数确定应试者的汉字应用水平等级之前，测试大纲又规定了进入等级的标准。这个标准定为：对涉及测试字表甲表范围的试题，由于所涉及的汉字都是识别率和使用频率比较高的汉字，作答正确率必须达到80%（含）以上。满足此条件后，HZC分数在200分（含）至500分（不含）之间的，汉字应用水平评定为三级；HZC分数在500分（含）至600分（不含）之间的，汉字应用水平评定为二级；HZC分数达到600分（含）以上的，汉字应用水平评定为一级。
这里需要说明的是，80%的作答正确率指的是如果把涉及测试字表甲表的所有内容都编制成试题，那么作答正确率应当达到80%，但是具体到每一套试卷，都是在全部测试内容中进行抽样的结果，是一个具有一定代表性的样本，这个样本与全部测试内容的总体存在着一定的对应关系，因此首先要控制不同试卷之间总体质量的平衡，其次也要按照每一套试卷的特殊性，对测试结果进行转换，转换的目的是求出每套试卷的作答正确率和总体作答正确率之间的对应关系，确定试卷作答正确率中的哪一点，投射到总体作答正确率中相当于80%。所以说80%的作答正确率是一种转换后的结果。
最后，测试大纲还明确了测试的操作流程及备考要点，以便测试的使用者了解这项测试的相关信息。
四、研制汉字应用水平测试词语表、试题、试卷和题库等
汉字测试既针对汉字本身的属性，也针对汉字的使用情况，比如字形问题，既有笔画、偏旁和结构等方面的对错问题，也有具体使用中的正误问题，最明显的例子就是错字和别字。因此，衡量人使用汉字的正确程度和准确程度，既要针对单个的汉字，也要针对具体使用环境中的用字。课题组根据测试的目的、性质、需求等，同时参照词频统计数据和若干种权威工具书，以及一些关于成语、固定表达形式等材料，按照规范性、系统性原则，经过反复筛选、整理，确定了作为汉字使用环境及试题范围的参考词语46000余条，编制成《汉字应用水平测试词语表》列为附录B（资料性附录）。
除了使用环境的依托问题，汉字测试的本质还是要围绕汉字本身的形音义等属性。因此，课题组对汉字的形、音、义做了适用于测试的梳理，比如易错易混的笔画、部件、结构及整字，多音字的若干读音，汉字的现代汉语义项等。以汉字的读音为例，经过反复讨论修改，考核的要点最终落实为由于多音混淆而产生的错误，如揣度、提防、屏弃等；常见的读音错误，如缄、讪、炽等；不常用字的读音错误，如籼、膪、莠，等等。
在编制试题过程中，课题组逐渐认识到，汉字测试具有非常明显的特殊性，其中最突出的例子是相同类型、同一内容范畴的试题，其答案具有可组合性，例如：在词语中判断用字是否正确的四选一试题，如果确定在一份试卷中可以容纳10个题目，那么40个答案则可组合出91390道试题；而这些试题再以10个一组满足试卷需求，则会形成一个更可观的数量。当然，这里面还有两个问题需要解决：第一，因为有些相同的答案出现在不同的试题中，从而可能导致同一份试卷中出现相同的项目，这就需要有查重的筛选机制，当然这类筛选性程序就涉及到试题的指标标注、题库管理及拼卷程序等问题了；第二，这40个答案所有可能的组合虽然能够生成数量巨大的试题，但是，对标准化测试来说，每一道试题都是独立的，在正式使用前都要经过试测的检验，都需要标注相关的指标，以备拼合试卷时使用。
为检验试题试卷的质量，获取有关数据，课题组先后两次抽取具有一定代表性的样本数千名，进行了模拟实测。试测数据提供了非常必要的和重要的信息，其中一些主要信息如下：第一，根据预期分别代表汉字应用水平初、中、高三种程度的受测群体，在识字量调查（在字表上标出认识的字）和试测中的表现相关程度很高，三种人群识字量和试测得分的排序完全一致，调查结果进一步验证了此前做过的同类调查，试测得分组间差异显著，表明测验的效度较高；第二，整份试卷难易度适中，总体上稍稍偏低；第三，占总题量93%强的试题，鉴别度参数在可接受范围，表明绝大多数试题具有较好的鉴别作用；第四，选择判断试题与书写试题经因素分析，表明所考查的不是同一种能力，这也证实了汉字应用的综合性，要求各项能力均衡发展，不可偏废，特别是汉字应用水平测试更不能顾此失彼；第五，根据试题贡献率指标，可以看出题量不必太大，这个结果与此前一些专家的建议基本吻合，因此，两次试测题量虽然分别为200和170，但实测题量最终确定为130。
实测结果也为等级标准和应试人测验得分的对应关系提供了重要参考。实测结果表明：根据预期分别代表汉字应用水平初、中、高三种程度的受测群体，对占总题量70%涉及测试字表甲表内容的试题，按照试题的能力参数和特征参数，经转换后，作答正确率达到或超过80%的人分别占该受测人群总体的80.1%、82.5%和84.3%；三种程度的受测群体在这部分测试内容上的平均答对率分别为80.5%、81.7%和89.6%。代表汉字应用水平初、中程度的受测群体，虽然在平均答对率上差异不显著，但是所答对的试题质量上却有显著差异，因此获得的HZC分数也有显著差异。
实测结果除了满足试题、试卷的需求外，对于题库建设更具有非常重要的作用，因为根据实测数据，可以量化试题的各项指标，而这些指标是判断试题是否可以进入题库的重要依据，同时也是计算机生成试卷的必要条件。
给试题标注各项指标，涉及到题库的管理系统和运行系统。根据汉字应用水平测试的特殊性和题库建设的最新研究成果及其发展趋势，课题组采用项目反应理论（IRT）作试题分析和题库建设的基础；与此同时，题库还划分字形、字音、字义和综合运用几个部分，构建板块框架，进行板块管理，每一个进入题库的试题都要标注所要考查的方面，并且标注作为考点的字属于测试字表中的哪一级，以此满足试卷各部分按一定比例进行拼合的需求；最后，题库的运行系统中，还要包括查重、筛选的过滤程序，避免考点重复，尤其是涉及字形判断、书写方面的试题，不能在考查其他任何方面的试题中出现。
五、有待进一步研究解决的几个主要问题
从2002年底到现在，汉字应用水平测试的主体框架已经初现端倪，基本上能够满足实测的需求了，课题组感谢各方面的专家和同行在项目进行过程中所给予的支持和帮助，并将不断改进和完善测试框架和系统，以满足社会的需求。
在今后几年时间里，还有一些问题需要继续探索和研究。第一是根据国家语言文字政策、语言文字规范和标准的发展对测试的有关内容适时进行调整。第二是适应社会语文生活发展、变化的现实，处理好汉字应用水平测试的相关内容。第三是测试手段的现代化和多样化，比如计算机辅助测试、计算机化自适应测试等。第四是研究针对特定人群的等级标准和HZC分数对应，以至开发专门用于特定人群的测评子系统。第五是针对社会上整理传统文献等需求，以及台、港、澳和海外汉字应用的现状，研究涉及繁体字的测评方案问题。
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