电流传感器应用技巧
霍尔电流传感器及其应用
霍尔电流传感器及其应用在现代社会中,信息化的需求越来越庞大，传感器在信息采集中发挥了重要作用。
他们可以把各种物理信息，按照一定的规则，为可测量的电信号。
我们所测量的电信号，以及相关物理信息的关系的变化的基础上，我们可以得到所测量的物理的变化或大小。
根据该传感器的工作原理，我们可以划分成多种类型的传感器，如光电传感器，电荷传感器，电位型传感器，半导体传感器，电传感器，磁传感器，谐振式传感器，电动化学式传感器等等。
霍尔传感器是利用霍尔元件的霍尔效应原理，（可以音乐会的物理信息），如电流，磁场，位移，压力等，为电动势输出。
它属于电位型传感器。
当前，这种传感器主要是霍尔集成电路，核心单元是基于霍尔效应。
这是由通过集成电路技术。
因此，它不仅仅是一种集成电路，而是一种磁传感器。
本文根据实际应用，主要是霍尔电流传感器。
1 霍尔效应在金属或半导体晶片放置在磁场中，并且如果有一个通过它的电流，会产生电动势，（在垂直方向上的电场和磁场，调用此种物理现象霍尔效应。
）在磁场中产生的洛伦兹力的作用下，通电的半导体芯片的载体，分别偏移积累到芯片的两侧，从而形成一个电场，称霍尔电场。
霍尔电场产生的电场力，是相反的洛伦兹力，阻碍了继续堆积，直到（大厅）电场力和洛伦兹力。
此时，芯片的两侧，将设置一个稳定的电压，这是霍尔电压。
2 霍尔电流传感器随着城市人口和城市建设规模的扩大，以及各种电气设备的增加，功耗也越来越大。
城市的供电设备经常超载，而电源环境越来越差，“测试”的权利越来越严重。
因此电源问题越来越多的显现出来。
现在，小功率电源设备已经越来越多的与新技术相结合。
例如，开关电源，硬切换，软切换，参数稳压器，线性反馈稳压器，磁放大器技术，数控压力调节，PWM,,SPWM，电磁兼容等实际需求直接推动电源技术的发展和进步。
为了检验并显示当前自动，自动保护功能和更先进的智能控制，过电流，过电压的危害。
如发生时，电源技术与传感检测，传感采样，传感保护已成为一种趋势。
电流传感器在电气设备中的应用
电流传感器在电气设备中的应用电流传感器'>电流传感器在电气设备中的应用现代信息技术的三大支柱是传感器技术、通信技术和计算机技术，它们分别完成对被测量的信息提取、信息传输及信息处理。
目前，信息传输与处理技术已取得突破性进展，然而传感器的发展相对滞后。
在今天信息时代，各种控制系统自动化程度、复杂性以及环境适应性（如高温、高速、野外、地下、高空等）要求越来越高，需要获取的信息量越来越多，它不仅对传感器测量精度、响应速度、可靠性提出了很高的要求，而且要求信号能远距离传输。
显然，传统的传感器已很难满足要求，发展集成化、微型化、智能化、网络化传感器将成为传感器技术的主流和方向。
在电工学里，电流是一个基本的电磁量。
测量电流不但本身十分重要，而且其他电磁量和非电量也可以通过变换器转换成电流，然后进行测量。
所以电流测量是电磁测量的基础。
电流测量的重要性电流测量在工厂电气技术管理中有非常重要的地位。
我们知道，工厂里面的动力系统大多靠电力提供，最经典的就是电动机，电动机提供功率的大小与电流的大小存在某种对应关系，确定了电流的大小，也就知道了提供的功率，并可以通过功率的数据去判断：电动机的运转是否正常、负荷侧设备（风机、水泵'>水泵、搅拌器'>搅拌器等）运转状态是否正常、电机与负荷的配合是否合理。
工厂里，我们根据电流测量值可以对设备的运行状态评价、判断，采取适当的技术措施，以保证动力系统高效率、低成本、长周期的运转。
● 高效率：就是指在满足负荷要求前提下，控制成功率提供余量，杜绝电动机与负载设备的不匹配现象，减少浪费。
● 低成本：就是在分析比较各台电动机的运行电流后，选择能提供相同生产能力的、运行电流较低的电动机承担主要生产任务，减少运行成本。
● 长周期：就是根据电流的变化趋势，判断设备状况的发展趋势，将可能损坏的设备提前、按计划地停下来修理，维持生产系统的长期稳定运行。
一个完整的测量系统，包括：信息的提取、转换存储与传输、显示和记录、处理和分析等各环节。
电流电压传感器使用注意事项
电流电压传感器使用注意事项（1）电流传感器必须根据被测电流的额定有效值适当选用不同的规格的产品。
被测电流长时间超额，会损坏末极功放管（指磁补偿式），一般情况下，2倍的过载电流持续时间不得超过1分钟。
（2）电压传感器必须按产品说明在原边串入一个限流电阻R1，以使原边得到额定电流，在一般情况下，2倍的过压持续时间不得超过1分钟。
（3）电流电压传感器的最佳精度是在原边额定值条件下得到的，所以当被测电流高于电流传感器的额定值时，应选用相应大的传感器；当被测电压高于电压传感器的额定值时，应重新调整限流电阻。
当被测电流低于额定值1/2以下时，为了得到最佳精度，可以使用多绕圈数的办法。
（4）绝缘耐压为3KV的传感器可以长期正常工作在1KV 及以下交流系统和1.5KV及以下直流系统中，6KV的传感器可以长期正常工作在2KV及以下交流系统和2.5KV及以下直流系统中，注意不要超压使用。
（5）在要求得到良好动态特性的装置上使用时，最好用单根铜铝母排并与孔径吻合，以大代小或多绕圈数，均会影响动态特性。
（6）在大电流直流系统中使用时，因某种原因造成工作电源开路或故障，则铁心产生较大剩磁，是值得注意的。
剩磁影响精度。
退磁的方法是不加工作电源，在原边通一交流并逐渐减小其值。
（7）传感器抗外磁场能力为：距离传感器5～10cm一个超过传感器原边电流值2倍的电流，所产生的磁场干扰可以抵抗。
三相大电流布线时，相间距离应大于5～10cm。
（8）为了使传感器工作在最佳测量状态。
（9）传感器的磁饱和点和电路饱和点，使其有很强的过载能力，但过载能力是有时间限制的，试验过载能力时，2倍以上的过载电流不得超过1分钟。
（10）原边电流母线温度不得超过85℃，这是ABS工程塑料的特性决定的，用户有特殊要求，可选高温塑料做外壳。
霍尔电流传感器的工作原理和测量方法及应用的详细资料介绍
霍尔电流传感器的工作原理和测量方法及应用的详细
资料介绍
霍尔器件是一种采用半导体材料制成的磁电转换器件，霍尔电流传感器包括开环式和闭环式两种，高精度的霍尔电流传感器大多属于闭环式，闭环式霍尔电流传感器基于磁平衡式霍尔原理，即闭环原理。
今天小编就来为大家介绍一下霍尔电流传感器工作原理、测量方法及应用。
霍尔电流传感器工作原理
1、直放式(开环)电流传感器(CS系列)
图1.开环霍尔电流传感器原理
当原边电流IP流过一根长导线时，在导线周围将产生一磁场，这一磁场的大小与流过导线的电流成正比，产生的磁场聚集在磁环内，通过磁环气隙中霍尔元件进行测量并放大输出，其输出电压VS精确的反映原边电流IP。
一般的额定输出标定为4V。
2、磁平衡式(闭环)电流传感器(CSM系列)。
电压电流传感器原理及应用
电压电流传感器原理及应用电压电流传感器是一种用于测量电路中电压和电流的设备，常用于工业自动化系统、电力系统和电动机控制系统中。
其工作原理是基于法拉第电磁感应定律，通过将感应电流流过导线圈产生的磁场与被测电路中的电场或电流相互作用，实现电场或电流信号的转换和测量。
电压传感器的工作原理是基于电势差产生的电场效应。
通过将电压信号输入到传感器的电场板上，电场板上会产生一个与输入电压成正比的电场，从而在传感器中产生一个相应的电流信号。
这个电流信号经过放大和处理后，就可以得到被测电压的准确数值。
电压传感器主要用于测量直流和交流电压，一般具有高精度、高灵敏度和低衰减等特点。
电流传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
通过将被测电流通过导线圈产生的磁场与传感器中的感应电流相互作用，从而在传感器中产生一个与被测电流成正比的输出电压信号。
这个输出信号经过放大和处理后，就可以得到被测电流的准确数值。
电流传感器主要用于测量交流电流，一般具有广泛的频率范围、低损耗和高线性度等特点。
电压电流传感器广泛应用于各种领域。
在电力系统中，电压电流传感器用于测量输电线路和变电站中的电压和电流，实现对电力系统的实时监测和保护。
在电动机控制系统中，电压电流传感器用于监测电动机的运行状态和故障检测，以提高电动机的效率和可靠性。
在工业自动化系统中，电压电流传感器用于测量和控制过程中的电压和电流，实现对生产线和设备的智能化控制。
除了上述应用，电压电流传感器还可以用于家用电器、能源管理系统、电动车充电桩、太阳能发电系统等领域。
在家用电器中，电压电流传感器用于测量电动机的电流，以保护电机不受过载和短路等故障的影响。
在能源管理系统中，电压电流传感器用于监测电网的电压和电流，以及对电力负荷进行分析和优化控制。
在电动车充电桩和太阳能发电系统中，电压电流传感器用于对电能的测量和管理，以确保充电和发电系统的安全和高效运行。
总之，电压电流传感器通过利用电磁感应原理，实现了对电路中电压和电流的测量和转换，广泛应用于工业自动化系统、电力系统和电动机控制系统等领域，为实时监测和控制提供了重要的技术支持。
霍尔电流传感器使用方法
霍尔电流传感器使用方法霍尔电流传感器是一种高精度、无接触、无磁污染的电流检测装置，它采用霍尔效应原理检测电流信号，广泛应用于电机控制、电力监测和智能家居等领域。
以下是有关霍尔电流传感器的使用方法介绍。
一、安装方法1. 确定电流传感器的适用范围和接线板的正确接线。
通常，在电流范围为0-5A的应用场合，直接将电流传感器接入电气回路中即可。
如果需要电源板，则首先将电源板连接到电路，然后将电流传感器连接到电源板上。
2. 确定传感器的安装位置。
通常应该注意传感器的安装位置，要避免在强电、电磁场及高温、高湿、灰尘等环境中进行安装。
3. 完成接线工作。
传感器有两个接线端，一个是输入端，另一个是输出端。
在操作之前，应该先确定传感器的正负极端口，然后将输出端口连接到电路线上，接着将输入端口连接到电流源中。
二、使用方法1. 开机检查。
使用之前要检查电流传感器硬件是否正常，开机后，应先检查电压输出情况与所设参数是否有误。
2. 选择测量范围。
电流传感器的测量范围是有限的，如过于大会对使用造成安全隐患，或者会影响传感器的精度。
因此，在使用电流传感器时，应该选择合适的测量范围，以保证结果的准确性。
3. 测量电流。
根据使用需要，将电流传感器输出端与外界电路相连，可以通过控制器参数的设置，来实现在不同电流下的测量。
4. 数据处理和记录。
通过读取和分析输出的数据，可以对电流传感器的使用情况进行分析，从而发现问题并改进方法。
将数据进行记录和保存是十分必要的，可以记录工作数据以及异常情况，方便之后进行分析和溯源。
三、注意事项1. 严格按照说明书要求进行安装和使用，避免在不合适的环境下使用。
2. 保持传感器清洁干燥，避免液体或灰尘等物质对传感器的影响。
3. 在使用传感器之前需要校准电流范围和电流传感器的输出精度，保证数据的准确性。
4. 在操作过程中要注意电压和电流的安全范围，以免对人身和设备造成危害。
通过上述方法使用霍尔电流传感器，可以有效地实现对电路中电流信号的精确检测，保障电路的安全稳定运行。
电流传感器在新能源汽车的应用及关键计量指标
电流传感器在新能源汽车的应用及关键计量指标大家好，我今天要给大家讲讲电流传感器在新能源汽车中的应用及关键计量指标。
我们要知道什么是电流传感器，它是一种能够将电流转换为电压或电阻的装置。
在新能源汽车中，电流传感器的作用非常重要，它可以帮助我们监测电池的充放电状态，从而保证电池的安全性和性能。
那么，电流传感器在新能源汽车中有哪些应用呢？它可以用于监测电池的充电状态。
在新能源汽车充电时，电流传感器会将电池的充电电流转换为电压信号输出，通过监测这个电压信号，我们就可以知道电池的充电进度。
电流传感器还可以用于监测电池的放电状态。
在新能源汽车行驶过程中，如果需要给电池充电或者回收能量，电流传感器会将电池的放电电流转换为电压信号输出，通过监测这个电压信号，我们就可以知道电池的剩余容量。
接下来，我要给大家介绍一下电流传感器的关键计量指标。
首先是精度。
精度是指电流传感器输出的电压信号与实际电流之间的误差。
在新能源汽车中，精度是非常重要的，因为它直接关系到电池的安全性和性能。
一般来说，高精度的电流传感器可以提供更准确的电压信号输出，从而帮助我们更好地监测电池的状态。
其次是稳定性。
稳定性是指电流传感器在长时间工作过程中输出的电压信号是否稳定。
在新能源汽车中，由于环境温度、湿度等因素的影响，电流传感器的工作环境可能会发生变化，因此稳定性也是一个非常重要的指标。
最后是响应速度。
响应速度是指电流传感器对输入电流变化的反应速度。
在新能源汽车中，由于充放电过程的时间非常短，因此电流传感器需要具有较快的响应速度才能满足实时监测的需求。
电流传感器在新能源汽车中有着广泛的应用前景，并且其关键计量指标也是我们需要关注的重要方面。
希望大家通过今天的讲解能够对电流传感器有更深入的了解。
谢谢大家！。
霍尔电流传感器的应用
霍尔电流传感器的应⽤霍尔电流传感器的应⽤1.1背景传感器是将各种参量送⼊计算机系统，进⾏智能监测、控制的最前端。
随着科技的发展，数字化、⽹络化传感器应⽤⽇益⼴泛，以其传统⽅式不可⽐拟的优势渐渐成为技术的趋势和主流。
近年来，新⼀代功率半导体器件⼤量进⼊电⼒电⼦、交流变频调速、逆变装置及开关电源等领域。
原有的电流、电压检测元件已不适应中⾼频、⾼di/dt电流波形的传递和检测。
霍尔电流、电压传感器/变送器模块是近⼗⼏年发展起来的测量控制电流、电压的新⼀代⼯业⽤电量传感器，是⼀种新型的⾼性能电⽓检测元件。
霍尔电流、电压传感器/变送器模块具有优越的电性能，是⼀种先进的、能隔离主电路回路和电⼦控制电路的电检测元件。
它综合了互感器和分流器的所有优点，同时⼜克服了互感器和分流器的不⾜（互感器只适⽤于50Hz⼯频测量；分流器⽆法进⾏隔离测量）。
利⽤同⼀只霍尔电流电压传感器/变送器模块检测元件既可以检测交流也可以检测直流，甚⾄可以检测瞬态峰值，因⽽是替代互感器和分流器的新⼀代产品。
1.2传感器的发展⽅向1、向⾼精度发展：随着⾃动化⽣产程度的不断提⾼，对传感器的要求也在不断提⾼，必须研制出具有灵敏度⾼、精确度⾼、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保⽣产⾃动化的可靠性。
⽬前能⽣产万分之⼀以上的传感器的⼚家为数很少，其产量也远远不能满⾜要求。
2、向⾼可靠性、宽温度范围发展：传感器的可靠性直接影响到电⼦设备的抗⼲扰等性能，研制⾼可靠性、宽温度范围的传感器将是永久性的⽅向。
提⾼温度范围历来是⼤课题，⼤部分传感器其⼯作范围都在-20℃～70℃，在军⽤系统中要求⼯作温度在-40℃～85℃范围，⽽汽车锅炉等场合要求传感器的温度要求更⾼，因此发展新兴材料（如陶瓷）的传感器将很有前途。
各种控制仪器设备的功能越来越⼤，要求各个部件体积能占位置越⼩越好，因⽽传感器本⾝体积也是越⼩越好，这就要求发展新的材料及加⼯技术，⽬前利⽤硅材料制作的传感器体积已经很⼩。
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由于４—２０ｍＡ传感器输出４ｍＡ时．在取样电阻 上的电压不等于０．直接经模拟数字转换电路转换后的 数字量也不为０，通过硬件电路将４ｍＡ在取样电阻上 产生的电压降消除．４ｒｎＡ对应的蝓＾电压为０Ｖ．这样
再进行帅转换．工作原理如图１。
在图１中．由传感器产生的４～２０ｍＡ电流在取 样电阻Ｒ１上产生定压降．并将此电压值输入到放大 器ｕ１（ＬＭ３５８）的３脚。囤１中方框内的Ｒ５／Ｒ３电阻 分压电路用来在集成电路ＬＭ３５８的２脚产生一个固定 的电压值，用于抵消在取样电阻上４ ｒｎＡ电流产生的压 降。所以当传感器为最小值４ｍＡ时．ｕ１的３脚与２ 脚电压差基本为０ｖ。Ｒ７可调整电压放大倍数．Ｕ１的１ 脚输出至模拟数字转换电路．提供给单片机ＣＰＵ．通 过数据处理可以将压力传感器的压力值直接显示出来。 但是这个电路存在以下问题： （１）在仪表零点的４ｍＡ信号不能完全被抵消．电
ＤＣＬＫ＝１ ＤＣＬＫ＝０
ａｈ＝［ａｈ（＜１１
ＩＨＤＯＵＴ伯ｈ＝ａｈｌｏｘ０１
ｆｏｒ（ｉ＝０：ｉ＜８：ｉ＋＋）／／获取低八位ＡＤ结果
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ｓｂｉｔ
ＤＣＬＫ＝ＰＩ＾ｏ：ｆｌ时钟Ｉ／Ｏ端１：３
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ｓｂｉｔＤＣＳ－Ｐ１‘２Ⅳ片选Ｉ／｛３端口
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●●● 作者，＃亲朋，来洪升．束Ⅱ蜢／中目＾目镕放￥９６６３０∞Ｍ
换成电信号．如压力传感器、温度传感器、流量侍感 器等。早期的传感器大多为电压输出型，先将微弱的 模拟信号信号经过调理电路放大．再通过模拟数字转 换电路转换为数宇信号供单片机读取、控制。但在信 号需要远距离传输或使用环境中电网干扰较大的场合． 电压输出型恃感器的使用受到了限制．有噪声干扰、 线路损耗的问题。 而近几年出现的电流输出型传感器轻电压输出型 传感器在某些应用场台有着明显的优势，下面本文将 着重介绍一下该类传感器的特点和应用技巧。 电流输出型传感器的输出范围常用的有０～２０ｍＡ 及４—２０ｍＡ两种．传感器输出最小电流及最大电流 时．分别代表传感器所标定的最小夏最大额定输出值。 如测压范围为以０～３５Ｍｐａ的输出压力传感器为例进 行叙述。对于输出０—２０ｍＡ的传感器．０ｍＡ电流对
ｌ这个电阻小到不足以产生
显著误差．因此．可以允许的电线长度比 电压遥测系统更长更远； （４）各个单台示读装置或记录装置
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万方数据
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可以在电线长度不等的不同通道间进行换
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接．不因电线长度的不等造成精度的差异； （５）将４ｍＡ用于零电平，使判断开路或传感器损 坏１ ０ｍＡ状态ｌ＋分方便： （６）在两线输出１３窖易增设防浪涌防雷器件，有 利于安全防爆。 压放大器输出端总会育残留电压存在， （２）ＬＭ３５８放大器随着信号幅度增加，线性也越 发不好： （３）为了使放大器在小信号工作状态．不得不降 低模拟数字转换电路的基准电压．这样会使稳定性降低。
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ＡＤ输出值为：８１９～４０９６．压力传感器的读数对应为 ０－３５ＭＰａ，测量结果通过单片机输出送显示压力或奠 他控制机构。 应用举倒： 数据处理完毕后．便可根据应用的需要将测量结果 通过单片机输出送显示或其他控制机构。
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臣一＂
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圈圈固圆圈固曰圜瞳
应０ＭＰａ压力值，输出４—２０ｍＡ的传感器．４ｍＡ电 流对应０ＭＰａ压力值．２０ｍＡ电流对应３５ＭＰａ压力值。 在许多应用场台．郡要使用传感器将非电信号转 对于输出０～２０ｍＡ的传感器．在电路设计上我们只 需选择合适的降压电阻，通过～Ｄ转换器直接将电阻 上的电压转换为数字信号即可．电路调试爱数据处理 都比较简单。对于输出４～２０ｍＡ的传癌器，电路调 试及数据处理上都比较烦琐。但这种传感器能够在侍 感器线路不通时．通过是否能检测到正常范围内的电 流．判断电路是吾出现故障，因此使用更为普遍。 标准化的模拟信号电流值为４～２０ｍＡ．两线制 的环路在发送数据以及控制那些易于以这一标准接受 指令的某些执行器的过程中有广泛的应用。在国际上 已作为模拟信号中的电流遥测技术标准。在利用两根 导线的电流遥测电路中．工作电源与示读装置．包括 传感器和发送导线的任何其他电阻都是相串联在环路 肉。其优点： ｛１）不易受寄生热电偶和沿电线电阻压降和温漂 的影响，可用非常便宜的更细的导线． （２）在电流源输出电阻足够大时．经 磁场耦台感应到导线环路内的电压．不会 产生显著影响，因为干扰源引起的电流极 小，一般利用双绞线就能降低干扰； 【３）电窖性干扰会导致接收器电 阻有关误差，对于４～２０ｒｎＡ两线制 环路．接收器电阻通常为２５０Ｑ（取样
＿２软件计算法
一一
＿。
还有一种方法不把地电位抬起来．而是通过软件
１１．砸韩≮ｈ矗电也灌三
叠蓦：：ｉ：誊曩一
调零，如图２、图３所示。其中囤２为电流电压转换及 ＡＤ转换部分．图３为单片机控制部分。 在图２中．我们通过一个２５０Ｑ０１％的精密电阻 将４～２０ｍＡ的标准电流转换成１—５Ｖ的电压信号，由 于般电流源（这里实际上是电流传感器ｌ的内阻都相 当高．故其输出信号的大部分压降都会落在２５００的 取样电阻上．按理说，我们完全可以将经过转换后的电 压信号直接接在ＡＤＳ７８１６的输人端．但是为了进一步 提高输＾阻抗＋避免不必饕的前端干扰．以迭到更高的 ＡＤ转换精度，我们在２５００取样电阻和ＡＤ之间加＾ 了一个由单电源运放ＴＬＣ２７１２组成的跟随器．这样阻 断了前后级的干扰，有效提高转换精度。 转换完成后剩下的工作就是通过单片机读取ＡＤ转 换过来的数据．由于ＡＯＳ７８１６的转换位数为１２位． 所以其满量程输出的数字信号的值应该为：０—４０９６。 参考电压５Ｖ由两个ＴＬ４３１串联获取，而从侍感器转 换过来的电压是１～５ｖ，这样便可计算出其对应的
ｒｅｓｕｌｔｌ＝ａｌ；Ⅳ得到ＡＤ值
ｆｅｔｕ
ｒＲ（ｒｅｓｕｌｔ）；／／返回转换后的ＡＤ值
ｆｏｒ（ｉ＝０；ｉ＜４；ｉ＋＋）／／获取高口位ＡＤ结果
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７４●２０１１ ０５ １ 万方数据
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刊名： 年，卷(期)： 牛余朋， 朱洪升， 朱正斌 中国人民解放军96630部队 电子制作 ELECTRONICS DIY 2011(5)