浅析电子技术的发展及其主要应用方向

季延凯

摘要：电子技术针对现代电子技术行业，能够满足高科技电子设备、产品的生产服务需要。在现代的电力电子技术基础上，电源技术得到了发展。随着新型电子产品和高效率电路拓扑的出现，现代电子技术得到了进一步发展，也能更大程度满足实际生产生活需要。基于电子技术的重要作用，本文介绍了电子技术的发展历程并分析了电子技术的主要应用方向。

关键词：电子技术;电子产品;发展历程;应用方向

1.引言

目前人们已经大致掌握了足够多的电子技术的知识，并且电子技术仍在不断发展。这些电子技术方面的知识是人们长期实践劳动的结果[1]。早在18世纪末19世纪初，电磁方面的研究在生产力的推动下飞速发展。1785年库仑第一个确定了电荷间的相互作用力，从此电荷这一概念开始有了定量意义[2]。1888年，赫兹获得了电磁波，大约在赫兹实验成功七年之后，通信试验为无线电技术的发展开辟了道路，也进一步推动了电子技术的发展[3]。

2.电子技术的发展历程

我国古代早期就已经发现了电和磁的现象，古书中就有“琥珀拾芥”和“磁石召铁”的记载。磁石最开始用来校正时间和指示方向，《论衡》和《韩非子》两书中提到的“司南”就是指磁石。此后因为航海发展的需要，我国于11世纪发明了指南针。宋代沈括所写的《梦溪笔谈》中有云：“方家以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。这句话不光说明了指南针的产生，而且已经发现了磁偏角。十二世纪后，指南针被阿拉伯人传入欧洲。

1820年，奥斯特在实验时发现电流对磁针有力的作用存在，从而揭开了电学理论新的一页。也是在这一年，安培确定了通电的线圈作用与磁铁相似。1826年，欧姆通过实验得出了著名的欧姆定律。1831年，法拉第发现了电磁感应现象，对电磁现象的研究作出了重大贡献，也为以后电子技术的发展提供了重要理论基础。1833年，楞次确定了感应电流方向的定则（楞次定则），在电磁现象的研究上，发挥了巨大的作用。此后，楞次致力于研究电机理论，阐述了电机可逆性的原理。1844年，楞次还和英国物理学家焦耳分别确立了电流热效应定律即焦耳-楞次定律。1834年，雅可比制造出了世界上第一台电动机，证明了实际应用电能的可能。多里沃 - 多勃罗沃尔斯基创立了三相系统，并制造出了三相变压器和三相异步电机，还首次采用了三相输电线，从而使电机工程得到飞跃发展。在1864年到 1873年间，麦克斯韦在法拉第的研究基础上，提出了电磁波理论。麦克斯韦从理论上推测到了电磁波的存在，这一发现为无线电技术的发展奠定了理论基础。

3.电子技术的主要应用方向

3.1图像处理与成像技术

图像处理指的是用计算机来对图像进行分析，进而达到所需结果的技术，又称为影像处理。一般来说，图像处理指数字图像处理，通过摄像机、扫描仪或工业相机等设备拍摄得到一个大的二维数组，该二维数组中的元素称为像素，像素值叫做灰度值。图像处理常用的系统包括图智能系统和康耐视系统，这一技术目前正处于兴起发展阶段。

21世纪是信息时代，图像是人类用来感知世界的视觉基础，也是用来获取、表达和传递信息的重要手段。数字图像处理技术的发展历史并不长，始于20世纪20年代。当时采用数字压缩技术从伦敦传到了纽约一张照片。数字图像处理技术帮助人们更加客观、更加准确地认识世界。视觉系统可以帮助人类获取75%以上的外界信息，尽管人的眼睛鉴别力很高，可以看出成百上千种颜色，但在很多情况下，人眼看到的一些图像是模糊的甚至不可见，所以通过应用图象增强技术，能够让图像变得清晰明亮。

在计算机当中，按照灰度和颜色能够将图像分为灰度图像、二值图像、真彩色RGB图像和索引图像和四种类型。目前来说大多数相关软件都支持这四种类型的图像。

3.2嵌入式系统

嵌入式系统，指的是完全嵌入受控件内部，专门为特定应用设计的一种计算机系统。由英国電气工程师协会的定义可知，嵌入式系统专门应用于监视、控制或辅助机器设备或应用于工厂运作的设备。与个人计算机中的通用系统不同，嵌入式系统一般执行的是预先定义的任务，这些任务都有特定要求。因为嵌入式系统只单一针对一项特殊任务，所以设计人员可以对它优化，通过减小尺寸来降低成本。嵌入式系统通常是批量生产的，因而单个成本节约，能够保证节约数目随着产量成百上千倍增多。

国内普遍认同的嵌入式系统的定义为：以实际应用为中心，以计算机技术为基本，软硬件均可裁剪，应用系统对可靠性、功能、体积、成本、功耗等方面严格要求的特定计算机系统。通常来说，嵌入式系统是一个把控制程序存储在ROM当中的嵌入式控制板。但是事实上，所有包含数字接口的电子设备，比如微波炉、手表、汽车、录像机等，都会使用嵌入式系统。一些嵌入式系统包括操作系统，但是绝大多数嵌入式系统都是用单个程序实现整个控制逻辑。

嵌入式系统的核心是一个或几个单片机。和通用计算机能够使用的软件不同，嵌入式系统使用的软件通常是暂时不变的，一般称为“固件”。

3.3智能控制系统

控制理论主要处理有输入信号的动力系统的行为。系统的外部输入称之为参考值，系统中的变量会随着参考值发生变化，控制器中处理系统的输入，使得系统输出能够得到预期的效果。

控制理论的目的是借控制器动作从而让系统稳定，也就是让系统维持在设定值，并且不会在设定值附近波动。

连续系统通常用微分方程来表示。如果微分方程是线性常系数，那么可以将微分方程转换，从而将其输入与输出的关系用传递函数来表示。如果微分方程是非线性常系数，求得解，就能将非线性方程在这个解左右进行线性化。如果所得的线性化微分方程是常系数的，也能够用拉普拉斯转换从而得到传递函数。

传递函数也叫做网络函数或者系统函数，是一个数学表示方法，通过时间或空间的频率表示线性常系数系统中的输入与输出之间的关系。

3.4辅助系统

可应用于计算机辅助设计、制造、测试中。广泛使用计算机进行辅助产品制造、性能测试、工程设计。它们既可以是声音、文字、图像等具体对象，也可以是程度、状态等抽象对象。能够开发一些智能的应用系统，用计算机来模拟人的思维判断、推理等活动，从而使得计算机拥有自主学习和逻辑推理的功能，比如智能学习系统、计算机推理、机器人、专家系统等等，用来帮助人们学习并能够完成一些推理工作。

参考文献

[1]李树财.现代电子技术应用范围及发展趋势[J].科技创新与应用.2013（3）： 25-33.

[2]卡丽比努尔·塔什铁木尔.现代电子技术与计算机应用的探讨[J].电脑编程技巧与维护.2015（12）： 88-96.

[3]何银平，邢宏珍.现代电子技术应用范围及未来发展趋势[J].电子制作.2014（10）： 55-60.