质子交换膜燃料电池电化学阻抗谱弛豫时间分布研究

电化学阻抗谱技术能够获取燃料电池不同频率阻抗，但对阻抗的构成缺乏进一步解析，难以直接构建精准的等效电路模型进行阻抗拟合分析，而弛豫时间分布（Distribution of relaxation time，DRT）方法不需要定义特定的等效电路模型，即可解析燃料电池不同时间常数的极化过程。针对实验室用质子交换膜燃料电池，在不同运行条件下对其进行阻抗谱测量，并通过Kramers-Kronig关系验证所记录阻抗数据的质量。基于DRT分析方法，系统地解释阻抗谱中各频段阻抗对应的物理或化学意义。研究表明，该电池的电化学阻抗谱主要由3个不同时间常数频段的极化阻抗构成，通过与运行条件相关性的系统分析，确定低频段阻抗为氧气在多孔介质中的传输阻碍，中频段阻抗为与氧还原反应有关的电荷传递阻碍，中高频段阻抗为阴极催化剂层中的质子传输阻碍。为进一步确定DRT分析结果的合理性，采用等效电路模型拟合测量的阻抗数据，辨识的电阻元件参数变化趋势与DRT分析结果一致。     

Unity direct chain with feedback series impedance based innovative negative group delay circuit

An innovative negative group delay (NGD) circuit theory on unity direct chain (UDC) topology is developed in this paper. The NGD UDC cells are based on the operational amplifier adder with feedback series impedance. Innovative topologies of high-pass NGD UDC cell composed of RL-series network, all-pass RC-parallel network and low-pass RC-series network are identified. It is a first time that all-pass NGD original topologies are defined. NGD analyses and synthesis methods of each NGD UDC cells are provided. The UDC cell based NGD functions are validated with SPICE simulations. The proofs-of-concept (POC) of UDCs behave as all-pass and low-pass NGD functions with group delay equal to −1 ms at very low frequencies. The low-pass NGD cut-off frequency is 424 Hz. The high pass NGD circuit generates −1 µs at the optimal NGD frequency of about 5.15 kHz. Further analysis of the operational amplifier gain and bandwidth effects is performed. The operational amplifier gain affects significantly the NGD level and bandwidth for the all considered UDC cells. Nevertheless, only the RC-parallel feedback based UDC cell is particularly sensitive to the operational bandwidth.     

被动湍流控制圆柱驰振能量收集的等效电路研究

为更好的预测驰振压电能量收获机的性能,首先建立了等效电路仿真模型(ECM)并通过实验验证,最大误差不超过10%。采用该方法分析了被动湍流控制(PTC)下圆柱驰振压电能量收集的仿真模型,且该方法可将驰振能量转化系统的质量-弹簧-阻尼(M-C-K)控制方程中各参数用等效电路的电子元件来表示,从而可以分析过往仿真手段所不能解决的直流电路耦合问题。其次,从能量收集效率角度分析了交流-直流等效电路中临界风速(Ucr)随外接载荷的变化规律,及输出电压与功率随不同风速和外界载荷的变化规律。结果表明,交流电路中Ucr随载荷的增大先增大后减小,直流电路中Ucr随载荷的增大逐渐减小。当风速达到Ucr的最大值时,驰振在任一电阻下均会发生。U≥Ucr时,驰振出现锁定现象,输出电压和功率均随着风速的增大而增大。当风速过大时,增长率有减小趋势。输出电压均随着电阻的增大而增大,功率随电阻的增大先增大后减小。相比于交流电路,直流电路的最佳负载由1.1 MΩ提高到2.0 MΩ,同时功率峰值从0.08 mW降低到0.04 mW。     

关于硬件木马电路检测技术分析及发展趋势探讨

本文结合HTH电路的复杂性等特征分析与实际应用现状,研究了HTH电路的具体检测技术方法并对当前热点技术进行对比分析,探讨了HTH电路检测方法的技术发展趋势。     

基于STM32的开环霍尔电流传感器的温度补偿研究

研究了一种基于软件补偿结合恒流源补偿的改进温度补偿方法,应用单片机、恒流源、数字温度传感器、乘法器等硬件电路,对传统软件补偿进行了优化,补偿效果较传统恒流源补偿有了明显提升,“温漂”整体下降了约13.7%。在传统的温度补偿方法如热敏元件补偿、恒流源补偿、软件补偿等方式上做了补充,对于霍尔电流传感器精度的提升及实际生产需求的满足有重要意义。     

基于量子线路逻辑运算的单光子量子态测量方案

在量子探测领域,关键任务之一就是要对未知量子态进行测量以获取量子态信息。通过将量子计算中的量子门所组成的量子线路应用于量子探测领域,提出实现单光子未知量子态的测量方案。利用量子计算的叠加性、纠缠性、可纠错性以及量子线路的可集成性,可以使得探测更具高效性并简化探测的实验系统。利用本文提出的探测新方案,通过仿真计算对该方案进行了模拟。在该方案的理论计算与仿真模拟结果的基础上,得到了以下的结论:通过在不同信噪比等参数的条件下选择适当的测量次数,基于量子线路的方案可以得到较为精确的测量结果。     

滚动轴承振动加速度信号积分测试技术研究

滚动轴承出厂时需要根据国家标准进行振动检测。对滚动轴承的振动进行测量的方法主要是采用速度型测振和加速度型测振。由于速度型测振仪和加速度型测振仪所采用的传感器不同,两者的测量结果有相关性,但测量结果并不一致。传统的轴承测振仪采用模拟电路,对加速度信号进行准确积分,难度较大;随着计算机测量技术的迅速发展,运用数字量测试和积分技术,可以采用对加速度信号进行积分得到速度的方法进行测试。通过对轴承的加速度信号进行积分,进行振动速度测量,可以在同样的测试条件下对轴承的振动加速度和振动速度进行比较,具有实际应用价值。本文采用数字量测试技术,以深沟球轴承为研究对象,对加速度积分算法进行研究,利用MATLAB和Lab VIEW软件编写了数字滤波器和时域积分算法,减去了时域积分产生的趋势项,降低了趋势项误差。通过实际测量实验,所得结果与轴承行业所用的标准精密模拟积分器所得结果具有较好的一致性,可以满足轴承振动速度测量的需要。     

面向航空通信应用的边沿触发器教学设计

研究和分析了面向航空通信应用的边沿触发器教学设计。以边沿触发电路实现原理为核心,引导边沿触发机制的探究式学习；以航空机载网络通信为具体应用背景,引入科学研究和工程实现中实际问题,设计曼切斯特码检测系统实验；使得边沿触发器教学成为“知识再创造”的过程和创新实践的新载体,以期培养新工科背景下的独立、创新和实践精神。     

电子电路故障检测技术探索

本文深入探究电子电路障碍检测技术出现故障的原因,对电子电路故障的检测技术实施具体分析。