雷电冲击电流测试系统研究

目的 研究雷电冲击电流测试系统，方法 用无感电阻网络分流器测量雷电冲击电流，并进测量重复性、线性度试验和阶跃波响应试验。结果与结论 所研制的无感电阻网络分流器符合国家标准GB/T7626.5-1999和国际电工委员会标准IEC61000-4-5的要求，且可用于KV级脉冲大电流的测量和雷电浪涌（冲击）模拟器短路电流的波形校准。     

氮掺杂ZrC和TaC结构和电子性质的第一性原理研究

为了研究氮(N)掺杂对难熔金属碳化物ZrC和TaC的影响,本文运用第一性原理超原胞方法(SC)和虚晶近似方法(VCA)进行了研究。计算了掺杂不同浓度N原子的ZrC_(1-x)N_x和TaC_(1-x)N_x(0≤x≤1)难熔金属碳氮化物的形成能、晶格常数、体积以及电子态密度。形成能计算结果表明ZrC1xNx和TaC1xNx的稳定性随氮浓度的增大而增强;晶格常数和体积随氮浓度的增大而减小,结构也越来越稳定;氮掺杂导致的电子态密度在深能级处的新峰随着氮浓度的增大而变高,也表明结构更稳定。此外,比较相同N浓度下的ZrC_(1-x)N_x和TaC_(1-x)N_x,发现ZrC_(1-x)N_x的形成能更低,因此掺杂相同浓度的N时ZrC_(1-x)N_x更稳定。     

一种新的感度试验与分析方法

介绍了一种新的感度试验设计与分析方法，即Ｎｅｙｅｒ法。它利用最大似然估计来选择下一个试验水平，利用似然比试验可计算任意置信区间，并以Ｃｒａｍｅｒ－Ｒａｏ理论为基础，可以分析所有感度试验结果。     

基于空心微针阵列的连续监测葡萄糖传感器

研制了一种基于空心微针阵列并可微痛刺入皮下实时连续监测人体血糖浓度的葡萄糖传感器.微针阵列由等间距的三根微针组成,分别作为工作电极、辅助电极和参比电极,其中工作电极与辅助电极采用表面溅射了Ti/Pt的空心不锈钢微针来制作,采用戊二醛-牛血清白蛋白交联法将葡萄糖氧化酶固定并仅置于作为工作电极的针尖通孔处;参比电极采用Ag/AgCl实心微针制作.测试结果表明:葡萄糖浓度在0～21 mmol·L-1范围内传感器输出电流为线性,灵敏度为0.575 μA/(mmol·L-1),响应时间为16s,且具有很好的抗干扰性.     

尖端导体电晕放电试验研究

电晕放电是高压电力工程及航空航天领域研究的重点及难点问题;为研究尖端导体电晕放电的辐射特点,设计了电晕放电试验模拟系统;利用测试系统及天线在微波暗室内进行了不同测试距离、不同放电电压及不同尖端导体长度条件下的试验;通过对试验数据的分析可知,电晕放电辐射信号呈衰减振荡模式;电晕放电脉冲重复率随着充电电压的增大而增加;天线接收的辐射信号能量与测试距离成反比;随着充电电压的增加,信号辐射功率呈增加趋势;试验研究结果为输变电工程、航空航天装备的电磁环境分析提供参考。     

对空气式静电放电的研究

为改善空气放电模拟方法,用静电放电模拟测试装置研究了IEC标准规定的空气式静电放电的放电特性。通过手动方式使充电后的放电电极快速靠近电流靶获得空气静电放电事件,放电电压具有2~20 kV较宽范围的电压电平和正负电压极性。利用Agilent数字存储示波器测量了空气静电放电放电电流的上升时间、峰值以及耦合到自制的金属半圆环上的峰-峰值电压,并记录了放电电流和耦合电压的波形。通过分析和比较测量结果研究了测量参数随放电电平的变化趋势。空气放电电流的特性与静电放电抗扰度试验标准IEC 61000-4-2对接触式放电的规定类似,耦合电压与放电电压之间没有直接的相关性。实验表明在一定电压范围、电极速度可控时可能获得空气放电的重复性。     

用于汽车尾气监测的新型气体浓度传感器系统

针对汽车尾气新的排放标准和检定方法的实施,设计了用于汽车尾气监测的热电堆传感器系统。采用导电不定型碳多层镀膜技术的电调制红外光源,使其调制频率最高可以达到100 Hz.对传统气室结构进行了优化设计,使气室与外支撑分离,降低了外界环境的影响。实现了当红外光照射到吸收窗时,在输出引脚上产生与入射光功率成正比的输出信号电压,-3 dB衰减频率大约为10 Hz.实验结果表明：该气体浓度传感器系统满足汽车尾气中CO、CO2、HC监测的要求。     

电化学能源体系表界面构筑化学的先进电子显微解析

电化学能源存储与转换材料的构筑和解析已成为目前研究的热点.结合课题组内电化学能源存储与转换方向的研究成果,总结了电化学能源材料的先进电子显微测试方法.电子显微技术可解析材料的表面形貌、结构、构筑化学等.常见的电子显微技术有:扫描电子显微(SEM)、透射电子显微(TEM)、X射线能谱分析(EDS)、电子能量损失谱分析(EELS)等.详细介绍了使用先进电子显微解析手段,研究电化学能源存储与转换体系材料的进展和优势,不同电子显微技术的特点以及在电化学能源体系材料中的应用.同时,提出电子显微解析技术与其他表征方法联用是未来可能的发展方向,以期能更全面、精准地解析目标材料信息,找到合适的制备工艺,为提高电化学综合性能提供指导.     

高空低气压电晕放电特性模拟试验研究

电晕放电对飞行器的运行安全造成严重威胁。为了解高空低气压环境下电晕放电特性,建立了由真空泵、真空计、密闭气罐、高压静电源、动态电位测试仪等组成的高空低气压电晕放电模拟试验系统。采用针–板电极结构模型进行了低气压环境下电晕放电模拟试验,并结合气体放电理论,从微观粒子运动角度对试验结果进行理论分析。结果表明:在5~30 k Pa范围内,随着气压的降低,起晕电压近似呈线性降低,Trichel脉冲幅值、上升沿时间以及重复频率逐渐增大,但脉冲持续时间基本不变,约为600 ns。该研究结论可为研究飞行器的电晕放电特性提供参考。     

基于虚拟仪器技术和神经网络的电晕辐射场监测系统设计

为了实现电晕放电辐射信号的自动化监测与识别,以PXIe-5185数字化仪为主要硬件,采用虚拟仪器技术和神经网络算法研制了电晕放电辐射信号监测与识别系统。该系统模仿示波器设计操控界面,具有信号采集、数据处理、频域分析、数据存储、报告生成等功能。系统综合采用触发电平限制、数字滤波和神经网络识别3种于信号处理,可有效降低数据存储压力。试验结果表明,BP神经网络可有效识别与区分电晕放电和火花放电,在改变电极、增加电晕放电样本复杂性的情况下,对电晕放电的识别率仍然可达87%。监测系统为进一步研究电晕放电信号的特性奠定了基础,其信号处理流程可推广应用于其他脉冲信号监测领域。