非接触式电压传感器电极仿真分析

传统电压互感器在体积、微弱信号测量精度以及电绝缘程度方面仍然存在不足,为满足铁路道岔转辙机内部狭窄空间内线路电压非接触测量的需求,根据电容耦合原理,提出一种非接触式电压传感器制作方法,并采用仿真软件COMSOL Multiphysics中的AC/DC模块对不同结构的感应极板进行建模仿真并进行计算及分析对比,选用适用于当前测量状况的电容极板,在保证对原转辙机内部电路系统影响较低的基础上,实现对线路电压的准确稳定测量.为非接触式电压传感器前端电极的选择提供理论依据.     

质子交换膜燃料电池封装测试平台的研制

为研究封装压力对质子交换膜燃料电池(PEMFC)输出性能的影响,研制了以滚动导柱-导套为导向装置的测试平台,研究了导向机构与测量仪器选择、传动机构设计等关键设计问题,对影响测量、控制精度的因素进行了分析与实验。实验结果表明,该平台位移测量精度为±4μm,压力测量精度为±0.6kg,其位移控制的显示值与设定值误差不超过±2μm,满足PEMFC封装和测试中对压力与位移的测量、控制要求。     

微型燃料电池流场板研究进展

在环境污染日益严重的今天,作为清洁能源的燃料电池受到越来越多的关注。为了适应便携式设备的需求,燃料电池的微型化成为发展趋势。在微型燃料电池的诸多关键技术中,流场板结构及其加工成为主要困难之一。本文介绍了微型燃料电池的工作原理,探讨了包括流场板形状、微沟道尺寸和流场板开孔率等方面的流场板结构对微型燃料电池性能的影响,综述了基于MEMS技术的微流场板加工工艺。     

非接触式电压传感器电极仿真分析

传统电压互感器在体积、微弱信号测量精度以及电绝缘程度方面仍然存在不足,为满足铁路道岔转辙机内部狭窄空间内线路电压非接触测量的需求,根据电容耦合原理,提出一种非接触式电压传感器制作方法,并采用仿真软件COMSOL Multiphysics中的AC/DC模块对不同结构的感应极板进行建模仿真并进行计算及分析对比,选用适用于当前测量状况的电容极板,在保证对原转辙机内部电路系统影响较低的基础上,实现对线路电压的准确稳定测量.为非接触式电压传感器前端电极的选择提供理论依据.     

倒装焊微电子封装结构参数的概率设计

倒装焊微电子封装各组件在封装过程中的残余应力应变分布对封装性能的影响近来受到众多学者的关注。初步研究表明,倒装焊微电子封装的结构参数对其封装残余应力应变有着十分重要的影响。有鉴于此,采用有限元分析及结构参数概率设计相结合的方法,研究了倒装焊微电子封装关键结构参数对SnPb焊点VonMises等效应力峰值的影响情况,构造出了结构参数对等效应力的响应面,并用蒙特卡罗随机模拟方法,研究了这些参数对SnPb焊点VonMises等效应力峰值的概率分布及其对结构参数的敏感度影响情况。     

电射流沉积纳米复合电极的超级电容研究

利用电射流沉积技术,以石墨烯/聚苯胺复合材料为电极活性材料,制备成超级电容器。用原位聚合法得到石墨烯/聚苯胺的复合材料,制备成分散均匀的悬浮液,利用电射流沉积装置在碳纸上沉积电极,将电极和凝胶电解质(PVA-H_2SO_4)基于三明治结构组装成超级电容器。测试其电化学性能,电射流沉积法制备的超级电容器在500 m A/g的电流密度下比电容达到228 F/g,经过1 000次循环充放电后容量保留92%,比传统涂覆方法分别提高了11%和7%。研究结果表明,电射流沉积技术是制备超级电容纳米复合电极的理想方法。     

退火工艺对薄膜型铂电阻热阻特性的影响探究

合理的退火工艺可有效改善薄膜铂电阻的热阻参数。为了探究退火工艺对于薄膜铂电阻热阻特性的影响,探究了陶瓷基底上由磁控溅射工艺制备出的宽度为60μm,高度为300 nm的铂热电阻,在经过不同的退火工艺处理后,其灵敏度、线性度的变化规律。结果表明:在500～600℃之间,退火温度越高,灵敏度越大,线性度越好;当退火温度大于500℃,保温时间的延长会使灵敏度降低,线性度变差;基底粗糙度的增大更易于获得灵敏度大的铂薄膜。所探究出的退火工艺可有效改善薄膜型铂电阻传感器的热阻特性,具有很好的参考价值。     

微小型燃料电池测试系统的气体流量控制

根据微小型直接甲醇燃料电池(DMFC)的测试需求,使用工控机、多功能数据采集卡、比例流量阀、数字流量计等组件,搭建了燃料电池气体流量控制子系统.使用LabVIEW软件编写了上位机控制程序,应用改进的自适应PID控制算法,实现了气体流量的精确、稳定控制和对实验数据的实时处理.研究了流体伺服系统的组成和设计方法,构建了气体流量伺服控制系统.根据压控恒流源的工作原理,设计并制作了比例流量阀驱动器.针对驱动器的硬件特性,改进了自适应PID控制算法,并在LabVIEW环境下实现了该算法.使用改进后的PID控制算法并结合PID参数的调节,使气体流量伺服控制系统的稳态精度达到了±0.1 L/min.系统流量阶跃输入分别为0～5 L/min、0～10 L/rain、0～20L/min、0～50 L/min时,上升时间分别为0.9 s、4.9 s、5.2 s、6.6 s,超调量均≤O.23 L/min,满足了设计要求.     

直接甲醇燃料电池测试用温度控制系统

为了精确控制燃料电池阳极燃料的温度,搭建了直接甲醇燃料电池(DMFC)测试用温度控制系统。针对温度控制对象为定速流动的特点,设计了用于加热流动液体的特殊结构,即将不锈钢软管以双层跑道的布局紧密贴合于三层黄铜板之间,以延长液体在加热块中的流动时间,保证出口流动液体温度的精确控制。计算了不同内径的不锈钢软管最小管长和控制系统的最小加热功率。采用半导体制冷片为流体加热/制冷元件,设计制作了其功率驱动和换向电路。采用基于PID闭环控制的VC++程序设计方法实现了温度自动控制。实验结果表明:温度控制系统的平均升/降温速度为14℃/min,稳态温度控制示值误差±2℃,能够满足DMFC恒定温度条件下实时测试的要求。