负电容压电分流阻尼系统的能量耗散特性

在半主动压电分流阻尼技术中,采用不同结构负电容分支电路时,系统具有不同的阻尼特性.将负电容半主动分支网络分为串联电容/电阻支路、串联电容/电感/电阻支路、并联电容/电阻支路,获得了不同支路时系统的机械阻抗,比较分析了系统能量耗散因子及刚度比,发现串联电容/电感/电阻支路能获得更宽更高的中低频阻尼性能,而并联电容/电阻支路的高频阻尼性能较好.     

GPS定位在车载补偿电容测试系统中的应用

针对便携式轨道电路参数测试仪在检测故障中发现存在效率低、工作量大等问题,设计了基于GPS全球卫星定位的新型车载补偿电容测试系统,主要论述了系统的总体设计及应用GPS的关键技术和实验分析.新系统能够提高补偿电容故障检测的效率,可以更快、更准地找到故障电容,提高了维护效率.     

两相流电容层析成像系统

本文较系统地介绍了电容层析成像系统结构原理,包括抗杂散电容影响的微小检测技术,并行数据采集与处理单元设计以及基于总变差正则化的图像重建算法.与此同时,结合研制的双截面电容成像系统进行试验研究,结果表明该系统不仅可给出实时流型识别,同时能输出表征的特征参数.     

混合动力客车用超级电容参数匹配及性能分析

超级电容具有大电流充放电能力、充放电效率高、循环寿命长和低温性能好的优点,但是能量密度低、电压保持能力较差、成本相对较高,在混合动力客车上应用较多.本文基于某车厂二代混合动力客车对电源系统的性能要求和超级电容的充放电特性,进行电源系统参数匹配及仿真分析.分析结果表明超级电容满足混合动力客车性能要求,应用效果较好.     

HS1100湿度传感器及两种实用电路

HS1100湿度传感器是一种基于电容原理的湿度传感器.相对湿度的变化和电容值呈线性规律.在自动测试系统中,必须将电容的变化转换成电压或频率的变化,才能进行有效地数据采集.以HS1100湿度传感器充当NE555构成振荡器的振荡电容,从而完成湿度到频率的转换.用脉冲信号加在标准电容和串联的电路上,从他们的中点取出信号,经滤波、放大,从而完成从湿度到电压的转换.文中给出了上述两种实用电路和有关数据.     

基于buck-boost变换器的超级电容组均衡管理系统

为了克服电动车用串联超级电容组因其单体电容器性能差异造成的供电性能缺陷,提出了通过脉宽调制(PWM)信号控制完成电容组中相邻单体电容电压均衡的策略,并研制出了基于buck-boost变换器的超级电容组均衡管理系统.在电动车中的试验结果表明,该系统在串联超级电容组的充放电过程中能够有效地完成单体电压的均衡,避免了性能较差的单体电容器的过充或过放,同时提高了电容器有限容量的利用率.     

电容层析成像系统的仿真与研究

针对电容层析成像系统中的8电极电容传感器,通过电磁场有限元分析软件ANSYS建立了其仿真模型,实现了传感器电容值的快速获取,并分析了传感器的灵敏度特性.在此电容传感器结构下,对层流、核心流、泡流三种典型流型利用RBF神经网络进行了辨识.提出了以层流、核心流、泡流的特征参数作为BP神经网络图像重建的主要依据,实验结果表明利用特征值作为神经网络的输出可以重构出满意的图像.     

基于远距离小电容变化量测试系统的标定及应用

正一、前言大部分电容式传感器测量的电容变化量都很小,尤其是远距离测试电容变化量时,还有传输线路的干扰,这对测量电容变化量的测试系统提出了很高的技术要求。首先能远距离测量电容变化量,且能够分辨出0.01pF的电容变化量;其次要满足远距离测量所需的抗干扰能力。远距离小电容变化量测试系统,实现只通过测量电缆传输电容变化量,完成远端对电容变化量进行测量。     

35kV消弧线圈的容量选择与计算

针对35kV配电系统大量使用电缆出线造成的接地电容电流大幅增加问题,采用消弧线圈接地,消弧线圈产生感性电流补偿接地点的电容电流,减小接地电流,降低故障相电压恢复速度,使接地点电弧自动熄灭.结合工程实例计算35kV单相接地电容电流,为合理选择消弧线圈容量提供了参考.     

负电容分支电路压电分流阻尼特性研究

在半主动压电分流阻尼技术中,采用不同形式的负电容分支电路时,系统具有不同的阻尼特性.将负电容半主动分支网络分为串联电容电阻支路和并联电容电阻支路,采用统一的频域特性方程.比较分析表明:串联方式中低频阻尼性能较好,而并联方式适合于高频使用,串/并联方式的结合使用可获得较宽频带的阻尼性能.同时还获得了串并联结构的优化参数.     

基于旋转电极的电容层析成像技术图像融合算法

针对固定电极的电容层析成像技术独立测量值较少,且由于电极位置的影响而导致重建图像失真等问题,提出了一种基于16旋转电极的电容层析成像技术系统模型及对应的图像融合方法。模型对16电极的电容层析成像技术模型进行4次旋转,得出的数据分别采用线性反投影算法和修正共轭梯度法算法进行图像重建,再将重建的5张图像进行小波变换,变换得到的低频和高频成分分别采用加权平均和主分量分析的融合准则进行图像融合。实验结果表明:提出的电容层析成像技术旋转模型通过增加测量电容数,结合图像融合方法可明显提高重构图像质量,降低成像误差。     

电容成像技术及其应用

过程成像技术是近十多年来发展起来的一种新型过程检测技术，可以广泛应用于石油、化工、电力及冶金等行业中的两相流测量。本文结合清华大学自动化系过程成像小组研制的电容成像系统，介绍了电容成像技术的发展和现状，包括电容成像基本原理、微电容测量电路和图像重建算法等。论文给出了现有系统在小型流化床模拟装置上进行测量和连续图像重建的实验结果，并进行了分析。此外，论义对电容成像技术今后的发展作出了展望。     

A Multimodal Tomography System Based on ECT Sensors

A new noninvasive system for multimodal electrical tomography based on electrical capacitance tomography (ECT) sensor hardware is proposed. Quasistatic electromagnetic fields are produced by ECT sensors and used for interrogating the sensing domain. The new system is noninvasive and based on capacitance measurements for permittivity and power balance measurements for conductivity (impedance) imaging. A dual sensitivity map of perturbations in permittivity and conductivity is constructed. The measured data along with the sensitivity matrix are used for the actual image reconstruction. The new multimodal tomography system has the advantage of using already established reconstruction techniques, and the potential for combination with new reconstruction techniques by taking advantage of combined conductivity/permittivity data. Moreover, it does not require direct contact between the sensor and the region of interest. The system performance has been tested on representative data, producing good results     

Application of electrical capacitance tomography to the void fraction measurement of two-phase flow

Based on the electrical capacitance tomography technique, a new method for the void fraction measurement of two-phase flow is proposed. A 12-electrode void fraction measurement system is established. A mathematical model of image reconstruction of electrical capacitance tomography is developed. To obtain the quantitative information of two-phase flow, combining the Tikhonov regularization principle and the algebraic reconstruction technique algorithm, a new image reconstruction algorithm is presented. The experimental results show that the accuracy of void fraction measurement is satisfactory. The proposed method is suitable for the void fraction measurement of many kinds of two-phase flow.     

电容层析成像系统中电容传感器参数优化设计

电容层析成像系统中,图像重建的质量主要依赖于电容敏感场分布的均匀性,这一性质又由传感器的几何和材料参数决定,因此传感器的设计尤为重要．根据敏感场颁上的均匀性,灵敏程度和电容测量技术,确定了传感器的优化参数;在多因素轮换的基础上,采用正交设计法进行电容传感器参数的计算机辅助设计,从而快速地获得一组最优参数．在实际应用中,概据此优化参数制造的电容传感器获得了较为理想的重建图像．     

基于非线性最小二乘的电容层析成像图像重建算法

针对电容层析成像技术中的"软场"效应和病态问题,提出了基于非线性最小二乘算法的新电容层析成像(ECT)算法。在分析非线性最小二乘问题残量原理的基础上,给出了目标函数中二阶信息项的割线近似的校正公式,并利用Lipschitz空间连续的性质对非线性最小二乘算法的收敛性进行了证明,在此基础上探讨了ECT应用该算法的可行性。该算法满足收敛条件且重建图像误差小。仿真和实验结果表明,与LBP、Landweber和共轭梯度算法相比,对于简单流型该算法兼备成像质量高、边界均匀稳定等优点,该算法的提出为ECT图像重建算法的研究提供了一个新的思路。     

Dual imaging modality of granular flow based on ECT sensors

In this study, a previously developed dual modality imaging system is applied to image the flow of granular matter with different electrical properties in cylindrical vessels. The imaging system is based on both capacitance and power measurements acquired by an electrical capacitance tomography (ECT) sensor located around the vessel. The measurement data are then used to reconstruct cross-sectional images of both permittivity and conductivity distributions. A neural network multi-criterion optimization reconstruction technique (NN-MOIRT) is used for the inverse (reconstruction) problem. The contribution of this technology to the field of granular matters is explored through review of research articles that can be a direct application of this development. We discuss the capabilities of this dual-modality acquisition system using synthetic data for granular matter with different electrical properties.     

数字化电容层析成像系统

基于电容敏感原理设计的数字化电容层析成像（ECT）系统,利用有限元法,分析了阵列电极结构对敏感场分布的影响,通过优化设计和仿真试验,改善了敏感场分布的均匀性;构建了以数字信号处理器（DSP）为核心、现场可编程门阵列（眦）协同工作的12电极的数字化ECT系统,提出了由离线预迭代和在线一步成像所构成的新的图像重建算法——预迭代法,其成像速度及精度均明显得到提高。     

电容层析成像混联归一化模型研究

在电容层析成像图像重建过程中,为更好地反映两相/多相介质介电常数的分布,提出了一种电容混联归一化模型。基于剖分单元到中心电场线的最小距离与最大距离的比值,确定了电容混联归一化模型的加权因子,并据此计算灵敏度矩阵。进行了仿真实验及静态测试,结果表明重建图像的精度及形状保真度均获得明显提高。