微型电场传感器在工频电场测量中的应用研究

该文基于高性能的MEMS电场敏感芯片研制出一种新型的工频电场测量系统。针对芯片调制被测电场后其输出信号的特征,采用正交相关检测原理提出一种可抑制背景干扰噪声的工频电场解调算法,设计出小型化、空间分辨力高的工频电场测量探头,并在基础上提出MEMS工频电场测量系统的系统级设计方案,成功实现了MEMS电场敏感芯片输出信号的无线采集、滤波、以及电场信号的高精度解调。高压输电线路下工频电场测量结果表明,MEMS工频电场测量系统与传统电场测量仪的测量结果具有良好的一致性。     

小型三维电场传感器设计与测试

目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X, Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强度的三维方向矢量。在地面实际测试中,传感器输出信号与电场强度的理论关系得到了验证,证明了三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。     

新型三维电场传感器原理及试验结果

目前电场传感器只能探测电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中及地面电场强度大小。本文介绍一种新型三维电场传感器,由轴向、径向电场测量单元、驱动单元、电路单元、保温单元组成,用于探测空中及地面环境电场强度的三维方向矢量,克服了目前电场传感器探测电场强度时局限在一维或二维方向矢量的缺陷。在高空低温环境模拟试验中,当环境温度降到-50℃以下时,该传感器的保温单元使传感器内部温度一直处于零上,符合了电路板工作温度范围。在实际电场测试试验中,该传感器的电场测量单元验证了输出信号与电场之间的线性关系,与理论分析相符,证明了三维电场传感器的合理性。     

新型旋片式空中电场传感器及应用

该文介绍一种新型的空中电场传感器,它利用导体在电场中感应电荷的原理,通过感生电荷的 变化检测电场强度。传感器采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及 空间离子流对测量的影响。本器件用以检测100V/m-50000V/m的高空电场,误差小于5％。此传感器 已进行地面至15km空中电场探测试验,得到满意的空中电场测试数据。     

一种闭环自激式驱动的硅微机械电场传感器

该文提出了一种闭环自激式驱动的微型电场传感器方案。利用自动增益控制的原理实现闭环自激驱动,使得微传感器能够始终工作在谐振状态,且振动幅度保持稳定。用matlab-simulink工具对系统进行了仿真,结果表明,当传感器的谐振频率发生0.5%的漂移时,系统可以重新捕捉并锁定到新的谐振频率,和开环驱动方案相比,传感器振幅的衰减度从30%降低到0.1%之内,灵敏度从缩减50%改进到缩减0.1%之内。     

LEM闭环传感器在信号采样中的应用

LEM传感器可广泛用于电力电子行业的电量控制和测量,以保证系统的高效、可靠性和安全.介绍了LEM闭环电流、电压传感器的性能、基本工作原理以及应用注意事项,给出了该传感器在直流电压、交流电流及电源电压同步信号采样中的应用电路,同时给出了采样电路中采样电阻的选择方法.     

空中三维电场传感器及其标定方法研究

空中电场是以三维矢量形式存在的,以往用于空中电场探测的电场传感器主要实现矢量电场的一个或两个分量的探测。介绍了一种新型的空中三维电场传感器,可实现空中矢量电场的三维检测,并对该三维电场传感器的标定方法进行了仿真分析,设计出该传感器的专用标定装置。测试数据表明该传感器的输出与外部电场呈良好的线性关系,与理论分析一致,证明了该电场传感器结构设计和标定方法的合理性。     

空中三维电场传感器及其标定方法研究

空中电场是以三维矢量形式存在的,以往用于空中电场探测的电场传感器主要实现矢量电场的一个或两个分量的探测.介绍了一种新型的空中三维电场传感器,可实现空中矢量电场的三维检测,并对该三维电场传感器的标定方法进行了仿真分析,设计出该传感器的专用标定装置.测试数据表明该传感器的输出与外部电场呈良好的线性关系,与理论分析一致,证明了该电场传感器结构设计和标定方法的合理性.     

空中三维电场传感器及其标定方法研究

空中电场是以三维矢量形式存在的，以往用于空中电场探测的电场传感器主要实现矢量电场的一个或两个分量的探测。介绍了一种新型的空中三维电场传感器，可实现空中矢量电场的三维检测，并对该三维电场传感器的标定方法进行了仿真分析，设计出该传感器的专用标定装置。测试数据表明该传感器的输出与外部电场呈良好的线性关系，与理论分析一致，证明了该电场传感器结构设计和标定方法的合理性。     

高一致性电容型次声传感器研究

对电容型次声传感器一致性影响因素及控制方法展开研究。基于圆形固支振膜模型得到一致性误差表达式,并推导各结构模块加工误差与传感器一致性对应关系。在此基础上,采用激光测振法精确测量振膜谐振频率,实现谐振频率误差控制;采用高精度阻抗分析仪精确测量极头电容值,实现极间距误差控制。通过12台次声传感器灵敏度对比实验,验证了一致性误差控制理论的有效性。实验结果表明,通过控制振膜谐振频率和极间距能够实现次声传感器灵敏度调节,使一致性误差小于5%,研究结果能够指导次声传感器参数设计。     

车用压力传感器的发展

前几乎所有新型车辆均采用了由传感器、执行器和控制模块构成的发动机控制系统。该系统的一个关键输入参量是多路绝对压力（MAP）,据此可以计算出发动机的空气质量流量,从而决定燃料的供给和点火时间,使处于“速度密集”状态比poedDmflsityRygige）的发动机的工作状况最优化。即使采用空气质量流量直接测量系统的车辆也装有大气绝对压力闲AP）传感器,以便根据海拔高度的变化对系统进行补偿。今天绝大多数MAP／BAP传感器属于微机械压阻式压力传感器。随着此类传感器在载客车辆中的应用,其他微机械压力传感器也开始应用于汽车的各…     

用于电力工程的光纤电压电场传感器

本文叙述了光纤电压电场传感器的结构和性能。在工频电压60～6000V和工频电场强度50～5000V/cm 条件下验证了这种光纤电压电场传感器, 其非线性误差小于1%,信噪比达1000。     

圆柱体空域电场传感器测量直流合成电场方法

随着我国特高压直流输电工程规模的日益增长和低空域的逐渐开放,对输电线路周边的空间电磁环境监测需求日益迫切。然而,目前缺乏适用于空间直流电场的有效测量仪器和方法。基于此,设计了一种双感应结构的圆柱体电场传感器并且提出了一种基于该传感器的空域电场的测量方法。首先,设计了圆柱体电场传感器的内部结构和分析了传感器各部件的功能;然后,基于电场高斯定理分析了传感器测量空间合成电场的原理;最后,通过传感器在空间电场中的旋转提出了测量空间合成电场的方法。基于该传感器的测量方法可以消除圆柱体电场传感器在离子流场存在的情况下表面积累空间电荷而改变原电场的不利影响,解决传统的圆柱体电场传感器不能测量空域电场的问题。该方法对高压直流输电线路空间电磁环境的准确测量提供有益参考。     

电力电子电路电场串扰屏蔽方法探究

为了解决电力电子电路出现的电场串扰问题,分析电力电子电路电场串扰的形成原因,在此基础上探究有效且可行的电场串扰屏蔽思路,结合实际案例,提出电力电子电路电场串扰屏蔽措施,以期为今后电力电子电路的稳定运行提供技术保障。     

传感器测控系统实验仪

采用市场上容易获得的称重传感器、位移传感器、热电偶、霍尔传感器等传感器构成测控实验系统,对重量、位移、温度和转速等物理量进行测试、监控和显示。硬件部分包括各传感器信号调理电路模块以及由AD574A,89C52,8255A等构成的主板模块。由于采用模块化设计,使用灵活,且很容易增加测量传感器的种类。系统稳定,操作简便,能有效地培养学生的实践动手能力和工程应用能力。     

电场传感器校准的等效天线系数法

针对电场传感器在1 GHz以上频段高于200 V/m场强的校准需求,提出了等效天线系数法.该方法借用了天线系数的概念,在混响室中首先通过现有场强标准装置传递得到小场强时接收天线的等效天线系数,再利用等效天线系数对混响室中的大场强定标,从而实现电场传感器的大场强校准.混响室中采用等效天线系数法定标的大场强与采用统计方法计算得到的大场强相比较,场强偏差满足系统不确定度要求,说明了等效天线系数法的合理性.该方法借助混响室的特点和天线系数概念,将电场传感器校准幅度提升至200 V/m以上,为大场强测量的准确性提供了依据.     

集成光学电场传感器工作点分析研究

针对光波导电场传感器无源工作的特点,分析了电场传感器工作点对传感灵敏度、线性动态范围的影响.在系统噪声主要为热噪声时,器件工作点在π/2时,器件灵敏度最高;而系统噪声主要为量子噪声时,器件工作点由π/2靠近π一方时,可获得最高灵敏度.器件工作点在π/2时,线性动态范围最大.分析结果表明,为了获得最大的动态范围和最高的灵敏度,器件的工作点应该设置在略大于π/2的位置.

Abstract：

For passive working electric field sensors,the effects of bias point on the performances including sensitivity and linear dynamic range are analyzed.The main noise in the system is thermal noise,and the highest sensitivity is obtained at the bias point of π/2.And when the main noise in the system is quantum noise,the highest sensitivity is obtained at the bias point which is greater than π/2 and less than π.And the largest linear dynamic range is gained at the bias point of π/2.The results show that,in order to get the highest sensitivity and the largest dynamic range,the bias point should be set at slightly larger than π/2.     

光纤电场传感器及其信号检测系统

本文介绍一种新型的便携式光纤传感电场检测系统。从不受电磁干扰影响和安全性出发,建立在Pockels效应基础上的无源光纤电场传感器,在恶劣的电气环境下的测量、控制和防护等方面具有极大意义。最后叙述这种系统的原理、结构和性能。     

聚酰亚胺振动膜微型电场传感器

设计并分析了一种新型的以硅为基底、聚酰亚胺为振动膜的微型电场传感器。此种传感器利用了聚酰亚胺耐热、耐腐蚀并具有良好机械性能的特点,采用MEMS技术制造,使其具备体积小、重量轻、功耗低、便于与其他器件集成等特点,而且制作工艺简单,成本较低。本文阐述了此传感器的工作原理,并通过计算机模拟确定了增强信号的方法,同时描述了新型传感器的结构设计和加工工艺过程。