基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器传感及温度特性研究

双碳”背景下,新型电力系统的数字化转型对电力传感技术提出了更高的要求。文中针对光学电场传感器温度稳定性差的问题,提出了基于电光聚合物薄膜的芯片式光学硅基电场传感器。首先介绍了电光效应原理,电光聚合物的2阶非线性光学效应以及电光能量耦合方法,其次设计了传感器的加工流程并完成了制备,同时在敏感芯片上成功涂覆电光聚合物,最后通过搭建实验测试平台,完成了传感器的线性度、交流响应以及温度特性测试。实验结果表明,所制备的光学电场传感器在工频电场下拥有较好的线性度且灵敏度高达0.945 mV·(kV·m^-1)^-1,传感器在0～75℃温度范围内输出幅值及相位稳定,其幅值比最大波动为0.481 dB,相位差最大为3.82°。文中提出的传感结构切实可行地提升了光学硅基集成电场传感器的温度特性,为硅基集成光学电场传感器在电力系统中的使用提供参考方案。     

磁流体的性质对压差传感器输出性能的影响研究*

磁性液体既具有普通液体的性能,又有超顺磁性。分析了磁性液体的磁化机理,测量了磁性液体的磁化曲线,并对工作磁场中的磁性液体的磁化曲线进行了拟合。将磁性液体用于传感器研究,通过计算得出传感器的灵敏度与磁性液体的磁导率之间的关系,并设计相应实验,通过实验得出结论:传感器的灵敏度随着磁性液体磁化强度的增强而逐渐增大,但是在磁性液体磁化强度增大的同时,密度也会增大,从而造成随着磁化强度的增强,传感器灵敏度增长逐渐迟缓。     

基于光纤传感器的电力电缆故障在线测距系统*

基于电力系统中对电力电缆故障在线测距的实际需求,结合光纤传感器的技术优势,研发了一套电力电缆故障在线测距系统。文中介绍了光纤传感器的光时域反射测距机理,详细介绍了激光发射电路的设计、光电检测电路的设计及GPRS通信电路设计和系统软件结构的设计。该系统克服了传统离线测距方法存在的断电测量和修复时间长的缺点。现场测试结果表明,系统测距精度较高且可靠强。     

薄膜磁阻传感器及其应用（续）

薄膜磁阻传感器及其应用（续）过璧君（电子科技大学成都）．４．薄膜磁阻传感器的应用下面介绍体积不同的磁阻薄膜传感器的特性，然后按照器件的功能分别介绍它们的应用场合。４．１不同体积的薄膜磁阻传感器的特性（１）微型薄膜磁阻传感器．这类传感器大多是用条形的磁...     

电光效应光纤电压传感器及其在高电压测量中的应用

本文介绍了电光效应光纤电压电场传感器的结构及测量系统,并对系统设计的几个问题进行了讨论。     

基于电光效应的几种光纤电压传感器

本文介绍了横向调制式与纵向调制式、透射式与反射式、分压式与无分压式、分立式与组合式、单光路式与双光路式、单晶体式与双晶体式结构的光纤电压传感器的工作原理和特点     

薄膜磁阻传感器及其应用

８０年代以来得到迅猛发展的一种新型磁性传感器—薄膜磁阻传感器，在数控机床、精密机械定位系统、磁记录、办公自动化设备、家用电器等方面的应用十分广泛．在日本已经形成庞大产业．这是一个社会效益和经济效益都十分看好的高科技领域．本文介绍了薄膜磁阻传感器的工作原理、技术指标及其应用技术，并简要介绍了电子科技大学在这方面所进行的一些工作。     

聚合物薄膜储电性能研究

薄膜电容器是脉冲功率优先选择的储能单元,高聚物薄膜作为储能电介质,近年来脉冲功率设备的发展和高压大容量电力电子变换装置的应用对其耐温性能提出了更高的要求,因此耐温性能较双向拉伸聚丙烯(BOPP)更好的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚苯硫醚(PPS)得到了应用.此处以BOPP,PET和PPS为对象,研究了聚合物薄膜在不同频率和电场强度下的放电效率特性.研究表明,3种聚合物薄膜的放电效率均随着频率的升高而增加,随电场强度的升高而降低.BOPP放电效率的频率特性和电场强度特性最为稳定;PPS放电效率的电场强度特性和低频特性差于BOPP;PET放电效率在低频和高电场时下降最明显.     

聚合物基复合薄膜的高温储能性能研究进展

聚合物薄膜电容器具有功率密度大、安全性高、绝缘性好等优点而被广泛应用在工程领域。近年来,随着新能源交通、清洁能源并网、油气开采等领域对具有优异高温储能特性的介电薄膜电容器需求日益增加,高温、高电场等极限条件下介质薄膜电容器的储能受到越来越多的关注,相关研究已成为电工材料领域的研究热点。该文总结近年来有关聚合物基复合薄膜的高温储能研究进展。首先,介绍决定电介质材料高温储能特性的关键参数,分析高温、高电场对相关参数的影响规律;其次,梳理基于不同空间层次设计的聚合物薄膜高温储能特性优化研究现状,从分子结构、微观结构、介观结构3个方面总结高温储能性能的调控方法;最后,对进一步提升聚合物薄膜的高温储能性能做出展望。     

智能电能表综合性能评级方法研究*

针对目前国内智能电能表综合性能评价缺失的情况,提出一种基于数据挖掘方法的智能电能表综合性能评级方法。基于大量智能电能表样本的全性能试验数据,选取代表性试验项目数据作为性能评级指标,利用主成分法分析某一评级指标下不同试验点的影响程度,给出不同试验点的权重值,通过加权处理获得各评级指标数据,得到评级指标矩阵。采用k均值聚类分析法构建智能电能表综合性能评级模型,对所选各样表性能给出评级结果。最后随机选取三个不同电能表厂家的样表,结合电能表现场故障率统计情况等分析其评级结果分布,验证了该评级方法对电能表综合性能评级的合理性及可靠性。     

SOI基纳米硅薄膜超微压压力传感器研究

设计分析了一种SOI基纳米硅薄膜的压阻式压力传感器,构建SOI埋层氧化层、SOI上层硅和AlN绝缘层多层压力敏感薄膜结构。利用纳米硅薄膜作为压敏电阻,AlN薄膜作为绝缘层,埋层氧化层自停止腐蚀制作压力空腔。该传感器的制备工艺简单,一致性、重复性好。通过ANSYS模拟分析了压力敏感层结构参数对传感器灵敏度的影响以及传热特性,验证了结构设计和理论模型的正确性和合理性。研究表明,该传感器灵敏度可达到1.3 mV/(kPa·V),输出电压可达到0.65 mV,且具有较好的线性度和高温性能,可实现对0~100 Pa超微压的测量。     

智能卡及其应用的薄膜锂电池

近年来智能卡的迅速发展对内置电源提出了需求。全固态薄膜锂蓄电池以及聚合物薄膜锂蓄电池已经成功地应用于智能卡当中。介绍了全固态薄膜锂蓄电池、聚合物薄膜锂蓄电池的制备工艺,比较了VartaBattery,CymbetCorporation,InfinitePowerSolutions,SolicoreInc.四家公司的商业化薄膜锂一次电池和锂蓄电池的制备以及相关特性。     

基于激光光电池供电的脉冲电场传感器设计

为了解决脉冲电场传感器电光调制部分的供电问题,设计研制了一种基于激光光电池供电的脉冲电场传感器,该传感 器由激光光电池供电电路、电光调制电路和感应天线构成。 设计制作了由供能激光器、锂电池、激光光电池、锂电池充电电路、 锂电池保护电路、锂电池升压放电电路构成的激光光电池供电电路。 测试结果表明,供电电路输出电压精度为 1. 04 %,纹波系 数为 0. 3 %,并且 48 h 持续工作输出电压波动为±0. 035 V。 设计制作了由单极子天线、场效应管型集成运放构成的传感器电光 调制电路。 实验结果表明,研制的脉冲电场传感器测量带宽在 39. 8 Hz~ 1 050 MHz,动态范围 0. 256 kV/ m ~ 13. 79 kV/ m。     

耐冲刷薄膜铂电阻热流传感器研制

薄膜铂电阻热流传感器是激波风洞气动热环境试验的主要测量手段,其缺点是不耐冲刷、易损坏,影响风洞试验效率。为增强铂薄膜热流传感器的耐冲刷能力,以厚度0.06μm的铬薄膜作为底衬,既能增强铂薄膜在玻璃基体上的附着力,又不会影响铂薄膜的电阻温度系数,并覆盖厚度0.2μm的二氧化硅薄膜作为保护膜,制作了3层膜结构和两种两层膜结构的热流传感器样品。分析了铬膜及二氧化硅膜对热流传感器电阻温度系数的影响,对3层膜和单层膜热流传感器的一维传热过程进行对比仿真计算,证明二氧化硅膜不会对激波风洞热流测量结果带来明显的影响。通过开展热流传感器的对比验证试验,证明多层膜热流传感器热流测量结果的可靠性,其热流测量精度和耐冲刷能力都得到一定程度提升。     

Electron beam evaporated carbon nanotube dispersed SnO2 thin film gas sensor

Carbon nanotube (CNT) is a useful material for gas-sensing applications because of its high surface to volume ratio structure. In this work, multi-wall CNTs are incorporated into tin oxide thin film by means of powder mixing and electron beam evaporation and the enhancement of gas-sensing properties is presented. The CNTs were combined with SnO₂powder with varying concentration in the range of 0.25–5% by weight and electron beam evaporated onto glass substrates. From AFM and TEM characterization, CNT inclusion in SnO₂thin film results in the production of circular cone protrusions of CNT clusters or single tube coated with SnO₂layer. Experimental results indicate that the sensitivity to ethanol of SnO₂thin film increases by the factors of 3 to 7, and the response time and recovery time were reduced by the factors of 2 or more with CNT inclusion. However, if the CNT concentration is too high, the sensitivity is decreased. Moreover, the CNT doped film can operate with good sensitivity and stability at a relatively low temperature of 250–300^∘C. The improved gas-sensing properties should be attributed to the increasing of surface adsorption area of metal oxide produced by CNT protrusion.     

柔性薄膜太阳电池温度系数初探

影响电池功率输出的因素有很多,例如温度,由于工作环境的温度不同,其电压、电流、功率也不同,电池在极端温度下工作状态能否达到要求,需要在电路设计时进行预算,因此温度系数这一电池特性就显得尤为重要。通过一组实验,在不同的温度下对柔性薄膜太阳电池进行电性能测试,得到样品电池在不同温度下的I-V曲线以及各项参数。结果表明,电池随着温度的升高,开路电压降低,短路电流升高,最大功率降低。     

柔性压电复合材料薄膜无线应变传感器研究

设计了一种基于柔性压电复合材料薄膜传感器的无线测量系统.系统主要包括压电薄膜传感器、接口电路模块、AD采集模块、数据处理模块和无线传输模块.压电薄膜传感器将结构振动信息转换为压电信号,系统对压电信号进行放大、采集、无线传输和接收.提出了通过系统采集电压反解结构应变的方法,推导了压电信号的传递函数,建立了系统采集电压与应...     

Optical and electrical properties of ZnO thin film containing nano-sized Ag particles

Low-temperature crystallized ZnO thin film was achieved by sol–gel process using zinc acetate dihydrate and 2-methoxyethanol as starting precursor and solvent, respectively. Ag nanoparticles were prepared with uniform size at 4.4 nm by spontaneous reduction method of Ag 2-ethylhexanoate in dimethyl sulfoxide (DMSO). The optical and electrical properties of ZnO thin films containing various contents of Ag-nanoparticles were monitored. Light scattering and charge emission and scattering behaviors of Ag nanoparticles in ZnO film were found. The incorporation of Ag nanoparticles into Al-doped ZnO film was also investigated. The optical transmittance was not degraded but the increase of electrical sheet resistance was found. The effect of Al-dopant on the transmittance and electrical sheet resistance of ZnO film was found too great to distinguish the positive effect of the incorporation of Ag nanoparticles into Al-doped ZnO thin films.     

薄膜锂电池的研究进展

适应微系统的需要发展起来的薄膜锂电池,具有很高的比容量和很长的循环寿命,是真正的全固态电池.集成到微电子线路板上,使其应用非常广泛.概述了薄膜锂电池的基本制备工艺、应用领域和薄膜锂电池的研究及产业化的状况.     

尖晶石型LiMn2O4薄膜电极的制备及电化学性质

采用溶胶-凝胶法和旋转涂布工艺,在较低的退火温度(450℃)下制备了尖晶石型LiMn2O4薄膜。XRD和AFM的结果表明:LiMn2O4薄膜为纯相尖晶石结构(Fd 3 m空间群),由粒径约为200 nm的晶粒构成。采用循环伏安和恒流充放电法对薄膜的电化学性质及锂离子扩散系数(DLi)进行了研究。薄膜电极初始放电容量为32.5μAh/cm2.μm,电极材料具有很高的可逆性和良好的充放电性能,平均DLi为1.12×10-11cm2/s。