高压引线杂散电容对CVT误差特性影响研究

在进行电容式电压互感器(CVT)现场误差试验时,需要在CVT上挂接高压引线,挂接的高压引线与CVT本体之间会引入杂散电容,杂散电容叠加到CVT本体上,造成CVT分压比偏离正常值,从而影响试验误差值。该文建立了高压引线与CVT本体之间的杂散电容计算模型,定量分析计算了高压引线随挂接角度变化给被试CVT引入的杂散电容,得出其对误差数据的的定量影响,并在现场试验中进行了验证。根据影响程度给出误差试验时高压引线的建议角度,对指导CVT现场误差试验,保证试验数据准确具有较大意义。     

电极表面粗糙度对检测电容的影响

平行板电容是大多数MEMS传感器件的核心检测结构.考虑随着检测电极间距的减小,电极表面粗糙度会对其空间电场分布产生影响,本文研究了电极表面粗糙度对检测电容性能的影响.建立了单粗糙电极的平行板电容器模型,并采用有限元法分析了表面粗糙度和边缘效应对静电场分布的影响;针对粗糙表面增大了电极存储电荷的能力,对粗糙表面的平行板电容器计算公式进行了修正.采用原子力显微镜对不同粗糙度的样本进行了表征,实验和仿真结果表明:减小两电极之间的距离,增大检测电极的表面粗糙度,可以显著增大检测电容.当检测电极的粗糙度从0.063 nm增加到60 nm时,平行板电容器电容值增大了9.0％.结论显示,增大MEMS电容器两电极的表面粗糙度,可以有效地增大MEMS器件的检测灵敏度.     

可溯源至质量的静电力复现与测量技术

为实现10-5 N以下微小力值的测量及溯源,提出了一种高精度、可溯源至质量的微小力值测量系统,采用受控静电力发生装置复现微小力值,其基本工作原理是基于一种精密设计的圆柱形电容器,电容器内外电极同轴,外电极固定不动作为参考电极,内电极由弹性机构支撑和导向,通过改变内外电极间的电压产生静电力,从而将力学量追溯至电容及电压等电学量,利用砝码质量与静电力平衡的原理,可以实现微小力值的溯源.实验结果表明:电容变化梯度为0.82 pF/mm,完全可以复现10-6～10-9 N范围内的静电力.     

微力测量装置中边缘效应对电容结构设计影响分析

为研究边缘效应对微力测量装置中柱状电容结构设计的影响,利用理论计算结合有限元模拟方法,分析了目前常用柱状电容装置在不同电极重叠长度、间距、加载电压等参数条件下,电容边缘效应与微力输出值之间的联系,并在此基础上提出了适用于微力测量装置中柱状电容的结构设计与工作参数。结果表明:微力测量装置中的柱状电容装置在电极重叠长度且电极间距均较小时,存在可忽略边缘效应影响的区域,此区域内微力输出具有较好稳定性,重叠长度变化时微力输出改变极小;电极间距较大时,随着加载电压升高,边缘效应的影响增强;且随着内外电极重叠长度增大,边缘效应影响程度受加载电压影响更明显。     

杂散电容对交流法微电容测量电路噪声特性影响的分析

对电容成像交流法微电容测量电路由杂散电容导致的测量噪声进行了研究.利用运算放大器的噪声模型,对运算放大器输入电压噪声、输人电流噪声以及周边电阻元件的热噪声通过杂散电容作用于交流法微电容测量电路输出的影响进行了理论分析,给出了测量电路输出中噪声峰峰值的理论计算公式并进行了实验验证.理论分析及实验结果表明:交流法微电容测量电路前级运算放大器输入电压噪声通过测量端与地之间的杂散电容形成的噪声是该微电容测量电路输出噪声的主要来源.最后给出了电容成像系统前级运算放大器选型的指导原则.     

基于加权最小二乘的变流器杂散电感提取方法

在功率变流器中,由于线路杂散电感的存在,IGBT关断瞬间会产生电压尖峰并对整个电路性能产生较大影响。准确分析提取线路的杂散电感,可以优化变流器系统的设计并提升变流器运行的整体性能。针对IGBT关断过程中因电流变化率不易准确提取使得杂散电感计算不准的问题,提出一种基于加权最小二乘法来计算杂散电感的优化方法,并通过电容两侧布局的拓扑结构进行分析。仿真和实验结果表明,该方法可以提高IGBT关断电流变化率线性化提取的准确度,降低线路杂散电感的计算误差。     

电容过程成像技术的进展

本文详细介绍了电容过程成像技术的新进展,其中包括阵列式敏感电极结构设计,具有抗杂杂散电容影响的高灵敏ＡＣ桥电容检测线路以及Ｌａｎｄｗｅｂｅｒ迭代算法再构图像,从而成像系统性能指标明显得到改善。     

电力电容器在线测量仪的设计

设计了一种基于C8051F020单片机的电力电容器在线测量仪。该设计主要包含四部分:单片机模块、直流电源电路模块、信号调理电路模块和数据运算模块。创新点是将标准电容比对电路作为该测量仪的前置检测输入单元,采用同步采样技术,使得测量的电容容值不受电源电压波动的影响。该电力电容器可在线测量、精度高,具有很好的实用价值。     

电容层析成象系统中微小电容测量法

电容层析成象技术（ＥＣＴ）是一种最早发展起来的过程成象技术。由于为重建图象所需测量的电容变化量相对于ＥＣＴ传感器的固有电容非常小,总的杂散电容值又远大于待测电容,因此ＥＣＴ对电容检测提出了极为严格地要求。本文介绍了ＥＣＴ系统中最常用的３种微小电容检测电路—充电／放电电路、带反馈补偿的交流测量电路以及自平衡电容测量电路,并指出了它们的优缺点。     

基于ECT的复合材料构件胶层缺陷检测

航空用复合材料构件在制造和服役过程中不可避免会产生各种缺陷及损伤。通常复合材料构件是粘贴在基体上使用,针对其粘接胶层缺陷和损伤,提出了一种基于同面阵列电极传感器ECT技术的无损检测方法。基于电容边缘效应,利用同面阵列电极传感器,以循环激励方式工作,根据复合材料构件胶层内部缺陷/损伤对材料介电特性的影响,进行缺陷/损伤检测。通过仿真和实验研究了复合材料构件典型胶层缺陷与阵列电极传感器电容变化量的关系,并基于线性反投影算法对其成像。研究结果表明基于电容敏感机理的同面阵列电极传感器对复合材料构件胶层缺陷检测的可行性和有效性。     

电容式液位传感器壳体接地问题分析

平板电容式液位传感器现场使用过程中,壳体与大地相连,易导致实验室输出正常的产品在现场输出异常,针对此现象,分析由于接地形式的不同导致传感器对地存在潜在通路,更改设计后消除传感器接地故障。明确在设计过程中应对实际的使用环境进行详尽分析后,才能保证所设计的产品满足应用要求。     

公交客车用超级电容散热结构优化

本文介绍了超级电容在公交客车使用过程中出现的散热问题,通过对电容箱及电容舱温度的分析,对两者的结构分别进行了优化。试验证明,所采取的优化措施达到了很好的效果。     

对采样保持电路的分析

对采样保持电路的原理、工作方式、电路的参数以及保持电容器电容量大小的选定进行了分析。     

脉冲大电流放电储能试验研究

为研究适合脉冲大电流放电的储能方式,利用静电放电模拟器分别对陶瓷电容器、薄膜电容器和电解电容器进行了静电放电储能试验。根据静电放电模拟测试系统测得的数据分别计算出每种电容器的储能效率,并进行了具体分析。结果表明陶瓷电容器最适合静电放电储能,其次是薄膜电容器,而电解电容器则不能满足高压脉冲大电流的储能要求。     

MEMS电容应变传感器

本文详细介绍了一种用硅玻璃键合工艺制作的微型梁式电容应变传感器,通过ANSYS软件并结合MEMS器件的特点进行优化,设计并制作了由MEMS工艺实现的微型梁式电容应变传感器.为保证应变器件稳定工作,在测量电路中加一直流静电驱动电压在电容器的极板之间,以保证建立的电场在两极之间产生一个静电力,引起膜片发生向下形变的弯曲,从而保证作用在轴向的应力不会使应变梁产生失稳.文中详细给出了工艺流程和测试结果,通过实验测试证明,用这种方法制作的电容应变器件具有良好的线性、较小的滞后和稳定的工作特性,其中应变灵敏度达10 fF/MPa,测量误差小于1%FS.     

基于超级电容器的断路器操作电源研究

本文主要讨论了超级电容器在断路器直流操作电源上的应用,对超级电容器模块的设计、控制电路的构成进行了研究和仿真分析。结果表明,以超级电容器替代断路器直流操作电源所需的蓄电池,具有储能密度大,充放电速度快,免维护,对环境没有污染等优点。     

超级电容辅助发动机启动系统建模

超级电容功率密度高,放电电流大,适合于大电流应用场合.将超级电容应用在发动机启动系统中.并介绍了一种建模方法,用来分析超级电容辅助发动机启动系统的特点.     

磨损颗粒监测电容传感器理论研究

用电场的基本定律分析了磨粒监测电容传感器的电容量与其极板面积S、极板间距离d、机器油液介电常数ε和磨粒材料介电常数ε1及其几何尺度概率分布间的关系;定义了该电容传感器灵敏度△n。算例表明：①△n与电容传感器的极板面积无关;②△n与d近似成负指数关系;③△n与介电常数比ε1／ε近似成正比关系。     

应用于电动汽车的新型动力电池

本文从原理和结构上介绍了应用于电动汽车上的燃料电池、飞轮电池、超大容量电容器和核电池等几种新型动力电池。这种电池为电动汽车的发展开辟了更广阔的道路。     

基于超级电容的电梯节能系统的仿真研究

针对电梯的能耗问题,通过研究电梯系统的结构及其运行特点,介绍了基于超级电容的电梯节能控制系统的系统组成方案和工作原理.对该系统进行各模块设计、整体结构设计及控制策略方面的研究.采用Matlab/Simulink仿真软件搭建系统模型进行仿真测试,通过对双向DC/DC模块采用不同控制策略的仿真结果进行分析.试验证明此系统中采用模糊控制策略对电梯系统具有更好的节能性.