耦合式电容引信探测灵敏度仿真

灵敏度是提高电容引信探测距离的一个重要方面。耦合式电容引信探测电极结构复杂,对此,推导耦合式电容引信探测器灵敏度的简化模型,利用多导体系统电容理论和电荷镜像法建立了三电极对地电容方程。并对耦合式电容引信的电极结构与探测灵敏度的关系进行仿真分析,研究电极提高探测灵敏度的一般设计思路。     

电容近炸引信探测灵敏度研究

为提高电容近炸引信的探测距离,从物理概念和信息传输角度建立了电容引信探测灵敏度模型,得到了探测灵敏度的微分表达式;从探测电路灵敏度和信号处理电路灵敏度分别分析了影响探测灵敏度的参数及其影响关系,最后给出提高电容近炸引信探测灵敏度的行之有效的途径。     

基于电容传感器的电容近炸引信炸高散布研究

基于电容近炸引信的探测场区为准静电场,根据准静电场的分布特征,类比无线电引信的方向函数,建立电容引信的场强分布函数,得到电容近炸引信的等场强探测方向图近似为一个长短半轴相差20％的椭球,验证了电容近炸引信在不同弹目交会条件下炸高散布小的结论.     

目标导体对近感电容传感器电极电容影响研究

电容传感器是利用探测电极间电容的变化来实现目标近感探测的.对两电极电容传感器,分别探讨了探测大目标导体和小目标导体时电极的自电容、互电容以及等效电容的变化趋势,结果表明,电容传感器在遇目标后,其电极间的自电容均会增大,而互电容则减少.大目标导体会导致电极间等效结构电容增大,而小目标导体的介入不会影响电极间的等效结构电容.     

电容式传感器探测电极设计

为提高电容式传感器的探测灵敏度,对传感器的探测电极进行了设计,当两电极面积之和为一定值,且与目标等距离接近时,为获得最大的电容变化,应使两电极的表面积尽量相等,同时,进行了具有隔离极的探测电极结构设计,经实验证明:当满足隔离极宽度大于2倍探测极宽度时,该结构的探测电极能够显著提高电容式传感器的探测灵敏度,从而提高电容引信的探测距离.     

双阵列式电容传感器特性研究

针对电容层析成像技术的局限性,提出了新型双阵列电容传感器。利用传感器相邻极板灵敏度不均匀的特点,通过测量相邻极板电容以获得传感器内部局部浓度,重建管道内部传感器截面的相浓度分布。建立有限元模型,对不同电极数的电容传感器结构进行分析,研究了管道介电常数、电极覆盖率等传感器参数对灵敏场不均匀度的影响,得出优化的传感器参数。实验结果显示,该方法可以有效获取传感器截面局部浓度。     

近炸引信对空炸点位置测试方法研究

针对现有近炸引信对空炸点位置测试方法存在的不足,提出了基于4台光电探测靶与1个高分辨率面阵CCD相机相结合的近炸引信空中炸点的三维坐标测试方法;建立了空间炸点坐标模型,研究炸点三维坐标的计算方法;对试验获取的炸点图像,根据图像的多区域高亮度特征,采用亮度递减扩散检测的图像处理算法,实现炸点图像的重心定位;靶场试验结果表明,这种方法能够满足对空近炸引信炸点位置三维坐标的实际试验测试需求。     

同面多电极电容传感器结构仿真研究

通过电磁场有限元分析软件ANSYS仿真同面双电极结构电容传感器在极板长、宽、间隙的不同组合下对电容变化率的影响,得出极板长、宽、间隙的最佳组合,构建了同面八电极电容传感器,分析比较在地屏蔽、极间屏蔽、外围屏蔽下传感器极板间电位分布和在不同屏蔽下传感器的灵敏度.仿真表明:增加屏蔽后不仅可以提高传感器的灵敏度,还可以获得比较均匀的敏感场.仿真研究结果为同面多电极电容传感器的结构设计提供了依据.     

电容式微超声传感器的电极参数优化设计

建立了电容式微超声传感器(cMUT)的有限元模型,通过对模型进行静电-结构耦合仿真分析,研究了金属电极的结构参数包括电极面积、电极厚度、电极材料以及电极相对与薄膜的位置等参数的变化对传感器性能的影响.分析了电极参数与传感器吸合电压,静态电容,机电转换比以及机电耦合系数的关系,最后得到了优化的电极结构参数,即金属电极面积为传感器振动薄膜面积的一半时,传感器具有较低的吸合电压和较大带宽值及机电耦合系数.     

水下激光引信回波功率研究

针对目前水下激光引信无法选取其激光器合适的发射功率,对水下激光引信的回波功率展开研究。为计算应用于相关海域的水下激光引信所需的激光发射功率,通过推导水下激光引信探测目标的回波功率方程,计算海水各成分对532 nm绿激光的衰减系数,最终获得水下激光引信探测给定距离时所需的发射脉冲激光峰值功率计算公式。对所得公式在不同海水参量条件下进行仿真计算,仿真结果表明:对于应用于一般较清洁海域的水下激光引信,选择峰值功率不小于10 kW的脉冲激光器就能够探测到10 m处的目标,满足激光近炸引信的使用要求。所得的仿真计算结果可为水下激光引信应用于不同海域时激光发射功率的选择提供理论依据。     

煤矿井下非金属物体近距离感测研究

介绍了一种检测电容式非金属物体近距离感测技术，它可用于检测顶板矸石和煤的接近、胶带输送机煤位、机头堆煤、煤仓煤位、风门位置、胶带跑偏等。     

基于Matlab和电容感应的室内定位系统

提出了一种基于Matlab和电容感应的室内三维定位系统的设计方法。该系统主要由三维电容极板、电容采集模块、信号频率采集模块、实时串口通信模块、Matlab显示模块等组成。系统依据电容感应原理,通过测量监测区域三维电容基板之间电容值的变化量,换算出被测物体相对极板的距离,并通过Matlab图像显示窗口显示被测物体对应的三维位置。该室内定位系统特别适用于对进入监测区域的活动物体进行实时定位监测。     

基于边界元法的二维VLSI版图电容提取

文章中提出了一种用边界元法计算ＶＬＩＳ版图电容的方法，它通过求解二维Ｌａｐｌａｃｅ方程，直接得到包括寄生电容在内的版图电容的值。与其它计算电容的数值方法相比，该方法数据准备简单，占有内存少，计算效率高，并且有较高的精度。     

边缘电场传感器测量金属衬底绝缘层厚度

针对金属衬底上的绝缘层,研究基于边缘电场传感器的厚度测量方法。位于同一平面的传感电极形成边缘场电容,边缘电场将穿透绝缘层,在衬底表面发生突变。本文用三电容模型分析了传感器的测量原理,衬底作为一个浮动电极分别与两个传感器电极构成平行极板电容,与边缘场电容共同构成传感电容。通过二维仿真讨论了电容结构参数对传感电容的影响。实验结果表明,边缘场电容传感器应用于金属衬底上的绝缘层测量时,表现出边缘场电容与平行板电容复合的特性,传感器灵敏度高。当绝缘层厚度相比电极长度较小时,电极的间距对传感器电容输出影响小。     

基于信号注入法的电容电流测量仪研究

随着电缆在中压配电网的大量应用,系统电容电流水平不断增高。准确便捷地测量配电网系统对地电容电流成为该领域研究的热点。文章设计了一种基于信号注入法的电容电流测试仪,该测试仪采用直接数字频率合成(DDFS)技术产生变频电流信号,运用傅氏算法对中性点非直接接地系统的电容电流进行测量,具有较高的精度,使用方便、灵活。     

Investigation into paradigm junction capacitance and inductance of dumbbell‐shaped slotted ground structures

Five novel slotted ground microstrip structures have been studied to prove that the gap and the cross junction capacitances and the associated inductance have significant influence on the attenuation poles and passband characteristics. A quasi‐static analytical approach based on the concentration of the surface current on the slotted ground plane structure is adopted. Theory is validated against simulation results by commercial Electromagnetic (EM) solver CST Microwave Design Studio? and measurement by an Agilent performance network analyzer (PNA) E8361A. Robust agreements between theoretical, simulation, and calculated results support the hypothesis. It has been proved that though both the gap and junction capacitances play significant role in determining the attenuation pole, the gap capacitance favorably reduce the location of the attenuation pole with moderately high selectivity of the stopband. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE, 2008.     

基于AD7746的电容法间隙测量应用系统研究

为精确测量航空发动机部件间隙,针对电容法间隙测量进行了应用研究,重点设计了基于可编程电容—数字转换器AD7746的电容法间隙测量应用系统。采用驱动电缆法等措施,以减小寄生电容,提高抗干扰能力,并通过对AD7746内部可编程寄存器的补偿设置实现宽范围、高精度测量。该系统在自行设计的实验台架上进行多次实验,表明系统具有较好的线性度、重复性和较高的测量精度。最后,提出了电容法测量发动机叶尖间隙的方案。