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无穷高频介电常数时域测试技术研究

无穷高频介电常数时域测试技术研究

作者：彭程哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

任何介质的极化过程都包含位移极化,即常说的快极化,实现位移极化的定量分析是研究介质极化不可回避的问题,同时其可以为多激励组合实现非线性电介质暂态表征提供一定支持。非线性绝缘电介质因其自适应均化电场的特性在电机端部绝缘防... 详细信息

任何介质的极化过程都包含位移极化,即常说的快极化,实现位移极化的定量分析是研究介质极化不可回避的问题,同时其可以为多激励组合实现非线性电介质暂态表征提供一定支持。非线性绝缘电介质因其自适应均化电场的特性在电机端部绝缘防电晕结构和电缆附件绝缘中已得到广泛的应用,而其介电特性机理方面的研究还在进行当中,非线性参数较多导致了其表征计算时收敛性较差。为了实现一定程度的物理解耦,降低非线性系统求解难度,本文针对绝缘介质快极化特性,即无穷高频介电常数的相关测试技术开展研究。对于快极化的表征参数,我们称之为无穷高频介电常数,与位移极化率存在线性对应的关系。测试上目前现有的光学方法、频域方法均存在一定限制,且测试时与实际绝缘的高压工作环境有所差异,因此本文提出了电流电位时域谱联合测试和电流积分法的时域方法进行研究。首先在仿真中对完成了仿真模型的搭建,分别对线性与非线性电介质进行仿真测试,在电路仿真中获取理想的激励与响应的时域波形数据,对理想数据进行参数提取完成原理性验证,并分别探究环境噪声、开路测试时长、采样率、加压时间、短路时间、试样属性等对无穷高频参数提取的影响。然后完成了对测试系统的设计与实现,同时选用标准电容器、高值电阻搭建线性标准试样,在不同电压下进行了测试,从实验的角度验证时域测试方法的合理性与可行性。最后选用适合现有其他测试方法的透明介质进行了光学、频域、时域的测试,对时域方法的测试结果与其他现有各类方法的测试结果进行了比较分析。通过以上的理论、仿真与实验研究,认为所提出的电位时域谱联合测试和电流积分法两种时域方法求解位移极化率是可行的,并且从原理上其测试结果较频域方法而言与实际情况更为接近可靠,可以此作为非线性表征理论研究中物理解耦的一种降维方法。

关键词：快极化无穷高频介电特性联合时域谱测试电流积分法

换流变压器局部放电试验时容性无功功率的计算

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变压器 2014年第1期51卷 4-8页

作者：伍衡苏国磊陈禾中国南方电网超高压输电公司检修试验中心广东广州510663

在对变压器容性无功功率的电流积分法计算过程和误差原因深入分析的基础上,提出了改进的电流积分法,并结合某备用换流变的试验数据对两种计算结果进行了对比分析。

关键词：换流变压器局部放电容性无功功率分布电容电流积分法

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交流接触器动态过程弹跳控制的研究

低压电器 2010年第19期 4-7页

作者：陈金鹏胡景泰李强上海理工大学上海200093 上海电器科学研究所(集团)有限公司上海200063

在分析了接触器动态过程的基础上,提出电流积分的方法作为动态过程调节的判断依据,并以此给出了弹跳控制方法和控制流程。通过试验对比分析,验证了控制方法在减少动态过程的弹跳方面的效果,并且降低了接触器的吸持功耗。

关键词：交流接触器动态过程弹跳吸合检测电流积分法

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燃料电池车的动力电池管理系统研究与实现

燃料电池车的动力电池管理系统研究与实现

作者：闫文志武汉理工大学

学位级别：硕士

现代社会环境和能源问题日益严重,要求新一代汽车向能源高效率、低污染方向发展。燃料电池电动汽车（FCEV）因其具有零排放、低噪声等优点得到广泛的关注并取得一定的进步,但仍需进一步的突破。制约燃料电池电动汽车发展的主要问题是动... 详细信息

现代社会环境和能源问题日益严重,要求新一代汽车向能源高效率、低污染方向发展。燃料电池电动汽车（FCEV）因其具有零排放、低噪声等优点得到广泛的关注并取得一定的进步,但仍需进一步的突破。制约燃料电池电动汽车发展的主要问题是动力电池及其应用技术,电池管理系统（BMS）作为燃料电池电动汽车的关键部件之一,其良好的工作不仅可以提高电池的工作效率,而且可以保证使用安全性并延长电池的使用寿命。本文致力于电池管理系统设计及电池荷电状态（SOC）估算的研究。本文首先介绍了镍氢电池的特性并研究了电池SOC的主要影响因素,建立了镍氢动力电池的二阶RC模型,能很好的描述镍氢电池动态特性,通过对实验数据的分析计算,得到了模型参数。硬件分为上层主控板和下层数据采集板,采用基于CAN总线的分布式设计。上层主控板选用具有数据处理能力和控制能力的TMS320LF2407作为主芯片,完成CAN通信、总电压和电流采集、SOC估算以及故障报警等功能;下层数据采集板选用PIC18F248作为主芯片,完成电压监测、温度测量、CAN通信等功能。其中针对电池包电压测量信号共模电压高以及目前使用分立元件搭建电路复杂且测量误差大的缺点,本文电池电压采集电路设计中采用集成多节电池监视芯片LTC6802,完成电压的精确测量（最大总测量误差0.25%）,并具有过充电自动保护、欠压和过压报警功能。本文采用电流积分法和卡尔曼滤波法（Kalman）相结合来估算电池SOC值,解决了目前Kalman滤波法存在噪声无法获得的问题。利用电流积分法计算出Kalman滤波法中的噪声值,用来完成SOC估算值的修正,从而得到电池SOC的精确估算。在软件设计中编写了各个模块的程序,从而实现了电池管理系统的主要功能。

关键词：电池管理系统电池荷电状态卡尔曼滤波电流积分法电压测量

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光电倍增管大动态范围电荷测量电路的研究

光电倍增管大动态范围电荷测量电路的研究

作者：徐福珍湖南大学

学位级别：硕士

宇宙线的探测和研究是人们揭开宇宙空间神秘面纱的重要手段,寻找宇宙线起源是当前宇宙线物理的核心问题。为此,我国物理学家提出了多种探测手段联合观测的高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO)计划... 详细信息

宇宙线的探测和研究是人们揭开宇宙空间神秘面纱的重要手段,寻找宇宙线起源是当前宇宙线物理的核心问题。为此,我国物理学家提出了多种探测手段联合观测的高海拔宇宙线观测站(Large High Altitude Air Shower Observatory, LHAASO)计划,计划中的空气簇射芯探测器阵列(SCDA)的主要目的是精确测量宇宙线大气簇射轴芯区的高能电磁成份。在此背景下,本文开展了对SCDA读出电子学电荷测量方案的预研设计。SCDA读出电子学系统的主要任务是精确测量光电倍增管(PMT)输出的电荷量。为实现高精度、大动态范围电荷量的测量,本设计采用了基于电流积分法的电荷测量方案,并结合电子学设计指标对该方案进行优化设计研究,对其中的电流积分电路、滤波成形方案等部分进行理论分析、Pspice仿真验证。另外由于SCDA的分散式排布方式,读出电子学需通过同轴电缆与探测器连接。为防止信号的反射,本设计在电子学前端与电荷积分放大器的虚地点之间接入等效的50欧姆电阻以实现终端阻抗匹配,并提出了适用于大动态范围电荷测量电路的并联分流形式的阻抗匹配方案。基于电荷测量方案的研究,本文从模拟电路设计、电子学PCB版图设计以及FPGA固件设计这几方面详细介绍了读出电子学原理样机的研制。并在实验室搭建了模拟实际工程的测试系统对电荷测量电路进行电荷测量范围、测量精度、积分非线性等参数的测试,测试结果表明本电荷测量电路系统能实现在6.2pC～8118 pC电荷测量范围下电荷测量精度达到1.12%,其满量程积分非线性为0.234%,满足电子学设计指标要求。另外,由于采用并联分流的“虚地”阻抗匹配方案,读出电子学系统可以通过简单的调节并联电阻比值实现不同电荷量的测量。文中也对此进行了测试,测试结果表明本电路系统在不同的电荷量输入情况下具有很好的适用性。

关键词：高海拔宇宙线观测站空气簇射芯探测器大动态范围阻抗匹配电流积分法

硅树脂介电弹性体位移检测软传感器的设计及实验研究

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硅树脂介电弹性体位移检测软传感器的设计及实验研究

作者：葛永哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

近年来,对人体动作捕捉的需求在运动健身、人机交互等领域变得日益迫切,并且要求也越来越高。为了对高柔性多自由度的人体进行动作捕捉,通常要求检测系统具备高精度和可靠性、高柔性和灵活性、较强环境适应性和舒适美观等特点。目前,摄... 详细信息

近年来,对人体动作捕捉的需求在运动健身、人机交互等领域变得日益迫切,并且要求也越来越高。为了对高柔性多自由度的人体进行动作捕捉,通常要求检测系统具备高精度和可靠性、高柔性和灵活性、较强环境适应性和舒适美观等特点。目前,摄像捕捉、加速度陀螺仪和压阻传感等检测方式尚不能满足所有要求,而介电弹性体软传感器具有实现所有要求的巨大潜力。软传感器类似于柔性电容器,外力改变软传感器的形状会引起电容值的变化。根据此原理,可以制成拉伸、压缩、剪切等各种工作模式的软传感器。本文主要进行拉伸模式软传感器的研究。首先,对软传感器制备工艺进行研究。利用介电弹性体硅树脂的硬度可调、反应迅速、设计灵活等特性,进行软传感器的制备。本文针对不同的硅树脂特性设计了3套详细的薄膜制备方案,对制备模具、材料、工具和流程进行了系统的研究。为了制备出满足性能要求的柔性电极,设计了石墨弹性体复合电极制备工艺流程。通过对制备工艺的多次改进,成功设计出可供研究的软传感器。其次,建立了软传感器单轴拉伸状态的机电系统模型。模型对研究软传感器机理有很大的促进作用。利用传统的应变能函数模型对软传感器机械模型进行了推导,设计相关实验对模型参数进行拟合,最终选择Yeoh模型建立软传感器机械模型;然后利用理论和实验相结合的方法,建立了软传感器的电气模型;最后找出机械模型和电气模型的关联性,建立了软传感器机电系统模型。然后,设计出线性度误差电流积分法设计出一种新型的电容检测电路,很好的抑制了电极电阻对检测精度的影响。通过模块化设计,完成了电路的原理分析、方案设计、电路调试和性能测试。最后,进行了软传感器的相关实验研究。通过实验,定量分析了工艺参数对固化薄膜性能的影响,给出了工艺最优化设计参数。搭建了测定软传感器性能的一维拉伸运动平台,对不同材料和尺寸结构的5种型号传感器进行研究。设计测定软传感器线性度、迟滞、重复性、灵敏度、稳定性和静态误差等性能参数的实验方法。

关键词：人体动作捕捉介电弹性体硅树脂软传感器电流积分法

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基于两类复合算法的动力电池SOC估算研究

基于两类复合算法的动力电池SOC估算研究

作者：容伟常州大学

学位级别：硕士

新能源汽车发展非常迅速,动力电池的性能关系到新能源汽车续航里程和补充能量便捷性。优化动力电池的管理系统(BMS)可以有效地提升动力电池的性能。本文研究了BMS的关键指标参数--动力电池的荷电状态(SOC),研究了两类提高动力电池SOC估... 详细信息

新能源汽车发展非常迅速,动力电池的性能关系到新能源汽车续航里程和补充能量便捷性。优化动力电池的管理系统(BMS)可以有效地提升动力电池的性能。本文研究了BMS的关键指标参数--动力电池的荷电状态(SOC),研究了两类提高动力电池SOC估算精度的算法。分析研究了锂离子动力电池的性能特性,选择三元锂电池作为研究目标,分析比对三种不同电池模型的优缺点,考虑估算动力电池SOC值的实时性、模型的精确度和计算的繁复性等问题,选择戴维南式二阶RC等效电路模型;分析研究传统经验电池SOC估算方法,综合各种算法的长短处,选择了两类复合算法来进行动力电池SOC估算研究,基于遗传算法优化的最小二乘向量回归机与复合拓展卡尔曼滤波法和电流计分法,提高估算精度。(1)向量回归机适合处理最优超平面的非线性问题,采用最小二乘法把计算不等式转变为等式求解,减少计算量,又因为在输出方程中的参数值σ和γ是区间值,为寻得此区间的最优参数,采用遗传算法的“进化论”来优选出最佳值。(2)拓展卡尔曼滤波法能够比较准确的解决非线性系统问题,但是其状态方程和观测方程的表达式高度依赖模型建立的准确度,在电池运行结束的前后,端电压变化大,会影响电池模型的精准度,为解决这个问题,结合电流积分法,联合它在动力电池充放电的初末段进行估算;最后,搭建实验平台,测量设定的五种日常不同温度和三种充放电倍率电流的工况下电池的参数特性,通过matlab进行模拟仿真。对所研究的算法进行了模拟仿真,仿真结果表明:采用以上两种复合算法估算动力电池SOC值的误差低于3%,指标高于传统单一算法来估算动力电池SOC。所取得的结果提升估算动力电池SOC值的精度方面和动力电池管理优化方面有一定的借鉴意义。

关键词：荷电状态最小二乘向量回归机遗传算法电流积分法拓展卡尔曼算法

适用于辐射加工的谷氨酰胺晶溶发光剂量计及其BPLL型测量装置

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辐射研究与辐射工艺学报 1986年第1期4卷 35-41页

作者：郎淑玉张仲纶中国科学院生物物理研究所

本文介绍了我们实验室研制的BPLL型晶溶发光剂量计的测量装置。本装置采用直流电流积分法。选用GDB-52型光电倍增管做光探测器,使用NWF-02A型微电流放大器和电压—频率转换器。装置的灵敏度可进行调节,对于剂量测量,八小时的稳定性是令... 详细信息

本文介绍了我们实验室研制的BPLL型晶溶发光剂量计的测量装置。本装置采用直流电流积分法。选用GDB-52型光电倍增管做光探测器,使用NWF-02A型微电流放大器和电压—频率转换器。装置的灵敏度可进行调节,对于剂量测量,八小时的稳定性是令人满意的。48个测量数据的平均值的标准偏差为±0.4％。在此装置上对适用于辐射加工的谷氨酰胺晶溶发光剂量计的剂量学特性进行了研究。谷氨酰胶的剂量响应线性范围为10~2～10~4Gy。论述了溶剂的温度、样品的质量对光产额的影响以及射线照射后的存贮效应。

关键词：晶溶发光电流积分法谷氨酰胺测量装置剂量学特性

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晶溶发光剂量测量装置

核电子学与探测技术 1986年第6期 360-363页

作者：郎淑玉张仲伦中国科学院生物物理研究所中国科学院生物物理研究所

晶溶发光剂量测量方法是英国Aberdeen实验室的Ettinger在1970年提出来的。1976年后世界上许多国家的实验室开展了这方面的研究工作。在这项研究工作中,一方面是对晶溶发光机理的研究,另一方面是不断地改进测量装置和方法。

关键词：晶溶发光电流积分法测量装置稳定性发光曲线剂量计