高压法微小电容检测

微小电容测量电路广泛应用于各种工业过程中,尤其是在用于电容层析成像系统中.大多数的微小电容测量电路采用了基于交流电流测量或直流充放电方法.这些方法的共同优点是具有较高的灵敏度和抗杂散电容能力.而且其交流激励电压或直流充放电电压一般在20 V以下.为进一步提高微小电容测量的灵敏度和分辨力,本文提出了一种高压交流激励方式电路,该电路将交流激励电压提高到几百至上千伏.实验表明该方法大大提高了微小电容测量的灵敏度和分辨力,同时具有良好的稳定性和线性度.     

可抗共模干扰的直流分量检测电路

为了精准采集逆变器交流输出电压直流分量,使其具有较强的抗共模电磁干扰能力,该文提出了一种交流电压直流分量采集电路。该电路由低通滤波、阻抗匹配及隔离、直流偏置的调理及放大等3部分组成,在共模电磁干扰严重的系统中仍然可以保证较高的精度,从而有效抑制直流偏置电压。通过仿真手段及10 kVA的UPS实验平台验证,该电路对于直流分量的采集精度较常用的采集电路有明显优势,并且具有显著的抗共模干扰特性。实验结果表明,所提出的直流分量采集电路科学、可行。     

利用交流电直流分量对电网数据进行精确采集与仿真

本文提出了一种利用交流电的直流分量对电网数据进行采集的方法,通过算法论证和仿真结果实现了电网数据的精确采集。首先将三相电源的相电压信号(标准值为220 V/380 V、50 Hz)调理成小幅度的可以测试到的0~5 V交流电压;然后采用全波整流电路进行信号整流;再采用硬件滤波与软件滤波相结合的办法进行信号滤波;最终得出信号的直流分量。并根据电路搭建了仿真模块,从实验平台来验证了理论的可行性和准确性。     

基于双极性脉冲电压技术的新型电导测量仪

基于双极性脉冲电压技术,设计了一种新型电导测量仪.它不仅能够削弱直流激励模式下介质的极化现象,还能避免传统交流激励模式下所必须的滤波器等复杂信号调理环节,从而简化了电路结构.同时为了提高测量精度,引入了线性校正模型.实验表明所研制的电导测量仪是成功的.     

直流电桥电源误差消除的新方法

提出一种将电桥直流供电电压作为调制电压信号,并使电桥输出信号经解调电路还原为实际测量信号,从而彻底消除电桥供电电压带来的误差的方法。利用这种原理,简化了测量电路,提高了测量精度,并充分利用了测控系统的硬件资源。     

基于储能电池电化学阻抗谱宽频测量方法的研究

电化学阻抗谱(EIS)可以较为准确地反应储能电池内部的电化学参数。 为解决传统测量方法耗时长问题,采用了宽频 激励信号测量储能化学电池阻抗信息的方法,并基于 MATLAB-Simulink 仿真平台和 EIS 测量试验平台进行验证,该测量方法将 宽频交流扰动信号注入储能电池,并通过快速傅里叶变换方法分解处理宽频激励和响应信号来获取各频点的电池阻抗信息,以 此大幅节省电池 EIS 的测量时间。 采用两种宽频激励方法测量了电池等效电路模型和储能电池,相较电化学工作站扫频测量 方法,可分别节省 60% 和 78% 的测量时间,且测量结果误差较小。 用宽频激励方法实现电池 EIS 快速测量,可为电池管理系统 的实时诊断和线上检测等更为广阔的应用场景提供技术支撑。     

单相激励电容式时栅角位移传感器研究

针对现有多相激励时栅角位移传感器在小体积时无法设置更多极对数进一步提升稳定性,导致精度和动态性能指标无法得到提升等问题,提出一种单相激励电容式时栅角位移测量方法。该方法采用单相激励耦合成四路空间正交的驻波信号,通过电路实现行波构造,从而实现角位移测量。文中介绍了多相激励时栅传感器存在的问题、单相激励时栅的测量原理,完成了传感器样机的研制,并通过实验验证该原理的有效性。实验结果表明,相同尺寸和相同电极数量情况下,单相激励传感器的精度和动态性能指标优于多相激励传感器,单相激励传感器精度为±20″,稳定性为10″,400 rpm转速下速度波动为±1.25%,跟随误差为±2.5″,满足直驱电机的使用要求。     

直流电桥电源误差消除和新方法

提出一种新电桥直流供电电压作为调制电压信号，并使电桥输出信号经解调电路还原为实际测量信号，从而彻底消除电桥供电电压带来的误差的方法。利用这种原理，简化了测量电路，提高了测量精度，并充分利用了测控系统的硬件资源。     

基于锁定放大的砂石含水量微波测试系统研究

文中介绍了微波法测量建筑砂石含水量测量系统。该系统由于引入了正交锁定放大器和本底噪声扣除的测量方法,使测量系统避开了因器件的不稳定性、电路的静态漂移、环境干扰噪声和器件噪声等对测量精度和稳定性带来的影响,实验表明测量精度和稳定性优于传统测量系统。     

蓄电池内阻在线测量方法的优化

随着工业在线监测技术的发展,对于蓄电池内阻在线测量方法不断丰富,对其测量精度的要求也不断提高,基于交流注入测量蓄电池内阻方法,在串联电路分压特征的基础上,结合锁相放大电路在测量精度上对测量方法进行优化,主要优化方法即利用导线电阻和蓄电池内阻的分压关系进行测量,利用锁相放大器进行信号的处理和计算,并通过Matalab对方案进行仿真分析,确定电路对信号的作用和相关参数,同时借助信号发生器、示波器、蓄电池等进行实验验证,得出优化后测量方案的精度.同时进行了测量原理和数据准确性等方面论述,通过实验结果和误差分析验证了方案的可行性,结果证明,电路设计有效地减小了噪声干扰,得到了一种精度更高的蓄电池内阻测量方法.     

基于MSP430的智能测量表设计

基于MSP430设计了智能多功能测量表,由主控芯片、信号发生电路、液晶显示电路、键盘输入电路等测量电路组成,实现了对直流/交流电压、电阻、电容以及晶体三极管放大倍数的多量程测量功能和频率可调正弦波/方波的输出功能。经测试,系统可以完成指定的测量输出任务,具有测量精度理想、交互界面友好等优点。     

基于双MCU的高精度低成本超声流量计

针对传统超声流量计精度低、功率损耗大的问题,研制了一种新型超声波流量计.该流量计采用高速CMOS计数器74AC161,选用133 MHz高精度,高稳定度频率振荡器,提高测量精度同时降低成本.采用环鸣法,设计阈值电路、过零电路,减小测量误差,提高测量精度、增强了抗干扰能力.实验结果表明:该超声流量计在计时方面具有高的准确度和可靠性,保证了流量测量精度,简化了电路设计,降低了设计成本,达到了预期设计要求.     

微伏级直流信号检测技术

针对微波功率检波器输出直流电压信号微弱、背景噪声强的特点,采用平衡斩波微弱信号检测技术,将微弱直流信号转化为交流信号,对交流信号进行低噪声前置放大和数字化处理,以实现大动态范围微波信号检测.通过对检波、斩波、前置放大和带通滤波电路的优化设计,制作了实验电路进行了实验研究,给出了实验验证结果.     

基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器设计

电流互感器作为一次侧电流的常用计量设备之一,它在电力系统的交流电测量、继电保护、电力设备检修控制等相关领域均具有十分重要的地位。针对传统电流互感器存在的线性度低、抗干扰能力差及精度低等问题,尤其在工频小电流精确测量这一难题方面更是捉襟见肘。鉴于此,本文提出一种基于马赫-曾德干涉仪的光纤电流互感器。该互感器利用电流经过电阻所产生的焦耳热改变光纤中的光信号特征,从而引起马赫-曾德干涉仪的输出信号变化,然后通过光电探测器完成对干涉仪的光信号捕捉,并将其转换为电信号输出,完成工频小电流检测。结构上通过采用PCB型罗氏线圈作为感应取电装置,并利用MATLAB完成其动态响应分析。另外针对信号采集、传输、处理过程中所出现的噪声信号,设计了基于FPGA技术的信号处理系统,以提高信噪比。最后通过实验对工频小电流进行测量,线性度为0.996 1,检测精度可达到0.14%。实验结果表明提出的光纤电流互感器相较于传统光学电流互感器相比,具有更高的线性度和测量精度,为基于热效应的电流互感器发展提供了新的思路,也为工频小电流的测量提供了一种新的方法。     

用户多电源供电储能系统蓄电池充放电控制研究

为了提升蓄电池充放电控制的准确性,对用户多电源供电储能系统蓄电池充放电控制进行研究。通过设计双向AC/DC变换器实现蓄电池充放电控制,以双向AC/DC变换器一般数学模型为基础,加入同步旋转坐标系构建双向AC/DC变换器dq模型,提升蓄电池充放电控制的准确性;并网运行时,双向AC/DC变换器利用PQ控制策略,完成蓄电池充放电过程中功率平衡控制;离网运行时,双向AC/DC变换器利用V/f控制策略,完成蓄电池充放电过程中电压与频率的平衡控制。实验结果表明,所研究蓄电池充放电控制策略能够有效控制蓄电池充放电,提升蓄电池充放电过程中功率平衡控制的准确性。     

Micro-arc Oxidation Inverter Power Supply Based on the Limited Bipolar Soft-switch Control Method

In order to overcome many limitations of the conventional power supplies, such as ponderosity, big wastage, and simplex output characteristic, a dual-inverter power supply is designed to meet the different requirements of micro-arc oxidation. The main circuit structure and principle of the dual-inverter power supply for micro-arc oxidation is described, the control system and the control adjustment method are also introduced. The dual-inverter technology is adopted in micro-arc oxidation power supply. The limited bipolar control mode is applied in the power inverter circuit for adjusting the voltage, and various voltage waveform can be obtained by controlling the chopper circuit. Meanwhile, the control accuracy and response speed are improved greatly because of the higher inverter frequency. The power supply can output direct current(DC) waveform, DC pulse waveform, symmetry alternating current(AC) waveform, asymmetry AC waveform, and so on. Besides, the parameters such as pulse width, range, frequency, duty cycle can be adjusted. The experimental result shows that the power supply has many advantages, such as stable output, wonderful waveform consistency and obvious advantage in technique, and it can meet the requirements of micro-arc oxidation process fully.     

逆变系统高效前级直流电源PFC电路的分析和设计

分析研究一个正弦电压信号功率放大数字化逆变系统的功率因数控制电路,功率因数控制器(PFC)为整个逆变系统提供了高功率因数的高质量前级供电直流电源,它控制输入电流为正弦波,从而达到很高的输入功率因数,功率因数校正部分还控制直流电压恒定。对该功率因数校正电路进行了分析和设计,试验结果表明,该直流电源电路达到了很高的功率因数。     

基于功率平衡的微电网稳定性控制策略

针对含有储能元件的分布式发电系统存在直流母线电压难以准确控制,直流子网切负荷瞬间交流子网电压及频率会偏离正常值的缺点,提出了基于功率平衡带负载前馈的蓄电池控制策略和改进的V/f逆变控制方法对其进行改进。仿真结果表明:交直流混合微电网在孤岛模式下和受扰动时,该方法均能使直流母线电压实现稳定且电压和频率都能够满足正常运行的要求,同时提高了整个系统的抗扰动能力。