压电式传感器工作的力学过程及测量误差分析

本文结合压电式传感器在振动测试中的使用,提出了简化的力学模型;利用机械阻抗方法分析这类传感器工作的力学过程,给出压电式传感器的测量误差表达式。     

远程输电线路分布电容对高频保护的影响

分析了远程输电线路分布电容在线路正常运行时、保护范围外部短路时、线路空载合闸时对高频保护的影响,提出采用补偿变压器的办法来消除分布电容对高频保护的影响。     

局部放电检测中放电量的校正方法

本文着重介绍我校研制的“JFD-1型局部放电检测仪”在实际测试中高压端分布电容(高压引线、变压器套管及绕组对地分布电容)对测量结果影响的校正方法;并介绍试验电路高压端对地分布电容的简便测试方法;另外还略谈了与英国F·C·Robinson 公司产品Model 5局部放电检测器的对比试验结果及其校正方法。     

磁座对压电式加速度传感器安装传递系数的影响研究

在井眼碰撞预警地面监测中,安装于邻井套管头的压电式加速度传感器采用磁座安装方式,针对磁座安装对信号传递效果的影响,从理论分析和检测实验两方面进行了研究。首先分析了压电式加速度传感器结构原理,推导出其在磁座安装测量条件下的力学模型,基于模型计算得到不同信号频率下的理论安装传递系数,然后通过传感器磁座安装振动台检测实验,获得安装传递系数实验值。对比分析实验结果与理论计算结果之间的误差及误差存在的原因,在此基础上引入安装传递系数的修正系数,最后提出由传感器测量值计算套管头振动输入量的方法,能够克服磁座安装对信号传递的影响,进而提高井眼碰撞的监测精度。     

磁座对压电式加速度传感器安装传递系数的影响

在井眼碰撞预警地面监测中,安装于邻井套管头的压电式加速度传感器采用磁座安装方式,针对磁座安装对信号传递效果的影响,从理论分析和检测实验两方面进行了研究。首先分析了压电式加速度传感器结构原理,推导出其在磁座安装测量条件下的力学模型,基于模型计算得到不同信号频率下的理论安装传递系数,然后通过传感器磁座安装振动台检测实验,获得安装传递系数实验值。对比分析实验结果与理论计算结果之间的误差及误差存在的原因,在此基础上引入安装传递系数的修正系数,最后提出由传感器测量值计算套管头振动输入量的方法,能够克服磁座安装对信号传递的影响,进而提高井眼碰撞的监测精度。     

补偿线路分布电容电流的柔性直流配电网电流差动保护方法

针对系统接线方式和线路分布电容影响导致柔性直流配电网故障辨识困难的问题,在对传统电流差动保护在柔性直流配电网中的适用性分析基础上,利用线路贝瑞隆模型推得故障点电流与直流线路两端差电流之间的关系.进一步地,提出具有线路分布电容电流补偿的新型电流差动保护方案,解决对称单极接线方式下故障特征微弱、分布电容电流影响大带来的故障辨识难题.最后,基于PSCAD/EMTDC仿真平台,建立柔性直流配电网模型,通过仿真分析验证所提出的电流差动保护方案的可行性和适用性.     

压电传感器动态特性数字化补偿方法研究

从压电式传感器物理原理出发,导出了压电式传感器动态特性的物理数学方程;提出了压电式传感器动态特性补偿原理,并给出了具体的数字化动态补偿实现方法．该方法成功应用于一种新型钵状差动式压电加速度传感器,获得了很好的动态特性补偿效果．     

半波长交流输电线路保护原理的研究

半波长交流输电线路由于其输送距离长、电压等级高,正常运行状态以及故障状态下的电压电流特征都不同于普通短线路。它的分布参数特性较显著,线路分布电容大,由电容效应引起的过电压问题较严重,传统的线路保护策略不能直接用于此种长输电线路,而针对半波长交流输电线路保护的研究并不多见。本文采用输电长线的贝瑞隆模型进行了线路的故障分析计算,并充分考虑了分布电容的影响,自动计入分布电容电流。提出了一种基于贝瑞隆模型的适用于半波长交流输电线路保护的继电保护新策略,通过电磁暂态仿真软件PSCAD进行了大量的仿真实验,结果表明这种线路保护策略较适合应用于半波长输电长线的保护。     

压电式压力传感器热冲击效应的试验研究

论述了瞬变温度对压电式压力传感器具有热冲击作用,并能改变传感器的预紧力、自振频率及灵敏度,形成瞬变温度误差。传感器的特殊膜片结构可以大大减小瞬变温度误差。通过对某2种压电式传感器的模拟热冲击效应的试验研究,阐述了热冲击对传感器的实际影响,并给出了测量数据及分析结果。     

有源声音传感器探头的设计及在漏水探测相关仪中的应用

利用压电式传感器及低噪声低功耗放大器设计了漏水检测探头,使用A/D-D/A转换器TLV320AIC10芯片及TMS320C5402 DSP芯片等实现了两路音频信号实时采样及相关分析系统的硬件电路,采用C语言及汇编语言实现了系统软件设计.实验结果表明,该系统性能可靠,有较高的实用价值.     

大直径钢丝绳轴向励磁磁路的研究

在分析钢丝绳状态检测已有的励磁方式的性能的基础上，针对大直径钢丝绳的特点，提出了二级励磁磁路结构．分析了二级励磁磁路结构的磁场特性，表明具有二级励磁结构的系统所获取的断丝信号信噪比高，无漏检，为断丝的定量识别提供了保证．     

0-3型压电复合材料Yamada模型改善

通过对二元系0-3型压电复合材料Yamada模型进行详细分析,讨论了复合材料系统中各组元性能对复合材料压电常数D33的影响,找出了Yamada估算式高于实验值的原因.提出了可以改善复合材料压电性能的方法,减小组元间的介电常数差异、在陶瓷颗粒表面包覆过渡介电物质,对提高复合材料压电性能是十分有意义的.     

分布参数系统参数辨识的最佳测量位置

许多有关集中参数系统参数辨识的方法经改造后可推广到分布参数系统中,但其涉及的问题复杂,其中传感器的测量位置则是分布参数系统参数辨识过程的特有问题,它对分布参数系统的参数辨识精度有着很大的影响.从受噪声干扰的不同位置传感器检测值出发,构造了分布参数系统的信息矩阵,提出了一种基于信息矩阵行列式的优化算法,并采用D-最优试验设计准则优化传感器的位置配置,得到了分布参数系统检测传感器的最佳测量位置,同时保证了系统的参数辨识精度.仿真结果表明,该方法对于分布参数系统的输出和状态检测传感器位置的选择具有参考价值.     

新型SMA-粘滞阻尼器的试验研究

 研究了常温下NiTi形状记忆合金（SMA）丝的超弹性性能以及在不同加载频率下的滞回性能,获得了其力学参数;基于NiTi SMA丝和成品粘滞阻尼器设计研制了一种新型SMA-粘滞阻尼器,并通过试验研究了SMA-粘滞阻尼器加载频率与耗能能力、等效阻尼比、等效刚度间的关系。研究结果表明,所研制的SMA-粘滞阻尼器具有优良的耗能能力,适合于长周期结构的振动控制。     

钢丝绳励磁磁路及磁化段表面漏磁场的分析

本文详细分析了钢丝绳励磁磁路的结构,给出了单回路励磁磁路结构尺寸的计算方法,推导出钢丝绳磁化段表面漏磁计算公式.     

基于兰姆波技术的液体密度声传感器

在考虑晶体的压电性和各向异性基础上,从声的波动理论出发,对叉指换能器在液体－压电晶片界面上兰姆波的激发理论及基性质进行了研究,分析了兰姆波对液体密度变化的敏感情况,提出了一种基于兰姆波技术的测量液体密度微小变化声传感器,根据传感器敏感液体的特点,对其进行实验分析,取得了较好的效果。实验结果表明,这种传感器具有良好的性能。     

固体图像传感器信号插值细分的硬件实现

根据采样和恢复定理，研究用硬件电路对图像传感器输出信号进行间距插值(或细分)的原理。分析了图像传感器的功能和硬件插值细分的机理，给出了对图像传感器输出信号进行插值细分的电路框图。在此基础上，用电子CAD软件PSpice对激光衍射图样的测试进行了仿真实验。仿真结果表明，在激光衍射测微中，用硬件插值细分的方法可以使其测量精度更为精确(特别是低位数、大中心距的器件)，从而证明了理论分析的正确性。该方法利用低通滤波的作用，还在很大程度上消除了器件的不均匀性。     

一种新颖的可重构数据存储压力仪

为更好获取导弹动态毁伤效应数据,利用嵌入式数据采集技术,使用CPU和FPGA作为主控芯片,设计了一种可重构的数据存储压力仪. 该仪器通过内置压电压力传感器,采用双路模拟放大电路和数字控制与存储电路,实现系统两种压力量程的测量,可提高测量精度;应用差动输入、输出方式实现内/外触发,提高触发电路的抗干扰能力,确保全系统触发的可靠性. 在战斗部打靶实验中,由该数据存储压力仪组成的测量系统成功测量了动态爆炸冲击波压力场,证明了该仪器具有良好的实用性、可靠性和可扩展性.     

基于数据融合理论对空气流量传感器进行温度补偿的研究

介绍了热线式气体流量传感器的敏感机理，它是根据热平衡原理在电流和气体流量之间建立确定的函数关系，由此得出了传感器的数学模型．在实际应用中，温度的变化会影响到气体的热传导、密度等特性，导致传感器输出信号的变化．提出了将数据融合理论应用于传感器的温度补偿，对流量和温度同时进行监测，采用线性回归分析法，建立气体流量与传感器输出之间的关系，有效地消除温度变化的影响，提高传感器的精度．给出了系统实现的方法和实测数据，进行了有益的尝试．     

直流接触器电磁机构的参数优化及仿真

直流接触器;电磁机构;参数优化;动态特性;有限元仿真