磁悬浮转子微陀螺电容结构设计

为了实现磁悬浮转子微陀螺的电容检测,使用数值积分方法计算了新型磁悬浮转子微陀螺的电容值与转子倾斜角度的关系。计算确定了电容极板尺寸,电容的连接采用了差动电容的连接方式。通过电容检测电路,检测到了小角度输入范围内的陀螺输出信号。检测结果表明:该电容结构对于静态角度输入具有较好的线性响应,该微陀螺原形的电容结构能够检测到的转子倾斜角度可达到0.1°,对应的电容变化约为1 000 aF,满足了微陀螺对电容检测的要求。     

基于开关电容技术设计高精度DFT

用二相时钟设计了对寄生电容低灵敏的开关电容单位延时器、正负比例器和加法器.这些基本开关电容元件电容值均相等,电路性能与电容值无关,与电容比无关.利用这些基本元件实现了开关电容离散傅里叶变换,并进行了最佳电容值和最佳电容比设计,使电路具有运算精度高,运算速度快和便于实现大规模集成等优点.此外,以4阶开关电容离散傅里叶变换为例,进行模拟实验,测试数据最大相对误差为0.012%.     

复杂电容器电容计算方法

针对电磁学中只能计算简单和规则的电容器电容的单一方法,结合各种复杂电容器电容计算的实际问题,经科学分类,分别建立了复杂电容器电容计算的挖补法和电容结论积分法。而电容结论积分法又根据不同问题分为平行板电容器电容结论积分法和一般导出结论积分法,一般导出结论积分法又可推广到更复杂的电容器的电容计算问题。该方法的建立,大大拓展了理论计算电容器电容的范围。     

电容式传感器的设计方法探讨

研究者从间距变化型电容传感器的工作原理出发,从检测原理、参数分析和主要误差来源等方面对差分式电容传感器系统的设计方案进行了研究。分析结果表明差动式电容传感器的灵敏度比一般电容传感器提高了一倍,同时差动式电容传感器的非线性误差得到了明显的改善。电容传感器的主要误差来源于电路噪声和电容传感器的非线性。     

电容器及其电容概念的推广

本文给出了由任意两个导体组成的一般电容器的电容的定义,推出了这种电容器电容的一般定义式,证明了常用电容器电容的定义仅是这种一般电容器电容定义的特例。明确了常用电容器的电容定义中各物理量的严格意义。     

基于阻抗匹配的IPT系统调谐电容特性

针对阻抗不匹配引起感应电能传输系统谐振频率不稳定的问题,提出了用于动态调谐的三电容组态阵列,分析了谐振电容与系统频率的关系以及电容阵列的容值分布、范围、输出精度,并采用遗传算法对三电容阵列的电容值进行优化.仿真实验结果表明,文中所提出的三电容阵列可获得较宽的输出电容范围及较高精度的可调电容值,适用于对输出电容值范围及可调精度要求较高的系统.     

煤矿单相接地电容电流对电网的影响

介绍了煤矿单相接地电容电流对电网的危害,系统地阐述了附加电容法测试单相接地电容电流的方法与应用,提出了现阶段煤矿电网接地电容电流的治理措施。     

电容层析成像多电极激励方法分析

电容层析成像中的图像重建是一个不适定求解问题，电容的微测量误差将会引起较大的图像重建误差，因此提高互电容测量精度是保证图像重建质量的关键．分析了电容层析成像中电容测量原理，在此基础上，将多电极激励方式运用于电容层析成像中．经仿真实验表明：在电容层析成像的电容检测中，与目前普遍采用的单电极激励方式相比，采用多电极激励方式同样可以提高检测电极的电荷量32％～180％，从而有利于提高对互电容的检测精度。     

半自动电容测量仪

本文扼要讨论使用单稳态触发器进行电容—电压—数字或电容—时间—数字转挠,从而实现电容测量的原理。同时提出应用单片微型计算机作为控制器的半自动电容测量仪。它充分利用微机的数字和逻辑处理功能,使测量结果有尽可能高的精度及清晰的显示。这种电容测量仪结构简单,使用方便,适用于3pF—100μF范围内电容测量。     

磁流体传感器特殊多介质组合电容建模与优化

分析了磁流体传感器的结构特点,探讨了磁流体电容式传感中的共性技术.将组合电容分解为多个电容的串并联形式,建立了电容的数学表达式,由此得到了特殊多介质带缝隙半圆柱组合电容的传感模型.文中还以电容传感灵敏度和电容作为目标函数进行多目标优化,通过分析电容目标函数的特点,将其转化为线性模型,最终将多目标函数的优化问题分解为单目标优化问题,并利用坐标轮换法进行多维参数的优化,得到了较好的优化效果.     

超大时间常数开关电容积分器设计

结合T型开关电容积分器和Nagaraj开关电容积分器,设计出了新的超大时间数(VLTC)开关电容积分器的电路结构,可以将等效电容比率分解成三项比例乘积的形式,从而提高开关电容电路的面积效率.结构对运放性要求不高,易于超大时间常数积分器的全集成.     

配电网电容电流测量方法的探析

随着电缆在配电网中的大量使用,高压配电系统电容电流水平不断提高,高效、精确的测量系统对地电容电流成为关键问题。本文介绍了传统常用的测量电容电流的方法,分析比较各种测量方法的优、缺点。提出了现已有测量电容电流的新方法,使配电网电容电流的测量更加准确、便捷。     

关于电容器及其电容定义的讨论

从导体系统的自电容和互电容出发，讨论了电容器及其电容不同定义形式的异同，并分析了外界导体对电容器电容的影响。     

配电系统电容电流的测量

配电系统电容电流过大,如不采取措施,容易产生间歇性弧光接地过电压,而配电线路复杂,应通过实测掌握相关情况.文章介绍配电系统电容电流的常用测量方法,比较其优缺点,并应用中性点外加电容法、附加电容法及中性点外施异频信号法,测量某变电所35 kV配电系统电容电流.     

激光切割过程中位置检测系统抗干扰研究

针对激光切割过程中位置检测系统的电容传感器检测信号易受切割熔渣影响的问题,提出了一种通过有限元法计算熔渣溅射对电容传感器影响的方法。首先,通过COMSOL软件对传感器建模,并采用有限元法对电容传感器的电容变化及熔渣飞溅过程中各因素改变对电容的影响进行仿真计算;然后,采用金属球模拟熔渣,对仿真结果进行实验验证;最后,通过插补法处理仿真计算结果及实测电容,绘制电容的等值线图并得到熔渣溅射过程中电容的变化规律:在熔渣飞向切割头的过程中,电容变化存在逐渐增大并两次突变的特征,变化大小与熔渣体积呈正比关系,与极板间距呈反比关系,且熔渣处于平面影响区及其下方区域时对传感器影响更大。实测值与仿真结果误差在0.001pF以内,因此仿真结果可准确地反映熔渣溅射对电容传感器的干扰情况,为干扰滤除及切割头设计提供理论依据。     

电容电流测试探讨

探讨电容电流测试方法,并通过对变电站实际电容电流的测试,得出准确的电容电流数值,解决了因电容电流数值不准确引起故障的问题,同时为选择消弧线圈容量、调整消弧线圈分头提供了依据。     

基于LDMOS电容的振荡器设计

基于0.5μm CMOS工艺,考虑面积、功耗和工作状态中电容容值等因素,采用LDMOS电容来实现高精度频率的振荡器.一般的CMOS电容特性是非单调变化的,而LDMOS电容只工作在积累区和耗尽区,电容特性可近似理想电容.仿真和测试结果表明,在电源电压1.5～5 V大范围变动的情况下,振荡频率稳定性高,达到设计预期效果.在给电容充电用的静态电流只有40 nA的低电流条件下,振荡器模块中电容的版图面积只有65 μm×65 μm,而且LDMOS工艺和CMOS工艺兼容,可以在不增加工艺复杂度的前提下,用较小的版图面积产生高精度时钟信号.     

开关电容滤波器设计与仿真方法的研究

为解决开关电容滤波器不能直接应用传统的电路分析程序和仿真方法的设计问题,提出了将开关电容网络的时变拓扑,变换为时不变拓扑,再对时不变网络进行分析的方法.建立了开关电容模拟电阻的z域模型,应用电阻替代方法,设计了二阶开关电容滤波器电路.将二阶开关电容滤波器级联,给出了8阶切比雪夫低通开关电容滤波器的设计与仿真实例,并给出了实现低Q值开关电容滤波器模型的SPICE程序.仿真结果显示,开关电容滤波器与有源低通滤波器的输出特性曲线相一致,满足切比雪夫低通滤波器的设计要求.该滤波器设计方法原理简明,建立模型容易,给出的开关电容模拟电阻的SPICE模型也非常理想,适合于高通、带通、陷波等各种滤波器的设计与仿真.     

权电容DAC状态转换速度估计方法

为提高权电容阵列DAC的性能,本文通过建立权电容阵列DAC的理想模型和状态转换模型,求解出零状态输出和非零状态输出,证明了权电容阵列DAC输出仅包含系统的零状态响应,而与前次输入无关.根据权电容阵列DAC的频率响应特性和时域响应函数,得到一种电容阵列DAC转换速度的估计方法,并建立了支路时间常数与转换开关导通电阻之间的限制关系.通过仿真分析验证了权电容阵列DAC转换速度的估计方法,为权电容阵列DAC的设计和应用提供了理论依据.     

利用自制电容测量微小位移

利用电容的容量变化来测量微小的位移变化是一种常用的方法.采用两块同样大小的钢制圆盘作为电容的两个极板.加上一个螺旋测微计.设计了一个自制的电容.并利用自制电容来实现对微小位移的测量.