一、RL串联电路中电阻热涨落对电流暂态过程的影响（论文文献综述）
陈亚千[1]（2021）在《微感强电流被动补偿式外转子永磁脉冲发电机研究》文中提出鉴于目前电能储存普遍存在储能密度低、体积大、结构复杂且难以实现工程上需求的放电强度和频次等问题,故需要开发新型脉冲功率电源。补偿脉冲发电机（Compensated Pulsed Alternator,CPA）是一种集惯性储能、机电能量转换和脉冲成形于一体的特殊同步发电机,具有储能密度高、放电频次高和波形易于调节的优点,可以实现脉冲功率电源的小型化和重频化。CPA目前广泛采用内转子结构以配合电励磁方式进行励磁,由于其需要足够大的励磁电流来保证磁场强度,且脉冲发电机转速较高,电励磁所需的换向器在大电流高转速下运行时易发生故障;此外,CPA的驱动电机一般需要配合滑动离合器和增速齿轮箱来带动脉冲发电机运转,其结构复杂、体积庞大,在脉冲放电的冲击下可靠性低。为解决上述问题,研制了一种可与驱动电机一体化的被动补偿式外转子永磁脉冲发电机（Outer Rotor Permanent Magnet Passively Compensated Pulsed Alternator,ORPMPCPA）,其中ORPMPCPA的外转子通过一个共用的转子护套与其驱动电机的外转子相连,无需连接部件和变速箱,可在提高储能密度的同时亦能确保系统运行的可靠性;采用永磁体励磁,可避免在高转速下经由换向器对励磁绕组通入大电流进行励磁,从而降低发生故障的可能性。针对ORPMPCPA的主要研究结果包括以下几个方面:提出了减小电枢绕组电感使ORPMPCPA能够输出强电流的方法。采用被动补偿的方式并配置电枢绕组结构参数,可显着减小放电时电枢绕组的暂态电感;设计两相绕组并配置其间的排布结构和方式,以抑制乃至消除绕组间互感;采用延长屏蔽筒覆盖绕组端部及两侧固定屏蔽挡板的措施,削弱了绕组端部漏电感。从惯性储能的角度确定了ORPMPCPA的主要结构尺寸,根据感应涡流在屏蔽筒中透入深度确定了屏蔽筒厚度,此外,依据电枢绕组所用材料的极限工作温度与绕组内可承受的热容量,确定了电枢绕组的许用截面积。对放电过程中电枢绕组的暂态电感进行了解析分析,并在考虑机电能量转换造成转速变化等因素的前提下,建立了ORPMPCPA对负载放电的数学模型,基于此对ORPMPCPA系统的放电特性进行了理论分析研究,仿真结果表明,ORPMPCPA可以进行预期的强电流放电和进行多次连续放电。从ORPMPCPA内部自身设计参数和外部电路参数两个方面分析了放电电流波形的影响因素,研究表明并联支路数、屏蔽筒厚度和气隙磁密对放电电流峰值影响较大;先导通一相触发角对脉宽影响很大,两相触发角共同作用对放电电流峰值影响较大;通过单相或两相的串联和并联组合放电,可以改变输出电压和电流的强度;串联额外电感可以作为粗调手段,以牺牲峰值为代价大幅提升波形平稳度。对ORPMPCPA运行时其永磁体退磁风险进行的分析结果表明,在脉冲发电机放电过程中,屏蔽筒提高了永磁体抗电枢反应退磁能力,且当ORPMPCPA在永磁体材料所允许最高温度内运行时永磁体不会发生热退磁。采用三维场路耦合法对强电流放电过程中ORPMPCPA的电磁力分布情况进行了分析,获得了电枢绕组和屏蔽筒的受力特征和分布规律。结果表明,屏蔽筒与电枢绕组为主要受力部件,且两者受力方向相反。基于磁固耦合方法对强电流放电过程中ORPMPCPA内部的应力、应变分布的分析结果表明,ORPMPCPA中的电枢绕组和屏蔽筒的应力、应变分布情况和其所受电磁力分布情况基本一致,电枢绕组端部和屏蔽筒端部的应力及应变最大,均满足其所用材料的强度要求。研制了一台ORPMPCPA及其驱动电机一体化样机,对ORPMPCPA样机两相绕组的电感值进行了测量。测量结果表明,两相绕组的自感值为微亨级,两相绕组间的互感接近于零,证明了本文实施减小绕组电感的方法是有效的。基于搭建的ORPMPCPA放电测试平台,对两相绕组并联、两相绕组串联和单相绕组放电三种状态下的放电电流波形进行了测试,测试结果与仿真结果基本吻合,验证了本文所提出的ORPMPCPA一体化结构设计方法与放电电流波形分析方法的合理性与准确性。
皮帅[2]（2021）在《基于偏心补偿的城市地下空间瞬变电磁探测系统研制》文中认为随着我国城市化进程的不断加快,地上空间难以继续承受城市建设的扩张速度,开发城市地下空间已然成为今后土地利用的发展方向。我国各城市的地下基础设施建设工程正在不断开展,然而,由于地层的自然缺陷和人为破坏,开发城市地下空间的施工过程中事故频发。因此,利用物探技术先行了解地层结构具有重要意义。瞬变电磁法具有穿透性强、成像分辨率高、无损探测等特点,针对城市地下空间结构的调查具有明显优势,但传统的瞬变电磁探测方法采用大回线铺设,存在较大的浅层探测盲区,且城区道路空间狭小,大规模的探测系统无法在城市中直接应用。小回线瞬变电磁装置由于其探测效率高、作业方式灵活的特点,逐渐受到工程与环境勘探领域的关注,但现有技术无法满足实际探测的需求。除发射电流的关断时间外,收发线圈间互感产生的一次场干扰和接收线圈过渡过程引起的信号畸变是限制小回线瞬变电磁装置浅层探测能力的主要原因。本文面向城市地下空间的浅层探测需求,对改善探测盲区的关键技术展开研究,设计了一种基于偏心补偿的城市地下空间瞬变电磁探测系统,通过测试实验验证了系统的有效性。论文主要工作内容如下:（1）对小回线瞬变电磁探测方法进行了研究,阐释了小回线瞬变电磁装置的工作原理和结构特征。基于瞬变电磁基本理论,建立了基于导电环的数值分析模型,通过理论建模的方法对小回线装置的信号响应规律进行了分析,并总结了限制小回线装置探测性能的因素,明确了造成浅层探测盲区的原因,为系统整体的设计方案提供了依据。（2）针对小回线收发装置互感严重导致一次场干扰过大的问题,为了尽可能保留早期信号特征,缩短浅层探测盲区,在利用毕奥-萨伐尔定律分析发射线圈周围区域磁场强度分布规律的基础上,提出了弱磁耦合偏心自补偿结构设计,介绍了偏心自补偿消耦结构的设计原理,基于纽曼积分公式建立了偏心线圈互感的数学模型,并针对实际装置可能存在的误差,提出了基于消耦稳定性的线圈偏心位置优化方法,定义了评估装置抵抗误差能力的稳定性系数,并综合探测灵敏度和一次场屏蔽能力,确定了系统装置结构的具体参数。（3）针对传统接收线圈带宽不足、二次场信号失真严重的问题,在分析线圈感应原理和各参数对传感器性能影响的基础上,提出了面向浅层探测的等间隔差分空心线圈传感器设计。建立了灵敏度、信噪比和谐振频率关于线圈尺寸和匝数的映射关系,以信噪比和谐振频率为约束条件确定了线圈的设计参数,分析了线圈的幅频特性,并针对二次场在线圈上的过渡过程进行了阻尼系数优化,优化后的线圈3 dB带宽可达128 kHz,相比于常规绕制的线圈带宽拓展了54.2%。结合探测性能需求,设计了与差分线圈匹配的低噪声前置放大器,在建立电路噪声模型的基础上,归类分析了噪声来源和噪声的功率密度分布。（4）基于上述重点研究内容和关键技术,搭建了关断过程快、采样速率高、人机交互简便的小回线瞬变电磁系统主机,实现了收发系统的一体化和小型化。在分析发射电流特性的基础上,设计了带有无源恒压钳位的发射逆变电路,并根据发射系统的功能要求搭建了隔离驱动电路和逻辑控制电路。利用高速数据采集卡和嵌入式上位机主板搭建了接收系统,并在LabVIEW环境下开发了易于操作的数据采集软件。最后,使用本文研制的系统进行了室内测试实验和城市地下空间野外探测实验。在长春市城区的实验结果表明,该系统能够在城市复杂环境下对地下空间进行探测,验证了仪器系统的有效性和可靠性。综上所述,本文研究的小回线瞬变电磁探测技术和仪器系统可作为评估城市地下空间资源的有效探测手段,为我国城市地下空间的合理规划奠定了基础。
王常骐[3]（2020）在《高温超导直流限流关键技术及应用研究》文中指出灵活高效的直流技术尤其是柔性直流技术,可实现电网柔性互联、大规模可再生能源的平滑接入,被认为是未来电力系统发展的一次重要革命。不同于交流网络,直流网络是一个“低惯量”系统,暂态过程很快,直流故障一旦发生,单个故障可能迅速波及整个直流系统而导致停电,而且发生故障时短路电流会急剧攀升,并在几毫秒内达到数十倍于额定电流的过流水平,令断路器开断容量和动作速度受到严峻考验,严重威胁换流器等重要一次设备的安全运行。因此,有效限制直流故障电流是直流技术发展的关键。在众多限流方法中,传统技术实现的直流限流器具有一定的局限性,如阻型限流器在正常运行中会产生功率损耗,感型限流器配置过大会影响系统稳定和快速响应等。而利用高温超导技术制造的限流设备可以打破传统限流器面临的困境。超导材料独特的零电阻和高载流密度等特性,使得它在应对直流系统安全稳定运行的科学技术问题上拥有重大的研究价值和发展潜力。高温超导直流限流器在直流系统中的应用,将为更及时、更有效的直流限流技术的发展提供强有力的支撑。本文以高温超导限流技术在直流系统中的应用研究为核心主题,首先,从直流系统故障特性及限流需求入手,系统层面上,分析了不同类型故障限流器安装在直流系统不同位置的情况下给系统故障暂态带来的影响,装置层面上,提出了超导直流限流器在响应速度、上升率抑制、幅值抑制和恢复时间四个方面需要满足的限流技术要求,并分析了不同类型超导直流限流器所能够满足的限流技术需求。在电阻型超导直流限流器方面,本文以限制最大短路电流为主要限流目标,针对其工程样机真实限流效果评估难的技术问题,结合一种基于失超电阻-热积累的限流性能测试技术方法,采用交流冲击等效直流冲击的方式,运用“工厂试验+系统仿真”的手段,在南澳柔性直流系统应用场景下,对一台±160k V电阻型超导直流限流器真型样机的限流性能进行评估,验证技术方法的准确性。在电感型超导直流限流器方面,本文先从对运行损耗、动态响应和系统稳定性能的影响角度出发,分析常规限流电感对柔性直流系统运行的影响问题。进一步地,以限制短路电流上升率为限流目标,提出一种基于磁饱和原理的新型电感型超导直流限流器,并就其可靠运行的约束条件进行分析,通过对限流器线圈匝数、两侧磁势比以及运行电流等关键参数的研究,探讨该限流器在直流短路电流限流效果上的表现。在对限流器进行建模分析的研究阶段,分别搭建该超导限流器的有限元模型和Matlab模型,并分析了两种模型在装置性能分析方面和系统性能分析方面的实际意义。最后,在电感型超导直流限流器样机搭建及实验阶段,通过在测量系统中分别对一代和二代超导带材进行通流能力的测量,分析带材临界电流随磁场角度变化（0°、90°）和磁场强度的变化规律完成带材选型和限流器样机制作,通过直流冲击实验,测试并验证新型电感型超导直流限流器小型原理样机的限流性能,并在该样机的基础上提出能够实现阻感同时限流和加速故障电流衰减的电感型直流限流器改进方案。
高冠中[4]（2020）在《防窃电系统中高压采集单元的研究与设计》文中指出随着电力需求的不断增加,窃电成为个人或某些工厂降低经济成本的违法手段,导致窃电问题日益严重。在所有窃电方式中,最简单也是最主要的方式为更改电表电流数据。然而,变压器高压侧电流值的修改是无法实现的。因此,通过测量高压侧电流后与电表侧的数据进行对比,可以更好的达到防窃电的目的。首先,通过研究分析窃电方式和防窃电方法,选择高供高计对比高压侧线路上电流与电表处电流、高供低计对比高压侧线路上电流与电表处视在功率为基本参考量。根据需求对高压采集单元进行设计,基于磁芯的取能能力和采样精度,设计了以坡莫合金为磁芯材料的CT线圈;通过对超级电容充放电效率的计算,设计了磁芯电路为主电、超级电容为辅电、电池为备电的三级电源电路;通过对采样电阻的热设计及采样误差分析,选择低温漂采样电阻并进行温度补偿,通过测量电场来判断输出功率方向;根据无线通讯设备透传远传需求,选择LoRa无线通讯方式。然后,应用Altium Designer对高压采集单元进行了设计,搭建了实验样机并进行电流采样、取能测试和无线交互的实验。最后,应用于防窃电系统进行实地测试,进一步验证了高压采集单元实际应用的可靠性。本论文通过对窃电方式的分析研究,以电流窃电为研究基础,详细设计与研究防窃电系统中的高压采集单元。采用了同一个CT线圈进行取能和测量,并实现了小电流下的高精度测量,对于防窃电方式提供了一定的参考价值。
辛昕[5]（2020）在《面向无线体域网的低功耗模数混合电路关键技术研究》文中指出随着大众健康意识的提高和大规模集成电路的发展,无线体域网（WBANs）中可穿戴的医疗设备为国民的身体健康提供了新的保护伞。生物医疗芯片是医疗设备最核心的部分。生物医疗芯片面临的设计难点包括:功耗高、功能复杂、性能要求高和可靠性高。因此本文主要对生物医疗芯片中核心电路的低功耗设计方法和关键实现技术展开深入的研究,具体研究内容如下:1、电源管理模块中低功耗低压差线性稳压器（LDO）的关键技术研究,针对生物医疗芯片对电源线性调整率、负载调整率、低频PSRR以及瞬态响应的性能需求,提出交叉耦合Class-AB推挽输入级提高了输出阻抗,增强了环路增益。提出亚阈值瞬态增强电路通过检查输出点电压变化,产生较大下拉电流降低功率PMOS管栅端电压,降低LDO欠冲电压和恢复时间。采用SMIC 0.18μm CMOS工艺进行版图设计并仿真,所设计的LDO面积仅有156.3μm×98μm。在1.2V供电下,输出最大电流为100m A,驱动最大负载电容是100p F。满载下和空载下的静态电流分别为41.8μA和43μA,瞬态优值Fo M为0.08ps,效率为99.96%。2、低功耗低速SAR ADC关键技术研究,针对SAR ADC中的电容阵列面积,开关功耗和比较器动态失调电压等问题,提出了两种新型开关时序。第一种是两步开关时序,粗量化采用可变分辨率开关时序来降低高位产生的功耗,精量化采用单调开关时序来降低低位产生的功耗,同时采用C-2C结构降低SAR ADC电容阵列面积。第二种是采样减半开关时序,减少了一个参考电平的使用,降低SAR ADC参考电平的功耗,提出的两种开关时序均没有复位功耗。此外,为了提高比较器在低压下的速度,提出衬底驱动技术和交叉耦合背靠背的反相器增强了比较器正反馈,降低了比较器延迟,并采用Cascode电流源来降低由于共模点变化导致的动态失调电压。在TSMC0.18μm 1P6M标准CMOS工艺上对采样率为10KS/s的异步10-bit SAR ADC的进行版图设计并仿真,SAR ADC有效面积为700μm×340μm。SAR ADC在0.4V供电下功耗为30.4n W,SNDR和SFDR分别为58.75d B和69.28d B,Fo M可达4.32f J/Conversion-step,电路各项指标均满足设计要求。3、基于离散时间模拟计算的低功耗模拟有限冲击响应（FIR）滤波器关键技术研究,针对生物医疗芯片中抗混叠滤波器高功耗、大面积和滤波器性能差等问题,基于离散时间模拟计算的概念,本论文提出一种模拟9-tap FIR模拟滤波器。采用低功耗四象限电压模乘法器实现FIR滤波器乘法运算,提出的乘法器采用PMOS管代替NMOS管来降低1/f噪声和衬底噪声影响,因为整个乘法器工作在亚阈值区,因此乘法器具有极低的功耗;采用时域交织技术实现模拟FIR滤波器的延时功能。此外,该滤波器还引入了旋转开关矩阵,有效避免Sinc函数的影响,实现与同阶数数字FIR滤波器相同的功能。提出模拟FIR滤波器在SMIC 0.18μm 1P6M 1.8V标准CMOS工艺进行电路仿真,其中模拟乘法器在供电为0.6V和负载电容为100f F下,功耗仅有77n W,带宽为1.4MHz,总谐波失真小于4%;模拟9阶FIR滤波器面积为625μm×345μm。在供电为0.6V和负载电容100f F条件下,模拟9阶FIR滤波器的采样频率为1MHz,带宽为100KHz,截止频率为350KHz,带外抑制大于-30d B,带内的信号的ENOB为7.42-bit,与同阶数数字FIR滤波器相比,能耗降低了72.2%。4、中速低功耗模数混合电路关键技术研究,针对抗混叠模拟9-tap FIR滤波器输入幅度小、输出精度低以及输出衰减等问题,首先通过滤波器本身电容电荷共享技术,实现了高线性度乘法器,提高了输入摆幅和信噪比,其次IIR滤波器也避免了输出衰减的问题。采用多通道时域交织技术,不仅优化了滤波器的频率特性,而且优化SAR ADC的速度。芯片采用TSMC 40nm 1P8M CMOS工艺进行流片验证。整个芯片的面积是1mm×1mm,模拟13阶IIR滤波器和SAR ADC总面积是280μm×240μm。测试结果表明,13阶模拟IIR滤波器在供电1.1V下,功耗为38.06μW。IIR滤波器采样率为40MHz,带宽为1MHz,截止频率为5MHz,带外抑制基本大于-40d B,IMD3为-63.8d B;SAR ADC在采样率为10MHz时,整体功耗为54.2μW,其Fo M是7.93f J/Conv.-step,INL和DNL都在±1LSB以内,无误码和漏码,整个模数混合电路满足生物医疗芯片功耗、面积、滤波器性能以及精度的要求。
凌兆锴[6]（2019）在《逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证》文中提出电阻点焊因其成本低、工作效率高、焊接产品可靠性较好等优点,广泛应用于汽车、电子制造行业。中频逆变电源是目前普遍使用的电阻点焊焊接电源,本文以逆变电源的焊接回路为研究对象,研究其电信号变化规律,并利用LabVIEW编制了电信号计算程序。在建立电流、电压数学模型的基础上,分析了电流的暂态和稳态两个阶段,并依靠计算程序判断稳态建立时间。对电路中各点电压分布进行计算,得到二极管压降对电路的影响,以及其关断时的反向电压。利用LabVIEW程序研究频率、占空比对电流波形的影响,发现占空比仅影响电流的大小和波动情况,而与稳态建立时间无关,频率影响建立时间和波动情况。焊接回路中由于存在电感,电感作为储能原件,存在充放电过程,导致RL路端功率与电阻的有效功率不相等。整流二极管由于存在导通压降,会对输出功率造成一定损耗。本文对电信号进行时域分析,得到电信号的有效值、平均值,并分析各个元件功率,发现功率因数仅与占空比有关,与逆变频率无关,二极管的存在导致功率因数始终小于100%。电阻点焊监测是保证焊接质量的重要手段,监测一般需要采集焊接过程中的电信号,并计算动态电阻。本文对电信号进行频域分析,得到电流电压的频谱分布,为滤波频率选取提供依据。采用霍尔电流传感器对焊接电流进行测量,利用单片机对信号进行采集,利用采集的电流电压信号来进行电阻计算。传统的电阻计算一般采用有效值法和平均值法,本文提出了等电流法和方程组迭代法两种新的计算方法,通过程序验证其计算精度较高。最后为验证分析结果的正确性,对实际焊接过程进行电信号监测,得到的电流变化趋势与分析结果相同。利用等电流法计算电阻,获得的动态电阻曲线与典型的动态电阻曲线变化规律相同。
韦俊好[7]（2019）在《海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究》文中认为海洋平台厚大构件的焊接制造工作量巨大,目前主要采用窄间隙手工焊或窄间隙埋弧焊等焊接方法,工件坡口尺寸较大,材料消耗较多,存在焊接热输入较大,工件容易变形以及焊接效率低,焊接过程飞溅及烟尘较大,施工环境差等问题。一旦出现焊接质量问题,海洋平台厚大构件的返修难度极大,制造成本随之增高。窄间隙CO2焊所需的坡口较小,焊接线能量较低,可节省焊接材料和能量,可用于全位置焊,易于实现自动化焊接,尤其适用于海洋平台厚大构件的焊接制造。目前,对适用于海洋平台厚大构件窄间隙CO2焊的专用NGW（Narrow Gap Welding）电源技术的研究极少,使用通用的CO2焊接电源时的焊接飞溅较大,焊接线能量难以精确控制,自动化程度低,因此,很有必要研发能够降低飞溅、精细控制焊接能量以及提高焊接效率的NGW焊接电源,提升海洋平台厚大构件的制造水平。本文从窄间隙焊接方法与焊接电源两个方面分析了国内外相关的研究进展,在此基础上,根据厚大构件NGW电弧及熔滴过渡特点,采用基于SOC高速DSC的全数字控制技术和大功率高频逆变技术,设计开发了高精度全数字大功率逆变式低飞溅NGW专用焊接电源。主要工作如下:（1）首先阐述了本论文研究的背景及意义,从窄间隙焊接方法及窄间隙焊接电源两方面叙述了国内外窄间隙领域的研究进展,分析总结了本论文的研究重点与拟解决的关键技术难点。（2）设计海洋平台厚大构件NGW焊接电源主要电路及数字化实现方案。主要包括:主电路设计、控制电路硬件设计及控制软件设计。主电路设计包括全桥逆变电路设计、中频变压器设计、整流滤波电路设计及相关参数计算器件选型。控制硬件电路设计是以ARM Cortex-M4处理器为中心,设计的相关外围电路,包括逆变驱动电路、驱动信号的隔离放大电路、电压电流的采样滤波电路、故障检测保护电路及通讯电路等。控制软件设计主要包括各个焊接任务的设计、焊接流程设计、ADC采样程序设计、数字PID算法设计、基于CAN的通讯程序设计、人机交互触摸屏程序设计、低飞溅焊接波形程序设计,使NGW电源实现全数字化控制,焊接各个工作模块协同工作,提高焊接效率。（3）分析海洋平台厚大构件焊接过程飞溅产生的机理,进行全数字低飞溅焊接波形设计。根据检测熔滴过渡的特征状态实时调节相应的电流波形,实现低飞溅焊接,低飞溅焊接波形的各个参数均可独立设置,可精确控制焊接热输入量,减小焊件变形。设计弧压反馈双闭环变速送丝控制系统弥补电流波形控制导致的弧长自调节能力不足。（4）进行NGW焊接电源的性能测试、焊接工艺试验与试验结果分析。改变不同的低飞溅电流波形参数进行焊接试验,分析不同电流波形参数对焊接质量的影响,改变不同的送丝控制方式,分析弧压反馈双闭环变速送丝控制法对电弧稳定性及焊缝质量的影响。试验结果表明:采用本设计的NGW焊接电源比普通电源焊接效果更好,利用低飞溅波形控制可有效地降低焊接飞溅;燃弧峰值电流可提供电弧能量,燃弧基值可维持并积累焊接能量,调整燃弧阶段的峰值基值电流可精确控制焊接能量;短路中期电流上升斜率可控制电磁收缩力大小,适当的电流斜率可促进液桥的收缩,使液桥顺利过渡;将低飞溅波形控制方法与弧压反馈变速送丝控制系统相结合,可以进一步提高焊接时的电弧稳定性,焊缝宽度均匀适中,成形更为美观。
刘欢[8]（2018）在《无源被动非接触电流感测机理及测量方法研究》文中研究说明随着IOT（Internet of things）的快速发展,2025年IOT在制造业的产值将达到2.5万亿美元、IOT装置数量将达到208亿。在IOT使用与推广过程中,传感器除了其性能上的要求外,在功能上也提出了新的需求。在智慧电网、智慧城市、智慧家庭对大量节点的电流监测应用与使用过程中,传感节点暴露出了一些问题,引起相关科研机构与企业的广泛关注。当前的各型电流传感器,很大一部分在外部电源或内置电池直接供能的前提下,才能保证对被测电流的信息采集、信号处理和有线或无线传输的功能实现,但两种供能形式都将面临着不可回避的问题,供电问题已在一定程度上成为限制了电流传感器应用与推广的重要因素。本论文着眼于IOT节点无源传感领域,探索无源化、微型化的MEMS电流传感节点,旨在系统全面地给出基于压电材料的悬臂梁电流传感器的感测基础理论与方法,进一步拓展电流传感器对多种形式电流检测的响应规律,探索出一条满足IOT传感节点需求的电流传感器设计与工艺基本准则。主要研究内容及方法的概括如下:提出了对双芯载流导线无源被动非接触检测的电流传感器的两种基本构型——压电式与声表面波式悬臂梁感测结构。本论文综合考虑传感器加工制造难易程度、成本等因素,最终确定了带有微磁铁的压电悬臂梁结构作为无源电流传感器的最终方案;分析了被测单芯、双芯载流导线磁场、磁场梯度分布规律,对微型磁铁在磁场的作用下受力进行分析研究,得到磁场力的分布状态,确定带有微磁铁悬臂梁结构与导线的最优位置关系;研究压电材料在d31、d33工作模式下,电流传感器电极的布置形式,结合电极分布面积选择了输出电荷较大的d31工作模式;建立电流传感器的机电耦合模型,研究多层压电结构的中性层位置对电荷输出的影响规律,并确定了压电层的设计准则;通过构建磁场力作用下的静态与动态输出模型,研究电流传感器的振动模态对输出电荷的抵消效应,发现在一阶模态下,压电层具有最大的电荷输出。分析了家用电器的典型信号形式及规律,确定了典型电流的变化特征区域;提出了对直流电流、矩形方波电流的测量方法,突破压电式电流传感器仅能测量交流电流的局限性,极大地拓展了压电式无源电流传感器对其他电流形式测量的范围。针对直流电流,通过测量直流电流加载段的阶跃信号带来的响应,实现对直流电流的测量。基于单位脉冲响应的杜哈梅积分,首次提出了直流载荷下的电流传感器响应理论模型;在理论上解释了直流电流实测波形的特征,给出了求解直流电流值的方法;对矩形方波电流信号特征进行研究,发现矩形方波信号为两反向阶跃信号在不同触发点的叠加形式,求解得到了方波电流载荷下的响应通解,发现了方波信号下悬臂梁输出响应的规律,提出了测量方波信号的方法,研究了阻尼等参数对信号测量响应的影响机制;在研究交流电流激励时,求解获得了通解下的响应,经过分析发现在传感器的初始响应阶段存在三种叠加响应,前两项为非稳态响应带来的振荡输出,主要包括初始条件引起的自由衰减振动与电流激励引起的简谐振动,第三项为测量时激励电流引起的的稳态响应,而电流传感器在稳态响应条件下才可测量的准确的电流响应,经过研究发现增大阻尼可以使传感器快速进入稳态响应,但会降低传感器的灵敏度;提出了通过压电分割理论提高灵敏度的方法,该方法将一整片压电片分割为多片,进行串联、并联连接。在串联连接时,理论模型表明,其电压可以比未分割的整片压电片的电压提高n倍;在并联连接时,理论模型表明,其分割前后的输出电压没有变化。本论文设计了十片压电片的高灵敏度电流传感器结构,研究了压电层厚度与输出电压的关系;加工制造了电流传感器样机。根据压电悬臂梁传感器结构特征设计了一套的MEMS工艺流程,对传感器加工制造的悬臂梁样机各层厚度进行了检测,对分割后的各片压电片极化效果进行了测试分析,探究了各工艺流程对极化效果的影响机制。搭建了传感器样机测试平台,确定了传感器的测试方案与方法,探究了传感器在被测导线的x、z方向不同位置下的输出响应,分析了因磁铁不对称造成的测量误差;测量了交流电流激励下的输出响应曲线与灵敏度曲线,分析了传感器进入非线性区域的原因,测试了多片压电片串联、并联条件下的输出响应,分析了样机输出响应与理论值产生差异的原因;测量了直流电流与矩形方波电流下的传感器输出响应,得到了响应与输出的线性曲线。本论文对无源电流传感器的研究与开发将为IOT电流传感节点无源化提供可借鉴的新想法、新思路、新技术。
余俊豪[9]（2018）在《结合SiPM器件的空间辐射探测器的电子学系统研制》文中提出随着航天活动的深入开展,对空间环境探测提出更高的要求。空间辐射环境是空间环境中的核心要素,辐射环境不仅对在轨航天器的电子系统造成破坏,在恶劣环境下的辐射更会威胁航天员的生命安全。对空间辐射环境的探测,是了解观测空间辐射环境,建立辐射环境模型的先行条件,也是确保航天器在轨正常工作,保障航天员生命安全的辐射防护技术的依据。空间辐射探测不仅为航天活动的正常开展提供技术支撑,也为对宇宙深空观测提供重要手段。对空间辐射环境的分析包括建模分析和探测分析,其中利用探测器进行探测分析是一种直接可靠的手段。闪烁体探测器是空间辐射探测器的一种。闪烁体探测器的电子学主要完成信号的采集、转换、放大、传导、记录和分析处理等工作。其中前端电子学的主要作用是完成光信号到电信号的转换,以及为提高信号信噪比的无失真放大。使信号在传输中有更好的抗干扰能力,同时信号幅度与后端数字化系统匹配。本论文设计了塑料闪烁体探测器的前端电子学系统。主要结合SiPM作为光电转换的核心器件,构建设计了光电转换单元,并测试了光电转换单元各工作点情况,确定了合适工作点的选取;根据光电转换单元输出信号的特点,选择电流反馈运放,设计制备了跨阻放大的前置放大单元。前放的带宽约为100MHz,足够满足信号频带需要;功耗极低,约为18mW。根据光电转换单元和前置放大单元的电源需求,选择LDO和DC-DC的电源转换方案,设计构建了电源管理单元。电源管理单元的稳压输出纹波噪声约为6mV,正负电源对纹波噪声约为4mV,静态功耗约为328mW。由光电转换单元、前置放大单元和电源管理单元构成探测器的前端电子学系统。本论文还研究了部分电荷读取探测技术。部分电荷读取探测技术对光电转换单元进行了改进,从SiPM的快信号输出端读取快信号进行探测。光电转换单元与闪烁体构成探测器探头。与标准信号相比,快信号的定时精度更高,恒比定时精度从标准信号的2.91ns提高到了快信号的1.45ns;峰值定时从8.96ns提高到了2.66ns。同时快信号保留了n/γ甄别能力。针对快信号的信号特点,研究了4种信号分析方法,其中两种分析方法能进行n/γ的PSD甄别。对部分电荷读取探测技术进行了能量刻度和PSD甄别能力计算。在1MeVee的能量阈值下品质因素FOM达0.61。
陈蕾[10]（2017）在《联合动态补偿系统在电石炉供电系统中的应用研究》文中研究表明放眼国内外冶炼行业,电石炉因为自身生产工况的变化,主要是电弧电流的剧烈波动直接导致了三相电极电压的不平衡和实际功率因数低下,对炉况影响极大。炉况的变坏不仅使电石的质量降低,其因无功频繁变化造成的电压波动及谐波,最终导致企业长年因系统功率因数不达标被供电部门罚款。所以对电石炉的电能质量进行测量分析,进而提出合理的电能质量治理方案是亟待解决的。电石炉可以等效为一个大功率、冲击性、非线性电感性负荷,其实际生产工艺的复杂性加大了无功补偿装置的设计难度。如何能更有成效、容易实现、低成本地设计出符合电石炉运行特性的无功补偿装置,从而使无功补偿装置能安全有效的运行并且达到预期的补偿效果已经成为当前工业应用中大功率、非线性、冲击性负荷供电系统设计中一个核心课题。以改善电石炉对公用电网电能质量的影响和提高自身功率因数为出发点,从分析电石炉用电特性入手,指出电石炉生产运行时导致自身功率因数低下和污染电网几类因素。对现有的无功补偿装置综合对比,提出合理的治理方案以及对所设计的补偿方案应用于电石炉电气系统模型进行实际仿真和理论估算,是联合动态补偿系统工程设计中的三个核心环节。本文针对三个环节依次展开讨论,将联合无功补偿装置应用于电石炉的供电系统中,采用瞬时无功功率理论实时检测电炉负荷无功电流,使整个联合补偿装置能达到良好的补偿效果,有效的提高了系统的功率因数,改善了电能质量。本文以某电石炉的具体参数及其实际供电系统为项目背景,研究了动态无功补偿过程的控制策略,以无功功率为主要控制目标,以电压为辅助参考条件,对系统无功和电网电压进行综合调节,在PLC中编制控制程序,通过PLC可编程控制器控制电容投切。完成了一套完整的基于PLC的高低压侧联合电石炉无功补偿系统的设计。在设计过程中对设计方案进行反复的改进和仿真,直至达到最经济有效的预期效果,提出最优化的方案。最后将依据上述控制思想设计制造的高压侧和低压侧联合动态无功补偿装置,应用到某电石炉中取得了较好的补偿效果。结果表明该无功补偿装置能快速的跟踪无功变化及改善电能质量。
二、RL串联电路中电阻热涨落对电流暂态过程的影响（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、RL串联电路中电阻热涨落对电流暂态过程的影响（论文提纲范文）
（1）微感强电流被动补偿式外转子永磁脉冲发电机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 补偿脉冲发电机研究现状 |
| 1.2.1 补偿脉冲发电机的补偿方式 |
| 1.2.2 补偿脉冲发电机样机 |
| 1.2.3 补偿脉冲发电机的放电拓扑 |
| 1.2.4 补偿脉冲发电机的应力分析方法 |
| 1.3 外转子永磁励磁补偿脉冲发电机研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 ORPMPCPA的结构与设计方法研究 |
| 2.1 ORPMPCPA整体结构 |
| 2.2 ORPMPCPA减小电枢绕组电感的方法 |
| 2.2.1 被动补偿屏蔽筒 |
| 2.2.2 两相正交绕组 |
| 2.2.3 电枢绕组端部屏蔽 |
| 2.3 ORPMPCPA电枢绕组放电电流的分析计算 |
| 2.4 ORPMPCPA主要参数计算 |
| 2.4.1 主要结构尺寸 |
| 2.4.2 屏蔽筒厚度 |
| 2.4.3 电枢绕组许用截面积 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 ORPMPCPA系统放电性能研究 |
| 3.1 ORPMPCPA负载类型 |
| 3.1.1 脉冲激光器的纯阻性负载 |
| 3.1.2 电热化学炮的纯阻性负载 |
| 3.1.3 电磁导轨炮的阻感性负载 |
| 3.1.4 电阻焊机的阻感性负载 |
| 3.2 ORPMPCPA系统的仿真模型搭建 |
| 3.2.1 ORPMPCPA系统放电数学模型 |
| 3.2.2 ORPMPCPA电枢绕组暂态电感 |
| 3.3 ORPMPCPA系统放电性能仿真分析 |
| 3.3.1 ORPMPCPA系统单次放电特性分析 |
| 3.3.2 ORPMPCPA系统连续放电特性分析 |
| 3.4 ORPMPCPA放电电流波形影响因素 |
| 3.4.1 ORPMPCPA自身参数对放电电流波形的影响 |
| 3.4.2 ORPMPCPA外电路参数对放电电流波形的影响 |
| 3.5 ORPMPCPA放电过程中退磁风险分析 |
| 3.5.1 ORPMPCPA放电过程永磁体退磁风险 |
| 3.5.2 ORPMPCPA不同温度下运行时永磁体退磁风险 |
| 3.6 ORPMPCPA系统空载特性分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 ORPMPCPA电磁力及应力场分析 |
| 4.1 ORPMPCPA放电过程中电磁力计算与分析 |
| 4.1.1 ORPMPCPA电磁力计算方法 |
| 4.1.2 ORPMPCPA电磁力分布有限元仿真分析 |
| 4.2 ORPMPCPA放电过程中应力场分析 |
| 4.2.1 强度理论概述 |
| 4.2.2 基于磁固耦合方法的ORPMPCPA受力后应力和应变仿真分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 ORPMPCPA样机研制及实验研究 |
| 5.1 ORPMPCPA及其驱动电机一体化样机研制 |
| 5.2 ORPMPCPA电磁参数测试 |
| 5.3 ORPMPCPA空载反电势测试 |
| 5.4 ORPMPCPA放电特性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于偏心补偿的城市地下空间瞬变电磁探测系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 瞬变电磁法发展概况 |
| 1.2.2 瞬变电磁仪器研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第2章 小回线瞬变电磁法理论基础 |
| 2.1 瞬变电磁法探测原理 |
| 2.2 基于导电环的数值分析模型 |
| 2.3 小回线装置的浅层探测盲区 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 弱磁耦合偏心自补偿结构设计 |
| 3.1 发射线圈磁场分布分析 |
| 3.2 偏心自补偿消耦结构 |
| 3.2.1 偏心自补偿结构设计原理 |
| 3.2.2 线圈互感分析 |
| 3.3 基于消耦稳定性的线圈位置优化设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 瞬变电磁空心线圈传感器优化设计 |
| 4.1 空心线圈传感器感应原理 |
| 4.2 等间隔差分空心线圈传感器设计 |
| 4.2.1 等间隔差分空心线圈结构 |
| 4.2.2 线圈等效电路模型 |
| 4.3 空心线圈传感器特性分析 |
| 4.3.1 空心线圈灵敏度分析 |
| 4.3.2 空心线圈信噪比分析 |
| 4.3.3 空心线圈谐振频率分析 |
| 4.4 空心线圈过渡过程分析 |
| 4.5 低噪声差分放大器及噪声分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 小回线瞬变电磁系统主机设计 |
| 5.1 小回线瞬变电磁发射系统 |
| 5.1.1 发射逆变电路 |
| 5.1.2 恒压钳位电路 |
| 5.1.3 隔离驱动电路 |
| 5.1.4 逻辑控制电路 |
| 5.2 小回线瞬变电磁接收系统 |
| 5.2.1 高速数据采集卡 |
| 5.2.2 嵌入式上位机主板 |
| 5.2.3 数据采集软件 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 系统性能测试及野外探测实验 |
| 6.1 系统室内性能测试 |
| 6.1.1 发射电流波形测试 |
| 6.1.2 空心线圈传感器性能测试 |
| 6.1.3 偏心自补偿结构消耦效果测试 |
| 6.2 野外探测实验 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 后续工作建议 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）高温超导直流限流关键技术及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.1.1 超导技术 |
| 1.1.2 高温超导电力应用 |
| 1.2 超导故障限流器的研究现状 |
| 1.2.1 交流系统超导故障限流器 |
| 1.2.2 直流系统超导故障限流器 |
| 1.3 论文主要工作 |
| 第2章 柔性直流故障暂态特性与故障限流需求 |
| 2.1 柔性直流系统及其故障暂态分析 |
| 2.1.1 模块化多电平换流器的工作原理 |
| 2.1.2 MMC型柔性直流系统的两极短路故障 |
| 2.1.3 仿真验证 |
| 2.2 故障限流器对直流故障暂态特性的影响 |
| 2.2.1 故障限流器的安装位置 |
| 2.2.2 故障限流器的限流类型 |
| 2.3 超导直流限流器的限流技术需求 |
| 2.3.1 快速响应能力 |
| 2.3.2 短路电流上升率抑制能力 |
| 2.3.3 短路电流幅值抑制能力 |
| 2.3.4 快速恢复能力 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电阻型超导直流限流器限流性能测试技术与验证 |
| 3.1 电阻型超导直流限流器工作原理 |
| 3.1.1 超导失超过程 |
| 3.1.2 超导带材临界电流测试 |
| 3.2 电阻型超导直流限流器在多端柔性直流系统的应用 |
| 3.2.1 多端柔性直流系统 |
| 3.2.2 电阻型超导限流器的真型样机 |
| 3.3 电阻型超导直流限流器失超特性的电阻-热积累分析方法 |
| 3.3.1 失超过程中的热平衡 |
| 3.3.2 真型样机失超热平衡与分析 |
| 3.3.3 基于R-Q曲线的限流性能测试方法 |
| 3.3.4 仿真验证 |
| 3.4 电阻型超导直流限流器的性能特点 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 新型电感型超导直流限流器 |
| 4.1 限流电感对柔性直流系统运行的影响 |
| 4.1.1 对运行损耗和动态响应的影响 |
| 4.1.2 对直流系统稳定的影响 |
| 4.2 新型电感型超导直流限流器的工作原理 |
| 4.2.1 限流器拓扑与工作原理 |
| 4.2.2 限流器运行可靠性分析 |
| 4.3 新型电感型超导直流限流器的建模与分析 |
| 4.3.1 有限元建模及限流性能影响因素分析 |
| 4.3.2 Matlab模型与FEM模型验证效果对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 新型电感型超导直流限流器小样机设计及性能实验 |
| 5.1 超导带材测试与选取 |
| 5.1.1 临界电流测试平台 |
| 5.1.2 测试结果与带材选取 |
| 5.2 样机设计及性能实验 |
| 5.2.1 限流性能实验 |
| 5.2.2 抗扰动性能实验 |
| 5.3 电感型直流限流器的改进方案 |
| 5.3.1 考虑阻感同时限流的改进 |
| 5.3.2 考虑电流加速衰减的改进 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）防窃电系统中高压采集单元的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 防窃电技术发展现状 |
| 1.3 高压采集设备发展现状 |
| 1.4 课题研究目标及内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 防窃电技术原理 |
| 2.1 防窃电系统原理 |
| 2.2 高压采集单元原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 高压采集单元硬软件设计 |
| 3.1 硬件设计 |
| 3.2 程序设计 |
| 3.3 本地维护系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 实验与验证 |
| 4.1 高压采集单元测试 |
| 4.2 高压采集单元实地测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（5）面向无线体域网的低功耗模数混合电路关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容和创新 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 低功耗模数混合电路系统概述 |
| 2.1 生物医疗芯片整体概述 |
| 2.2 生物医疗芯片核心模块性能需求 |
| 2.3 核心电路模块概述 |
| 2.3.1 抗混叠滤波器概述 |
| 2.3.2 SAR ADC概述 |
| 2.3.3 LDO概述 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 用于电源管理系统中低功耗快速响应LDO研究 |
| 3.1 提出LDO的电路结构 |
| 3.2 增益增强的原理 |
| 3.3 LDO稳定性分析 |
| 3.4 瞬态增强原理 |
| 3.5 LDO仿真结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 低电压低功耗SAR ADC研究 |
| 4.1 低功耗SAR ADC的整体架构 |
| 4.1.1 可变分辨率SAD ADC架构 |
| 4.1.2 两步SAR ADC架构 |
| 4.1.3 基于采样减半技术的SAR ADC架构 |
| 4.2 低功耗SAR ADC开关时序研究 |
| 4.2.1 基于两步SAR ADC开关时序 |
| 4.2.2 基于采样减半技术的开关时序 |
| 4.3 低速低功耗SAR ADC比较器设计研究 |
| 4.3.1 比较器的延时研究 |
| 4.3.2 比较器的失调研究 |
| 4.3.3 比较器的噪声研究 |
| 4.4 电容型DAC的研究 |
| 4.5 数字控制逻辑电路的研究 |
| 4.6 10-bit 10KS/s SAR ADC仿真与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于离散模拟计算的低功耗模拟FIR滤波器研究 |
| 5.1 离散时间模拟计算概念 |
| 5.2 模拟 9-Tap FIR滤波器研究 |
| 5.3 模拟FIR滤波器各模块电路实现 |
| 5.3.1 模拟延时电路实现 |
| 5.3.2 电压模模拟乘法器实现 |
| 5.3.3 旋转开关矩阵实现 |
| 5.4 模拟FIR滤波器仿真结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于电荷共享的模拟前端电路研究 |
| 6.1 基于电荷共享的低功耗抗混叠FIR滤波器设计 |
| 6.2 基于电荷共享的低功耗抗混叠IIR滤波器设计 |
| 6.2.1 模拟IIR滤波器的频率效应优化 |
| 6.2.2 模拟IIR滤波器稳定性分析 |
| 6.3 测试结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外主要研究现状 |
| 1.2.1 中频逆变焊接电源组成及焊接回路简介 |
| 1.2.2 电阻点焊逆变电源设备进展 |
| 1.2.3 电阻焊质量监控方法研究进展 |
| 1.2.4 研究现状综述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电阻点焊次级回路电信号模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电流信号变化规律研究 |
| 2.3 电压信号变化规律研究 |
| 2.4 二极管对次级回路电信号的影响 |
| 2.4.1 电流信号分析 |
| 2.4.2 各点电压分析 |
| 2.5 变压器对次级回路电信号的影响 |
| 2.6 中频逆变焊机次级回路LabVIEW计算程序 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 电信号时域及频域分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电信号时域分析 |
| 3.2.1 有效值计算 |
| 3.2.2 平均值计算 |
| 3.2.3 功率分析 |
| 3.3 电信号频域分析 |
| 3.3.1 连续周期电压信号的Fourier表示 |
| 3.3.2 连续周期电压信号的RL焊接回路 |
| 3.3.3 基于LabVIEW的离散电信号频域分析 |
| 3.3.4 电信号采样和滤波频率选取 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 焊接过程电信号测量方案研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 次级电信号测量技术研究 |
| 4.2.1 电流测量传感器选择 |
| 4.2.2 电流测量信号处理电路 |
| 4.3 动态电阻计算方法研究 |
| 4.3.1 电流电压有效值比值法 |
| 4.3.2 电压电流平均值比值法 |
| 4.3.3 等电流法 |
| 4.3.4 方程组法 |
| 4.4 非理想变压器回路中各元件参数计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 逆变电阻焊电信号测量方案验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设备及材料 |
| 5.2.1 中频逆变焊机 |
| 5.2.2 试验材料 |
| 5.2.3 信号采集系统 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 焊接电流信号测量结果分析 |
| 5.3.2 焊接过程动态电阻曲线分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（7）海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景及意义 |
| 1.2 海洋平台厚大构件NGW研究进展 |
| 1.2.1 海洋平台厚大构件NGW种类 |
| 1.2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接方法研究进展 |
| 1.2.3 海洋平台厚大构件NGW焊接电源研究进展 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源系统方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源总体方案 |
| 2.2.1 海洋平台厚大构件NGW焊接电源性能指标 |
| 2.2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源总体结构 |
| 2.3 海洋平台厚大构件NGW焊接电源主电路设计 |
| 2.3.1 主电路拓扑结构选择 |
| 2.3.2 中频变压器设计 |
| 2.3.3 输入整流桥器件选择 |
| 2.3.4 输出整流桥器件选择 |
| 2.3.5 输出电感计算 |
| 2.3.6 一次逆变电路设计 |
| 2.3.7 二次逆变电路设计 |
| 2.3.8 RC吸收电路设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源控制硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源控制系统方案 |
| 3.3 控制系统硬件电路设计 |
| 3.3.1 ARM最小系统 |
| 3.3.2 电压电流采样滤波电路 |
| 3.3.3 PWM信号隔离放大电路 |
| 3.3.4 一次逆变驱动电路 |
| 3.3.5 二次逆变驱动电路 |
| 3.4 故障检测保护电路 |
| 3.4.1 过流检测保护电路 |
| 3.4.2 过压欠压检测保护电路 |
| 3.5 通信电路设计 |
| 3.5.1 基于RS-485的通讯电路设计 |
| 3.5.2 基于CAN的通讯电路设计 |
| 3.6 送丝机控制电路设计 |
| 3.6.1 送丝机驱动电路设计 |
| 3.6.2 送丝机电压采样反馈电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源数字化实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接任务程序的总体设计 |
| 4.2.1 实时操作系统FreeRTOS |
| 4.2.2 焊接任务及其子程序设计 |
| 4.2.3 引弧子程序 |
| 4.2.4 ADC采样程序 |
| 4.2.5 数字PID算法 |
| 4.2.6 PWM脉宽调节程序 |
| 4.2.7 脉冲波形控制程序 |
| 4.3 通讯系统程序设计 |
| 4.3.1 人机交互触摸屏通讯程序设计 |
| 4.3.2 基于CAN的通讯程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海洋平台厚大构件NGW低飞溅波形控制法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统短路过渡过程分析 |
| 5.2.1 短路过渡状态分析 |
| 5.2.2 短路过渡受力分析 |
| 5.3 全数字低飞溅焊接波形控制策略 |
| 5.3.1 全数字低飞溅焊接波形设计 |
| 5.3.2 短路过渡特征状态检测方法 |
| 5.3.3 全数字低飞溅焊接电流波形控制程序设计 |
| 5.3.4 弧压反馈双闭环变速送丝控制系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 电源性能测试与工艺试验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验平台搭建 |
| 6.3 电源性能测试 |
| 6.3.1 IGBT驱动波形测试 |
| 6.3.2 输出波形测试 |
| 6.3.3 电源外特性测试 |
| 6.4 低飞溅波形控制焊接工艺试验 |
| 6.4.1 燃弧峰值电流的影响 |
| 6.4.2 燃弧基值电流的影响 |
| 6.4.3 短路中期电流斜率k的影响 |
| 6.4.4 弧压反馈变速送丝控制的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）无源被动非接触电流感测机理及测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 主流电流传感器基本原理及问题浅析 |
| 1.3 IOT电流传感节点发展趋势及新需求 |
| 1.4 论文研究内容 |
| 第二章 无源被动非接触式电流传感器感应机理及理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 被测线芯感应磁场、磁场梯度特征分布 |
| 2.2.1 毕奥—萨伐尔定律下磁场数学表达形式 |
| 2.2.2 单芯载流长直导线感应磁场及梯度分布 |
| 2.2.3 双芯载流长直导线感应磁场及梯度分布 |
| 2.3 载流导线激励下感应磁铁受力分析 |
| 2.3.1 铁磁材料磁滞曲线及磁场分布 |
| 2.3.2 载流导线磁场下微磁铁磁场力表达式 |
| 2.4 无源被动非接触电流感测机理 |
| 2.4.1 电磁力的压电测量原理与结构形式 |
| 2.4.1.1 压电效应及压电方程 |
| 2.4.1.2 压电材料的基本类型与工作模式 |
| 2.4.1.3 无源被动电流传感器机理研究及其结构形式 |
| 2.4.1.4 无源被动电流传感器的压电悬臂梁理论模型构建 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 无源被动非接触式电流传感器的检测方法构建及响应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 具有连续、瞬态变化特征的电器设备电流基本形式 |
| 3.3 交流电流激励下的悬臂梁振动响应分析及测量方法 |
| 3.3.1 交流载荷下悬臂梁振动的响应模型构建及其通解求解 |
| 3.3.2 交流载荷下悬臂梁振动的响应形式及其参数对响应的影响 |
| 3.3.3 基于悬臂梁振动的稳态响应测量交流电流方法 |
| 3.4 直流电流激励下的悬臂梁振动响应及测量方法 |
| 3.4.1 直流载荷下悬臂梁振动的响应模型构建及其通解求解 |
| 3.4.2 直流载荷下悬臂梁振动的响应形式及其参数对响应的影响 |
| 3.4.3 基于阶跃载荷下悬臂梁振动响应的直流电流测量方法构建 |
| 3.5 矩形波电流激励下的悬臂梁振动响应及测量方法 |
| 3.5.1 方波载荷下悬臂梁振动的响应模型构建及其通解求解 |
| 3.5.2 矩形方波载荷下悬臂梁振动的响应形式及其参数对响应影响 |
| 3.5.3 基于方波载荷下悬臂梁振动响应的矩形方波电流测量方法构建 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 电流传感器的性能优化及加工测试 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于压电薄膜分割的高灵敏度输出机理研究 |
| 4.2.1 压电薄膜分割后单片压电片输出模型构建 |
| 4.2.2 基于压电薄膜分割理论的串联连接输出模型构建 |
| 4.2.3 基于压电薄膜分割理论的并联连接输出模型构建 |
| 4.3 基于压电薄膜分割结构的电流传感器设计 |
| 4.3.1 电流传感器的尺寸设计 |
| 4.3.2 电流传感器的PZT层厚度选择及其对输出的影响 |
| 4.3.3 电流传感器在设计尺寸下的串、并联输出的关系 |
| 4.4 无源电流传感器的加工制造 |
| 4.4.1 无源电流传感器的工艺设计及其流程 |
| 4.4.2 无源电流传感器的样机检测与测试 |
| 4.4.3 无源电流传感器的PZT层极化工艺测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电流传感器测试及其实验分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验测试系统搭建与测试方案规划 |
| 5.3 电流传感器与被测双芯导线的位置关系对输出电压的影响 |
| 5.3.1 传感器与双芯导线在x轴方向相对位置对输出电压的影响 |
| 5.3.2 传感器与双芯导线在z轴方向相对位置对输出电压的影响 |
| 5.4 电流传感器激励下的性能测试 |
| 5.4.1 电流传感器交流激励下的线性度与灵敏度测试与分析 |
| 5.4.2 电流传感器压电分割后串联、并联输出响应测试与分析 |
| 5.4.3 DC信号/矩形方波信号下输出特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新性工作 |
| 6.3 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及攻读博士学位期间发表的学术论文及成果 |
| 一、作者简介 |
| 二、攻读博士学位期间发表的学术论文、书籍着作、专利 |
| 致谢 |
（9）结合SiPM器件的空间辐射探测器的电子学系统研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 课题研究背景 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 空间辐射探测的发展历程及现状 |
| 1.2.2 空间辐射探测的发展趋势 |
| 1.3 论文主要内容和章节安排 |
| 第二章 空间辐射探测器及探测器电子学原理 |
| 2.1 闪烁体探测器 |
| 2.1.1 闪烁体发光机理 |
| 2.1.2 SiPM与闪烁体结合构成闪烁体探测器 |
| 2.2 光电转换单元 |
| 2.2.1 光电倍增管 |
| 2.2.2 硅光电倍增管 |
| 2.3 探测器的几种前置放大器 |
| 2.3.1 电荷灵敏前置放大器 |
| 2.3.2 电压灵敏前置放大器 |
| 2.3.3 电流灵敏前置放大器 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光电转换单元测试及电源管理单元设计 |
| 3.1 光电转换单元的设计制备 |
| 3.1.1 SiPM及光电转换单元电路 |
| 3.1.2 光电转换单元实物 |
| 3.2 光电转换单元工作点测试 |
| 3.2.1 漏电流与基线算法 |
| 3.2.2 暗计数测试 |
| 3.3 电源单元设计 |
| 3.3.1 DC-DC电源和LDO电源原理 |
| 3.3.2 电源管理单元设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 前置放大单元设计 |
| 4.1 前置放大器类型的选择 |
| 4.2 前置放大单元参数的选取 |
| 4.2.1 对探测器原始信号的分析 |
| 4.2.2 前置放大单元的构建和参数选取 |
| 4.3 前置放大单元的仿真和噪声分析 |
| 4.3.1 前置放大单元的仿真 |
| 4.3.2 噪声估计 |
| 4.4 前置放大单元的硬件实现和信号输出 |
| 4.4.1 前置放大单元的硬件实现 |
| 4.4.2 前置放大单元的信号输出 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 部分电荷读取探测 |
| 5.1 部分电荷读取探测的定时优势 |
| 5.1.1 信号定时方式 |
| 5.1.2 部分电荷读取探测的定时精度 |
| 5.2 部分电荷读取的电子学 |
| 5.2.1 正常反偏置连接 |
| 5.2.2 部分电荷读取的电子学连接 |
| 5.3 部分电荷读取脉冲波形分析 |
| 5.3.1 单极分析方法 |
| 5.3.2 双极分析方法 |
| 5.3.3 绝对双极分析方法 |
| 5.3.4 次级分析方法 |
| 5.4 基于部分电荷读取的PSD鉴别能力 |
| 5.4.1 部分电荷读取探测的能谱定标 |
| 5.4.2 部分电荷读取的鉴别能力 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 本文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）联合动态补偿系统在电石炉供电系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 电石炉的用电特性 |
| 1.1.1 电石炉的供电系统 |
| 1.1.2 电石炉的电能质量问题 |
| 1.1.3 电石炉的功率因数 |
| 1.2 电石炉对电力系统的影响 |
| 1.2.1 电压波动和闪变 |
| 1.2.2 谐波 |
| 1.2.3 三相功率不平衡 |
| 1.3 电石炉电能质量的治理措施 |
| 1.3.1 电压波动和闪变的治理措施 |
| 1.3.2 抑制谐波的技术措施 |
| 1.4 本文的主要工作 |
| 第2章 功率因数理论及电石炉无功分析 |
| 2.1 功率因数理论 |
| 2.1.1 正弦电路的功率因数和无功功率 |
| 2.1.2 非正弦电路的功率因数和无功功率 |
| 2.2 电石炉供配电系统 |
| 2.2.1 电炉变压器及技术参数 |
| 2.2.2 短网及技术参数 |
| 2.3 电石生产周期与熔池面的变化 |
| 2.4 电石生产周期中的电气特性 |
| 2.4.1 有功、电极电流和功率因数在生产周期中的变化规律 |
| 2.4.2 电弧电压、电极电流和电阻电流在生产周期中的变化规律 |
| 2.5 电石炉无功功率需求分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 电石炉电能质量治理方案 |
| 3.1 电极电流的检测 |
| 3.1.1 电流互感器法 |
| 3.1.2 大电流传感器测量法 |
| 3.1.3 计算法 |
| 3.2 谐波电流和无功电流计算 |
| 3.2.1 无功电流计算方法 |
| 3.2.2 基于瞬时无功功率理论的无功电流检测 |
| 3.3 电石炉电能质量治理措施 |
| 3.3.1 电石炉无功补偿方式 |
| 3.3.2 无功补偿装置 |
| 3.4 电石炉无功补偿建模与仿真 |
| 3.4.1 电石炉电弧等效电气模型与仿真 |
| 3.4.2 电石炉供电系统仿真模型 |
| 3.4.3 高压侧补偿装置TSC建模与仿真 |
| 3.4.4 低压侧无功补偿装置SVC建模与仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 电石炉无功补偿控制系统设计 |
| 4.1 电石炉高压侧无功补偿设计 |
| 4.1.1 高压无功补偿控制系统 |
| 4.1.2 高压无功补偿装置 |
| 4.1.3 无功补偿装置投切容量判断 |
| 4.1.4 无功补偿装置的PLC控制 |
| 4.1.5 高压侧无功补偿装置补偿效果 |
| 4.2 电石炉低压侧无功补偿 |
| 4.2.1 低压无功补偿控制系统 |
| 4.2.2 低压无功补偿装置 |
| 4.2.3 低压无功补偿装置补偿效果 |
| 4.3 电石炉无功补偿效果对比分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、RL串联电路中电阻热涨落对电流暂态过程的影响（论文参考文献）
- [1]微感强电流被动补偿式外转子永磁脉冲发电机研究[D]. 陈亚千. 沈阳工业大学, 2021
- [2]基于偏心补偿的城市地下空间瞬变电磁探测系统研制[D]. 皮帅. 吉林大学, 2021(01)
- [3]高温超导直流限流关键技术及应用研究[D]. 王常骐. 天津大学, 2020(01)
- [4]防窃电系统中高压采集单元的研究与设计[D]. 高冠中. 山东科技大学, 2020(06)
- [5]面向无线体域网的低功耗模数混合电路关键技术研究[D]. 辛昕. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [6]逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证[D]. 凌兆锴. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [7]海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究[D]. 韦俊好. 华南理工大学, 2019
- [8]无源被动非接触电流感测机理及测量方法研究[D]. 刘欢. 吉林大学, 2018(04)
- [9]结合SiPM器件的空间辐射探测器的电子学系统研制[D]. 余俊豪. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [10]联合动态补偿系统在电石炉供电系统中的应用研究[D]. 陈蕾. 兰州理工大学, 2017(02)