【摘 要】
:
随着智慧电网的加速发展,大量光伏、风电等新型绿色能源已经并入电网,使得电网中的电流信号除了工频以外,还包括大量的直流、高次谐波、和高频暂态信号。而传统用于电网监测的电流传感器多为接触式电流互感器,具有频带较窄、容易产生谐振、无法对直流信号进行测量等问题,这就导致无法满足现目前的电网发展趋势。因此,对宽频电流的非接触传感技术研究迫在眉睫。本文设计了一种基于复合测量原理的宽频非接触电流传感器。该传感器
论文部分内容阅读
随着智慧电网的加速发展,大量光伏、风电等新型绿色能源已经并入电网,使得电网中的电流信号除了工频以外,还包括大量的直流、高次谐波、和高频暂态信号。而传统用于电网监测的电流传感器多为接触式电流互感器,具有频带较窄、容易产生谐振、无法对直流信号进行测量等问题,这就导致无法满足现目前的电网发展趋势。因此,对宽频电流的非接触传感技术研究迫在眉睫。本文设计了一种基于复合测量原理的宽频非接触电流传感器。该传感器既利用了隧穿磁阻能交直流测量、低频信号稳定的优势,又利用了罗氏线圈可进行高频信号检测的特点,通过复合测量原理将其进行复合,从而实现宽频电流的测量。虽然这种复合测量原理在理论上可以实现很宽频带的测量,但在实际的工程应用中,由于受到实际器件的性能影响以及测量系统模型建模困难等问题,导致寻找低频测量信号与高频测量信号的复合频率点是一件十分困难的事情。针对此问题,本文通过理论计算以及仿真、实验,对隧穿磁阻元件内部结构进行建模和阻抗测试,确定了表征芯片测量频带性能的具体电气参数,并通过对罗氏线圈结构参数和等效模型的理论分析,结合阻抗扫描曲线的结果,不断修正了罗氏线圈的电路模型,设计了罗氏线圈的后端积分电路,进而解决了高频测量系统的复合频率点问题。最终,将高频测量部分和低频测量部分进行了电路复合,实现了非接触式复合宽频电流传感器样机的制作。此外,针对低频测量部分的抗干扰问题,通过研究隧穿磁阻芯片数量对环形阵列隧穿磁阻低频电流传感器抗干扰能力的影响,优化了隧穿磁阻传感器环形阵列排布设计;针对复合传感器的高频测量部分的抗干扰能力和便携使用性问题,设计了一种可开启式的传感器结构,并提出了一种新型的绕线方法。此方法有效的增加了可开启式PCB罗氏线圈电流测量的抗干扰能力。搭建了测试实验平台,对所设计的复合电流传感器的灵敏度、线性度、动态测量范围、抗干扰能力等方面进行了测试。除此之外,通过使用扫频电流法和脉冲电流法对非接触式复合宽频电流传感器样机的测量频带进行了测试,验证了基于复合测量原理的宽频非接触电流传感器的宽频特性,最后得出其测量频带为DC-17MHz。
其他文献
卤化铅钙钛矿纳米晶有着优异的光致发光特性和电致发光特性,因此在如新型高光电转换效率太阳能电池、白光照明、光催化和光电探测器等光电领域均有很强的应用前景。但不稳定性阻碍其广泛应用,因此本工作研究了将卤化铅钙钛矿纳米晶嵌入玻璃基质以提高稳定性,探究卤化铅钙钛矿纳米晶在玻璃中的形核。主要研究内容如下:(1)1050℃高温熔融20 min制备AgBr掺杂的磷钨酸盐钙钛矿微晶玻璃。探究了AgBr对卤化铅钙钛
目前,锂离子电池仍面临成本高、容量低和安全差等问题。发展廉价、更高储锂容量和安全性的负极材料是进一步拓宽锂离子电池应用市场的重要方式。草酸亚铁(Fe C2O4)是一种新型高容量负极材料,与其它候选的负极材料相比,它具有廉价、高容量的优势。但草酸亚铁材料在储锂方面仍存在首次库伦效率低和倍率性能差的问题。设计草酸亚铁材料晶相结构和颗粒形貌是提升草酸亚铁材料电化学性能的重要策略。到目前为止,草酸亚铁主要
硫酸铅渣是氧化锌烟尘酸浸后的产物,该渣渣量大、有价金属铅、锌含量高,极具回收价值;另一方面,硫酸铅渣呈酸性,铅、锌等重金属离子对环境污染严重。因此对该渣进行处理,回收其中有价金属可收获经济和环境的双重效益。目前绝大多数企业采用火法工艺来处理此渣,该法存在能耗高、烟气污染严重、金属回收率低等问题。本文以硫酸铅渣为研究对象,以有价金属铅的高效回收为研究目的,基于铅离子易与氯离子形成配合物的性质,采用氯
锂离子电池正极材料具有循环稳定性好、能量密度高、电化学平台稳定等优点,使得它在新能源电动汽车、大小型储能领域有广泛的应用。锂离子电池的大量使用,必将会产生大量的废旧锂离子电池,虽然属于固废污染物,但具有很高的利用价值。因此,研究废旧锂离子电池的回收具有重要意义。本论文主要研究对象为高锰的废旧三元锂离子电池的正极材料,通过浸出、氧化沉淀来回收并再生,研究内容有以下几点。1、针对无机酸体系环境污染大的
随着人工智能领域的飞速发展,“无人驾驶”成为当前重点研究方向之一,对视觉算法的准确性、实时性和稳定性也提出了新的要求。但目前基于深度学习的复杂场景实例分割方法仍然存在诸多不足,如模型分割精度低、鲁棒性差以及模型时空复杂度较大等,针对以上问题,本文以城市街景常见目标为对象展开了实例分割算法的研究工作,主要内容如下:1、复杂街景下密集目标的小样本数据集制作。对公开城市道路数据集City Space进行
在蚕茧加工过程中需按制丝工艺的要求对不能或很难缫丝的下茧进行剔除,从而提高茧丝质量,但目前下茧检测主要依赖人工目测,不利于下茧客观评判和高效检测。针对上述问题,本文提出采用机器视觉的检测方法代替人工检测下茧,主要研究内容如下:(1)搭建下茧检测图像采集系统并建立下茧检测数据集。首先,合理选择下茧图像采集系统的软硬件平台;然后,根据图像采集系统成像的景深为线阵扫描相机选择合适的拍摄距离,并通过采样频
随着经济的快速发展,我国汽车工业取得了巨大的成就,汽车保有量持续增长,同时报废汽车数量也在逐年升高。但由于回收的理论、技术和装备发展相对滞后,报废汽车破碎铜铝件的回收效果并不理想,回收形势较为严峻。报废汽车经破碎处理后,破碎料尺寸差异较大,现有单一分选装备难以对铜铝件进行有效分离,需要经过多次筛分,多次分选。因此,本文在首次提出凸型Halbach阵列磁辊模型的基础上,对涡电流和气流喷吹分选技术进行
随着工业机器人的应用领域及我国市场的占比越来越大,其智能故障诊断及健康评估成为时下的研究热点,RV减速器作为工业机器人的核心设备,是工业机器人关节关键部件,其健康状况决定工业机器人的工作能效。因此,对RV减速器状态监测及故障诊断技术进行深入研究显得尤为关键。本文重点研究了工业机器人关节关键部件RV减速器的齿根裂纹故障诊断方法,此外在研究故障诊断技术内容时,针对机器人关节运转过程从信号中获取运动状态
顶吹熔炼系统属于火法冶金设备中的一种,在铜冶炼行业被广泛运用。可靠、稳定、安全的顶吹熔炼系统对整个铜冶炼至关重要,关系着其生产的效率与产品的质量,因此顶吹熔炼系统全寿命周期测试、试验与状态检测等成为铜冶炼过程可靠运行的重要基础。但目前整个铜冶炼行业的数字化程度、智能化程度都相对来说比较低,随着《中国制造2025》和《有色金属行业智能冶炼厂建设指南(试行)》的出台,铜冶炼行业如何智能转型升级成为热点
高压铸铝合金是实现结构轻量化最常用的轻质合金材料之一,其本构关系和断裂准则是结构安全性设计的关键。为了探索高压铸造铝合金ZTHJ01在准静态下的本构模型和断裂准则,设计了高压铸造铝合金标准拉伸、R5缺口拉伸、中心孔拉伸、平面剪切、蝴蝶剪切和三点弯曲六种实验样件,结合数字图像相关法(Digital Image Correction,DIC)开展了试验测试。根据对应力-应变曲线外推两种不同混合性硬化准