本文關(guān)鍵詞：羅氏線圈傳感器及應(yīng)用研究

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【摘要】：電流測(cè)量是測(cè)量領(lǐng)域不可或缺的部分,它對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、確保電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行、保護(hù)電氣設(shè)備十分重要。羅果夫斯基線圈(Rogowski Coil,以下簡(jiǎn)稱羅氏線圈)可測(cè)量多種性質(zhì)的電流或相關(guān)量,在計(jì)量、監(jiān)測(cè)與保護(hù)等裝置中應(yīng)用廣泛。但不同應(yīng)用環(huán)境對(duì)羅氏線圈傳感器性能指標(biāo)要求不同:計(jì)量裝置要求傳感器準(zhǔn)確度高,監(jiān)測(cè)裝置要求傳感器穩(wěn)定可靠,保護(hù)裝置要求傳感器快速響應(yīng)。傳感器的材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、信號(hào)處理及終端電阻匹配都將影響傳感器性能。因此,針對(duì)不同的要求,采用合理的設(shè)計(jì)方法使羅氏線圈傳感器在不同的應(yīng)用環(huán)境下均具有優(yōu)良的傳感性能具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文立足工程實(shí)際,以羅氏線圈的各種應(yīng)用為主線展開(kāi)羅氏線圈傳感特性的研究與分析。首先根據(jù)被測(cè)量的不同應(yīng)用要求,明確羅氏線圈傳感器的不同性能指標(biāo)。而后選取3種有代表意義的傳感器研究分析:用于電能質(zhì)量分析儀的開(kāi)合式寬量程電流傳感器、用于直流輸電系統(tǒng)短路保護(hù)的快速電流變化率傳感器、用于雷電流監(jiān)測(cè)的脈沖大電流傳感器。本文分別建立了羅氏線圈集總參數(shù)等效模型和分布參數(shù)等效模型,借助兩種模型仿真分析羅氏線圈各種參數(shù)對(duì)其傳感性能的影響規(guī)律。集總參數(shù)等效模型可準(zhǔn)確分析被測(cè)信號(hào)頻率在100kHz以下時(shí)傳感器的性能,分布參數(shù)等效模型主要用于分析快速電流變化率傳感器的高頻響應(yīng)特性。本文通過(guò)理論研究和仿真分析得出了羅氏線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)、屏蔽方式及終端電阻對(duì)羅氏線圈傳感器的準(zhǔn)確度、頻帶、響應(yīng)時(shí)間及信噪比的影響規(guī)律。所得結(jié)論對(duì)不同應(yīng)用環(huán)境下羅氏線圈的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)性意義。根據(jù)研究結(jié)論,本文研制了測(cè)量三種不同性質(zhì)電流及相關(guān)量的羅氏線圈傳感器,其中開(kāi)合式電流傳感器測(cè)量范圍為3A~3kA,實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下測(cè)試精度達(dá)±1%;電流變化率傳感器靈敏度約為0.3(V·μs)/A,響應(yīng)時(shí)間約為1μs;雷電流監(jiān)測(cè)傳感器可準(zhǔn)確獲取8/20μs標(biāo)準(zhǔn)雷電流參數(shù)。
【關(guān)鍵詞】：羅氏線圈 開(kāi)合式結(jié)構(gòu) 寬量程 寬頻帶 快速響應(yīng) 周期電流 電流變化率 雷電流
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP212;TM933.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1. 緒論9-16
• 1.1. 本文的研究背景及意義9-10
• 1.2. 羅氏線圈傳感器的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀10-14
• 1.3. 本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容14-16
• 2. 羅氏線圈傳感器的原理及應(yīng)用分析16-24
• 2.1. 羅氏線圈傳感器的原理16-18
• 2.2. 現(xiàn)階段的典型應(yīng)用分析18-24
• 3. 寬量程羅氏線圈電流傳感器分析與設(shè)計(jì)24-46
• 3.1. 傳感器的集總參數(shù)等效模型24-28
• 3.2. 羅氏線圈傳感性能的仿真分析28-35
• 3.3. 開(kāi)合式結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器性能的影響35-39
• 3.4. 傳感器的實(shí)現(xiàn)與性能測(cè)試39-46
• 4. 快速電流變化率傳感器的理論研究與設(shè)計(jì)46-56
• 4.1. 傳感器的分布參數(shù)等效模型46-48
• 4.2. 傳感器性能的仿真分析48-53
• 4.3. 快速電流變化率傳感器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)53-56
• 5. 8/20μs標(biāo)準(zhǔn)雷電流傳感器的研究與設(shè)計(jì)56-64
• 5.1. 雷電流波形及參數(shù)簡(jiǎn)介56-57
• 5.2. 傳感器性能的仿真分析57-62
• 5.3. 8/20μs標(biāo)準(zhǔn)雷電流傳感器設(shè)計(jì)與試驗(yàn)62-64
• 6. 結(jié)論與展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-72
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間參與項(xiàng)目、發(fā)表論文和所獲獎(jiǎng)勵(lì)72

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 魏世鈞;;傳感器發(fā)展概況評(píng)述[J];儀表工業(yè);1986年01期

2 謝莉;論傳感器技術(shù)在工程機(jī)械中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2004年21期

3 孫曉冬;井云鵬;;傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J];計(jì)量與測(cè)試技術(shù);2006年10期

4 羅婭虹;李勇;鄭萍;;一種新型嵌入式Web傳感器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J];西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

5 何用輝;;高職院�！秱鞲衅髋c檢測(cè)技術(shù)》課程改革研究與實(shí)踐[J];裝備制造技術(shù);2009年08期

6 楠;;空間傳感器應(yīng)用于制造“更綠色”的玻璃[J];軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品;2011年07期

7 魏霞;閆學(xué)勤;;傳感器與檢測(cè)技術(shù)課程教學(xué)探索[J];山東電力高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2012年04期

8 ;姿勢(shì)傳感器也能幫助機(jī)電工程師[J];工業(yè)設(shè)計(jì);2012年09期

9 ;無(wú)線傳感器使自動(dòng)化更加智能[J];工業(yè)設(shè)計(jì);2012年11期

10 張鵬;吳東艷;張凌志;;“卓越計(jì)劃”背景下傳感器課程改革與探索[J];中國(guó)電力教育;2013年19期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李鳳保;劉金;;網(wǎng)絡(luò)化傳感器技術(shù)[A];中國(guó)工程物理研究院科技年報(bào)（2002）[C];2002年

2 路志剛;;傳感器在汽車工業(yè)中的應(yīng)用與開(kāi)發(fā)[A];第一屆長(zhǎng)三角地區(qū)傳感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2004年

3 呂鑫;趙陽(yáng);;無(wú)線傳感器在核電站中應(yīng)用的探討[A];中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院科學(xué)技術(shù)年報(bào)（2009）[C];2011年

4 蘇斕;雷煜卿;;傳感器技術(shù)在電力行業(yè)中的應(yīng)用[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2011年

5 吳曉斐;陳德智;;塑料光纖的傳感器應(yīng)用[A];2009年研究生學(xué)術(shù)交流會(huì)通信與信息技術(shù)論文集[C];2009年

6 于少軼;臧勇;;非接觸磁彈性傳感器的理論研究及實(shí)驗(yàn)[A];全國(guó)煉鋼連鑄過(guò)程自動(dòng)化技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2006年

7 金偉;陶磊;張瑩;周超;金欽漢;牟穎;;納米粒子在表面等離子體子共振傳感器中的應(yīng)用研究[A];第十一次中國(guó)生物物理學(xué)術(shù)大會(huì)暨第九屆全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)摘要集[C];2009年

8 沈觀林;;應(yīng)變電測(cè)與傳感器技術(shù)的發(fā)展及其在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用[A];工程力學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

9 ;前言[A];2000全國(guó)力學(xué)量傳感器及測(cè)試、計(jì)量學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

10 崔書平;張志鵬;;IEEE1451．2協(xié)議研究及實(shí)現(xiàn)[A];2008’“先進(jìn)集成技術(shù)”院士論壇暨第二屆儀表、自動(dòng)化與先進(jìn)集成技術(shù)大會(huì)論文集[C];2008年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 本報(bào)記者 付麗娟;扼信息技術(shù)之頸 中國(guó)傳感器企業(yè)任重而道遠(yuǎn)[N];機(jī)電商報(bào);2006年

2 中國(guó)電子元件行業(yè)協(xié)會(huì)敏協(xié)分會(huì);我國(guó)傳感器產(chǎn)業(yè)：由傳統(tǒng)向新型轉(zhuǎn)變[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

3 本報(bào)記者 陳炳欣;傳感器：智能家電催生新市場(chǎng) 低功耗受青睞[N];中國(guó)電子報(bào);2012年

4 本報(bào)記者 趙艷秋;傳感器發(fā)展氣象萬(wàn)千[N];中國(guó)電子報(bào);2002年

5 劉亮;“藍(lán)海”行業(yè)帶動(dòng)傳感器技術(shù)發(fā)展[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2009年

6 朱榮威;傳感器技術(shù)面臨傳統(tǒng)向新型突破[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2009年

7 嵇尚東;揚(yáng)州傳感器監(jiān)測(cè)“嫦娥飛天”[N];江蘇經(jīng)濟(jì)報(bào);2010年

8 賽迪顧問(wèn)研究員 李東宏;聚焦發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)傳感器[N];中國(guó)電子報(bào);2004年

9 本報(bào)記者 郭宏;傳感器產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)“小精尖”[N];中國(guó)證券報(bào);2012年

10 劉超;汽車傳感器市場(chǎng)前景看好 主動(dòng)式應(yīng)用漸廣[N];中國(guó)電子報(bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅少華;基于隨機(jī)集的被動(dòng)多傳感器目標(biāo)跟蹤方法研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

2 張興旺;高靈敏光微流回音壁模式微腔生化傳感器[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

3 張?jiān)w;機(jī)器人靈巧手指尖柔性觸覺(jué)傳感器研制及操作研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

4 張信普;彎曲光纖干涉型傳感器的制備及特性研究[D];大連理工大學(xué);2016年

5 陳然;基于微納纖維結(jié)構(gòu)的鈀基低濃度氫氣傳感器研究[D];浙江大學(xué);2016年

6 陳家贏;對(duì)地觀測(cè)傳感器信息資源建模和管理研究[D];武漢大學(xué);2010年

7 彭暉;分子印跡體聲波仿生傳感器的研制及蛋白質(zhì)與抗癌藥物作用的研究[D];湖南大學(xué);2001年

8 劉禮;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)能問(wèn)題及相關(guān)的圖論問(wèn)題[D];蘭州大學(xué);2008年

9 黃建;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)認(rèn)證與安全檢測(cè)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

10 龍慧;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式目標(biāo)跟蹤問(wèn)題研究[D];中南大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 侯歡歡;基于硅酸鑭混合位型NO_2傳感器[D];河北聯(lián)合大學(xué);2014年

2 魚自強(qiáng);無(wú)人機(jī)近紅外數(shù)據(jù)處理方法研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

3 陳麗珠;設(shè)計(jì)制備靜電紡納米纖維膜/石英晶體微天平氨氣傳感器[D];五邑大學(xué);2015年

4 孫歡歡;無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)研究[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

5 吳驊躍;傳感器網(wǎng)絡(luò)基站的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與g惴ㄑ芯縖D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

6 沈維佳;多傳感器小車的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D];南京理工大學(xué);2015年

7 葛維冬;三維指尖柔性觸覺(jué)傳感器的研究[D];安徽工程大學(xué);2015年

8 盛龍;光纖法珀傳感器解調(diào)方法的研究[D];電子科技大學(xué);2014年

9 馬春林;基于偏振光傳感器的四旋翼實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2015年

10 唐霓葉;基于上下文感知的乘車感知算法研究和實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：909410