基于電場感應(yīng)的非接觸式電壓傳感器分布電容特性的研究
發(fā)布時間:2020-06-01 13:11
【摘要】:基于電場感應(yīng)原理的非接觸式電壓傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單,測量方便,測量線性范圍寬、暫態(tài)響應(yīng)穩(wěn)定、響應(yīng)速度快等優(yōu)點,在高壓線路故障在線監(jiān)測、雷電流、局部放電信號檢測等方面具有一定的應(yīng)用價值。本論文提出兩種基于電場感應(yīng)原理的非接觸式電壓信號測量模型,主要研究分布電容的影響因素及對傳感器性能的影響。論文建立了非接觸式電壓傳感器的基本理論模型,研究了電場分布計算方法,傳感器極板的形狀、結(jié)構(gòu)參數(shù)及環(huán)境因素對傳感器分布電容的影響;對傳感器的邊緣效應(yīng)進(jìn)行了研究,通過Ansoft Maxwell仿真和精確計算電容的方法,研究了五種形狀結(jié)構(gòu)的傳感器測量模型的電場邊緣效應(yīng)現(xiàn)象對極板電容的影響,研究表明,圓形的金屬極板對傳感器極板電容的影響最小;建立了圓片結(jié)構(gòu)傳感器和金屬圓環(huán)型傳感器兩種傳感器模型,研究了非接觸式電壓傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)對分布電容的影響規(guī)律,通過建立相應(yīng)的等效電路和數(shù)學(xué)模型開展研究,結(jié)果表明,圓片結(jié)構(gòu)傳感器的輸出特性受傳感器上極板對地電容的影響最大,金屬圓環(huán)型傳感器的輸出特性受傳感器環(huán)間互電容的影響最大;研究了傳感器極板的對地高度、鄰近導(dǎo)體及氣候等因素對單金屬圓片傳感器、圓片結(jié)構(gòu)傳感器和金屬圓環(huán)型傳感器測量模型中各分布電容的影響,結(jié)果表明傳感器極板對地高度在大于(等于)2m時對極板電容的影響不大,垂直方向的導(dǎo)體對傳感器極板電容的影響較水平方向的大,論文最后通過設(shè)置實驗驗證理論研究的正確性,實驗結(jié)果顯示與理論分析契合。論文提出的非接觸式測量電壓信號傳感器,其測量頻帶范圍寬、響應(yīng)速度快、暫態(tài)性能好,可用于故障信號的檢測,其中研究的傳感器分布電容對測量信號的影響,有利于解決故障信號測量過程中的干擾問題。
【圖文】:
圖 1.1 高場致發(fā)光型電場傳感單元結(jié)構(gòu)圖 1.1 Structure diagram of high field emission type electric field sensin)致發(fā)光效應(yīng)一般可分為兩大類,,分別為低場致發(fā)光和高的傳感機理主要是把被測電壓 U 加于限流高電阻 R 和 LE得與 U 成線性關(guān)系并能驅(qū)動 LED 發(fā)光的微弱電流(例如過測 LED 的發(fā)光強度測得[25],典型的電壓傳感單元如圖圖 1.2 LED 電壓傳感單元結(jié)構(gòu)圖
發(fā)光材料即1 高場致發(fā)光型電場傳感單元ram of high field emission type般可分為兩大類,分別為是把被測電壓 U 加于限流關(guān)系并能驅(qū)動 LED 發(fā)光的光強度測得[25],典型的電
【學(xué)位授予單位】:東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TP212
【圖文】:
圖 1.1 高場致發(fā)光型電場傳感單元結(jié)構(gòu)圖 1.1 Structure diagram of high field emission type electric field sensin)致發(fā)光效應(yīng)一般可分為兩大類,,分別為低場致發(fā)光和高的傳感機理主要是把被測電壓 U 加于限流高電阻 R 和 LE得與 U 成線性關(guān)系并能驅(qū)動 LED 發(fā)光的微弱電流(例如過測 LED 的發(fā)光強度測得[25],典型的電壓傳感單元如圖圖 1.2 LED 電壓傳感單元結(jié)構(gòu)圖
發(fā)光材料即1 高場致發(fā)光型電場傳感單元ram of high field emission type般可分為兩大類,分別為是把被測電壓 U 加于限流關(guān)系并能驅(qū)動 LED 發(fā)光的光強度測得[25],典型的電
【學(xué)位授予單位】:東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TP212
【參考文獻(xiàn)】
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1 申文;劉亞東;盛戈v
本文編號:2691534
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