感應(yīng)雷電流測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-05-13 03:32
雷電災(zāi)害是人類(lèi)無(wú)法避免和阻擋的重大災(zāi)害之一,雷電分為直擊雷和感應(yīng)雷,雖然直擊雷的殺傷性巨大,但占雷電災(zāi)害中的比例遠(yuǎn)不及感應(yīng)雷,據(jù)統(tǒng)計(jì)90%以上的雷電災(zāi)害是由感應(yīng)雷引起的。隨著信息化的快速發(fā)展,辦公自動(dòng)化、智能化已經(jīng)普遍,集成電子設(shè)備越來(lái)越多,致使雷電災(zāi)害對(duì)各種系統(tǒng)的危害也呈日益上升狀態(tài)。雷電流參數(shù)是進(jìn)行雷電研究和雷電防護(hù)的基礎(chǔ),其中雷電流波形包含的參數(shù)是最豐富的,所以對(duì)雷電流波形參數(shù)的探討,已經(jīng)成了雷電科研工作者們的熱點(diǎn)話(huà)題,也是雷電防護(hù)的基本依據(jù)。本文結(jié)合目前的研究動(dòng)態(tài),對(duì)感應(yīng)電流波形做了一些研究,具體的研究?jī)?nèi)容分為四個(gè)部分:第一,通過(guò)分析對(duì)比目前國(guó)內(nèi)外感應(yīng)雷電流測(cè)量的方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室設(shè)備條件,確定了本文感應(yīng)電流測(cè)量的方法,采用的是PCB型羅氏線(xiàn)圈做傳感器,利用電容放電來(lái)模擬閃電放電,這也是本文的一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。第二,對(duì)電路進(jìn)行分模塊研究,確定每一個(gè)模塊的元器件型號(hào),通過(guò)Protel 99 SE進(jìn)行電路圖的繪制和印制電路板的制作,最后得到整個(gè)系統(tǒng)的硬件測(cè)試電路。第三,對(duì)搭建的硬件系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際測(cè)量,在信號(hào)采集過(guò)程中,普通的數(shù)字示波器無(wú)法捕捉到波形,本文選用了虛擬示波器PicoScope 6...
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 雷電參數(shù)及雷電電磁場(chǎng)分析
2.1 我國(guó)雷電分布情況
2.2 雷電參數(shù)介紹
2.2.1 雷電流幅值
2.2.2 雷電流陡度
2.2.3 雷電流波頭和波長(zhǎng)
2.2.4 電荷量
2.3 電磁場(chǎng)研究
2.3.1 空間電磁場(chǎng)研究意義
2.3.2 雷電通道模型及電磁場(chǎng)推導(dǎo)
2.4 雷電的種類(lèi)及危害
2.4.1 直擊雷
2.4.2 感應(yīng)雷
2.4.3 直擊雷和感應(yīng)雷的電流波形規(guī)范
2.5 本章小結(jié)
第3章 模擬測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的
3.2 系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)思路
3.2.1 整體構(gòu)思及模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能
3.2.2 放電結(jié)束的電路處理
3.3 電路設(shè)計(jì)原理及相關(guān)器件的選取
3.3.1 沖擊電流發(fā)生器與感應(yīng)雷電流測(cè)試系統(tǒng)
3.3.2 升壓模塊
3.3.3 穩(wěn)壓模塊
3.3.4 積分模塊
3.3.5 感應(yīng)模塊
3.3.6 采集存儲(chǔ)模塊
3.4 完整的電路搭建
3.4.1 電路模塊實(shí)物圖及搭建電路
3.4.2 搭建注意事項(xiàng)
3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析
4.1 測(cè)試平臺(tái)
4.1.1 Pico Scope介紹
4.1.2 界面展示介紹
4.2 測(cè)試條件和參數(shù)設(shè)定
4.2.1 測(cè)試條件
4.2.2 極限法設(shè)定參數(shù)
4.3 測(cè)試波形比較分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得波形(線(xiàn)圈中央)
4.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得波形(線(xiàn)圈邊緣)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
4.4.1 波形參數(shù)分析
4.4.2 感應(yīng)波形極性分析
4.4.3 感應(yīng)電流幅值和最大陡度分析
4.4.4 數(shù)據(jù)擬合及函數(shù)模型的提出
4.4.5 測(cè)試結(jié)果說(shuō)明
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和研究成果
致謝
本文編號(hào):3815213
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景和意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文結(jié)構(gòu)安排
第2章 雷電參數(shù)及雷電電磁場(chǎng)分析
2.1 我國(guó)雷電分布情況
2.2 雷電參數(shù)介紹
2.2.1 雷電流幅值
2.2.2 雷電流陡度
2.2.3 雷電流波頭和波長(zhǎng)
2.2.4 電荷量
2.3 電磁場(chǎng)研究
2.3.1 空間電磁場(chǎng)研究意義
2.3.2 雷電通道模型及電磁場(chǎng)推導(dǎo)
2.4 雷電的種類(lèi)及危害
2.4.1 直擊雷
2.4.2 感應(yīng)雷
2.4.3 直擊雷和感應(yīng)雷的電流波形規(guī)范
2.5 本章小結(jié)
第3章 模擬測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的
3.2 系統(tǒng)模塊的設(shè)計(jì)思路
3.2.1 整體構(gòu)思及模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能
3.2.2 放電結(jié)束的電路處理
3.3 電路設(shè)計(jì)原理及相關(guān)器件的選取
3.3.1 沖擊電流發(fā)生器與感應(yīng)雷電流測(cè)試系統(tǒng)
3.3.2 升壓模塊
3.3.3 穩(wěn)壓模塊
3.3.4 積分模塊
3.3.5 感應(yīng)模塊
3.3.6 采集存儲(chǔ)模塊
3.4 完整的電路搭建
3.4.1 電路模塊實(shí)物圖及搭建電路
3.4.2 搭建注意事項(xiàng)
3.5 本章小結(jié)
第4章 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與數(shù)據(jù)分析
4.1 測(cè)試平臺(tái)
4.1.1 Pico Scope介紹
4.1.2 界面展示介紹
4.2 測(cè)試條件和參數(shù)設(shè)定
4.2.1 測(cè)試條件
4.2.2 極限法設(shè)定參數(shù)
4.3 測(cè)試波形比較分析
4.3.1 實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得波形(線(xiàn)圈中央)
4.3.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試所得波形(線(xiàn)圈邊緣)
4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)分析
4.4.1 波形參數(shù)分析
4.4.2 感應(yīng)波形極性分析
4.4.3 感應(yīng)電流幅值和最大陡度分析
4.4.4 數(shù)據(jù)擬合及函數(shù)模型的提出
4.4.5 測(cè)試結(jié)果說(shuō)明
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文和研究成果
致謝
本文編號(hào):3815213
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