前言：中文期刊網(wǎng)精心挑選了高電壓技術(shù)論文范文供你參考和學(xué)習(xí)，希望我們的參考范文能激發(fā)你的文章創(chuàng)作靈感，歡迎閱讀。

高電壓技術(shù)論文范文1

（1）利用高壓噴射法進(jìn)行施工時(shí)

其主要是利用鉆機(jī)來(lái)進(jìn)行鉆孔，當(dāng)鉆機(jī)達(dá)到要求的深度時(shí)，則利用高壓泥漿泵的高壓射流來(lái)對(duì)周圍的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，同時(shí)再不斷的將鉆桿進(jìn)行旋轉(zhuǎn)提升，并在此過(guò)程中利用特殊噴嘴來(lái)向周圍土體中高壓噴射固化漿液，使其漿液與土體達(dá)到有效的固化，從而形成一定性能和正式成立的固結(jié)體，增加土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

（2）固結(jié)體形成什么樣的形狀

這是與噴射流的移動(dòng)方向有緊密聯(lián)系的，因?yàn)樵趪娚溥^(guò)程中，通常會(huì)采用旋轉(zhuǎn)、定向和擺動(dòng)三種噴射方式，這樣就會(huì)導(dǎo)致在旋噴情況下形成旋噴柱，這對(duì)于提高地基的抗剪強(qiáng)度，加固地基都具有良好的作用，而且可以對(duì)于地基土變形的情況有較好的改善作用，特別是當(dāng)上部具有較大荷載時(shí)，具有良好的承載作用，不至于變形或是受到破壞。而利用定噴時(shí)固結(jié)體則會(huì)呈現(xiàn)壁狀，而擺噴則會(huì)形成厚度較大的扇狀，這對(duì)于地基的防滲作用都具有非常好的效果，可以有效的確保邊坡的穩(wěn)定性，進(jìn)一步改善地基土的水力條件。

2高壓噴射灌漿工藝

2.1原材料

在灌漿施工時(shí)，需要確保漿體達(dá)到良好的可泵性和保水性，所以通常都會(huì)在施工前對(duì)漿體進(jìn)行必要的處理和養(yǎng)護(hù)，使其保持立方體的模型持續(xù)七天，然后還要對(duì)其進(jìn)行抗壓力度檢查，確保其符合灌漿時(shí)對(duì)漿體的要求。同時(shí)在施工過(guò)程中，為了有效的避免漿體出現(xiàn)干縮的現(xiàn)象發(fā)生，則需要將矢量的膨化劑加入到漿液中，有效的改善漿體干縮情況的發(fā)生。

2.2定位技術(shù)

對(duì)噴灌位置的確定時(shí)需要利用定位技術(shù)進(jìn)行，同時(shí)還要嚴(yán)格遵照施工圖紙，對(duì)施工中各種參數(shù)進(jìn)行充分的考慮，利用定位技術(shù)找準(zhǔn)防滲墻的位置，還要錯(cuò)開(kāi)固有的鋼筋位置，并做好標(biāo)記，等一切工作準(zhǔn)備就緒后，檢查后與符合標(biāo)準(zhǔn)要求，即可以進(jìn)行鉆孔作業(yè)。

2.3鉆孔技術(shù)

在灌漿施工中，對(duì)鉆孔有一定的限制。首先，不管是直孔，還是孔壁，都應(yīng)該有較高的筆直性和足夠的均勻度；其次，在施工中，需要有一個(gè)合理的程序，這就要求必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行操作。例如灌漿流程要從前到后依次開(kāi)展，需注意后一鉆孔作為前一鉆孔的檢查孔，應(yīng)借助壓水實(shí)驗(yàn)來(lái)檢查鉆孔的吸水量，如果吸水量符合規(guī)定，后續(xù)孔的灌漿工作便可省去。此外，在灌漿施工開(kāi)始前，需要做一些清理工作，將鉆孔或裂隙中的巖粉徹底沖洗掉，以維持其干凈性。常用沖擊鉆進(jìn)行鉆孔，按規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，鉆頭和鋼筋的直徑差應(yīng)控制在5mm左右。

2.4插管

鉆完孔后，按照設(shè)計(jì)好的深度將注漿管及時(shí)插入地層，此環(huán)節(jié)通常和鉆孔是連在一起的，即每鉆完一個(gè)孔，就須將噴射管插入，輸送壓縮空氣，接著將漿泵打開(kāi)，持續(xù)30s送漿，然后將鉆桿拔出。插管時(shí)為避免噴射管的噴嘴被泥沙堵塞，可將插管和射水工作同時(shí)進(jìn)行，如果壓力過(guò)大，可能會(huì)出現(xiàn)射塌孔壁的情況，因此，水的壓力盡量保持在1MPa以內(nèi)。

2.5噴漿

噴漿要遵循自下而上的順序，且需要結(jié)合土質(zhì)、地下水等因素綜合考慮，對(duì)噴漿的流量、壓力及提升速度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。有時(shí)需進(jìn)行二次噴射，即在上次噴射形成的漿土混合物上進(jìn)行噴射，噴射流遇到的阻力比上次噴射要小，二次噴射有利于增加固體的直徑。噴漿完成后，對(duì)套筒、拉桿等進(jìn)行清洗，以便下次使用。

2.6檢查

灌漿工作結(jié)束后，要做的就是檢查工作，必須對(duì)施工質(zhì)量做一個(gè)嚴(yán)格且全面的檢查，而且大概要維持一個(gè)月左右。比如說(shuō)檢驗(yàn)灌漿區(qū)的鉆孔，就要做好壓水實(shí)驗(yàn)，通過(guò)對(duì)巖心膠的觀察來(lái)確定其施工質(zhì)量是否符合規(guī)定要求。

3水利工程高壓噴射灌漿施工中質(zhì)量控制

3.1位置

首先必須按照指定的設(shè)計(jì)要求來(lái)布設(shè)防滲墻。那么，墻的厚度要和設(shè)計(jì)的要求一樣，子距一般為2.0m、有效半徑和擺角分別是1.8m和15°，另外，升速度一般為10cm/min。噴嘴型號(hào)為2mm，氣嘴7mm，水壓為29.4～34.3MPa，空氣壓735kPa。

3.2測(cè)壓管的四周必須要用黃沙來(lái)做漏層

規(guī)定管口為2英寸的PVC管，管底1.1m高為透水部分，外用400g/m2土工布包裹。

3.3在水泥的使用材料上必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制

需要專業(yè)的人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣后特意地送往檢測(cè)部門在進(jìn)行檢驗(yàn)復(fù)試，那么，需要往水泥材料里添加外用劑的時(shí)候，也必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)后才能明確要摻進(jìn)的量度。

3.4鉆孔在經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的檢驗(yàn)之后才能進(jìn)行孔內(nèi)和縫面沖洗

將孔口敞開(kāi)用風(fēng)和水一次進(jìn)行清洗，將風(fēng)（水）管插入孔底，風(fēng)（水）反復(fù)沖洗，直至回清水后即可結(jié)束。

3.5灌漿

由于裂縫兩邊的混凝土在灌漿壓力的作用之下會(huì)產(chǎn)生有害的變形，在進(jìn)行灌漿施工時(shí)應(yīng)布置好一起對(duì)裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，另外，在施工灌漿技術(shù)時(shí)的工序應(yīng)保持先淺到深、一側(cè)向另外一側(cè)、右下至上來(lái)進(jìn)行，另外，在灌漿施工結(jié)束的標(biāo)準(zhǔn)是單孔吸漿率趨于零之后，灌注20～30min，想要防止因?yàn)楦Z孔而破壞噴射注漿的固結(jié)體，就必須要分序進(jìn)行噴射施工工藝。

4結(jié)束語(yǔ)

高電壓技術(shù)論文范文2

被加州大學(xué)洛杉磯分校研究小組稱為磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器的這款內(nèi)存極有可能成為未來(lái)幾乎所有電子產(chǎn)品的內(nèi)存條，包括智能手機(jī)、平板電腦、計(jì)算機(jī)、微處理器，也可專門用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，如計(jì)算機(jī)和大型數(shù)據(jù)中心的固態(tài)磁盤等。

磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)是它耗能極低，同時(shí)密度大、讀取和寫入速度快、不揮發(fā)，不用加電也可保存數(shù)據(jù)（這類似于硬盤驅(qū)動(dòng)器和閃存條，但速度要快得多）。

當(dāng)前，磁性內(nèi)存的技術(shù)基礎(chǔ)是自旋轉(zhuǎn)移矩，利用了電子（自旋體）的電荷和磁特性，以電流移動(dòng)電子，向內(nèi)存寫入數(shù)據(jù)。盡管自旋轉(zhuǎn)移矩與其他內(nèi)存技術(shù)相比有諸多優(yōu)勢(shì)，但其電流寫入機(jī)制仍須消耗一定能量，即寫入數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定熱量。其存儲(chǔ)能力受到數(shù)據(jù)物理距離的限制，即寫入信息所需電流的限制。這種低位能力拉高了比特成本，從而限制了自旋轉(zhuǎn)移矩技術(shù)的應(yīng)用。

在磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器中，加州大學(xué)洛杉磯分校的研究小組用電壓取代電流來(lái)寫入數(shù)據(jù)。這樣就無(wú)須用導(dǎo)線移動(dòng)大量的電子，而只須利用電壓（電勢(shì)差）即可開(kāi)關(guān)磁位，向內(nèi)存寫入信息。這樣計(jì)算機(jī)內(nèi)存產(chǎn)生的熱量就大為減少，節(jié)能效率提高10到1000倍。此外，內(nèi)存密度可提高5倍，在同樣的物理空間內(nèi)能存儲(chǔ)更多的位信息，從而降低了比特成本。

該研究負(fù)責(zé)人為加州大學(xué)洛杉磯分校電氣工程系教授王康，成員還有論文第一作者、電氣工程研究生胡安· G·阿爾扎泰以及加州大學(xué)洛杉磯分校—國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃署非揮發(fā)邏輯項(xiàng)目經(jīng)理、電氣工程助理研究員佩德拉姆·哈利利。

哈利利說(shuō)：“以電壓控制納米級(jí)磁體的能力是磁學(xué)研究中令人興奮、快速增長(zhǎng)的領(lǐng)域。這一工作為下列研究提供了新思考：如何以電壓脈沖控制開(kāi)關(guān)方向，如何不用外部磁場(chǎng)就能確保設(shè)備正常工作，如何把它們整合成高密度存儲(chǔ)器陣列等。一旦做成商品，磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器相對(duì)現(xiàn)行其他技術(shù)的優(yōu)勢(shì)不僅表現(xiàn)在能量散失少上，還表現(xiàn)在能使磁阻隨機(jī)存儲(chǔ)器極為密實(shí)，這也很重要。由于成本低、性能高，磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器可以挺進(jìn)以前為成本和性能所困的新的應(yīng)用領(lǐng)域。”

阿爾扎泰說(shuō)：“最近首款自旋轉(zhuǎn)移矩—磁阻隨機(jī)存儲(chǔ)器（STT-RAM）商用芯片問(wèn)世，它也為磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器的推廣打開(kāi)了大門，因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)備原料和制造工藝十分相似，后者既可兼容STT-RAM當(dāng)前的邏輯電流技術(shù)，又減緩了能量和密度的限制。”

名為《納米級(jí)磁穿隧接面的電壓開(kāi)關(guān)控制》論文介紹了上述研究成果，在12月12日于舊金山召開(kāi)的美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)國(guó)際電子設(shè)備2012年會(huì)上進(jìn)行了宣讀，該年會(huì)是“半導(dǎo)體和電子設(shè)備領(lǐng)域突破性成果的杰出論壇”。

磁電隨機(jī)存儲(chǔ)器采用了稱為受電壓控制的磁絕緣體結(jié)點(diǎn)的納米級(jí)結(jié)構(gòu)，數(shù)層摞在一起，其中有兩層是磁性材料，一層磁場(chǎng)方向固定，另一層可通過(guò)電場(chǎng)加以控制。特殊設(shè)計(jì)的設(shè)備對(duì)電場(chǎng)很敏感。當(dāng)施加電場(chǎng)時(shí)，兩個(gè)磁層間就產(chǎn)生了電位差，即電壓。電壓可通過(guò)在各層表面聚積或消除電子，向內(nèi)存寫入信息。

王康指出：“像這樣能量極低的自旋電子設(shè)備，其潛在應(yīng)用不只限于存儲(chǔ)器產(chǎn)業(yè)。這些存儲(chǔ)器可集合邏輯和計(jì)算，從而徹底消除預(yù)備電力，使即通型電子系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)，極大提高設(shè)備功能。”

高電壓技術(shù)論文范文3

關(guān)鍵詞：變壓器，過(guò)電壓，保護(hù)措施

 

變壓器運(yùn)行時(shí)，如果電壓超過(guò)它的最大允許工作電壓，稱為變壓器的過(guò)電壓。過(guò)電壓往往對(duì)變壓器的絕緣有很大的危害，甚至使絕緣擊穿。過(guò)電壓分為內(nèi)部過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓兩種。輸電線路直接遭雷擊或雷云放電時(shí)，電磁場(chǎng)的劇烈變化所引起的過(guò)電壓稱為大氣過(guò)電壓(外部過(guò)電壓)；當(dāng)變壓器或線路上的開(kāi)關(guān)合閘或拉閘時(shí)，因系統(tǒng)中電磁能量振蕩和積聚而產(chǎn)生的過(guò)電壓稱為內(nèi)部過(guò)電壓。變壓器的這兩種過(guò)電壓都是作用時(shí)間短促的瞬變過(guò)程。科技論文。內(nèi)部過(guò)電壓一般為額定電壓的3.0－4.5倍，而大氣過(guò)電壓數(shù)值很高，可達(dá)額定電壓的8－12倍，并且繞組中電壓分布極不均勻，端頭部分線匝受到的電壓很高。因此，必須采取必要的措施，防止過(guò)電壓的發(fā)生和進(jìn)行有效的保護(hù)。

過(guò)電壓在變壓器中破壞絕緣有兩種情況，一是將繞組與鐵心(或油箱)之間的絕緣高壓繞組與低壓繞組之間的絕緣(這些絕緣稱為主絕緣)擊穿；另一種是在同一繞組內(nèi)將匝與匝之間或一段繞組與另一段繞之間的絕緣(這些絕緣稱為縱絕緣)擊穿。由于過(guò)電壓時(shí)間極短，電壓從零上升到最大值再下降到零均在極短的時(shí)間內(nèi)完成，因而具有高頻振蕩的特性，其頻率可達(dá)100kHZ以上。在正常運(yùn)行時(shí)，電網(wǎng)的頻率是50HZ，變壓器的容抗很大，而感擴(kuò)ωL很小，因此可以忽略電容的影響，認(rèn)為電流完全從繞組內(nèi)部流過(guò)。但對(duì)高頻過(guò)電壓波來(lái)說(shuō)，變壓器的容抗變成很小，而感抗變成很大，此時(shí)電流主要由電容流過(guò)，所以必須考慮電容的影響。科技論文。考慮電容影響后，變壓器的分布參數(shù)電路（見(jiàn)后面圖1）。

其中：CFe——繞組每單位長(zhǎng)度上的對(duì)地電容；C’——高低壓繞組之間每單位長(zhǎng)度上的電容；Ct——繞組每單位長(zhǎng)度上的匝間電容；L’——過(guò)電壓時(shí)繞組每單位長(zhǎng)度上的漏電感；R’——繞組每單位長(zhǎng)度上的電阻。

下面簡(jiǎn)單說(shuō)明兩種不同類型過(guò)電壓產(chǎn)生的原因：

1.內(nèi)部過(guò)電壓我市電網(wǎng)中，絕大多數(shù)是降壓變壓器，下面就以降壓變壓器空載拉閘為例說(shuō)明內(nèi)部電壓產(chǎn)生的原因

根據(jù)變壓器參數(shù)的折算法可知，把二次側(cè)(低壓側(cè))電容折算到一次側(cè)(高壓側(cè))時(shí)，電容折算值為實(shí)際值的(1/K2)倍，所以二次側(cè)電容的影響可以略去不計(jì)。這就是說(shuō)，空載時(shí)可以忽略二次側(cè)的影響。就一次繞組來(lái)說(shuō)，由于每單位長(zhǎng)度上的對(duì)地電容CFe是并聯(lián)的，故對(duì)地總電容為CFe=ΣCFe由于一次側(cè)單位長(zhǎng)度上的匝間電容Ct是串聯(lián)的，故它的匝間總電容為Ct=1/(Σ1/Ct)在電力變壓器中，通常CFe＞＞Ct，所以定性分析時(shí)，匝間電容的影響也可略去不計(jì)。當(dāng)再忽略繞組電阻R1時(shí)，可得空載拉閘過(guò)電壓時(shí)的簡(jiǎn)化等效電路（見(jiàn)后面圖2）：其中L1是一次繞組的全自感。把空載變壓器從電網(wǎng)上拉閘時(shí)，如果空載電流的瞬時(shí)值不等于零而是某一數(shù)值Ia，這時(shí)相應(yīng)的外施電壓瞬時(shí)值為Ua。于是在拉閘瞬間，電感L1中儲(chǔ)藏的磁場(chǎng)能量為1/2L1i2a，電容CFe上儲(chǔ)藏的電場(chǎng)能量為1/2CFeU2a。由于這時(shí)變壓器的電路是由電感L1和電容CFe并聯(lián)的電路，故在拉閘瞬間，回路內(nèi)將發(fā)生電磁振蕩過(guò)程。在振蕩過(guò)程中，當(dāng)某一瞬間電流等于零時(shí)，此時(shí)磁場(chǎng)能量全部轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能量，由電容吸收，電容上的電壓便升高到最大值Ucmax。當(dāng)不考慮能量損失時(shí)，根據(jù)能量守恒原理有CFeU2cmax= L1i2a＋CFeU2a故得上式表明，當(dāng)拉閘電流和電容上的電壓一定時(shí)，繞組的電感愈大，對(duì)地電容愈小，則拉閘時(shí)過(guò)電壓愈高。電力系統(tǒng)中，拉閘過(guò)電壓通常不超過(guò)額定電壓的3.0－4.5倍。

2.大氣過(guò)電壓大氣過(guò)電壓是輸電線路直接遭受雷擊或雷云放電時(shí)，電磁場(chǎng)的劇烈變化所引起的

當(dāng)輸電線路直接遭受雷擊時(shí)，雷云所帶的大量電荷(設(shè)為正電荷)通過(guò)放電渠道落到輸電線上，大量的自由電荷向輸電線路的兩端傳播，就在輸電線上引起沖擊過(guò)電壓波，稱為雷電波。雷電波向輸電線兩端傳播的速度接近于光速，持續(xù)的時(shí)間只有幾十微秒，電壓由零上升到最大值的時(shí)間只有幾微秒。雷電波的典型波形為曲線由零上升到最大值這一段稱為波頭，下降部分稱為波尾。如果把波頭所占時(shí)間看成是周期波的四分之一周期，則雷電波可看成是頻率極高的周期性波。這樣，當(dāng)過(guò)電壓波到達(dá)變壓器出線端時(shí)，相當(dāng)于給變壓器加上了一個(gè)頻率極高的高電壓。這一瞬變過(guò)程很快，一開(kāi)始，由于高頻下，ωL很大的，1/ωC很小，電流只從高壓繞組的匝電容和對(duì)地電容中流過(guò)。由于低壓繞組靠近鐵心，它的對(duì)地電容很大，(即容抗很小)，可近似地認(rèn)為低壓繞組接地。科技論文。可雷電波襲擊時(shí)，沿繞組高度上的電壓分布取決于匝間電容Ct和對(duì)電容CFe的比例。在一般情況下，由于兩種電容都存在，過(guò)電壓時(shí)，一部分電流由對(duì)地電容分流，故每個(gè)匝間電容流的電流不相等，上面的匝間電容流過(guò)的電流最大愈往下面則愈小，隨著電壓沿繞組高度的分布變?yōu)椴痪鶆颍?jiàn)下圖：(圖3是過(guò)電壓波加在變壓器兩端的電壓)從圖中可見(jiàn)，起始電壓分布很不均勻，靠近輸電線A端的頭幾匝間出現(xiàn)很大的電壓梯度，因此，在頭幾個(gè)線匝里，匝間絕緣和線餅之間的絕緣都受到很大的威脅，這時(shí)最高匝間電壓可能高達(dá)額定電壓的50－200倍。

3.過(guò)電壓保護(hù)為了防止變壓器繞組絕緣在過(guò)電壓時(shí)被擊穿，必須采取適當(dāng)?shù)倪^(guò)電壓保護(hù)措施，目前主要采用下列措施

3.1避雷器保護(hù)

在變壓器的出線端裝設(shè)避雷器，當(dāng)雷電波從輸電線侵入時(shí)，避雷器的保護(hù)間隙被擊穿，過(guò)電壓波對(duì)地放電，這樣雷電波就不會(huì)侵入變壓器，從而保護(hù)了變壓器。

3.2加強(qiáng)絕緣

除了加強(qiáng)變壓器高壓繞組對(duì)地絕緣外，針對(duì)雷電波作用的特性，還要加強(qiáng)首端及末端部分線匝的絕緣，以承受由于起始電壓分布不均勻而出現(xiàn)的較高的匝間電壓。這種方法效果有限，而且加厚絕緣使散熱困難，同時(shí)減少了匝間電容，增大了匝間電壓梯度。目前只在35kV及以下的變壓器中采用。

3.3增大匝間電容

匝間電容相對(duì)于對(duì)地電容愈大時(shí)，則電壓的起始分布愈均勻，電壓梯度越小，因此增加匝間電容是有效的過(guò)電壓保護(hù)措施。過(guò)去常采用加裝靜電板或靜電屏的方法，現(xiàn)在在110kV以上的高壓變壓器上，廣泛采用糾結(jié)式線圈。糾結(jié)式線圈制造工藝簡(jiǎn)單，不增加材料，與連續(xù)式線圈相比能顯著增大匝間電容，所以現(xiàn)在高壓大型電力變壓器的高壓繞組大多數(shù)采用了這種繞線法。結(jié)束語(yǔ)造成變壓器過(guò)電壓的原因多種多樣，針對(duì)不同的過(guò)電壓，有不同的過(guò)電壓保護(hù)措施。在實(shí)際工作中，我們應(yīng)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)上和技術(shù)上的全面研究，選擇有效的過(guò)電壓保護(hù)措施，確保變壓器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

高電壓技術(shù)論文范文4

英文名稱：High Voltage Engineering

主管單位：國(guó)家電網(wǎng)公司

主辦單位：國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院;中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)

出版周期：月刊

出版地址：湖北省武漢市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1003-6520

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：42-1239/TM

郵發(fā)代號(hào)：38-24

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1975

期刊收錄：

CA 化學(xué)文摘(美)(2009)

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

中科雙效期刊

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

高電壓技術(shù)論文范文5

【關(guān)鍵詞】電渦流；傳感器；單片機(jī)

1.引言

現(xiàn)代社會(huì)是信息化的社會(huì)，人們的主要交流和溝通都是通過(guò)對(duì)信息的傳遞、處理而進(jìn)行的。傳感器就是人們從自然界獲取各種相應(yīng)外界信息的方式，能夠?qū)⑾鄳?yīng)的需要采集的信息轉(zhuǎn)換成為控制芯片能夠識(shí)別的電流或者電壓等信號(hào)，在現(xiàn)代的控制測(cè)量系統(tǒng)中具有不可缺少的作用。

本論文主要介紹的是電渦流式位移傳感器。電渦流式位移傳感器屬于電感式位移傳感器的一種，是基于電渦流效應(yīng)而工作的傳感器，具有很多優(yōu)點(diǎn)：高分辨率、高可靠性、較寬的頻率響應(yīng)以及較高的靈敏度等等。

該傳感器還具有很強(qiáng)的抗干擾能力，相比而言，傳統(tǒng)的傳感器具有非線性誤差，要求工作環(huán)境恒定或者價(jià)格較高[1]。

2.電渦流式微位移傳感器

2.1 傳感器發(fā)展歷程

國(guó)外在工業(yè)化的過(guò)程中，逐漸將傳感器廣泛應(yīng)用在各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，在航天和軍事領(lǐng)域也有十分領(lǐng)先的傳感器應(yīng)用。之后伴隨各個(gè)國(guó)家的機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)等信息產(chǎn)業(yè)如日中天，歐美國(guó)家以及亞洲的日本都對(duì)世界的傳感器具有相當(dāng)重要的影響。

我國(guó)主要是在1960年開(kāi)始對(duì)傳感器進(jìn)行開(kāi)發(fā)工作。國(guó)家組織大批科研人員對(duì)其進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，并實(shí)施了“八五”、“九五”等國(guó)家計(jì)劃，使得其取得了十分矚目的應(yīng)用成就。然而我們也應(yīng)該清醒地意識(shí)到，我國(guó)在傳感器的基礎(chǔ)制造工藝等方面還不能和發(fā)達(dá)國(guó)家相提并論，許多核心技術(shù)以及芯片都要進(jìn)口。與此同時(shí)，我們的傳感器在國(guó)際上沒(méi)有太大競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)品研發(fā)和更新速度很低，缺少實(shí)用創(chuàng)新性[2]。

2.2 傳統(tǒng)傳感器缺點(diǎn)

以往的傳感器和電渦流位移傳感器比起來(lái)，具有以下幾個(gè)方面的嚴(yán)重不足：

（1）輸入一輸出特性存在非線性且隨時(shí)間而漂移；

（2）環(huán)境會(huì)干擾參數(shù)，使得測(cè)量結(jié)果發(fā)生漂移；

（3）因結(jié)構(gòu)尺寸大，而時(shí)間響應(yīng)特別差；

（4）易受噪聲干擾、信噪比低；

（5）靈敏度或者分辨率不夠理想。

2.3 電渦流式微位移傳感器

本論文所要介紹的電渦流位移傳感器，其工作原理是利用了渦流效應(yīng)。該類型的傳感器，通過(guò)渦流效應(yīng)使相應(yīng)的位移的變化，轉(zhuǎn)換成線圈的阻抗值變化；之后利用特定的電路將線圈阻抗值變化轉(zhuǎn)換成為電壓的變化，再進(jìn)行檢測(cè)和輸出，根據(jù)相應(yīng)的公式或者經(jīng)驗(yàn)，能夠還原成位移信息。這種傳感器具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如具有很高的靈敏度、簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以及及時(shí)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。該傳感器廣泛應(yīng)用在測(cè)量振動(dòng)和位移等信息量上。大體上輸出的電壓信號(hào)與位移的變化量是線性的關(guān)系，公式是ΔS=K?ΔV。其中K是系統(tǒng)的比例常數(shù)，在不同的傳感器中根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同是不一樣的。

2.4 電渦流式位移傳感器測(cè)量原理

公式能夠精確描述該原理。我們根據(jù)公式可以得知，在其他條件不變的情況下，Z（線圈的阻抗）與S一一對(duì)應(yīng)。電渦流傳感器測(cè)量位移的原理就是基于此公式，在特定的信號(hào)激勵(lì)過(guò)程中，傳感器會(huì)依據(jù)位移變化而產(chǎn)生電壓的變化。

3.測(cè)量系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

3.1 主控芯片

本論文設(shè)計(jì)的電渦流微位移傳感器使用的主控芯片是AT89S52單片機(jī)。MSC-51單片機(jī)是八位的非常實(shí)用的單片機(jī)。本論文所使用的AT89S52單片機(jī)就是基于這款單片機(jī)的。MSC-51單片機(jī)的基本架構(gòu)被ATMEL公司購(gòu)買，繼而在其基本內(nèi)核的基礎(chǔ)上加入了許多新的功能，同時(shí)擴(kuò)展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內(nèi)核的單片機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此無(wú)論是在工業(yè)上還是在一些電子產(chǎn)品上應(yīng)用都很多。全球也有許多大公司對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展，加入新的功能。即使是在今天，51單片機(jī)仍然在控制系統(tǒng)中占據(jù)很大市場(chǎng)[4]。

下面對(duì)本論文所使用的單片機(jī)作簡(jiǎn)要介紹。AT89S52單片機(jī)具有最大能夠支持的64K外部存儲(chǔ)擴(kuò)展，同時(shí)還具有8K字節(jié)的Flash空間。該單片機(jī)具有4組I/O口，分別是從P0到P3，同時(shí)每組端口具有8個(gè)引腳。每個(gè)引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外，還具有其它功能，也就是我們通常所說(shuō)的引腳復(fù)用。其還具有斷電保護(hù)、看門口、計(jì)時(shí)器和定時(shí)器。51單片機(jī)一般的工作電壓是5V。

3.2 顯示模塊

本論文設(shè)計(jì)的LCD1602電路，該液晶模塊能夠顯示2行*16列的字符，相對(duì)于數(shù)碼管而言，顯示更加靈活多變。該液晶模塊用來(lái)顯示其測(cè)量處理后的數(shù)據(jù)。

4.測(cè)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本論文的主程序循環(huán)采集電量的變化，并實(shí)時(shí)顯示在液晶模塊上。系統(tǒng)軟件是指完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的軟件。為了提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性、可靠性，在編寫系統(tǒng)應(yīng)用軟件時(shí)，主要考慮以下兩方面：

（1）提高系統(tǒng)抗干擾性能。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不可避免的有各種抗干擾因素。因此本系統(tǒng)除了在硬件上硬件復(fù)位和加電容濾波外。在軟件上，采用了指令冗余技術(shù)、延時(shí)消抖技術(shù)以及對(duì)位移大小采樣值進(jìn)行中值濾波的數(shù)字濾波方法，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

（2）采用模塊化編程。將系統(tǒng)的應(yīng)用程序分為若干個(gè)功能模塊，這些模塊可以任意更改而不影響程序的其余部分，將各個(gè)功能模塊程序調(diào)通后，再把各個(gè)功能模塊結(jié)合起進(jìn)行聯(lián)調(diào)，這大大減少了調(diào)試時(shí)間，提高了程序的通用性，方便程序的修改和檢查。

5.總結(jié)

電渦流位移傳感器是一種基于電渦流效應(yīng)的傳感器，能夠?qū)⑽灰频淖兓D(zhuǎn)換成電量的變化。本論文主要介紹了傳統(tǒng)傳感器的發(fā)展歷程，進(jìn)而介紹了電渦流式微位移傳感器的測(cè)量原理和優(yōu)勢(shì)，并基于單片機(jī)設(shè)計(jì)了測(cè)量系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]譚祖根，汪樂(lè)宇.電渦流檢測(cè)技術(shù)[M].北京：原子能出版社，1986.

[2]于鵬，許媛媛.利用插值法和曲線擬合法標(biāo)定電渦流傳感器[J].中國(guó)測(cè)試技術(shù)，2007，1（33）.

高電壓技術(shù)論文范文6

關(guān)鍵詞：數(shù)控直流電源；穩(wěn)壓電源；電壓源；電流源

中圖分類號(hào)：TM461文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：10053824（2013）04006707

0引言

數(shù)控直流穩(wěn)壓電源應(yīng)用非常廣泛，是學(xué)習(xí)電子信息工程、通信工程、機(jī)電一體化、電氣自動(dòng)化等電類專業(yè)學(xué)生必然涉及到的一個(gè)電工電子課程設(shè)計(jì)項(xiàng)目。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽曾于第一屆A題、第二屆A題和第七屆F題（電流源），全國(guó)首屆高職院校技能競(jìng)賽樣題以及省級(jí)院校競(jìng)賽都有涉及，用來(lái)檢驗(yàn)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力，可見(jiàn)其普遍性。

雖然較多論文都涉及，但電路設(shè)計(jì)的多樣性以及制作經(jīng)驗(yàn)篇幅鮮少，不足以使讀者完成作品并舉一反三。筆者參閱數(shù)十篇關(guān)于數(shù)控直流電源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)許多很難讀懂的問(wèn)題。例如，給出參數(shù)設(shè)計(jì)輸出達(dá)20 V電壓，但運(yùn)放直接驅(qū)動(dòng)達(dá)林頓管明顯無(wú)法輸出達(dá)22 V以上。又如，通篇無(wú)關(guān)緊要的內(nèi)容，唯獨(dú)缺少比較放大環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵電路的完整連接，也就是說(shuō)DAC輸出到調(diào)整管之間內(nèi)容匱乏，這也是本文解決問(wèn)題的初衷。

直流穩(wěn)壓電源按照功率管工作狀態(tài)，分為線性穩(wěn)壓電源、開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓電源2種。鑒于電類專業(yè)課程設(shè)計(jì)的需要，本文重點(diǎn)解析線性穩(wěn)壓電源之關(guān)鍵設(shè)計(jì)，如與OP放大器設(shè)計(jì)聯(lián)系密切的部分，希望對(duì)讀者制作該項(xiàng)目或?qū)懻撐挠兴鶐椭?/p>

1設(shè)計(jì)要求的性能指標(biāo)與測(cè)試方法

1）輸出電流IL（即額定負(fù)載電流），它的最大值決定調(diào)整管（三端穩(wěn)壓器）的最大允許功耗PCM和最大允許電流ICM，要求：IL （Vimax-Vomin）

2）根據(jù)輸出電壓范圍和最大輸出電流的指標(biāo)，U/I可計(jì)算出等效負(fù)載阻值。例如，輸出電壓要求達(dá)30 V，最大輸出電流1 A，因此模擬負(fù)載應(yīng)滿足從幾Ω到30 Ω之間，調(diào)整管耗散功率應(yīng)滿足30 W以上，考慮加散熱片。

1.2質(zhì)量指標(biāo)

紋波電壓：是指疊加在輸出電壓Uo上的交流分量。在額定輸出電壓和負(fù)載電流下，用示波器觀測(cè)其峰一峰值，Uo（p-p）一般為毫伏量級(jí)，也可以用交流電壓表測(cè)量其有效值。紋波系數(shù)是紋波電壓與輸出電壓的百分比。設(shè)計(jì)中主要涉及濾波電路RLC充放電時(shí)間常數(shù)的計(jì)算。一般在全波式橋式整流情況下，根據(jù)下式選擇濾波電容C的容量：RL?C=（3-5）T/2，式中T為輸入交流信號(hào)周期，因而T=1/f=1/50=20 ms；RL為整流濾波電路的等效負(fù)載電阻。

穩(wěn)壓系數(shù)Su和電壓調(diào)整率Ku均說(shuō)明輸入電壓變化對(duì)輸出電壓的影響[2]，因此只需測(cè)試其中之一即可。電源輸出電阻ro和電流調(diào)整率Ki均說(shuō)明負(fù)載電流變化對(duì)輸出電壓的影響[2]，因此也只需測(cè)試其中之一即可，具體操作參照指標(biāo)的定義來(lái)實(shí)施。

2.2DAC接口電路的設(shè)計(jì)

2.3調(diào)整管控制電路、電壓采樣與電流采樣電路的

2.4ADC接口電路的設(shè)計(jì)、同時(shí)具備電壓源與電流源功能的設(shè)計(jì)

2.6具備電壓預(yù)置記憶存儲(chǔ)部分的設(shè)計(jì)

2.7保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

2.8.2濾波電路的設(shè)計(jì)

3結(jié)語(yǔ)

曾經(jīng)查閱數(shù)十篇類似穩(wěn)壓電源電路圖，深感模擬電路設(shè)計(jì)的重要性。本文將電壓源與電流源的設(shè)計(jì)方案同時(shí)羅列，便于讀者理解設(shè)計(jì)要領(lǐng)。重點(diǎn)解析DAC輸出后的電路設(shè)計(jì)，圖中電壓、電流數(shù)據(jù)全部基于proteus交互式仿真完成。電路設(shè)計(jì)的連貫性、采樣電路取值、運(yùn)放電路與驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)等，是同類論文較少論述的環(huán)節(jié)，可以有效解決目前存在的諸多問(wèn)題，有助于讀者提高電路解析能力。僅此拋磚引玉，希望本文的設(shè)計(jì)能對(duì)讀者在實(shí)際工作中有所幫助，不當(dāng)之處請(qǐng)多指教。

參考文獻(xiàn)：

[1]高吉祥.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽培訓(xùn)系列教程――基本技能訓(xùn)練與單元電路設(shè)計(jì)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2007.

[2]鄧堅(jiān)，楊燕翔，齊剛. 數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2008，16（12）：19911993.

[3]楊秀增，黃燦勝. 基于Nios II的高精度數(shù)控直流穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程，2009，17（9）：4749.

[4]許艷惠. 一種智能化高精度數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息，2007，23（32）：136138.

[5]DAC0832手冊(cè).National Semiconductor Corporation DS005608[EB/OL].（20020120）[20121011]. http：///product/dac0832.

[6]岡村迪夫.OP放大電路設(shè)計(jì)[M].王玲，徐雅珍，李武平，譯.北京：科學(xué)出版社，2004.

[7]鈴木雅臣.晶體管電路設(shè)計(jì)（上）[M].周南生，譯.北京：科學(xué)出版社，2004.

[8]江海鷹，孫王強(qiáng)，孫杰，等. 實(shí)用高精度數(shù)控直流電流/電壓源[J].濟(jì)南大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，20（3）：249251.

[9]彭軍.運(yùn)算放大器及其應(yīng)用[M].北京：科學(xué)出版社，2008.

[10]清華大學(xué)電子學(xué)教研組.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程[M].3版.北京：高等教育出版社，2006.

[11]黃智偉.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽系統(tǒng)設(shè)計(jì)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011.

[12]陳光明，施金鴻，桂金蓮.電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)與綜合實(shí)訓(xùn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.