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多级电感升压电路研究论文

发布时间:2024-07-09 03:06:41

多级电感升压电路研究论文

可以。电能可以近距离无接触地传输给负载。实际上近距离的无线供电技术早在一百多年前就已,电感升压的技术应用和电感升压的设计资料以及电感升压电路图。电感最广泛的使用场景在供电,升压电路和降压电路,都需要有一颗电感来储存能量和释放能量。很多小白朋友都太清楚电感升压电路的原理,所有的升压和降压电路,都用到了电感电流不能突变这个重要原理。即电感的中的电流是有惯性的,这个惯性就是电感储存的能量。

恰当情况下,都会导致电压变大的,你可以用仿真软件试一下!

频率的变化不会影响电压;但频率过大时开关损耗会加大,效率降低下面是Boost的公式:Uo/Ui=1/(1-Du);Du是占空比;随着占空比加大;输出会变大;但不会无限大,和磁环的磁导率有关

升降压斩波电路仿真研究毕业论文

这个好难,说来容易做来难,你要定义你的原件属性,整个电路所有的要定义的都要定,还有就是要看你用的是什么软件来仿真,不同的软件可能定义也不同。我用的就是PROTEL,不过我只画,也没仿真过。祝你好运,是什么毕业论文,估计是研究生吧。

升降压斩波电路一、实验目的熟悉升降压斩波电路的工作原理,掌握这种基本斩波电路的工作状态以及波形情况。二、实验原理 电路中电感L值很大,电容C值也很大。因为要使得电感电流和电容电压基本为恒值。V通时,电源E经V向L供电使其贮能,此时电流为1i,同时,C维持输出电压恒定并向负载R供电;V断时,L的能量向负载释放,电流为2i。负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反。 当时为降压, 当时为升压, 因此该电路称为升降压斩波电路。三、实验仿真模型四、实验内容及步骤 器件的查找 有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在 库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找 。 连接说明 在连接直流电源侧的电容时,在直流电源侧一定要加个电阻,不能让电容直接并联在直流电源,否则仿真时出错;在连接IGBT时,IGBT的m是测量端口,可以测出IGBT的电压、电流等,g是脉冲输入端。参数设置1.双击直流电源把电压设置为100V; 2. 双击脉冲把周期设为,占空比设为50%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×;3. 双击负载把电阻设为1Ω,电感设为; 4. 双击示波器把Number of axes设为4,同时把History选项卡下的Limit data points to last前面的对勾去掉;5. IGBT参数保持默认即可。仿真波形及分析已知,ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间。T为开关周期;为导通占空比,简称占空比或导通比。 若改变导通比 ,则输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。 在仿真的基础上做一下改变,便于看出Uo的有效值。根据公式代入值得Uo=400v理论值Uo=100v理论值Uo=25v当电流脉动足够小时,有 如果V、VD为没有损耗的理想开关时,则有 ,其输出功率和输入功率相等,可看作直流变压器。五、实验报告体会与心得通过这次课程设计,让我对电力电子技术有了更深的认识,让我进一步了解了电力电子器件。对直流斩波有了更深层次的理解。在这次课程设计中我主要担任电路仿真的工作,虽然在此期间遇到了很多困难,重复了很多遍都没有仿成功,但是经过查找资料,向老师同学请教,之后得到你要的结果时,那种喜悦感,那种兴奋感如果没有这一过程是无法体会的。仿真让我进一步学习了MATLAB软件,学会了很多关于仿真的知识。当然,此过程少不了老师的付出和同学合作。这次的设计也让我认识到了理论与实际结合的重要性。一、实验目的熟悉升降压斩波电路的工作原理,掌握这种基本斩波电路的工作状态以及波形情况。二、实验原理 电路中电感L值很大,电容C值也很大。因为要使得电感电流和电容电压基本为恒值。第 1 页V通时,电源E经V向L供电使其贮能,此时电流为1i,同时,C维持输出电压恒定并向负载R供电;V断时,L的能量向负载释放,电流为2i。负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反。 当时为降压, 当时为升压, 因此该电路称为升降压斩波电路。三、实验仿真模型四、实验内容及步骤 器件的查找 有些常用的器件比如示波器、脉冲信号等可以在 库下的Sinks、Sources中查找;其他一些器件可以搜索查找 。 连接说明 在连接直流电源侧的电容时,在直流电源侧一定要加个电阻,不能让电容直接并联在直流电源,否则仿真时出错;在连接IGBT时,IGBT的m是测量端口,可以测出IGBT的电压、电流等,g是脉冲输入端。参数设置1.双击直流电源把电压设置为100V; 2. 双击脉冲把周期设为,占空比设为50%,延迟角设为30度,由于属性里的单位为秒,故把其转换为秒即,30×;3. 双击负载把电阻设为1Ω,电感设为; 4. 双击示波器把Number of axes设为4,同时把History选项卡下的Limit data points to last前面的对勾去掉5. IGBT参数保持默认即可。仿真波形及分析已知,ton为V处于通态的时间,toff为V处于断态的时间。T为开关周期;为导通占空比,简称占空比或导通比。 若改变导通比 ,则输出电压既可以比电源电压高,也可以比电源电压低。 在仿真的基础上做一下改变,便于看出Uo的有效值。

一 概述直流斩波电路的分类直流斩波电路的种类较多,根本斩波电路包括:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路。直流斩波电路的运用领域直流斩波电源广泛运用于各种电子设备的直流电源〔开关电源〕,也可拖动直流电动机或带蓄电池的负载。具体运用如地铁机车。直流斩波电路的开展前景随着电力电子技术的高速开展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低本钱化使电源向轻,薄小和高效率方向开展,开关电源因其体积小,重量轻和高效率的优点而在各种电子设备中得到广泛的应用。直流斩波电路作为开关电源中的一种,它的变换已实现模块化,其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。直流斩波电路变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称DC/DC变换。直流斩波电路是电力电子技术领域的一个热点,以其中的IGBT降压斩波电路为例,它由于易驱动,电压,电流容量大等优点,在电力电子技术应用领域中有广阔的开展前景,也是由于开关电源向低电压,大电流和高效率的开展趋势,也促进了IGBT斩波电路的开展。本此课程设计是以直流斩波电路中一种最根本,常见的直流降压斩波电路作为研究分析对象二 降压斩波电路的设计思路 设计思路直流斩波电路总共分为三个局部电路摸块。分别为主电路模块,控制电路模块和驱动电路模块。主电路模块: 由全控型IGBT的开通与关断的时间占空比来决定输出电压u。的大小。控制电路模块:用SG3525来控制IGBT的开通与关断。驱动电路模块:用来驱动IGBT。 原理框图根据降压斩波电路设计任务要求设计主电路、控制电路、驱动电路,设计出降压斩波电路的原理框图如下列图所示。IGBT构造图三 直流降压斩波电路的设计与仿真 主电路模块的设计直流降压斩波电路由直流电源,全控型器件IGBT,电感线圈,续流二极管以及负载组成。具体电路图如下主电路的原理图 主电路的工作原理主电路有两种工作状态,即IGBT导通和截止状态导通,此时电源经电感线圈向负载供电,同时,电感线圈贮存能量。等效电路图Ud=u_{L}\begin{pmatrix}t\end{pmatrix}+u_{R}\begin{pmatrix}t\end{pmatrix}Ud=u L​ ( t​ )+u R​ ( t​ )截止,此时,电源脱离电路,电感线圈向负载供电,释放贮存的能量。等效电路电容C:属于斩波电路本身,不属于负载。V导通时充电,V截止时放电,从而使负载两端电压保持平稳。 主电路图的仿真主电路的仿真图其中直流电源的参数设置为100V,PWM周期设置为。当PWM的占空比取的是a=50%,当一个周期T完毕后,负载电压的理论平均值U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=50VU 0​ = t on​ +t off​ t on​ ​ U 1​ = Tt on​ ​ U 1​ =∂U 1​ =50V,经过相关参数的调试,实际U_{0}= 0​ =,此时设计的最正确参数为:L=400e-5 H,R=欧,C=3e-5 F。输出负载电压波形图为:当PWM的占空比取的是a=25%,当一个周期T完毕后,负载电压的理论平均值U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=25VU 0​ = t on​ +t off​ t on​ ​ U 1​ = Tt on​ ​ U 1​ =∂U 1​ =25V,经过相关参数的调试,实际U_{0}= 0​ =,此时设计的最正确参数为:L=500e-5 H,R=15欧,C=4e-5 F。输出负载端电压波形图为:当PWM的占空比取的是a=75%,当一个周期T完毕后,负载电压的理论平均值U_{0}=\frac{t_{on}}{t_{on}+t_{off}}U_{1}=\frac{t_{on}}{T}U_{1}=∂U_{1}=75VU 0​ = t on​ +t off​ t on​ ​ U 1​ = Tt on​ ​ U 1​ =∂U 1​ =75V,经过相关参数的调试,实际U_{0}= 0​ =,此时设计的最正确参数为:L=250e-5 H,R=8欧,C= F。输出负载端电压波形图为: 主电路设计图四 控制电路的设计 方案的选择对于控制电路的设计其实可以有很多种方法,可以通过一些数字运算芯片如单片机、CPLD等等来输出PWM波,也可以通过特定的PWM发生芯片来控制。因为设计课题要求,所以选用一般的SG3525作为PWM发生芯片来进展连续控制。SG3525 其原理图如图下:(引脚1):误差放大器反向输入端。在闭环系统中,该引脚接反应信号。在开环系统中,该端与补偿信号输入端〔引脚9〕相连,可构成跟随器。(引脚2):误差放大器同向输入端。在闭环系统和开环系统中,该端接给定信号。根据需要,在该端与补偿信号输入端〔引脚9〕之间接入不同类型的反应网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型的调节器。(引脚3):振荡器外接同步信号输入端。该端接外部同步脉冲信号可实现与外电路同步。(引脚4):振荡器输出端。(引脚5):振荡器定时电容接入端。〔引脚6〕:振荡器定时电阻接入端。(引脚7):振荡器放电端。该端与引脚5之间外接一只放电电阻,构成放电回路。(引脚8):软启动电容接入端。该端通常接一只5 的软启动电容。(引脚9):PWM比拟器补偿信号输入端。在该端与引脚2之间接入不同类型的反应网络,可以构成比例、比例积分和积分等类型调节器。(引脚10):外部关断信号输入端。该端接高电平时控制器输出被制止。该端可与保护电路相连,以实现故障保护。 A〔引脚11〕:输出端A。引脚11和引脚14是两路互补输出端。(引脚12):信号地。(引脚13):输出级偏置电压接入端。 B〔引脚14〕:输出端B。引脚14和引脚11是两路互补输出端。〔引脚15〕:偏置电源接入端。(引脚16):基准电源输出端。该端可输出一温度稳定性极好的基准电压。其特点特点如下:〔1〕工作电压*围宽:8—35V。〔2〕〔1 〕V微调基准电源。〔3〕振荡器工作频率*围宽:100Hz¬—400KHz.〔4〕具有振荡器外部同步功能。〔5〕死区时间可调。〔6〕内置软启动电路。〔7〕具有输入欠电压锁定功能。〔8〕具有PWM琐存功能,制止多脉冲。〔9〕逐个脉冲关断。〔10〕双路输出〔灌电流/拉电流〕: mA(峰值)。SG3525的工作原理SG3525 内置了精细基准电源,微调至 ,在误差放大器共模输入电压*围内,无须外接分压电组。SG3525还增加了同步功能,可以工作在主从模式,也可以与外部系统时钟信号同步,为设计提供了极大的灵活性。在CT 5 引脚和Discharge 7 引脚之间参加一个电阻就可以实现对死区时间的调节功能。由于SG3525内部集成了软启动电路,因此只需要一个外接定时电容。SG3525的软启动接入端〔引脚8〕上通常接一个5 的软启动电容。上电过程中,由于电容两端的电压不能突变,因此与软启动电容接入端相连的PWM比拟器反向输入端处于低电平,PWM比拟器输出高电平。此时,PWM琐存器的输出也为高电平,该高电平通过两个或非门加到输出晶体管上,使之无法导通。只有软启动电容充电至其上的电压使引脚8处于高电平时, SG3525才开场工作。由于实际中,基准电压通常是接在误差放大器的同相输入端上,而输出电压的采样电压则加在误差放大器的反相输入端上。当输出电压因输入电压的升高或负载的变化而升高时,误差放大器的输出将减小,这将导致PWM比拟器输出为正的时间变长,PWM琐存器输出高电平的时间也变长,因此输出晶体管的导通时间将最终变短,从而使输出电压回落到额定值,实现了稳态。反之亦然。外接关断信号对输出级和软启动电路都起作用。当 Shutdown〔引脚10〕上的信号为高电平时,PWM琐存器将立即动作,制止SG3525的输出,同时,软启动电容将开场放电。如果该高电平持续,软启动电容将充分放电,直到关断信号完毕,才重新进入软启动过程。注意,Shutdown引脚不能悬空,应通过接地电阻可靠接地,以防止外部干扰信号耦合而影响SG3525的正常工作。欠电压锁定功能同样作用于输出级和软启动电路。如果输入电压过低,在SG3525的输出被关断同时,软启动电容将开场放电。控制电路如下五 驱动电路模块的设计该局部主要完成以下几个功能:(1)提供适当的正向和反向输出电压,使IGBT可靠的开通和关断;(2)提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使IGBT能迅速建立栅控电场而导通;(3)尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率;(4) 足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘;(5)具有灵敏的过流保护能力。针对以上几个要求,对驱动电路进展以下设计。针对驱动电路的隔离方式:采用普通光电耦合式驱动电路,该电路双侧都有源。其提供的脉冲宽度不受限制,较易检测IGBT的电压和电流的状态,对外送出过流信号。另外它使用比拟方便,稳定性比拟好。经过上文的分析采用以下驱动电路:六 总结与体会本次电力电子设计为期两周,这两周的时间是充实的,有对我们学过的知识重新熟悉与积累,也有对一些新知识的了解与掌握。前两天上网查询资料,但是收获很小,由于电力电子技术是去年学的,相关方面的知识多少有些生疏。但是通过重新翻阅书籍,头脑中的概念慢慢变得清晰。书本上有我们本次课题的相关例题,所以我们花了大量的时间温习课本,收获很大,课程设计局部的仿真进展得很顺利。同时,在仿真的过程中也了解到,理论上可行的东西,实际上执行起来还是有困难的,开场按理论参数进展设置,得出的仿真结果与理论差距较大。但是通过我们一遍一遍的修改参数,最终得到了最正确仿真结果。在这个过程中,让我们重新温习使用MATLAB软件,同时这个过程也要足够的耐心和细心。之后我们又遇到了问题,由于本次课程设计需要采用SG3525芯片来产生PWM波信号,而我在MATLAB,proteus等办公软件里找不到。通过和教师的交流,这个问题得到了很好的解决。通过这次课程设计,提高了我对电力电子技术知识的掌握和相关的动手能力,更重要的是增强的自己的信心,坚决了自己信念,明确了以后的方向,收获了许多在教室在课堂很难体会到的东西,让我知道了的不只是这个简单的课题,它让我知道的是面对一个问题时应该从哪下手,怎样才能更好的解决问题。这对与我们使一次很好的锻炼,我坚信,这对于以后我们的工作与生活有很大的帮助。附录直流降压斩波总电路图¥百度文库VIP限时优惠现在开通,立享6亿+VIP内容立即获取降压斩波电路分析一 概述直流斩波电路的分类直流斩波电路的种类较多,根本斩波电路包括:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路。直流斩波电路的运用领域直流斩波电源广泛运用于各种电子设备的直流电源〔开关电源〕,也可拖动直流电动机或带蓄电池的负载。具体运用如地铁机车。直流斩波电路的开展前景第 1 页随着电力电子技术的高速开展,电子系统的应用领域越来越广泛,电子设备的种类也越来越多。电子设备的小型化和低本钱化使电源向轻,薄小和高效率方向开展,开关电源因其体积小,重量轻和高效率的优点而在各种电子设备中得到广泛的应用。直流斩波电路作为开关电源中的一种,它的变换已实现模块化,其设计技术和生产工艺已相对成熟和标准化。直流斩波电路变换是将固定的直流电压变换成可变的直流电压,也称DC/DC变换。直流斩波电路是电力电子技术领域的一个热点,以其中的IGBT降压斩波电路为例,它由于易驱动,电压,电流容量大等优点,在电力电子技术应用领域中有广阔的开展前景,也是由于开关电源向低电压,大电流和高效率的开展趋势,也促进了IGBT斩波电路的开展。

设电路中电感L很大,电容C也很大,使得电感电流 和电容电压即负载电压 基本为恒值。该电路的基本工作原理是:当可控开关 V处于通态时,电源 E经V向电感L供电使 其储存能量,此时电流为 1,同时C维持输由电压恒定并向 负载R供电。之后使得 V关断,L的能量向负载释放,电流 为i2 ,负载电压极性为上负下正,与电源电压极性相反,该 电路也称作反极性斩波电路。稳态时,一个周期T内电感L两端电压UL对时间积分为 零,即

基于升压斩波电路毕业论文

升压斩波电路工作原理如下:

boost升压电路是六种基本斩波电路之一,是一种开关直流升压电路,它可以使输出电压比输入电压高。主要应用于直流电动机传动、单相功率因数校正(PFC)电路及其他交直流电源中。

假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间,所有的元件都处于理想状态,电容电压等于输入电压。

分析升压斩波电路工作原理时,首先假设电路中电感L值很大,电容C值也很大。当可控开关V处于通态时,电源E向电感L充电,充电电流基本恒定为I1,同时电容C上的电压向负载供电。因为C值很大,基本能保持输出电压uo为恒值,记为Uo。

设V处于通态的时间为ton,当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载提供能量。设V处于关断的时间为toff,则在此期间电感L释放的能量为(Uo-E)I1toff。当电路工作于稳态时,一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等。

在充电过程中,开关闭合(三极管导通),等效电路如图1,开关(三极管)处用导线代替。这时,输入电压流过电感。二极管防止电容对地放电。由于输入是直流电,所以电感上的电流以一定的比率线性增加,这个比率跟电感大小有关。随着电感电流增加,电感里储存了一些能量。

提问摘要升压型、升降压型、cuk型、zata型斩波电路的优缺点如下斩波电路分为6种:降压斩波电路,升压斩波电路,升降压斩波电路,Cuk斩波电路,Sepic斩波电路,Zeta斩波电路,前两种是最基本电路。它的功能是将直流电变为另一种固定的或可调的直流电,也称为直流-直流变换器。一般是指直接将直流变成直流的情况,不包括直流-交流-直流的情况;直流斩波电路的种类很多.逆变电路。与整流电路相对应,将低电压变为高电压,把直流电变成交流电的电路称为逆变电路。它的基本作用是在控制电路的控制下将中间直流电路输出的直流电源转换为频率和电压都任意可调的交流电源。咨询记录 · 回答于2022-11-07升压

超高压输电线路的线损研究论文

供电企业线损管理的问题及解决方案论文

为了确保事情或工作能无误进行,时常需要预先制定方案,方案的内容和形式都要围绕着主题来展开,最终达到预期的效果和意义。优秀的方案都具备一些什么特点呢?以下是我收集整理的供电企业线损管理的问题及解决方案论文,欢迎大家借鉴与参考,希望对大家有所帮助。

1供电企业线损管理中存在的问题

管理不科学不合理

现代电力企业发展目标是以配合社会主义市场经济为导向,满足社会需求的同时,推动国民经济的发展。这种情况也使得线损管理中所显现出的经济效益被忽视,供电企业专注于增加用电客户,扩大用电规模,以此来提高经济效益。线损管理得不到有效落实,其显现的经济效益不能通过管理制度直接反映出来,使得各部门参与线损管理工作人员积极性低,线损管理在其看来只能算作供电企业的“副业”。要降低线损率需要各级供电局、供电所共同合作,但是很多企业在线损管理上只负责自己所管辖的领域,没有统一协调进行管理,导致线损管理过于分散,无法实现线损管理的最终目标。

线损管理机制不健全

针对线损管理在供电企业的重视程度不高的问题,供电企业需要建立有效的激励机制,从而提高供电企业各级管理部门的积极性,切实有效的将线损管理作为提高企业经济效益和社会进步的重要任务。根据东莞供电局对线损管理中电力设备运行情况、电能计量常识、用电设备数据准确度、盗窃用电、电网配置及调度等方面情况,综合考察线损率的技术经济指标。由于管理机制不足,线损率所显现的技术经济指标无法得到有效的保障,这就需要有关部门对线损管理工作中线路安全运行、合理操作、及时有效维护等进行合理的分配。还需要完善各项法律法规制度,线损管理制度的建立需要结合法律武器,对线损中触及法律的内容进行全面的管理和惩治。

2供电企业线损管理的对策

理清降低线损理论、技术、管理之间的关系

由于东莞供电局在地区供电管理中占据主导地位,其线损率不容乐观,以至于对地区经济和企业形象造成较大影响。东莞供电局提倡科技兴网,从很大程度上提高了电网运行的科技水平,但是在线损管理这方面却没有理清思绪,科学技术水平的提高不只是展现的运行和发展过程中,还需应用于整个电网的维护和管理。理清降损在技术、理论、管理中的关系,能够改善供电企业的线损管制状况,切实有效的降低线损率。技术降损和管理降损能够带动理论损值的降低,在实际线损管理中,对技术降损而言,需要大量的资金投入,以此优化电网等级、改善电网结构、优化各项电力设备等方式来降低线损率,需要企业和社会各界以及广大人民群众的共同努力,才能确保技术降损达到应有的效果。技术降损需要管理、管理降损也需要管理,在理论降损的前提下,两者之间缺一不可,否则也无法实现其社会效益和经济效益。

完善线损管理模式

我国很多电力企业都没有建立较为健全和完善的线损管理模式,致使线损管理没有得到有效的落实。以东莞供电局的电网规模为依据,需设立线损管理办公室,并针对东莞供电局所管辖的各镇区设立分管部门,建立综合系统全面的线损管理体系。把企业发展战略目标与线损管理相结合,以国家利益和企业利益为出发点,对线损进行有效管理。

加强线损管理的激励机制

东莞供电局是负责整个东莞市最大的供电管理企业,要加强线损管理的激励机制需要从镇区供电分局发展状况和战略发展目标为导向,在总部大力推行,以提高各个分级供电企业的积极性,从而推动整个东莞市的线损管理的整体改善和发展。针对企业的员工,特别是用电检查工作这方面,各部门各阶层的员工所采取的激励方式需遵循公平、公正、公开的原则,这样才能起到良好的激励效果。激励机制要有时效性,对在线损管理过程中表现优秀的单位、部门、员工进行及时激励,以实现激励效果最终目标。

3供电企业节能降损措施

电网运行过程中降损措施

当电网运行过程中,输电线路的负载能力超出实际负载能力时,就会造成负载损失;空载损失是电能传输过程中,电力设备运行所产生的损耗。针对这两种情况,需要采用先进的技术设备和电力传输材料,提高输电线路的负载能力,增加输电线路的导线截面。电力设备的安装和选择要以节能为主,合理配置各类电力设备,这样才能实现节能降损的效果。选择合适的运行电压,能够有效的降低损耗;稳定三相电压负荷能为电力企业节约大量的电能。

改善农村电网的布局和结构

东莞供电局要实施农村地区的电网改造和建设工作,提高供电可靠性、运行灵活性、电网结构合理性、供电质量标准化合格化以及方便维护和管理。要改善农村电网结构,首先,要实地调查农村用电负荷情况,并做好详细的记录和统计,合理布置变压器,并合理确定其型号和容量,保证电压质量,减少线损。因输电线路的电能损耗大部分是主干线段,所以采用增大导线截面、转移负荷、平衡负荷等措施,提高电压质量,实现节能降损。

采用节能的电力设备

可以从用电过程中采取节能降损,第一,采用节能型电器设备,对公共场所和城市建筑等照明进行合理的布置,以实现降损节能的效果。第二,使用节能变压器;第三,提高电能计量装置的精确度。针对东莞供电局在科学技术方面的发展,引进和研发节能电力设备是促进东莞供电局不断发展的有效途径,也是降低线损率,提高经济效益的有效手段。

4结束语

综上所述,电力企业要寻求更高、更强、更快的发展,在满足社会需求的同时,还需将线损管理作为企业发展的`主要任务。只有这样,才能让电力企业认清线损管理的好坏对企业经济效益产生的影响,才能实现电网安全稳定运行。从社会经济发展的角度来看,不仅提高电力企业经济效益和社会形象,还推动国民经济稳定、健康、可持续发展。

一、线损对电企业经济效益的影响

线损率是供电企业衡量经济效益的一项重要经济技术指标,可以说也是一个逆向指标。如果能够采取一定手段降低线损率,就表明供电企业可以用更少的购电量、更低的企业销售成本来获取更高的经济收益,企业总体利润自然提升。线损率不仅对于提高企业利润具有较大影响,也是一种可以通过技术手段控制的指标。降低线损率是供电企业的生产技术部门的一项重要职责,在生产管理、用电量管理、相关设备管理、产品运行管理等很多方面都可以采取手段降低线损率。降低线损率对利润的影响因素用公式表示有:利润增加额度=售电量-售电量2-计划线损率(2-实际线损率)×购电单价。

二、通过降低电损率来实现企业经济效益

1.完善企业线损管理体系

企业工作人员需要全方位、多角度的做好对线损的管理工作,并且要做好强化线损的管理工作就需要从领导层入手。供电企业必须切实建立一套完整有利的线损管理网络。局长可以统筹兼顾管理全局工作,生产副局长主要负责细节性问题,把市场部、调度中心以及供电部门专职技术人员组成小组,定期举行召开线损分析例会,通过开会重点研究分析重要问题,对于专一的研究议题应尽量做到随时随地讨论,保证通讯渠道的畅通,相关电力信息应做到及时、准确的反馈,制定合理降损耗对策。

2.线损的计算分析及方案

计算供电企业线损率的方法多种多样,本文采取节点等效功率的方式,将企业能量损耗转换为功率损耗进行计算,根据潮流计算程序在计算机上进行计算,其相关算法公式如下:ΔA=3I2pjRt,10-3=K2(P2PJ+Q2pj)/U2Rt10-3在这个公式式中,P2pj、Q2PJ分别代表有功功率和无功功率,K值表示负荷曲线的系数。Ppi=AaIQ2PJ=ArI在本公式中,Aa为有功电量,Ar为无功电量。通常来说从电表中采集的运行数据作为评判线损计算的依据,因为其采集的过程相对方便,并且准确性也很高。关于各线路上的计算理论值应该定期同实际值进行比较研究,对于各电网、各线路在不同时间段、不同用电设备上的线损变化情况,再对相关的运行记录以及营业账目进行调查查阅,有的放矢的进行对比分析,根据最终结果制定出具体降损方案。在经济情况允许的情况下,固定损耗与可变损耗二者之间处于动态平衡状态。若固定损耗值大于可变损耗值,说明该线路及电气设备正处于轻负荷状态,造成线损的计算值与实际值偏高。解决此问题的方法有以下几点:

(1)提高用电线路及设备的用电载荷,对电力价格的制定做到合理透明,保证整个线路具有足够的输送电荷。

(2)大力推广使用低能耗的变电配电设备,对高能耗变压器进行改造。

(3)转变“大马拉小车”的现状,采取科学手段来提高变压器的负载率,降低变压器空载比例。

(4)理论研究表明,电气设备的固定损耗与运行电压之间存在正比关系,故而若想降低线损率,首先应降低整个线路的运行电压。例如一条10KV的线路,运行电压每下降百分之五,总损耗率即可降低。

3.提高技术降损的研究力度

加大对相关降损技术的投资力度,对于那些投入运行时间较长、绝缘老化、布局不合理现象应做到尽早改造,并大力推广使用绿色新能源。

(1)在对高压配电网的改造工作之后,为了减少低压供电的使用,应该尽量的延伸推广高压线路,与此同时将变压器尽可能的安置在负荷中心。对使用高压线路进行延伸不但可以降低供电线损率,而且还可以有效的改善电压质量。在传送同等容量的供电线路中,如果使用高压线路,后期有功功率的损失就会大大降低,从而获得非常明显的降损效果。

(2)在对低压电网的改造的时候要采取防老化接户线和绝缘导线,相关的计量装置应采取分表进户的方式,降低线损。通过这种方式进行电网设备的改造工作,不仅可以提高供电安全性,同时还可以大大降低线损率。

三、结语

电力网的线损率不仅可以衡量电力部门的能耗损失,同时也可以衡量我国电力工业经济效益。线损率越大则损耗的电能越多,所以采取措施切实降低电力企业线损率,提高经济效益对于我国电力行业的发展至关重要。

浅谈电力系统的无功优化和无功补偿摘要: 电力系统的无功优化和无功补偿是提高系统运行电压,减小网损,提高系统稳定水平的有效手段。本文对当前国内外的无功优化和无功补偿进行了总结,对目前无功补偿和优化存在的问题进行了一定的探讨和研究。 关键词: 无功优化 无功补偿 非线性 网损电压质量�1 前言� 随着国民经济的迅速发展,用电量的增加,电网的经济运行日益受到重视。降低网损,提高电力系统输电效率和电力系统运行的经济性是电力系统运行部门面临的实际问题,也是电力系统研究的主要方向之一。特别是随着电力市场的实行,输电公司(电网公司)通过有效的手段,降低网损,提高系统运行的经济性,可给输电公司带来更高的效益和利润。电力系统无功功率优化和无功功率补偿是电力系统安全经济运行研究的一个重要组成部分。通过对电力系统无功电源的合理配置和对无功负荷的最佳补偿,不仅可以维持电压水平和提高电力系统运行的稳定性, 而且可以降低有功网损和无功网损,使电力系统能够安全经济运行。 无功优化计算是在系统网络结构和系统负荷给定的情况下,通过调节控制变量(发电机的无功出力和机端电压水平、电容器组的安装及投切和变压器分接头的调节)使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。通过无功优化不仅使全网电压在额定值附近运行,而且能取得可观的经济效益,使电能质量、系统运行的安全性和经济性完美的结合在一起,因而无功优化的前景十分广阔。无功补偿可看作是无功优化的一个子部分,即它通过调节电容器的安装位置和电容器的容量,使系统在满足各种约束条件下网损达到最小。2 无功优化和补偿的原则和类型� 无功优化和补偿的原则� 在无功优化和无功补偿中,首先要确定合适的补偿点。无功负荷补偿点一般按以下原则进行确定:� 1)根据网络结构的特点,选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制;� 2)根据无功就地平衡原则,选择无功负荷较大的节点。� 3)无功分层平衡,即避免不同电压等级的无功相互流动,以提高系统运行的经济性。� 4)网络中无功补偿度不应低于部颁标准的规定。� 无功优化和补偿的类型� 电力系统的无功补偿不仅包括容性无功功率的补偿而且包括感性无功功率的补偿。在超高压输电线路中(500kV及以上),由于线路的容性充电功率很大,据统计在500kV每公里的容性充电功率达/km。这样就必须对系统进行感性无功功率补偿以抵消线路的容性功率。如实际上,电网在500kV的变电所都进行了感性无功补偿,并联了高压电抗和低压电抗,使无功在500kV电网平衡。�3 输配电网络的无功优化(闭式网)� 电力系统的无功补偿从优化方面可从两个方面说起,即输配电网络(闭式网)和配电线路及用户的无功优化和补偿(开式网)。 无功优化的目标函数� 参考文献〔3〕中著名的等网损微增率定律指出,当全网网损微增率相等时,此时的网损最小。无功的补偿点应设置在网损微增率较小的点(网损微增率通常为负值时进行无功补偿),这样通过与最优网损微增率相结合进行反复迭代求解得到优化的最佳点。一方面,该方法没有计及其它控制变量的调节作用,同时在实际运行中也不可能通过反复迭代使全网网损微增率相等,这样做的计算量太大且费时。与此同时,国内外学者对无功优化进行了大量研究,提出了大量的无功优化的数学模型的优化算法。无功优化的数学模型主要有两种,其一为不计无功补偿设备的费用,以系统网损最小为主要目的。即优化状态时无功优化的目标函数可用下式表达: �� 其二,以系统运行最优为目标函数,它计及了系统由于补偿后减小的网损费用和添加补偿设备的费用,可用下式表达: �式中,β为每度电价,τmax为年最大负荷损耗小时数,α、γ分别表示为无功补偿设备年度折旧维护率和投资回收率,KC为单位无功补偿设备的价格,QC∑为无功补偿总容量。� 模型二考虑了投资问题,可认为是一种比较理想的模型。特别是随着电力市场的实行,各部门都追求经济效益,显然考虑了无功投资问题更合理一些。� 优化算法� 由于电力系统的非线性、约束的多样性、连续变量和离散变量混合性和计算规模较大使电力系统的无功优化存在着一定的难度。将非线性无功优化模型线性化求解,是一些算法的出发点,如基于灵敏度分析的无功优化潮流、无功综合优化的线性规划内点法、 带惩罚项的无功优化潮流和内点法等等,以上均是通过将非线性规划运用泰勒级数展开,忽略二阶及以上的项,建立线性化模型求得优化解。这些方法由于在线性化的过程中,忽略了二阶及以上的项,其计算的收敛性得不到保证。为了提高优化计算的收敛性,又提出了将罚函数的思想引入线性规划,提出了带惩罚项的无功优化潮流模型与算法,使依从变量的越限消除或减小到最低限度。但它不能从根本上结局线性化后的不收敛问题。� 针对线性算法方法的不足,又提出了一些运用非线性算法,混合整数规划、约束多面体法和非线性原-对偶算法等等。尽管这些方法能在理论上找到最优解,但由于无功优化本身的特性,使计算复杂、费时,且不能保证可靠收敛。 为了提高收敛性和非线性的对于无功优化中的离散变量(变压器分接头的调节,电容器组的投切)的处理,基于人工智能的新方法,相继提出了遗传算法,�Tabu�搜索法,启发式算法,改进的遗传算法,分布计算的遗传算法和摸似退火算法等等,这些算法在一定的程度上提高了无功优化的收敛性和计算速度,并且有些方法已经投入实际应用并取得了较好的效果。� 但在无功优化仍有以下一些问题需要�解决:�� 1)由于无功优化是非线性问题,而非线性规划常常收敛在局部最优解,如何求出其全局最优解仍需进一步研究和探讨。� 2)由于以网损为最小的目标函数,它本身是电压平方的函数,在求解无功优化时,最终求得的解可能有不少母线电压接近于电压的上限,而在实际运行部门又不希望电压接近于上限运行。如果将电压约束范围变小,可能造成无功优化的不收敛或者要经过反复修正、迭代才能求出解(需人为的改变局部约束条件)。如何将电压质量和经济运行指标相统一仍需进一步研究。� 3)无功优化的实时性问题。伴随着电力系统自动化水平的提高,对无功优化的实时性提出了很高的要求,如何在很短的时间内避免不收敛,求出最优解仍需进一步研究。4 配电线路上的无功补偿及用户的无功补偿 配电线路上的无功补偿� 由于35kV、10kV及一些低压配电线路的电阻相对较大,无功潮流在线路上流动时引起的功率损耗较大且电压损耗较大,故其无功补偿理论建立在其上。经典的线路补偿理论认为电容器安装的位置可见下表。 其原理可简述如下:� 当线路输送的无功功率Q,线路长度L,每组补偿距离为x时,每组补偿容量为Qx� Qx=Qx/L� 当认为电容器安装在补偿区间中心时,降低的线损最大。无功潮流图可见图1所示: 当第i组电容器安装地点离末端的距离为:对任一组电容器安装位置离末端的位置为:� xi=L(2i-1)/(2n+1)� 其最佳补偿容量为:� nQx=2nQ/(2n+1)� 这样即可求得表1的数据。� 对于配电线路的无功补偿可有效降低网损,但它的效果不如在低压侧补偿。这个结论是假定无功潮流是均匀分布的,如果线路上的无功潮流为非均匀分布的,得出的结论将不同;同时在线路上安装电容器组时,其维护、操作比较不便,且也没有考虑补偿设备的投资问题。因此,建议采用下述方式。� 用户的无功补偿� 对于企业及大负荷用电单位,按照无功补偿的种类又分为高压集中补偿、低压集中补偿和低压就地补偿。文献〔8〕指出在补偿容量相等的情况下,低压就地补偿减低的线损最大,因而经济效益最佳。这是可以理解的。由于低压就地补偿了负荷的感性部分,使流经线路和变压器上的无功电流大大减小,显然此种方法所取得的经济效益最佳。但是上述并没有指出最佳补偿容量应为多少?同时也没有计及无功设备的投资。文献〔6〕指出了对于开式网的最佳补偿容量,三种常见的开式网可见图2所示。� 放射式开式网的最佳无功补偿� 对于用户或经配变出线的开式网络,针对开式网的接线的最佳无功补偿容量,参考文献〔6〕进行了详细的推导。其目标函数采用第二类目标函数,为了分析,下面进行了简单的推导: 对于网络为放射式网络,此时网络年计算支出费用与无功补偿的关系可表达为: 由于主要研究的是无功功率对有功网损的影响,因此有功功率对网损的影响可不考虑,(4)式可简化为下式:在其余节点的补偿QCn,op均于上式相同。�� 干线式和链式开式网的最佳无功补偿 对于干线式及链式接线开式网,在第i=1点设置无功补偿,其QC1,op同放射式开式网,若在i=1,2 设置无功补偿,见图2(b)、(c)所示。 此时年计算支出费用可用下式表达: 同理,可求得QC2,op的表达式为(为了简化起见,节点2电压可认为与节点1电压近似相等): 式中R�∑为干线式或链式接线开式网线路电阻之和,此处R�∑=R�1+R�2� 推广到网络节点数为i, 干线式或链线式开式网线路段数为m, 综合可得开式网各处无功负荷最佳补偿容量QCi,op的计算通式为: 上述公式简单明了,且将著名的等网损微增率和最优网损微增率结合在一起,通过计算公式一次性能得出最佳补偿容量,避免了计算的迭代过程,具体算例可见参考文献〔3〕例6-2,在6-2例中,求解最佳补偿容量是通过求解5组方程,6次迭代所得,而利用上述的推导公式可一次性计算出。5 结语� 电力系统的无功优化和无功补偿需要比较精确的负荷数据、发电机数据、变压器参数等等。同时在电力系统的实际运行中,电力系统的状态是连续变化的,因此无功优化和无功补偿应根据实际情况灵活运用。随着调度自动化、配网自动化和无人变电站的进一步实现,需要计算快,收敛性良好的算法,同时伴随着电力市场的实行,无功定价理论的逐渐成熟,无功优化的理论也将相应改变并进一步完善。百度地图

特高压直流输电具有输送距离长、容量大、控制灵活、调度方便、损耗低、输电走廊占用少等诸多优点,这些优点为我国各领域的快速发展提供了有利的电力能源条件。下面是我整理的特高压输电技术论文2017年,希望你能从中得到感悟!

特高压输电线路的关键技术分析

摘要:主要研究了特高压输电线路中的三个关键,即电晕效应、过电压、电磁场。在满足电网运行需要的基础上,特高压输电线路还要考虑诸多生态、安全和影响问题。通过对这些问题的研究和借鉴先进经验,分析了特高压输电线路的设计和建设中如何在解决这些问题。

关键词:特高压;输电线路;电晕;过电压

中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:

0 引言由于电能无法大规模储存的特点,电能的生产、输送、使用必须在同一时间完成,这就决定了电能输送的重要性。遵循欧姆定律,为了降低输送过程中的损耗,一方面是降低电阻,另一个方面便是提高电压。由于我国资源分布和经济发展的不平衡,导致我国电网的发展,不得不采取大规模远距离输电,因此特高压输电成为了我国电网发展的必然选择[1]。本文以特高压输电线路为分析研究对象,介绍特高压输电中的关键技术。

1 特高压输电的问题

在我国,特高压输电是指交流1000kV和直流±800kV的输电工程及技术。特高压输电是为了满足远距离、大容量输电的需求而产生的,其技术基础是已经成熟应用的超高压输电技术。根据超高压输电的运行、设计经验,已经目前已经应用的特高压工程与技术,高电压应用与发展必须深入研究和解决三个关键问题,即电晕效应、绝缘要求、电磁场及其影响[2-4]。

1)电晕问题。在天气不好的情况下,特高压导线表面的电场强度超过临界值后,将会使周围空气分子电离,形成正、负带电粒子,离子碰撞和复合过程,会产生光子和电晕放电。电晕放电的危害有功率损耗、噪声和信号干扰。由于电压等级更高,特高压线路电晕现象比超高压线路更为严重,因此需要合理的选择导线数目、导线结构等,使电晕放电的影响尽量降低。

2)电磁场问题。输电线路会在周围和地面产生工频电场和磁场。由于电压高、电流大,特高压输电线路的电磁场影响成为了公众关心的关键问题,特别是对周围的建筑、人员生产生活的影响等方面。

3)过电压问题。过电压问题,指的是有雷击导致的感应过电压、直击雷过电压以及各种操作引起的过电压。特高压电网的各种过电压在现象上与超高压电网相类似,但特性上有较大差异。特高压电网中的过电压将决定绝缘水平和绝缘系统的设计,而这些将直接影响到建设的成本和运行的可靠性。

2 特高压电网研究的主要结论

在对三大关键问题进行深入研究的基础上,得到了大量的结论,主要有以下几方面。

1)在提高输送能力和减少线路阻抗的基础上,如何降低可听噪声、满足环境要求成为特高压线路设计应考虑的关键因素。应该按照可听噪声标准进行线路设计,对信号(无线电和电视信号)的干扰水平应达到满意的结果,并尽量降低电晕功率损失。

2)工频过电压和操作过电压成为选择和设计绝缘系统的关键。因此,如何限制工频过电压成为了特高压输电的一个重要问题,通过并联电抗器,避雷器,分合闸电阻,线路分段等方法,可以限制操作过电压水平。

3)可以将特高压输电线路下以及线路走廊边缘的地面工频电场强度设计为与超高压线路在同一水平,按照可听噪声标准进行设计的输电线路,将形成与超高压线路相类似的电场强度,其环境影响也与超高压线路在同一水平。因此电磁场问题不再成为线路设计的关键,但应当考虑生态方面的不利影响以及公众的接受程度。

3 特高压输电线路的关键技术

为了解决特高压电网存在的重要问题,在大量的研究、试验的基础上,特高压电网进行了建设和运行工作,在运行工作中,部分问题得到了进一步解决,成为了特高压电网运行的关键,现在就输电线路方面的关键问题进行分析。

电晕及其解决电晕问题中的可听噪声、无线电信号干扰、电晕损失都与线路表面电场强度关系密切。特高压输电线路的电压高,导线上的电荷量大,因此表面场强也大,为了控制导线表面场强,特高压输电线路的导线分裂数更多,子导线的直径也远大于超高压线路。在运行情况确定的条件下,影响导线表面场强的关键因素为线路结构和气候条件。其中线路结构包括导线结构、分裂数、子导线直径、相距、极面场强。而气候对于表面场强的影响非常复杂,一般需要试验进行研究。对于可听噪声,按照国家噪声标准,特高压输电线路的可听噪声不应超过55dB(A)。相当于GB3096-1993《城市区域环境噪声标准》中1类标准白天和2、3类标准夜晚的噪声限值。对于无线电干扰,同时适当选择导线分裂数和子导线直径,可以将特高压输电线路的干扰水平与超高压输电线路相当。特高压输电线路的电晕损失与诸多因素有关,其中最主要的是气象条件。由于电晕损失主要来自于坏天气,因此导线表面电场强度所产生的影响,也通过坏天气的损失表现出来。考虑到人们最关心的事年平均电晕损失和最大电晕损失,而坏天气的电晕损失又可能是好天气电晕损失的数百倍,而长距离输电线路上,各段的天气原因又可能各不相同,复杂多变,因此电晕损失的计算具有极大的分散性,因此电晕损失进行了多年的研究,至今没有一个国际公认的估算方法。

工频电场和磁场工频电场受输电线路布置形式、对地距离、相间距离、分裂根数、相序变换等多方面的影响。其中地线对电场的影响程度与地线离相导线的距离以及相导线离地地面的高度都有关系。导线距离地面越远,则地面的电场强度越低,当导线对地距离增加到一定程度,则能够降低的电场强度有限,而经济投入则会很大。相比之,减少分裂导线的根数,能够比较明显的减小地面场强,但同时会增大导线表面场强,增大无线电信号干扰和可听噪声。过电压及其限制操作过电压是决定特高压输电线路绝缘水平的重要依据,主要考虑三种类型的操作过电压,即合闸、分闸、接地短路过电压。其中,对于接地短路时在正常相产生的过电压,唯一的解决办法就是在靠近线路两端采用金属氧化物避雷器(MOA)。因此,限制操作过电压的核心便是如何限制分合闸过程中过电压,其目标是将其限制在水平以下。其主要方法有采用MOA、断路器合闸电阻、控制断路器合闸相角三种方法。近年来MOA制造水平不断提高,限制过电压的能力也不断增强,成为了当前限制操作过电压的主要手段。而断路器合闸电阻如图1所示,在合闸时,先将辅助触头和尚,经过一段时间(合闸电阻接入时间)后将主触头闭合,从而达到限制合闸过电压的目的。合闸相位控制技术是在电压过零点附近进行合闸,以降低合闸导致的操作过电压。图1 断路器分合闸电阻示意图

4 结语

本文主要研究了特高压输电线路中的三个关键,即电晕效应、过电压、电磁场及它们的影响和解决,应当注意到,特高压输电线路的问题远不止这些方面。如对于架空线路的安全性,需要考虑振动、张力等多方面的原因,再比如输电线路的结构形式,还需要考虑经济电流密度、发热条件等。在我国的特高压电网建设中,既借鉴了国外的先进经验,又结合我国国情和电力系统发展的特点,具有相当的特殊性。只有在长期的运行实践和进一步的深入研究的基础上,才能够将特高压电网的优势充分发挥出来。

辛忠国1961年9月19日出生 本科 生产管理工程师 现任 公主岭市农电有限公司经理

刘振亚.特高压电网[M].北京,中国经济出版社,2005

【2】 杜玉清.日本1000kV特高压送点线路设计介绍[J].华北电力技术,【3】 陈勇,万启发,谷莉莉等.关于我国特高压导线和杆塔结构的探讨[J].高电压技术,2004,30(6),38-41【4】 , , A. Giorgi. et al. Evaluation of possible impacts of the new limits for human exposure to magnetic fields under consideration in ITALY, CIGRE,2002 seseion, 369-106

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我有,不过得两天。如何?

压电式传感器论文范文

本课题研究的意义:(填写课题在理论上和应用上的价值) 本课题研究的是压力电缆传感器与CCD系统在防盗,监视,监测等需求中的结合运用。针对其特征,可将其应用在监狱,劳改所,戒毒所,用于监测。也可用于博物馆,家庭等,起到防盗作用。在这些应用领域中,要求传感器的隐蔽性和对现场情况的及时了解,所以将压力电缆传感器和CCD结合一起运用,此传感器不易被发现,与CCD一起运用,可起到更好的防盗,监测作用。 随着科技的发展,人们对于用于公共事业或者是私人需求的防盗监视产品的要求越来越高,人们要求高效率,高性能(例如能同时适应高温和低温等特殊环境),低成本,操作简单等,本课题正是为适应这种社会需求而产生的。 调研(社会调查)情况: 传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程控制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,许多国家对传感器技术的发展十分重视。如日本把传感器技术列为六大核心技术(计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器)之一。 在各类传感器中压力传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、稳定可靠、成本低、便于集成化的优点,可广泛用于压力、高度、加速度、液体的流量、流速、液位、压强的测量与控制。除此以外,还广泛应用于水利、地质、气象、化工、医疗卫生等方面。由于该技术是平面工艺与立体加工相结合,又便于集成化,所以可用来制成血压计、风速计、水速计、压力表、电子称以及自动报警装置等。压力传感器已成为各类传感器中技术最成熟、性能最稳定、性价比最高的一类传感器。 CCD广泛应用在数码摄影、天文学,尤其是光学遥测技术、光学与频谱望远镜,和高速摄影技术如Lucky imaging。CCD在摄像机、数码相机和扫描仪中应用广泛,只不过摄像机中使用的是点阵CCD,即包括x、y两个方向用于摄取平面图像,而扫描仪中使用的是线性CCD,它只有x一个方向,y方向扫描由扫描仪的机械装置来完成。 CCD的加工工艺有两种,一种是TTL工艺,一种是CMOS工艺,现在市场上所说的TTL和CMOS其实都是CCD,只不过是加工工艺不同,前者是毫安级的耗电量,而后者是微安级的耗电量。TTL工艺下的CCD成像质量要优于CMOS工艺下的CCD。CCD广泛用于工业,民用产品。 拟采用研究方法:(具体写本课题的研究方法和实施方案) (1)根据压力电缆传感器的特性,设计检测前端电路,电路满足耐高温和耐低温的特点,如出现越界情况时,压力电缆传感器检测出情况后报警,同时CCD监测到现场情况,将传感器报警信号与CCD监测信号发送到同一网关节点,然后网关节点将信号通过无线方式发送到上位机。 其中精简 51 内核作为网关结点的微处理器。 整体结构图如下: (2)前端电路主要包括压力模块,CCD模块。其中,压力模块包括压力传感器单元和信号放大单元,其中压力传感器模块用于感应外部压力,并将压力转换成差分电压值,信号放大单元主要用于放大输入的电压信号,并由差分信号转换为单路电压信号。 研究计划:(填写课题的研究内容和时间节点) (阶段时间表: 2012年3月15日 毕业设计开题,学生交毕业设计开题报告,答辩 2012年5月9日;学院进行毕业设计中期检查,交译文 2012年5月30日;交毕业设计论文,学院集中审阅 2012年6月11-15学生毕业答辩) 文献综述(不少于1000字正文+15篇参考文献,其中应包含英文参考文献) 1.在电子计算机、机器人、自动控制技术等技术中应用广泛。实际应用十分广泛,大至数控机床 、汽车小至家用电器都有传感器。传感器的安装、连接方式等多方面因素都能影 响传感器的测量结果。只有通过实践,亲自动手使用传感器,才能知道传感器的应该与其他电路如何连接,怎样才能正常工作。我们通常使用 的压力传感器主要是利用压电效应制造而成的,这样的传感器也称压电传感器 压电传感器中主要使用的压电材料包括有石英、酒石酸钾钠和磷酸二氢胺。其中石英(二氧化硅)是一种天然晶体,压电效应就是在这种晶体中发现的,在一定的温度范围之内,压电性质一直存在,但温度超过这个范围之后,压电性质完全消失(这个高温就是所谓的“居里点”)。 压电效应是压电传感器的主要工作原理,压电传感器不能用于静态测量,因为经过外力作用后的电荷,只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的,所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。 压电传感器主要应用在加速度、压力和力等的测量中。压电式加速度传感器是一种常用的加速度计。它具有结构简单、体积小、重量轻、使用寿命长等优异的特点。压电式加速度传感器在飞机、汽车、船舶、桥梁和建筑的振动和冲击测量中已经得到了广泛的应用,特别是航空和宇航领域中更有它的特殊地位。压电式传感器也可以用来测量发动机内部燃烧压力的测量与真空度的测量。也可以用于军事工业,例如用它来测量枪炮子弹在膛中击发的一瞬间的膛压的变化和炮口的冲击波压力。它既可以用来测量大的压力,也可以用来测量微小的压力。 图像传感器,也就是电荷耦合器件图像传感器。可以将图像资料由光信号转换成电信号,是一种进入影像世界不可缺少的取像元件。CCD图像传感器与传统的摄像管比较,具有体积小、重量轻、用电省、价格低、寿命长、防震性强以及不受磁场影响等优点。 对于多监控摄像机系统,希望所有的视频输入信号是垂直同步的,这样在变换摄像机输出时,不会造成画面失真,但是由于多摄像机系统中的各台摄像机供电可能取自三相电源中的不同相位,甚至整个系统与交流电源不同步,此时可采取的措施有:均采用同一个外同步信号发生器产生的同步信号送入各台摄像机的外同步输入端来调节同步,从而获得合适的垂直同步,相位调整范围0~360度。 CCD感光元件的核心是感光二极管 (photodiode),该二极管在接受光线照射后产生输出电流,电流强度与光照强度相对应。 CCD感光元件除包括感光二极管之外,在其周边还包括一个用于控制相邻电荷的存储单元,但感光二极管占据了绝大数面积,也就是说CCD感光元件中的有效感光面积较大,在同等条件下可接收到较强的光信号,对应的输出电流也较强,表现在输出结果上即捕捉的图像内容丰富、清晰; 工作原理:在接受光照后,感光元件产生相对应的电流,电流大小与光强相对应,因此感光元件输出的电信号是模拟的。在CCD中,每个感光元件并不对此做进一步处理,而是将电信号直接输出到下一个感光元件的存储单元,结合该元件生成的模拟信号后在输出给第三个感光元件,依次类推,知道结合最后一个感光元件的信号最终形成统一的输出。由于感光元件生成的电信号很微弱,无法直接进行模数转换工作,因此这些输出数据必须做统一的放大处理,这项任务由传感器中的放大器专门负责,经放大器处理之后,每个像点的电信号强度都获的同样幅度的增大,但由于CCD本身无法进行AD转换,因此还需要一个专门的模数转换芯片进行处理,最终以、二进制数字图像矩阵的形式输出给专门的DSP处理芯片。 3.以计算机、单片机实验开发系统完成程序编辑、编译、下载程序等任务。 参考文献: [1]张建民.传感与检测技术.机械工业出版社 [2]刘笃仁,韩保君,刘靳.传感器原理及应用技术.西安电子科技大学出版社, [3]孙运旺.传感器技术与应用.浙江大学出版社. [4]马斌.单片机原理及应用.人民邮电出版社, [5]王建校,王建国.51 系列单片机及C51 程序设计.科学出版社, 2002. [6]徐维祥,刘旭敏.单片机微型计算机原理及应用.大连理工大学出版社,. [1]贾石峰.传感器原理与传感器技术.机械工业出版社,2009. [7] 张一斌,余件坤.单片机原理课程设计.中南大学出版社,2009. [8] 戴佳,戴卫恒.51单片机C语音应用程序设计实例精讲.电子工业出版社,2007. [9] 龙威林,杨冠声,胡山.单片机应用入门.化学工业出版社,2008. [10] 齐向东,刘立群.单片机控制技术实践.中国电力出版社,2009. [11] 边春元,李文涛,江杰.C51单片机典型模块设计与应用.机械工业出版社,2008. [12]CCD Image Sensors and Analog-to-Digital Conversion [13] DENVIR D J, CONROY E. Electron Multiplying CCDs[Z]. Proc. SPIE, 2003, 4877: 55~68. [14] JERRAM P, POOL P, BELL R, et al. The LLLCCD: Low Light Imaging without the need for an intensifier[Z]. Proc. SPIE, 2001, 4306: 178~186. [15]Piezo Polymer Coax Cable

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提供一些电子信息工程专科毕业论文的题目,供参考。精密检波器的设计简易电子血压计的设计电子听诊器的设计简易数码相机的设计直流电机转动的单片机控制高频功率合成网络的研究多功能气体探测器车用无线遥控系统家用门窗报警器智能型全自动充电器医用病房多路呼叫系统多功能数字钟数字电压表的设计与仿真虹膜识别技术的认识及其在电子学科的发展探讨基于Orcad的电子线路特性分析及优化设计恒温热熔胶枪的设计步进电机的数字控制器设计虹膜图像的预处理(算法分析及探讨)四位密码电子锁的设计旋转LED屏的制作基于PC机的LCD实时显示控制系统设计(pc机部份)基于PC机的LCD实时显示控制系统设计(单片机部份)ICL7135的串行采集方式在单片机电压表中的应用用89C51和8254-2实现步进式PWM输出桌面行走智能小车双音频电话信息传输系统车库控制管理系统(基于PC机)车库控制系统车位识别(基于PC机)数控音频功率放大电路刚体转动实验平台的改进设计谐振频率测试仪高频宽带放大器的制作高频窄带放大器的设计宽带功率放大器的设计程控滤波器的设计高频电压测试棒的制作基于TMS320VC5402的DSP创新试验系统U-BOOT在ARM9(AT91RM9200)上的移植ARM9(AT91RM9200)启动过程的研究与启动代码的设计基于ARM9(AT91RM9200)的嵌入式Linux移植调试环境的研究与建立嵌入式Linux在ARM9(AT91RM9200)上的移植ARM9(AT91RM9200)简易JTAG仿真器设计基于单片机的电动机测速系统基于单片机的单元楼门铃及对讲系统基于单片机的自来水管的恒流控制基于单片机的电子脉搏测量仪基于单片机的自来水水塔控制系统洗衣机控制系统设计基于力敏传感器的压力检测湿敏传感器应用电路系统设计基于气敏传感器的大气环境测量系统设计基于光敏传感器的机器人控制电路设计基于温敏传感器的应用电路设计基于磁敏传感器的检测电路设计超声波传感器在倒车雷达系统中的应用温度传感器在现代汽车中的应用电子秤中的应变片传感器光电开关在自动检测的应用热释电传感器的应用浅谈各种接近开关基于单片机的自行车码表设计基于单片机的图形温度显示系统基于单片机的自动打铃器设计基于EDA技术的自动打铃器设计通用示波器字符(图案)显示电路设计基于EDA技术的时钟设计用matlab实现数字电子技术数据传输电路设计在matlab环境下实现同步计数器电路仿真锂电池充电器的设计与实现脉冲调宽(PWM)稳压电源作光源的设计与实现压电式传感器的应用矩形脉冲信号发生器的设计可编程交通控制系统设计多功能数字钟实用电子称多点温度检测系统可编程微波炉控制器系统设计智能型充电器显示的设计电子显示屏电源逆变器数字温度计简易数字电压表声光双控延迟照明灯可遥控电源开关无刷直流电机控制装置整流电路的设计PLC控制系统与智能化中央空调PLC在电梯变频调速中的应用PLC在输电线路自动重合闸的应用异步电机变频调速系统的设计电机故障诊断系统的设计数控稳压源4-20mA电流环设计单总线多点温度检测系统单片机控制的手机短信发送设备简易恒温浸焊槽设计单片机控制的手机短信发送设备基于MATLAB的IIR数字滤波器设计与仿真基于MATLAB的FIR数字滤波器设计与仿真平稳随机信号功率谱估计及在MATLAB中的实现智能红外遥控电风扇的设计单片机控制的消毒柜数字秒表的设计基于VGA显示的频谱分析仪设计基于FPGA红外收发器设计基于FPGA 的FSK调制器设计基于FPGA的多频电疗仪的设计基于FPGA幅度调制信号发生器设计基于FPGA全数字锁相环设计单片机之间的串口数据通信微机与单片机间的串口数据通信模型自适应系统控制器设计神经网络PID控制器设计带误差补偿环节的PID控制系统具有模糊系统控制的PID控制系统限电自动控制器单片机实现三位电子秒表开关稳压电源设计新型锂电池充电器自制温度检测报警器限流直流稳压电源设计微波测速计自由落体实验仪风力发电机转速控制风力发电电池组运行状态检测光伏电能的储存及合理应用控制装置车库门自动开闭小功率风力发电机研制利用车内电源(12V)给笔记本电脑供电电源(19V)基于PWM控制的七彩灯设计红外遥控电风扇基于串口通信的GPS定位系统数控电压源20mA电流环模块设计基于GSM的汽车防盗系统的设计

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