10 Hz~500 kHz差分式阻容分压器的研制与验证

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作者 陈志雄 刘琼芳 《自动化仪表》 2025年第4期112-116,126,共6页

为消除水声测试系统中高频共模电压的影响,设计并实现了一种宽频5 kV差分式阻容分压器。创新性地提出了分压器的差分输入架构方案,并分析了制约阻容分压器测量精度的因素。通过对精密电阻器和电容器元件进行参数匹配,采用隔离杂散电容... 为消除水声测试系统中高频共模电压的影响,设计并实现了一种宽频5 kV差分式阻容分压器。创新性地提出了分压器的差分输入架构方案,并分析了制约阻容分压器测量精度的因素。通过对精密电阻器和电容器元件进行参数匹配,采用隔离杂散电容的有源驱动技术,并对整机进行高频响应的匹配调整,从而使分压器样机在10 Hz~500 kHz内具备了良好的低频响应、高频响应和共模抑制性能。校准测试表明,采用该方案的分压器样机在100 Hz下的分压比基本误差优于±0.2%、10 Hz~500 kHz下的频响特性和共模抑制比均达到设计目标要求,从而验证了差分式阻容分压方案的正确性与有效性。该差分式阻容分压器解决了水声换能器发射电压的高精度测量难题。 展开更多

关键词 阻容分压 差分输入 杂散电感 高频电流 共模电压 共模抑制

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多维力传感器动态标定装置的研究进展

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作者 王秀荣 《自动化仪表》 2025年第12期1-10,共10页

为了实现对多维力传感器的动态标定、保证多维力传感器在动态工况下的测量准确度,开展多维力传感器动态标定装置研究。首先,基于不同工作原理,将当前国内外主流多维力传感器动态标定装置划分为阶跃式、脉冲式和正弦式这三种类型。阶跃... 为了实现对多维力传感器的动态标定、保证多维力传感器在动态工况下的测量准确度,开展多维力传感器动态标定装置研究。首先,基于不同工作原理,将当前国内外主流多维力传感器动态标定装置划分为阶跃式、脉冲式和正弦式这三种类型。阶跃式动态标定装置有剪断式、脆断式、液压式这三种。脉冲式动态标定装置有碰撞式、锤击式这两种。然后,分别介绍了各种类型标定装置的工作原理。对各类装置的国内外研究现状与存在问题进行了系统评述,并深入对比分析了各类装置的技术特点、优势与不足。最后,从频率响应范围、通用性、经济性等多个维度对多维力传感器动态标定装置的未来发展方向进行了展望,明确了该装置在设计和实际应用中面临的关键技术挑战。该研究为后续多维力传感器动态标定装置的研制与创新提供了参考。 展开更多

关键词 多维力 力传感器 动态标定 标定装置 阶跃式 脉冲式 正弦式

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牛顿迭代频率补偿的全相位FFT算法研究

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作者 范桂有 邱建斌 +2 位作者 陈月卿 陈建洪 张振兴 《自动化仪表》 2025年第3期69-74,80,共7页

全相位快速傅里叶变换(apFFT)算法具有相位不变性优点,但仍然存在频谱泄漏的问题。提出一种双谱线四分牛顿迭代频率补偿的apFFT算法,以提高幅值和频率准确性,并应用于宽频测量装置校准仪。首先,针对apFFT和快速傅里叶变换(FFT)频谱泄漏... 全相位快速傅里叶变换(apFFT)算法具有相位不变性优点,但仍然存在频谱泄漏的问题。提出一种双谱线四分牛顿迭代频率补偿的apFFT算法,以提高幅值和频率准确性,并应用于宽频测量装置校准仪。首先,针对apFFT和快速傅里叶变换(FFT)频谱泄漏的特点,分析频率偏差对幅值的影响,并建立连续信号幅值估计模型。然后,构造频率偏差与幅值关系的牛顿搜索目标函数,设计一种双谱线四分法来缩小牛顿迭代搜索求解域,以快速、有效地确定牛顿迭代的初值,从而减少牛顿迭代次数并提高精度。仿真与试验结果表明,所提算法能够准确地测量连续信号的幅值和频率,具有更少的迭代次数和更高的准确性。该算法能够在宽频测量装置校准仪中得到有效的工程应用。 展开更多

关键词 宽频测量装置 校准仪 全相位快速傅里叶变换 频谱泄漏 幅值估计 频率补偿 牛顿迭代

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电磁干扰下低压差线性稳压器损伤检测方法研究

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作者 郭清彬 黄龙杰 +2 位作者 林建军 陈作栋 钟阳辉 《自动化仪表》 2025年第12期90-94,共5页

现有检测方法以传感数据配合后置性阈值方法完成检测,缺少智能化的预判性,没有考虑在发生损伤时稳压器本身属性数据的变化趋势。对此,提出电磁干扰下低压差线性稳压器损伤检测方法。首先,获取配电网低压差线性稳压器在电磁干扰下的动态... 现有检测方法以传感数据配合后置性阈值方法完成检测,缺少智能化的预判性,没有考虑在发生损伤时稳压器本身属性数据的变化趋势。对此,提出电磁干扰下低压差线性稳压器损伤检测方法。首先,获取配电网低压差线性稳压器在电磁干扰下的动态振动频率。然后,对低压差线性稳压器的损伤频率变化率进行计算。最后,将稳压器动态振动频率以及损伤频率变化率输入网络中开展学习训练,并根据学习训练结果获知稳压器的电磁干扰损伤类型,从而完成稳压器损伤检测。试验结果表明:所提方法检测出的振动频率与实际振动频率一致,输出电压值与实际输出电压值一致,对于3种损伤类别均识别正确。所提方法的检测效果好、精度高,在电气工程领域具有一定应用价值。 展开更多

关键词 配电网 低压差线性稳压器 电磁干扰 损伤检测方法 振动频率 卷积神经网络

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智能变电站电子式互感器电磁干扰分析 被引量：7

5

作者 赵鹏 赵明敏 +1 位作者 林珊珊 杨志超 《自动化仪表》 CAS 2021年第1期10-16,共7页

随着输电电压等级的逐步提高,智能变电站二次侧设备受到干扰的情况日益严峻。现有国家标准并未考虑到互感器采集卡所布置的一次侧恶劣电磁环境。通过不同项目的标准化电磁兼容测试对比,分析了不同测试项目的互感器采集卡典型输出特征,... 随着输电电压等级的逐步提高,智能变电站二次侧设备受到干扰的情况日益严峻。现有国家标准并未考虑到互感器采集卡所布置的一次侧恶劣电磁环境。通过不同项目的标准化电磁兼容测试对比,分析了不同测试项目的互感器采集卡典型输出特征,并提出了一种混合干扰测试方法。试验发现了采集卡的传导干扰敏感频点,同时创新性地应用包络来表示互感器采集卡的输出波形,以观测采集卡的受扰程度。该研究对采集卡的现场布置中的电磁环境估计有着重要意义。 展开更多

关键词 电子式互感器 电磁兼容 电磁干扰 电磁敏感度 标准化测试 混合干扰 抗扰度 智能电网

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基于典型运营场景的信号电源负载优化方案研究 被引量：2

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作者 张传琪 吕文龙 +1 位作者 麻吉泉 郭子义 《自动化仪表》 CAS 2021年第1期52-55,共4页

城市轨道交通信号系统是列车正常运营的指挥系统,而信号电源设备是专为信号设备提供电源的设施。通过对信号电源现状分析,对运营状态下信号设备在线监测、分析,并梳理各类型信号设备供电模型。提出的可用于指导城市轨道交通信号电源设... 城市轨道交通信号系统是列车正常运营的指挥系统,而信号电源设备是专为信号设备提供电源的设施。通过对信号电源现状分析,对运营状态下信号设备在线监测、分析,并梳理各类型信号设备供电模型。提出的可用于指导城市轨道交通信号电源设计的原则,达到了有效提升信号电源工作效率、降低资源浪费的目的,并提供预期优化成果。 展开更多

关键词 信号设备 电源屏 带载率 轨道交通 供电 节能 供电系统

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变电站中电压采集单元混合电磁干扰研究 被引量：5

7

作者 林珊珊 赵明敏 +4 位作者 成睿琦 郭震 孙绍哲 赵鹏 杨志超 《自动化仪表》 CAS 2020年第3期11-16,20,共7页

随着电子式互感器电压采集单元大量应用于变电站中,而变电站电磁环境复杂多变,采集单元可能同时受到多种辐射和传导电磁骚扰。目前,无论是IEC还是国家电磁兼容标准,对采集单元的测试均为单独进行各类抗扰度试验。试验不能有效模拟变电... 随着电子式互感器电压采集单元大量应用于变电站中,而变电站电磁环境复杂多变,采集单元可能同时受到多种辐射和传导电磁骚扰。目前,无论是IEC还是国家电磁兼容标准,对采集单元的测试均为单独进行各类抗扰度试验。试验不能有效模拟变电站实际环境,造成投入运行的采集单元可靠性不高。通过分析采集单元在变电站内受到的主要电磁骚扰源的特性及其耦合路径,对采集单元进行单一干扰源抗扰度试验,并创新性地混合干扰源抗扰度试验,对两种类型试验对比分析。最后设计滤波器安装在电源端口,通过安装前后试验结果的对比分析,验证了所设计滤波器的有效性。所提出的混合干扰试验方法对其他设备试验检测同样具有指导意义。 展开更多

关键词 电压采集单元 电磁环境 电磁兼容 干扰源 混合电磁干扰 抗扰性能 滤波器 试验检测

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用于伺服定位实验系统的高精度磁编码器设计与研制 被引量：4

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作者 张波 李杨 +2 位作者 陈小丽 鞠亚坤 闻小龙 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第10期183-192,共10页

编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用... 编码器作为伺服电机系统角度检测、反馈的最核心部件,其自身定位精度至关重要。将基于隧道结磁电阻原理的磁敏芯片作为敏感元件,配合开关电源和线性电源模块形成电源系统,使用STM32F373单片机芯片及其外围电路组成信号处理微系统,使用自定义基于RS-485的Modbus RTU协议进行数据传输和通信,设计和研制了一种高精度的磁电式旋转编码器,并采用自动采集系统对编码器数据进行了采集及存储。在程序设计方面,针对敏感元件的原始输出数据,设计和编写了一种数据处理、修正和校准算法,并使用MATLAB软件对编码器解算的角度数据进行了仿真、运算和验证。为进一步检验所研制的编码器在实际工况下的角度测量精度,将编码器安装在高精度时栅转台系统上进行了测试,编码器测试精度达到0.0469°,可应用于伺服电机角度反馈系统。 展开更多

关键词 伺服电机 反馈 磁编码器 单片机 误差修正

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基于全景数据的配网雷击跳闸率多态分层评估 被引量：2

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作者 周正炼 陶飞 +1 位作者 李鹏 苗爱敏 《自动化仪表》 CAS 2020年第7期82-87,共6页

杆塔是配电网的主要设备之一。实现配电网杆塔雷击故障的检测、预警和跳闸率计算,对配电系统防雷具有重大意义。基于配电物联网系统获取的微地形和微气象等全景数据,提出了一种新型的配电网杆塔雷击跳闸率多态分层计算评估方法。首先,... 杆塔是配电网的主要设备之一。实现配电网杆塔雷击故障的检测、预警和跳闸率计算,对配电系统防雷具有重大意义。基于配电物联网系统获取的微地形和微气象等全景数据,提出了一种新型的配电网杆塔雷击跳闸率多态分层计算评估方法。首先,将杆塔雷击跳闸事件分为三个层级,用层次分析法确定各层事件影响因子的权重。然后,将各级事件概率进行加权组合,以获取最终雷击概率;并根据雷击跳闸率的大小与设定风险等级比较,判断杆塔雷击跳闸风险的高低。该方法充分利用了配电物联网全景信息,把传统的配电网线路差异化防雷细化至配电网路杆塔差异化防雷,提升了配电网的主动防雷性能。最后,以云南电网某供电局提供的相关数据进行仿真,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 微地形 微气象 杆塔特征 分级评估 雷击跳闸率 配电网 全景数据

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电能表计量性能评价及预测方法研究 被引量：6

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作者 李铭凯 李蕊 +3 位作者 史鹏博 李雪城 程诗尧 丁宁 《自动化仪表》 CAS 2022年第12期65-70,共6页

为解决对电能表进行评价的时间和误差特征维度单一等问题,提出一种电能表计量性能评价及预测方法。首先,利用电能表拆回检测及其首次检定多时间维度的误差数据,提出利用K-means聚类算法对电能表计量性能进行评价的方法,从均值、方差、... 为解决对电能表进行评价的时间和误差特征维度单一等问题,提出一种电能表计量性能评价及预测方法。首先,利用电能表拆回检测及其首次检定多时间维度的误差数据,提出利用K-means聚类算法对电能表计量性能进行评价的方法,从均值、方差、平均偏移量、最大偏移量误差进行多特征维度评价分析。然后,提出一种利用电能表基本信息特征对其评价类别进行预测的方法,采用集成学习Stacking模型进行预测,以支持向量机(SVM)、K近邻(KNN)、梯度提升决策树(GBDT)和极端梯度提升(XGBoost)相异模型为Stacking模型基分类器,并利用合成少数类过采样技术(SMOTE)处理类别不平衡问题。对比结果表明,平均偏移量维度对其计量性能评价效果最好,同时Stacking模型预测准确率优于单个模型,SMOTE采样后准确率提升2.5%,最终预测准确率达到88.5%。该结果验证了利用电能表基本信息特征进行评价类别预测的有效性。 展开更多

关键词 电能表 计量性能 评价及预测 基本误差 K-MEANS聚类 基本信息特征 Stacking模型 合成少数类过采样技术

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变电站用测温设备及其电磁兼容性能研究 被引量：5

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作者 林珊珊 赵明敏 +4 位作者 任孝武 周娴姊 杨志超 王海宝 赵鹏 《自动化仪表》 CAS 2021年第4期25-28,共4页

变电站设备节点温度异常是诸多故障的重要表象。随着电网规模的不断增大和设备数量的迅速增加,传统的人工巡检手段因效率低且不能实时监测,已不能满足现代运维的新需求,迫切需要有效的无线温度监测设备。对此,研发了一种基于复相结构陶... 变电站设备节点温度异常是诸多故障的重要表象。随着电网规模的不断增大和设备数量的迅速增加,传统的人工巡检手段因效率低且不能实时监测,已不能满足现代运维的新需求,迫切需要有效的无线温度监测设备。对此,研发了一种基于复相结构陶瓷基材的无源无线温度传感器。该传感器集成了传感技术与射频识别(RFID)技术的优势,其无源无线的工作方式解决了长期闲扰电力设备监测装置稳定供电和通信方式的难题。对无源无线传感器工作的变电站电磁环境进行了测试,分析了影响传感器正常工作的电磁干扰类型及干扰耦合路径。通过仿真和试验的方法对无源无线传感器进行了电磁兼容性能分析,提出了有效的设备抗扰度提升措施并进行了试验验证,保证了测温设备的安全可靠运行。该无源无线传感器设备已应用于四川马场变电站。 展开更多

关键词 温度传感器 无源无线 电磁兼容 变电站 抗扰性能

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NB-IoT技术在智能水表中的应用研究 被引量：5

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作者 沈洋 邹明伟 +3 位作者 左英姣 王楠 夏明强 吕俊川 《自动化与仪器仪表》 2022年第5期210-213,共4页

随着“智慧水务”在水务行业内掀起的浪潮,对用水数据的精确计量、无线传输、远程监测及对水务设施的低功耗运行应用需求日益增加。其中,采用低功耗窄带物联网NB-IoT技术的智能电磁水表,以精确计量、高可靠性、高防护等级、低功耗、宽... 随着“智慧水务”在水务行业内掀起的浪潮,对用水数据的精确计量、无线传输、远程监测及对水务设施的低功耗运行应用需求日益增加。其中,采用低功耗窄带物联网NB-IoT技术的智能电磁水表,以精确计量、高可靠性、高防护等级、低功耗、宽量程、整机IP68潜水设计、多参数测量、多报警输出、数据无线传输等特点脱颖而出。其中,NB-IoT无线传输模块通过RS485采集电磁水表的累计流量、正向流量、反向流量、瞬时流量、瞬时流速、压力、报警信息等计量数据;结合近距离无线传输蓝牙技术,通过手机应用软件便携式读取及设置参数;打包模块NB通信卡信息、电池电压、信号强度等状态数据和电磁水表计量数据组成报文,利用NB-IoT技术将报文传输至水务管理平台,实现对供水管网的运行监管。 展开更多

关键词 NB-IoT 智能水表 物联网 数据传输 低功耗

原文传递

耐电压测试仪保持时间自适应校准装置研究 被引量：2

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作者 陈志雄 罗期任 李留生 《自动化仪表》 CAS 2020年第3期68-71,75,共5页

对耐电压测试仪输出电压保持时间的校准技术进行了研究。分析了测试仪输出电压的波形特征,以及对保持时间校准的影响,指出准确识别输出电压的上升和下降阶段是保持时间校准的先决条件。为克服设置计时起始电压测量法的不足,提出了一种... 对耐电压测试仪输出电压保持时间的校准技术进行了研究。分析了测试仪输出电压的波形特征,以及对保持时间校准的影响,指出准确识别输出电压的上升和下降阶段是保持时间校准的先决条件。为克服设置计时起始电压测量法的不足,提出了一种新颖的基于波形分析的保持时间自适应校准方案。通过A/D转换器对输入电压波形进行高速采样,构建电压信号的完整包络曲线;再由微控制器对包络曲线进行自动化整体分析,从而得到保持时间的校准值。测试验证结果表明,校准装置的测量准确度与被校耐电压测试仪的输出电压量值无关,具有自适应的突出优点。校准装置实现了保持时间的高准确度、高分辨力测量,完全满足校准工作的实际需要。 展开更多

关键词 保持时间 耐电压测试仪 输出电压 自适应 校准 高速采样 波形分析 包络曲线

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