高精度椭圆阵列电流传感器误差优化算法研究 被引量：2

1

作者 沈悦 陆佳嘉 +2 位作者 唐玥 权硕 褚子扬 《传感器与微系统》 北大核心 2025年第2期39-43,共5页

为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行... 为了减小由于矩形导体偏心和倾斜导致的传感器测量误差,实现电流高精度测量,提出一种基于灰狼优化(GWO)算法优化反向传播(BP)神经网络的椭圆阵列霍尔电流传感器误差优化方案。首先,基于三维磁场模型确定导体偏心参数和倾斜参数,并进行电流反演,得出电流积分模型;然后,使用BP神经网络估计导体参数,并引入GWO算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,构建导体状态参数估计模型,实现偏心与倾斜误差优化;最后,搭建实验平台,对本文提出的误差优化方案进行验证。实验结果表明:本文提出误差优化方案能够精确估计导体状态参数,进而有效减小偏心误差和倾斜误差,导体X向偏心产生的电流误差减小65.07%,Y向偏心产生的电流误差减小45.74%,偏离Z轴产生的倾斜电流误差减小76.15%。 展开更多

关键词 椭圆阵列传感器 矩形导体 偏心误差 倾斜误差 灰狼优化算法 反向传播神经网络

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椭圆阵列霍尔传感器的载流导线串扰误差优化研究

2

作者 褚子扬 唐玥 +1 位作者 权硕 沈悦 《自动化与仪表》 2025年第1期119-123,128,共6页

在电流检测领域,圆形阵列霍尔电流传感器具备较高的测量精度,然而部分配电系统,如新能源汽车动力电池包由于可利用空间狭小,导线排布密集,需要空间利用率更好且有一定串扰抑制能力的传感器装置。针对此问题,提出了一种新型椭圆阵列,并... 在电流检测领域,圆形阵列霍尔电流传感器具备较高的测量精度,然而部分配电系统,如新能源汽车动力电池包由于可利用空间狭小,导线排布密集,需要空间利用率更好且有一定串扰抑制能力的传感器装置。针对此问题,提出了一种新型椭圆阵列,并给出了抗串扰优化算法。首先利用投影法将圆形阵列转化AR=2的椭圆形阵列,缩小了传感器尺寸,提高空间利用率;然后针对在电流检测的过程中串扰误差问题,提出了椭圆阵列传感器的串扰优化算法;最后通过实验,验证了串扰优化算法的可行性。结果表明,椭圆阵列传感器AR增大的同时,其对串扰误差的抑制能力减弱,且提出的串扰优化算法可以有效减少由干扰导体引起的串扰误差。在AR=2时最大相对误差达到33.8%,应用优化算法后可以将测量误差控制在1%以内,满足了精度要求同时提升了实用性。 展开更多

关键词 霍尔电流传感器 椭圆阵列 串扰误差 优化算法

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大功率感应加热电源中IGBT在线结温采集系统研究与实现

3

作者 彭国强 冯然 +3 位作者 徐冬 朱春苗 谢佳颖 汪亮 《电工技术》 2025年第16期213-216,共4页

精准的IGBT内部结温大小实时在线检测是连铸连轧线上的电磁感应加热电源装置系统正常、可靠、长久运行的前提条件之一。采用光隔离线性光耦技术原理的芯片,结合IGBT内部NTC热敏电阻两端电压采集和V/I、I/V信号转换处理,设计了一种用于... 精准的IGBT内部结温大小实时在线检测是连铸连轧线上的电磁感应加热电源装置系统正常、可靠、长久运行的前提条件之一。采用光隔离线性光耦技术原理的芯片,结合IGBT内部NTC热敏电阻两端电压采集和V/I、I/V信号转换处理,设计了一种用于实时检测和计算单个IGBT内部结温大小的信号采集电路,并且根据单元模块化和主从机分布式采集系统设计思路,设计一套能够应用于MW级宽功率段的大功率感应加热电源上所有IGBT结温都能实时独立监测的系统。实验结果表明,基于光隔离线性光耦原理的IGBT内部NTC热敏电阻温度采集检测系统能够满足大功率感应加热系统实时监测IGBT结温大小的各项性能需求,而且已成功地集成到自主研发的MW级大功率感应加热电源装置控制系统。 展开更多

关键词 线性光耦 NTC电阻 IGBT结温 在线检测

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大功率感应加热电源整流电路研究

4

作者 刘佳 冯然 +3 位作者 彭国强 谢佳颖 朱春苗 汪亮 《电工技术》 2025年第15期1-4,共4页

大功率感应加热电源是淘汰高能耗、低效率、重污染的热处理工艺的重要装置,在熔炼和热处理行业中得到广泛的运用,而AC-DC整流部分是大功率感应加热电源稳定、可靠性运行的前提。首先分析了几种不同拓扑结构的AC-DC整流电路优缺点,根据... 大功率感应加热电源是淘汰高能耗、低效率、重污染的热处理工艺的重要装置,在熔炼和热处理行业中得到广泛的运用,而AC-DC整流部分是大功率感应加热电源稳定、可靠性运行的前提。首先分析了几种不同拓扑结构的AC-DC整流电路优缺点,根据对电网谐波改善和性价比方面的考虑,选用两个三相六脉串联组成的十二脉整流拓扑作为AC-DC主电路整流拓扑方案;其次提出了一种电压源型电能变换装置的支撑电容软启动装置和方法,以便电压源型电能变换装置在软启动阶段免受大电流的冲击;最后结合2 MW功率的一个感应加热电源项目对所提装置和方法进行试验验证,证明了所提理论的正确性。 展开更多

关键词 感应加热电源 十二脉整流 电压型变换器 预充电软启动

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狭窄空间内矩形导体电流测量装置设计与优化 被引量：1

5

作者 沈悦 唐玥 +1 位作者 褚子扬 权硕 《国外电子测量技术》 2024年第5期161-170,共10页

针对狭窄空间内矩形导体电流测量,提出了一种基于霍尔元件椭圆阵列的电流测量装置,通过理论计算和有限元仿真分析确定了相对最优的阵列分布,搭建实验平台并通过实验验证了该方法的可行性,以及导体偏心状态下电流测量的有效性,同时分析... 针对狭窄空间内矩形导体电流测量,提出了一种基于霍尔元件椭圆阵列的电流测量装置,通过理论计算和有限元仿真分析确定了相对最优的阵列分布,搭建实验平台并通过实验验证了该方法的可行性,以及导体偏心状态下电流测量的有效性,同时分析了导体偏心状态下的电流测量偏心误差。仿真和实验结果表明,椭圆阵列电流测量装置在行业允许的±1%误差限内,允许导线X轴偏心-4.1~4.1 mm,Y轴无限制;且与传统电流测量装置相比,重量减轻82.9%,安装占用面积减小72.4%,对狭窄空间的适用性更强,为新能源产品轻量化、小型化、持续降本提供了技术支持。 展开更多

关键词 电流测量 狭窄空间 矩形导体 椭圆阵列 霍尔元件

原文传递

基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现 被引量：2

6

作者 李雪洋 李岩松 刘君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期446-455,共10页

目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义... 目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义GMR和Hall的灵敏度差值ΔS基础上,将被测电流i和灵敏度差值ΔS构成的融合域划分为四个域,在域Ⅱ采用多传感加权观测融合Kalman滤波算法,将Hall和GMR的观测量和观测噪声融合后与状态方程联立进行Kalman滤波;在域Ⅰ采用数据加权融合最优权值分配的方法,给Hall的测量数据赋予较大权值,GMR的测量数据赋予较小的权值;在域Ⅲ,权值分配情况相反,各域之间可实现数据融合的平滑过渡。基于多传感器融合方法,设计了一种组合式闭环电流传感器,包括磁芯、电路部分设计及仿真。仿真和样机实验结果表明,在域Ⅱ时多传感器融合值与真实值的均方根误差低至0.004;在域Ⅰ、Ⅲ时电流测量的相对误差E_(i)均在0.255%以下。与单一传感器相比,多传感器融合的方法使组合式传感器测量电流范围增大,适用于温度变化范围较大的场景,电流测量精度及可信度更高。 展开更多

关键词 多传感器数据融合 霍尔传感器 巨磁阻传感器 分布式加权观测 自适应Kalman滤波 最优权值

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基于生成对抗网络的二次屏柜交直流侵入信号检测方法 被引量：1

7

作者 尹清青 何涛 +2 位作者 吴馨 金照盈 高筱婷 《东北电力大学学报》 2024年第4期21-27,共7页

变电站继电保护二次屏柜接线端子存在因人为操作失误或检测设备故障导致的交直流侵入情况,针对该情况特有的数据样本数量少、质量差的问题,文中提出基于生成对抗网络和主成分分析的侵入信号检测方法。采用高斯核平滑对接线端子电压、电... 变电站继电保护二次屏柜接线端子存在因人为操作失误或检测设备故障导致的交直流侵入情况,针对该情况特有的数据样本数量少、质量差的问题,文中提出基于生成对抗网络和主成分分析的侵入信号检测方法。采用高斯核平滑对接线端子电压、电流、频率等数据进行预处理,滤除干扰,再将清洗后的数据经过生成对抗网络进行扩增,以对交直流侵入信号进行主成分分析和故障检测识别。所提出方法识别准确率达到95%,实现了对二次屏柜接线端子小样本故障数据的精确检测。 展开更多

关键词 生成对抗网络 主成分分析 二次屏柜端子排 交直流侵入检测 高斯核平滑

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基于LEG-CAT1技术的照明剩余电流监测系统研究 被引量：2

8

作者 吴康东 《光源与照明》 2024年第2期106-108,共3页

在照明系统中,剩余电流是一种常见的电力安全隐患,一旦发生剩余电流过大的情况,将会对人身安全和设备正常运行造成严重影响。文章基于LEG-CAT1技术的照明系统中剩余电流的监测问题展开研究,介绍了系统的组成,包括剩余电流控制探测器和... 在照明系统中,剩余电流是一种常见的电力安全隐患,一旦发生剩余电流过大的情况,将会对人身安全和设备正常运行造成严重影响。文章基于LEG-CAT1技术的照明系统中剩余电流的监测问题展开研究,介绍了系统的组成,包括剩余电流控制探测器和剩余电流物联网平台两大模块,并对系统的功能及性能进行了深入研究。 展开更多

关键词 LEG-CAT1技术 剩余电流监测 物联网平台

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扁椭圆阵列霍尔传感器的载流导线偏心误差优化研究

9

作者 王宇劼 唐玥 +2 位作者 李小康 吴骏炎 肖杨 《国外电子测量技术》 2024年第2期93-100,共8页

在配电系统中,使用圆形阵列霍尔电流传感器进行电流检测具有较高的精度,然而汽车电子、航空航天等领域对仪器内部空间利用率要求较高,此时因其占用较大的空间会导致实用性降低。为解决这一问题,提出适用于扁椭圆(AR≥2)阵列霍尔传感器... 在配电系统中,使用圆形阵列霍尔电流传感器进行电流检测具有较高的精度,然而汽车电子、航空航天等领域对仪器内部空间利用率要求较高,此时因其占用较大的空间会导致实用性降低。为解决这一问题,提出适用于扁椭圆(AR≥2)阵列霍尔传感器的误差优化算法。首先使用投影法将圆形阵列转化为AR=2及AR=4的椭圆形阵列,缩小传感器尺寸以节省空间;接着针对阵列传感器在电流检测过程中因载流导线偏心造成的测量误差进行分析,提出适用于扁椭圆阵列传感器的误差优化算法;最后对不同AR的椭圆阵列传感器进行导线偏心误差测试,并对误差优化算法进行验证。实验结果表明,椭圆阵列传感器的精度会随着AR的增大而降低,AR=4的椭圆阵列传感器最大相对误差达到33.36%,应用误差优化算法可将相对误差降至0.41%,满足测量精度的同时极大提升了实用性。 展开更多

关键词 霍尔电流传感器 椭圆阵列 导线偏心误差 误差优化

原文传递

罗氏线圈与隧道磁阻复合的电流测试方法 被引量：10

10

作者 陈昌鑫 郭文超 +2 位作者 冉召会 马铁华 任一峰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2020年第8期151-158,共8页

针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。采用Ansoft Maxwel... 针对车载微电网中电流频率成分丰富和电磁环境复杂的环境特征,为了实现车载微电网电流测试的问题,利用隧道磁阻传感器低频特性好和罗氏线圈中高频特性好的优点,研究了罗氏线圈与隧道磁阻复合的全封闭式电流测试方法。采用Ansoft Maxwell对屏蔽壳体的屏蔽效能进行了仿真分析,利用罗氏线圈和隧道磁阻传感器进行工频测试实验,并以钳形电流探头作为基准完成标定,将标定后的传感器及测试系统进行微电网储能并/离网过程中的尖峰脉冲电流测试实验,进行了数据复合处理。实验结果表明,复合后的电流测试信号与钳形电流探头测量信号一致性好,特别是尖峰处误差减小,复合后脉冲电流峰值相对误差减少到3.67%。罗氏线圈与隧道磁阻两种传感器数据复合的电流测试方法对于装备的电气化测试具有重要意义。 展开更多

关键词 电流测试 车载微电网 罗氏线圈 隧道磁阻传感器 复合

原文传递

电磁搅拌变流器抑制IGBT驱动窄脉宽研究

11

作者 彭鹏 任驰 +4 位作者 胡璐 韩鹏 彭国强 邓超群 汪亮 《电工技术》 2024年第15期46-49,共4页

在大功率电磁搅拌变流器中,逆变IGBT正常工作运行时表现鲁棒性对整个连铸电磁搅拌成套装置的安全运行有着重要意义。为了保证高效的产能,当前连铸工艺对电磁搅拌变流器应用要求具有高平均无故障时间需求。首先分析了因电磁搅拌变流器的... 在大功率电磁搅拌变流器中,逆变IGBT正常工作运行时表现鲁棒性对整个连铸电磁搅拌成套装置的安全运行有着重要意义。为了保证高效的产能,当前连铸工艺对电磁搅拌变流器应用要求具有高平均无故障时间需求。首先分析了因电磁搅拌变流器的负载特殊性而具有窄脉冲驱动高风险的可能;接着对窄脉冲开通IGBT时而损坏IGBT的机理进行了分析,并结合当前电磁搅拌变流器的数字控制器提出实际的解决方案;最后利用500 A的电磁搅拌变流器和双脉冲测试方法对2μs脉宽和3μs脉宽进行试验验证,结果表明限制电磁搅拌变流器的窄脉冲开通IGBT的确能降低IGBT运行过程中的故障率,对提高电磁搅拌成套装置的平均无故障时间具有实际应用价值。 展开更多

关键词 电磁搅拌 变流器 IGBT 窄脉宽

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新型交直流比较仪在暂态电流测量中的应用

12

作者 任士焱 张智杰 刘晓军 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期85-87,共3页

提出了一种全新的交直流电流比较仪 ,分析了它的暂态响应特性 .这种新型电流比较仪实际上包含了自平衡直流比较仪和电子补偿式交流电流互感器的所有功能 .测试表明传统的暂态电流互感器测量误差达到 5 %～ 10 % ,而用新型交直流比较仪... 提出了一种全新的交直流电流比较仪 ,分析了它的暂态响应特性 .这种新型电流比较仪实际上包含了自平衡直流比较仪和电子补偿式交流电流互感器的所有功能 .测试表明传统的暂态电流互感器测量误差达到 5 %～ 10 % ,而用新型交直流比较仪的暂态电流测试误差小于 1% . 展开更多

关键词 电流测量 暂态电流 交直流比较仪 暂态响应特性 自平衡直流比较仪 电子补偿式交流电流互感器

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机电系统交流采样的误差分析

13

作者 宗殿瑞 《青岛科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第4期343-345,357,共4页

机电系统在对周期电气信号的采样测量中 ,电网频率的变化、信号周期的不同步均会导致测量误差 ,典型算法梯形法中也存在截断误差。作者对目前电量采样中常出现的采样误差进行了分析 ,其结果对机电测量系统的软。

关键词 机电系统 交流采样 误差分析

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基于开环增益的DCCT线性误差测量方法 被引量：8

14

作者 王东兴 朱燕燕 +2 位作者 李瑞 李德明 郭春龙 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期343-348,共6页

DCCT(DC current transducer)凭借其优良的性能成为直流大电流检测的关键精密设备,而传统的电流传感器线性度测量评估方法是使用更高精度级别的测量设备来完成测量、校准等工作。为了既降低DCCT线性度测试设备的要求又给出有效的线性度... DCCT(DC current transducer)凭借其优良的性能成为直流大电流检测的关键精密设备,而传统的电流传感器线性度测量评估方法是使用更高精度级别的测量设备来完成测量、校准等工作。为了既降低DCCT线性度测试设备的要求又给出有效的线性度指标,文中分析了零磁通电流传感器的线性误差产生机制,导出了DCCT线性误差和开环增益的反比例关系,确定了一种提高DCCT线性度的方法。同时,根据DCCT的零磁通工作原理,提出一种基于开环增益的线性误差测量和估计方法。用该文提出的方法和传统的测试方法对Sinap DCCT-200A的线性度进行评估,两种方法测试结果一致,证明了该文提出的线性度测量方法的有效性,同时表明Sinap DCCT-200A的线性度优于3×10^(-6)。 展开更多

关键词 线性误差 DCCT 开环增益 零磁通

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对称式闭环霍尔电流传感器研究与设计 被引量：20

15

作者 李雪洋 李岩松 刘君 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第8期69-76,共8页

霍尔传感器是由半导体材料加工而成的有源器件,其输出电压随着温度变化而产生漂移,这限制了其在高精度磁场测量场合的应用。提出了一种新型对称式闭环霍尔电流传感器,对其进行了系统地设计。利用霍尔元件灵敏度的差异设计了输出电压运... 霍尔传感器是由半导体材料加工而成的有源器件,其输出电压随着温度变化而产生漂移,这限制了其在高精度磁场测量场合的应用。提出了一种新型对称式闭环霍尔电流传感器,对其进行了系统地设计。利用霍尔元件灵敏度的差异设计了输出电压运算电路,分析了对称式闭环电流传感器工作原理并给出了闭环传递函数。电路仿真和样机实验结果表明,对称式闭环霍尔电流传感器具有较好的温度特性,温度系数减小至0.000 8%/℃。相比其他温度补偿方法,该方法简单易实现,能够实现温度漂移的完全补偿,霍尔元件可以根据测量需要任意选型,不受驱动方式的限制。 展开更多

关键词 霍尔电流传感器 对称 温度漂移 闭环反馈

原文传递

一种测量漏电流双磁芯磁通门探头研究 被引量：2

16

作者 郑剑斌 董纪清 +1 位作者 陈为 陈媛冰 《电源学报》 CSCD 2014年第2期69-72,105,共5页

主要研究一种基于磁通门测量原理的漏电流电流传感器的工作原理。该电流传感器检测探头由两个完全相同的磁芯组成,其中一个利用磁通门原理测量直流信号,另一个利用电流互感器原理测量交流信号。对基于电流传感器探头的磁芯特性及参数进... 主要研究一种基于磁通门测量原理的漏电流电流传感器的工作原理。该电流传感器检测探头由两个完全相同的磁芯组成,其中一个利用磁通门原理测量直流信号,另一个利用电流互感器原理测量交流信号。对基于电流传感器探头的磁芯特性及参数进行了详细的研究与设计。 展开更多

关键词 传感器 磁通门探头 交直流漏电流测量

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交直流电流表检定装置测量不确定度的评定 被引量：3

17

作者 金泽林 《黑龙江科技信息》 2004年第5期161-161,共1页

本文依据JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》计量技术规范,介绍直流补偿法检定交直流电流表时,检定装置测量不确定度的评定。

关键词 交直流电流表 检定装置 测量不确定度 评定

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非整周期采样算法的误差分析 被引量：5

18

作者 张建秋 沈毅 邸丽敏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第5期77-82,共6页

对文献［１］提出的非整周期采样算法进行了误差分析。论证了该算法能消除截断误差，揭示了非整周期采样过程产生的混迭，在频域给出了因混迭而产生的测量误差的上限。

关键词 非整周期采样 截断误差 算法 误差分析 电气测量

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磁调制DCCT调制噪声及测量方法研究 被引量：5

19

作者 王东兴 朱燕燕 +1 位作者 李瑞 胡志敏 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期178-184,共7页

硬X射线自由电子激光装置要求电源输出电流分辨率优于2.5×10^-6,因此,直流电流互感器(DCCT)的分辨率也必须高于以上指标,而降低DCCT调制噪声是提高其分辨率的重要方法。为降低调制噪声,本文提出了一种调制噪声的数学模型,导出了磁... 硬X射线自由电子激光装置要求电源输出电流分辨率优于2.5×10^-6,因此,直流电流互感器(DCCT)的分辨率也必须高于以上指标,而降低DCCT调制噪声是提高其分辨率的重要方法。为降低调制噪声,本文提出了一种调制噪声的数学模型,导出了磁调制噪声的近似表达式,分析了调制噪声与相关因素的关系。同时提出了一种调制噪声的评估方法,该方法利用Matlab的periodogram命令获得噪声功率谱。利用数学模型和评估方法分析了Sinap-DCCT产品的噪声特征,结果表明,调制噪声与相关因素的关系符合数学模型的推论。据此,给出了降低DCCT调制噪声的解决方向。 展开更多

关键词 磁调制 电流传感器 噪声抑制 直流电流互感器

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局部放电实验电路的改进与实现

20

作者 李燕青 律方成 +1 位作者 刘云鹏 谢红玲 《电气电子教学学报》 2003年第5期34-36,共3页

常规的局部放电实验无法检测试品的实际放电量 ,这不利于对局部放电机理的教学和研究。本文设计了一种可测量实际放电量的局部放电实验电路 ,利用该实验电路可以在低电压情况下产生局部放电时的大部分现象 ,为局部放电的教学和研究提供... 常规的局部放电实验无法检测试品的实际放电量 ,这不利于对局部放电机理的教学和研究。本文设计了一种可测量实际放电量的局部放电实验电路 ,利用该实验电路可以在低电压情况下产生局部放电时的大部分现象 ,为局部放电的教学和研究提供了实验基础。同时还分析了该电路在电脉冲法和超声波法检测局部放电的实际实验情况 ,给出视在放电量和实际放电量之间的对应关系 ,该实验电路的实现对局部放电的教学及其实际测量具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 局部放电 实验电路 实际放电量 电脉冲法 超声波法

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