介质阻挡放电边缘电场对甲烷燃烧强化的影响

燃烧强化是介质阻挡放电的一种新应用,是加速燃烧的化学动力学过程,从而提高燃料的点火性能、燃烧速度和稳定性等燃烧特性的一种新技术。为此,利用一种同轴介质阻挡放电结构对甲烷进行放电,然后将处理后的甲烷与空气混合、燃烧,研究放电对火焰形态的影响。实验现象表明经处理后燃料的燃烧火焰的整体位置向下移动,出现回火现象,通常认为这是由火焰的燃烧传播速度增加所引起的。但该文认为这种回火现象是由介质阻挡放电电极的边缘电场效应所引起的。边缘电场加速燃料等离子体与空气的混合过程,并最终引起回火。该文采用添加绝缘导管的方法考察边缘电场对燃料气体混合过程的影响,证实了带电粒子在边缘电场的作用下会改善燃料气体的混合过程。

利用边缘电场的电容式谷物水分传感器的研究

研制一种利用边缘电场的新型谷物水分传感器。利用主动屏蔽极板从敏感区域聚集电场，以减小杂散电容对传感器测量精度的影响，从而提高了传感器的灵敏度。采用2MHz左右的振荡器作为测量电路．通过测量振荡器的频率测量被动极板与测量极板之间谷物的介电常数，从而得到谷物的含水率。有限元法分析表明，主动屏蔽极板的采用提高了传感器测量精度和灵敏度。现场及实验室实验结果表明：传感器测量含水率的误差为±1％：测量温度范围0～80℃；传感器安装方便，不需要对干燥机进行较大的结构调整。

边缘电场土壤水分传感技术研究

研究了一种新的用于土壤水分测量的边缘电场平面传感器,设计了平面电容土壤水分传感器的调制检测电路和数据处理系统,通过参数优化可以得到一种能够实现在线测试的土壤水分传感器及检测仪器.试验表明,随着土壤含水量的变化,其传感器的响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围,土壤含水量与被电压之间近似呈线性关系.

多波长边缘电场传感器介电测量系统的研究

边缘电场传感器在工业生产过程控制中应用广泛。多波长传感器具有多个穿透深度,能够同时测量非均匀样本不同深度处的介电特性。以三波长叉指型传感器为研究对象,研制以TMS320F28335DSP为核心的介电测量系统,系统硬件包括驱动电路、调理电路、信号采集、人机接口、电源管理等。系统软件包括初始化、驱动控制、调理输出、计算模块、中断模块等。提出采用遗传算法优化的BP网络建立介电特性和极间电容之间的模型,根据系统测量的电容值求解介电常数。研制三波长传感器,利用测量系统进行实验,结果表明,该系统能够有效实现非均匀样本的分层分析。

多波长边缘电场传感器参数估计算法的研究

多波长边缘电场传感器由于具有单边穿透、多种穿透深度及层析成像等优点,广泛用于工业过程控制中被测多层样本特性的无损测量。如何建立传感器的输出与多层特性之间的关系一直是参数估计算法的研究难点。以三波长交叉指型边缘电场传感器为例,基于三维有限元仿真,建立了多层样本介电特性和互导电容之间的多元非线性回归模型,研究参数估计算法,实验结果表明算法的有效性。

基于边缘电场的电容式土壤含水量监测仪

研究了一种基于边缘电场的电容式土壤含水量监测仪,设计了新型的同平面梳齿状多级电极组传感器结构,利用边缘电场的电容效应分布式测量土壤含水量。同时,分析了土壤介电特性检测的原理和方法,传感器设计原理、数学模型以及传感器处理电路。实验结果表明,该监测仪具有不破坏原土壤结构、传感器电极稳定等优点,能够动态地测量不同分布位置的土壤含水量,在低于土壤饱和含水量的范围内,土壤含水量与测量值呈线性关系,能够有效地降低传感器受土壤类型的影响,适合于地质灾害预警和农业科学生产等的监测。

边缘电场传感器测量系统的设计与实验

边缘电场传感器是一种电容式传感器,由于具有单边穿透、信号强度可调及层析成像等优点,被广泛应用于工业过程控制中非接触测量。选择叉指型电极传感器为研究对象,分析传感器集总参数等效电路,设计测量系统的调理电路和驱动电路,基于LabVIEW平台构建测量系统,实现驱动信号产生、信号采集和预处理、扫频测量及计算等功能。对不同介电常数的样本进行检测,实验表明,该测量系统具有较好的灵敏度和低频测量精度。

基于边缘电场效应和PCB技术水含量测量仪设计

鉴于市场应用的油中水含量检测方法和仪器的不足,设计了一种基于边缘电场效应和PCB技术的水含量测量仪。仪器由检测探头、探头电容检测电路、嵌入式处理器、外置SRAM、SD卡存储器、RS485通信模块、触摸屏、键盘、电源模块等组成。检测探头利用电容极板的边缘电场效应,并通过PCB技术制造;探头电容检测采用精度高达28位的电容检测芯片和侧贴SMA屏蔽头以提高抗干扰性能;主控采用嵌入式处理器STM32F407ZGT6,运行μCOSIII多任务操作系统;外置SRAM和SD卡提供运行和存储空间;触摸屏和键盘为用户提供交互体验。实验测试:大豆油中水含量在0%~80%范围内,检测误差小于3%,灵敏度为3.3 pF/%。

基于双二极管调制的边缘电场土壤水分传感器特性

研究了一种用于土壤水分测量的边缘电场平面传感器,设计了平面电容土壤水分传感器的双T二极管调制检测电路和数据处理系统,通过参数优化得到一种能够实现在线测试的土壤水分平面传感器及检测装置。试验表明,随着土壤含水量的变化,传感器的响应有较大的变化,且在低于25%的含水量范围内,土壤含水量与被测电压之间近似线性关系,这种平面型土壤水分传感器在农业种植方面展示了广阔的应用前景。

脉冲电容器放电时边缘电场计算分析

运用有限元法对脉冲电容器放电时电极边缘电场分布进行数值计算，对缓慢充电、快速放电工作条件下同时考虑介质ε和γ参数的时变电场提出了一种简化计算方法，分析了反峰电压和不均匀介质分界面由于麦克斯韦一瓦格纳极化出现的界面电荷对脉冲电容器边缘电场分布的影响．

有限尺寸平行电极的边缘电场效应

电场分布是影响集成电光器件特性的主要因素。本文研究了有限尺寸平行电极的电场分布,得到了其电荷分布密度、电容、电场强度的数学解析式,并分析了边缘电场效应,在此基础上得到了在集成电光器件中相邻光通道互不干扰所需的平行电极对的间隔距离。最后以单晶1×4光开关为例给出了当电极板长度为5mm、宽度为2mm、电极板间距为2mm时,离开电极板边缘3mm处的电场强度就已经降到电极板中心处的5%左右,引起的信道串扰约为0.25%,可忽略不计。

边缘电场传感器建模及逆问题研究

边缘电场传感器是一种电容式传感器,由于具有单边穿透、信号强度可调及层析成像等优点,被广泛应用于工业过程控制中非接触测量。但是边缘电场不均匀分布,很难建立传感器解析模型,求解被测对象物理特性的逆问题难度很大。本文研究了交叉指电极边缘电场传感器连续建模方法,并在此基础上,利用广义特征值求解介电特性参数,仿真结果验证了算法的有效性。

PIC丝室边缘电场的有限元法计算

本文旨在研究用G10环氧树脂材料做边框架的倾斜式多丝正比室(PROPORTIONAL INCLINED CHAMBER)的边缘电场畸变情况。用有限元方法进行了计算,得到了和实验测试相一致的结果,并且提出了改善边缘区域阳极信号丝增益均匀性的优化设计方案。

用于地下电缆绝缘状态监测的边缘电场法研究

根据地下电力电缆绝缘状态移动监测对传感器的要求,提出运用边缘电场法进行水树老化检测的方案。针对利用传统叉指型FEF传感器进行水树检测干扰大的问题,设计了新型基于弧形基板的叉指型FEF传感器,采用有限元法建立其数学模型,通过Maxwell有限元分析软件仿真比较两种传感器在绝缘层中的电场分布情况,并分析电极叉指宽度以及间距宽度变化对传感器电场穿透效果的影响。仿真证明了该新型传感器对电缆绝缘层穿透能力强于传统FEF传感器,最终确定了新型传感器设计参数的最优值。

用偏压限制器控制KT－5C托卡马克等离子体边缘电场的实验研究

在托卡马克ＫＴ－５Ｃ上，我们首次采用可灵活组合的多块限制器进行了施加偏压以控制等离子体边缘电场的实验，结果表明，在本装置上限制器加正偏压优于加负偏压，正偏压改变等离子体边缘电场效果更明显。偏压限制器收集面积、纵场和偏置电压的大小对偏压效果的影响都是敏感的。改变限制器收集面积和偏压导致的边缘电场的变化最终将趋于饱和，另外发现，偏压限制器与等离子体柱的相对位置对等离子体边缘电场的影响也是重要的。

基于边缘电场传感器的大范围位移测量方法

主要研究基于边缘电场传感器的位移测量方法,由于在测量位移时交叉指型传感器互导电容的变化具有周期性,因而可以实现大范围的位移测量。运用Ansoft Maxwell有限元仿真软件对边缘电场传感器的二维半波长模型进行了仿真分析,仿真结果表明当传感器工作区间内有物体移动时,会改变传感器的电场分布,使传感器互导电容发生周期变化。设计了一个简单的、低成本的调理电路,可以将电容变化转化为电压输出信号,得到边缘电场传感器输出电压与电容的关系。对电极尺寸为35 mm×30 mm×0.02 mm的边缘电场传感器进行了测量实验,实验结果与仿真结果吻合较好。

三级台面InGaAs/InP雪崩光电二极管的低边缘电场设计

设计了一种三级台面的InGaAs/InP雪崩光电二极管,解决了器件边缘电场和暗电流较高的问题.采用Silvaco Atlas器件仿真软件分析了边缘间距、电荷层掺杂浓度及厚度、倍增层掺杂浓度及厚度对器件性能的影响.仿真结果表明,本文设计的三级台面器件在边缘间距为8μm时有最优器件尺寸和较低边缘电场.采用掺杂浓度为1×10^(17)cm^(-3)、厚度为0.2μm的电荷层和掺杂浓度为2×10^(15)cm^(-3)、厚度为0.4μm的倍增层,成功将高电场限制在中心区域,使得反偏电压40V时的边缘电场降低至2.6×105V/cm,仅为中心电场的1/2,增强了器件的抗击穿能力.此外,本文设计的器件在0.9 V_(br)时的暗电流降低至9.25pA,仅为传统两级台面器件的1/3.

高压电力电容器极板边缘电场的简易计算

文章针对现代电力电容器普遍采用的极板凸出和折边结构,使用简化的电路模型求解极板边缘绝缘中的电场分布,给出了表达边缘电场的一些概念和计算电场分布的一些公式,还给出了极板边缘电容的计算公式。极板边缘绝缘中的电场分布极不均匀,最大场强出现在极板边缘的表面上,其值等于平均场强与电场畸变系数的乘积,随着至极板边缘的距离加大,遵循指数函数规律迅速衰减为零。这些概念和公式有助于对边缘电场的认识和理解,能够对电容器的结构设计﹑性能分析和制造工艺提供理论指导。

边缘电场液晶显示的盒厚对穿透率和颜色的仿真研究

由于在透过率、视角、操作电压上的优秀性能,边缘电场液晶显示模式已被广泛应用于液晶显示器领域。本文基于模拟仿真软件LCD Master,以双畴的像素电极结构搭配正性液晶为例,研究了边缘电场液晶显示模式下的LCD的盒厚(Cell gap)对穿透率、色点的影响,以及黑态下的大视角色偏。结果表明:随着Cell gap的增加(3.0μm→3.4μm),透过率提升(6.47%)、白点黄移(0.013,0.018);此外,黑态下,以极角为-75°~75°观察,Cell gap较低时,色偏较为严重。故而,在实际产品中,可以结合像素电极结构、液晶参数,合理调整Cell gap值,实现最优的光学设计。