考虑时变间隙电容的隔离开关VFTO过程仿真

在气体绝缘组合电器（gas insulated switchgear,GIS）隔离开关动作时,隔离开关触头间隙电容量会随着触头移动而发生很大变化。利用Ansys Maxwell计算了1100 k V隔离开关间隙电容,动触头对地电容以及静触头对地电容。基于Bergeron法,推导了时变电容的迭代公式,利用ATP-EMTP中TACS/MODEL,在ATP-EMTP中实现了时变间隙电容C（t）。通过两个例子,验证了时变电容模型的正确性。利用时变电容模型,研究了时变间隙电容模型下VFTO全过程特性。仿真结果表明：相较于电阻电感模型和定值间隙电容模型,考虑时变间隙电容的模型对VFTO的幅值以及击穿时刻均会有较大影响。由于时变间隙电容C（t）考虑了全过程下间隙电容实际变化,其结果更加可靠,在一定程度上提升了VFTO仿真精度。

纳米级变间隙半球电容计算及其测量电路研究

为了实现高精度球形转子的平衡测量,讨论半球电极支承下静电悬浮装置的变间隙电容的计算公式和纳米级电容精密测量问题。基于半球支承下的转子位移测量原理,分析转子与电极间电容和间隙的关系,给出高精度转子位移测量方案。测试结果表明,电路性能与理论分析结果吻合较好,转子位移测量电路的位移分辨率优于0.2nm、5h零位漂移小于0.01μm、通频带大于20kHz,可以满足高精度球形转子平衡测量的要求。

微带电容间隙耦合传输线带通滤波器的优化设计

本文给出了一种利用微波网络理论进行计算 ,并结合微波电路CAD软件中的优化器进行电容间隙耦合传输线带通滤波器设计的新方法 ,极大地提高了设计效率和精度。文中给出了微波带通滤波器的设计实例。仿真结果表明 ,所设计滤波器的性能与理论值一致 。

一种电容间隙精确可控的高对称加速度传感器

提出了一种高对称电容式微加速度传感器,该传感器为硅四层键合三明治结构,在完成传感器整体结构制作的同时,实现了圆片级真空封装。利用多次氧化的方法,既精确控制了加速度传感器的初始电容间距,又实现了限位凸点的制作。该加速度传感器的谐振频率为657Hz,品质因子为198,灵敏度为0.59V/g。

带状线交指滤波器电容间隙的准确设计

在L、S等较低的微波频段,带状线交指滤波器是常用的滤波器之一,一般情况下文献上只给出比较详细的矩形杆间距和带状线宽度的设计公式,对于谐振杆长度l或者端间隙Sa的确定,以及终端杆边距So的确定,仍然要通过实验方法不断修改多次才能完成。本文在工程实践与分析研究的基础上,提出了十分简单准确有效的电容间隙Sa的设计方法,即Sa=b/4,不再需要繁琐的近似计算以及大量的实验过程和高频仿真,解决了一直困扰工程师的一个难题。

电容式RF MEMS谐振器

介绍了应用于通信领域的电容式RF MEMS谐振器及其在通信系统小型化中的优势。对电容式微机械谐振器进行了综合分析,包括基本工作过程分析、基本参数的理论分析及等效电路的分析。介绍了目前几种常用结构的谐振器,包括梳状谐振器、梁式谐振器及盘式谐振器的工作过程和谐振频率的发展空间。重点分析了谐振器的电容间隙及锚这两个重要的结构参数对谐振器性能的影响。最后,对电容式微机械谐振器存在的问题作了总结,对其发展趋势做出展望。

影响多间隙气体开关导通速度的因素分析与实验验证

本文结合Rompe-Weizel定律,对多间隙气体开关的导通过程进行了数值仿真,得到了不同间隙电容和不同间隙电压下,多间隙气体开关在导通过程中总电阻及负载电压随时间的变化规律,并对其进行了实验验证。实验结果表明:当间隙电压为50kV时,随着间隙电容由10.7pF升高至19.7pF,导通时间由20ns线性降低至7ns;当间隙电容为14.9pF时,随着平均间隙电压由50kV升至120kV,导通时间由13ns非线性降低至6ns。仿真结果与实验结果一致,这说明通过提高间隙电容或间隙电压均可以加快导通速度,进而提高相对论返波管产生微波的稳定性。

基于电极绝缘的四轴静电支承系统的位移测量

为了提高静电支承系统的可靠性,对设计的压控型四轴斜交静电支承系统的电极进行了绝缘化处理,但是电极的绝缘处理影响了支承系统的位移测量。针对这一问题,分析了四轴位移测量的原理并给出了保证转子测量地电位的方法,研究了电极绝缘对间隙电容以及位移测量的影响,通过引入增强因子量化了这一影响并对绝缘条件下的位移测量重新建模。测量实验表明设计的位移测量电路的测量精度优于0.2μm,在电极绝缘的条件下可以实现对转子位移的测量。

电极绝缘的压控型四轴静电悬浮支承技术

基于经过绝缘化处理的支承电极,提出了压控型四轴静电悬浮支承系统的技术方案。首先给出了支承系统的位移测量电路,介绍了在极限工作条件下可以将执行器件功耗降低70%以上的低功耗的高压放大器。推导了电极绝缘条件下的静电力模型,并引入加权系数来表征电极覆盖绝缘膜对静电悬浮力的影响。根据建立的静电力模型设计了控制器并进行了悬浮实验。实验结果表明,支承系统实现了转子的稳定悬浮,说明在合理量化电极绝缘对测量系统和静电力模型的影响条件下,电极绝缘的静电悬浮支承系统可以实现正常工作。

机器人载体竖直站立实时检测系统的数据分析

介绍了节杆式水下机器人运动控制及其应用,对变间隙动极板电容传感器电极间的静电吸力进行计算,利用电容动极板间距微小改变分析了测量分辨率、极板间电压及振荡器输出信号频率有最大值,给出方案设计的理论依据.

一种非接触式弹簧长度测量仪的设计

文章利用变间隙电容原理设计了一种非接触式弹簧长度测量系统,并对系统的基本工作原理、结构和电路设计原理进行了阐述,实践证明,该产品精度高,价格低廉,且具有一定的开发价值。

带状线交指滤波器的准确设计

在L、S等较低的微波频段,带状线交指滤波器是常用的滤波器之一。文献上一般只给出比较详细的矩形杆间距和带状线宽度的设计公式,对于谐振杆长度l或者端间隙Sa的确定,以及终端杆边距S0的确定,仍然要通过实验方法不断修改多次才能完成。提出了十分简单准确有效的电容间隙Sa的设计方法,即Sa=b/4,解决了一直困扰工程师的一个难题。