利用零点定理进行电桥实验的平衡调节

在大学物理实验中,电桥实验需要进行平衡调节,为避免调节过程中的盲目性,提出利用零点定理进行平衡调节,并以双臂电桥的调节为例,加以说明。首先,调节电桥桥臂的可变电阻为两个极值,观察检流计的光标偏转方向,当两个极值电阻对应的检流计偏转方向不同时,表明电路正常;接着,从电阻的最小值出发,逐步接近最大值,同时观察检流计光标的偏转方向,取当前档位光标偏转方向不改变的极大电阻,再进行下一档位的调节,依次调节电桥,使之平衡。该方法简单,调节速度快。而且该方法也可应用于其它的平衡调节中。

自平衡电桥激励的压力传感器零点输出信号的电漂移特性

本文详细的分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U与桥电压Ve、供电电压Vcc及流体压力P之间的关系 ,并指出 ,不仅对桥电压而且对总激励电压都存在零点电漂移 .在U～Vcc、P的三维空间表达了三者之间典型关系曲线 .在U0 |Vcc0 =0 的等势面 (Vcc0 )上显示出高的压力灵敏度 ,而在 U0 / Ucc=0的等势面 (≈ 12 Vcc0 )上 ,压力灵敏度则低的多 .

并网型级联H桥变换器直流电压平衡和功率均衡控制策略

通过建立级联型H桥变换器的数学模型,详细分析了各个H桥之间直流侧电压、传输功率产生不平衡的原因和机理,并提出了一种新的基于调制波矢量重构技术的电压平衡和功率均衡控制策略。该方法在传统级联型H桥变换器双闭环控制以及直流电压平衡控制的基础上,通过引入调制波矢量误差分量对初始调制波矢量进行重构,不仅保证了直流侧电压平衡,而且能够使得各个H桥之间有功功率按需分配、无功功率等量分配。同时,基于线性调制理论,所提方法与直接修改调制比的电压平衡方法相比具有更宽的约束范围,能适用于更大负载不平衡度工况;MATLAB/Simulink仿真验证了所提控制策略的正确性与有效性。

基于FPGA的多功能数据采集系统设计

设计了一种以现场可编程门阵列(FPGA)为核心的数据采集系统。系统具有4个采集通道,直接通过上位机的指令配置,可根据实际需求选择实时采样或高速采样。设计了采集系统的硬件电路,开发了FPGA程序,以实现数据采集、存储、自动电桥平衡、状态反馈等功能,采用RS-232串口方式与上位机通信。实验证明:系统实现了预期功能,可达到实时采样频率为2.88 kHz和高速采样频率为91.5 kHz的数据采集。

线性非平衡电桥设计及应用

分析了常用的恒压源非平衡电桥的缺点,提出了一种恒流源线性非平衡电桥。介绍了其设计方法及实验结果。电路简洁,教学效果好,实用性强。

混合电动汽车功率变换器的研究

针对现有混合电动汽车能量管理系统所存在的功率密度低、可靠性差等问题,提出了一种基于级联H桥和矩阵变换器结构的高功率密度变换器拓扑。电池储能单元和车载内燃机发电单元提供整车驱动所需要的电功率,二者分别通过级联H桥电路和矩阵变换器与中频多绕组变压器输入侧绕组相连,中频多绕组变压器完成整车功率在电源和负载间的高效传输。其中,级联H桥电路作为储能单元控制电路的重要组成部分,在电池充放电过程中,负责均衡电池模块的动态电压。所提出的车载变换器降低了电池的串联规模和电容的使用量,显著提高了能量管理系统的功率密度和可靠性。在Matlab/Simulink环境中建立了相应的仿真模型,仿真结果验证了所提拓扑结构和相应控制策略的正确性。

基于星形三角形接线多功能平衡变压器的负序和谐波综合治理系统

基于各种单相用电场合供电系统中普遍存在的负序和谐波问题,提出了一种负序和谐波综合治理系统。该系统由星形三角形接线多功能平衡变压器(可实现三相变两相和三相变三相)、三相全桥型有源功率调节器等组成。系统充分利用了平衡变压器的平衡潜能,使得有源功率调节器的容量得以降低,且电压等级灵活可调,降低了装置成本,可实现负序、谐波和无功的综合治理功能。阐述了系统补偿原理及检测控制方法。对系统在负载不平衡以及负载波动2种工况下进行了仿真和试验研究,结果证明了补偿原理及检测方法的正确性。

外加电压和桥电压对压力传感器零点和灵敏度影响理论分析

分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U 与桥电Ve 、供电电压 Vcc 及流体压力P 之间的关系，并指出，不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响．在U ~Vcc 、P 的三维空间表达了三者之间典型关系曲线．在零点电压为零的等势面（Vcco）上显示出高的压力灵敏度，而在Vo^Vcc 关系曲线的极小值所在等势面上，压力灵敏度则低得多．建议零点输出的电漂移应作为压力传感器的一个特性指标．

非平衡电桥原理热敏电阻温度计的计算机校准与标定

非平衡电桥原理热敏电阻温度计设计原理的基础上,利用传感器及数据处理软件获得准确的温度-电压数据曲线,并利用最值查找、斜率标定、曲线拟合等数据处理工具对数据进行有效处理与标定。相对于传统数据处理及标定方式,具有更高的准确性。

单根Sb掺杂ZnO微米线非平衡电桥式气敏传感器的制作与性能

通过使用化学气相沉积法,成功制备出超长、大尺寸的Sb掺杂ZnO微米线.基于非平衡电桥原理,利用单根Sb掺杂ZnO微米线作为非平衡电桥的一个桥臂,制作出了可以在室温环境下工作的气敏传感器原型器件.结果表明:室温下测得该传感器对20,50,100和200 ppm(1 ppm=10^-6)不同浓度的丙酮及乙醇气体的响应-恢复曲线均呈现为矩形形状,在空气及被测气体中均有稳定的电流值,并随着探测气体浓度的增大,器件的响应值也在逐渐增加.此外,还发现器件对丙酮气体具有更好的选择性,当丙酮气体浓度为200 ppm时,该传感器的响应时间为0.2 s,恢复时间为0.3 s,响应度高达243%.通过与普通电导式气敏传感器对比发现,采用这种非平衡电桥结构传感器可以明显地提高响应度,使响应和恢复时间更快.此外,还研究了器件的气体探测机理.

一种基于感应比例电桥平衡法的同步分解标准器校准装置

针对工业自动化和国防军事领域同步分解电角度量值溯源需求,提出了一种基于多盘感应比例电桥平衡原理的同步分解电角度校准方法,并组建了一套同步分解标准器校准装置。该装置通过电桥的准电压平衡和不平衡误差电压解算的方法获得同步分解电角度的标准值,并通过相对简单的接线方式,实现同步和分解两种模式下0°~360°电角度的校准。对同步模式下电角度校准装置的不确定度进行了评估,不确定度达到0.000 13°(0.47″)。该方法具有准确度高、操作简单、测量速度快的特点,使同步分解电角度量值溯源到感应电压比例标准。

用电桥研究光敏电阻的光电特性

利用平衡电桥和非平衡电桥可以研究光敏电阻的光电特性 ,该实验的原理涵盖电学、光学、半导体物理学等基础知识 .通过实验学生可认识到光敏材料的光电特性 ,并学会一些基本仪器的组装和调试 。

电动汽车直流充电桩电源模块研究与设计

为了提高电动汽车直流充电桩的充电效率与品质参数,对充电桩的电源模块进行了两级式设计。前级功率因数校正电路采用三相三线制三电平VIENNA整流电路拓扑结构,通过SVPWM方式划分矢量空间,将三轴坐标系转化为两轴坐标系,判定参考矢量的路径,将零矢量插入到相邻的基本矢量中,确定七分段式矢量切换顺序与作用时间,调节电容中点平衡系数γ使整流电路中电容中点平衡。后级DC⁃DC转换电路采用全桥LLC谐振变换器提高输出电压的幅值并实现电气隔离,对影响谐振网络的参数进行分析。通过技术方案确定参数设计,采用Matlab/Simulink软件进行系统仿真,结果显示,VIENNA整流电路输出功率因数接近于1,DC⁃DC转换电路输出直流电压提高到710 V,输出电流为21 A,波纹系数小于1%,充电桩充电的效率和品质得到提高。

基于虚拟仪器的应变电桥电子秤设计

设计了基于虚拟仪器技术的新型电子秤测试系统。该系统采用虚拟仪器语言LabVIEW语言设计,能够实现对物体重量的精密测量并能实现测试数据的自动采集、保存、处理。该电子秤的优点是结构简单,精密精确,经曲线拟合后能够获得理想与实际关系曲线,并具有超限报警功能。

双臂电桥测低电阻实验中的电路故障分析和排除

通过对本校理工科学生在双臂电桥测低电阻实验中电路故障出现情况的观察,从实验原理和故障现象出发,对可能存在的各种电路故障做了定性的分析,并提出了解决方法。

外加电压和桥电压对压力传感器零点和灵敏度影响理论分析

本文详细的分析了自平衡电桥激励的压力传感器的输出信号U与桥电压V(?)、供电电压Vcc及流体压力P之间的关系,并指出,不仅桥电压而且总激励电压都对零点和灵敏度有影响。在U～Vcc、P的三维空间表达了三者之间典型关系曲线。建议零点输出的电漂移应作为压力传感器的一个特性指标。

一种低温漂高精度平衡指示仪的研制

在需要灵敏检测微弱电流的场合 ,传统方法通常是用光电式检流计来测量。但这种检流计存在对工作现场要求高、价格昂贵和易损坏等缺点 ,本文介绍一种测量精度达 1 0 - 9A量级的磁电式平衡指示仪的研制 ,并在文中详细地给出了该仪器的工作原理分析和设计要求 ,该平衡指示仪能完全解决传统方法所存在的问题。

基础实验试题D:电桥及其应用

介绍了第7届全国大学生物理实验竞赛基础实验试题D的实验内容,给出了参考答案,并分析了实验竞赛结果.基础实验试题D包含3部分:测量电源内阻,测量金属导体的电阻,测量待测物体的质量.试题属于大学物理实验的基础实验,内容涉及单臂平衡电桥、双臂平衡电桥及非平衡电桥,重点考察学生将所学的电桥知识进行灵活运用和拓展,并与实际应用相结合的能力.

一起直流系统假接地现象的分析

变电站直流系统的稳定运动对整个电网的安全运行至关重要。最常见的故障为直流接地,直流系统出现接地故障,排除后即可恢复正常运行,一般不会出现反复接地。本文介绍了一起不常见的直流接地异常现象的查找处理过程及分析的理论依据,对异常现象给出了合理解释。

温度计的设计与制作

选用了成本低、体积小的MF52型NTC陶瓷热敏电阻作为感温元件,利用九孔电路板作为实验底板,组装元器件便于更换的线性温度计。介绍了非平衡电桥测温原理、提出了测温元件的选择方法、给出了温度计参数设计实例、并完成了仪器的安装和实验验证。在测温范围20～70℃内,通过合理的参数设计,使得微安表的示数近似与温度成线性关系,因此可以作为电子温度计使用。