输电线路雷电先导发展三维仿真模型 被引量：29

1

作者 陈维江 贺恒鑫 +4 位作者 何俊佳 赵贤根 余辉 时卫东 何天宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第36期6601-6612,共12页

超、特高压线路雷电屏蔽性能的科学评估方法是电力系统防雷研究的前沿课题之一。现有输电线路雷电先导发展模型中上行先导起始未考虑流注空间电荷影响、假设发展速度为恒值,且未考虑杆塔、线路实际三维结构对雷电屏蔽性能的影响。针对... 超、特高压线路雷电屏蔽性能的科学评估方法是电力系统防雷研究的前沿课题之一。现有输电线路雷电先导发展模型中上行先导起始未考虑流注空间电荷影响、假设发展速度为恒值,且未考虑杆塔、线路实际三维结构对雷电屏蔽性能的影响。针对上述不足,该文研究建立了考虑流注空间电荷屏蔽作用的输电线路上行先导起始和发展全过程的动态仿真模型,开展了3m棒-板间隙正极性操作冲击放电流注先导转化过程实验观测,对所建立模型进行了验证;基于模拟电荷法建立了雷击输电线路下行先导过程附近空间三维电场并行计算方法。应用文中模型定量计算了典型的特高压同塔双回输电线路雷电上行先导放电特征参数,得出Rizk判据和临界电晕判据不考虑空间电荷的屏蔽作用,将夸大工作电压对上行先导起始的促进作用;现有的雷电先导发展模型假设上行先导与下行先导的速度比为恒值,既不能准确反映上行先导间的竞争关系,也有可能夸大上行先导的引雷能力。 展开更多

关键词 雷电先导发展模型 流注空间电荷 屏蔽作用 上行先导 先导速度 三维电场 雷电屏蔽失效 架空输电线路

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【特约】1100kV GIS中隔离开关及故障接地开关电场数值分析 被引量：22

2

作者 林莘 司秉娥 +1 位作者 徐建源 路璐 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第5期524-528,533,共6页

利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触... 利用有限元软件对1 100 kVGIS隔离开关气室及故障接地开关气室进行三维电场分析计算.针对复杂的分析实例,采用不同的参数设置进行网格划分,同时对结构复杂区域进行子建模以放大复杂区域.获得不同开距下隔离开关气室电场强度分布和动触头表面电场强度分布曲线.通过分析电场强度结果,得出不同开距下隔离开关气室内电场强度较大的位置及其电场强度比值.分析故障接地开关气室中盆式绝缘子表面的电场分布情况,结果表明,盆子端部倒角处尺寸对电场强度影响较大,从而为隔离开关气室及故障接地开关室的结构设计提供理论依据. 展开更多

关键词 三维电场 电场强度 特高压 隔离开关气室 故障接地开关气室

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超高压输电线路铁塔附近三维电场的数值计算 被引量：17

3

作者 张波 崔翔 +2 位作者 卢铁兵 李琳 赵志斌 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期5-8,共4页

提出了一种基于矩量法的在频域下计算超高压输电铁塔附近三维电场分布的数值方法。该方法在频域下使用复电阻率的概念,将空气和土壤联合起来视为多层介质,待求变量为各段导体的漏电流,激励源既可以为电压源又可以为电流源。该方法可以... 提出了一种基于矩量法的在频域下计算超高压输电铁塔附近三维电场分布的数值方法。该方法在频域下使用复电阻率的概念,将空气和土壤联合起来视为多层介质,待求变量为各段导体的漏电流,激励源既可以为电压源又可以为电流源。该方法可以分析频域下由输电线路、铁塔以及铁塔接地部分产生的三维电场分布。对同一例题下的由该方法和电力系统电磁分析软件包CDEGS计算的结果进行了比较,两者结果是吻合的。在500 kV输电线路的实测结果也验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超高压输电线路 铁塔 三维电场 数值计算 矩量法

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大电流稀土电解槽三维电场的数值仿真 被引量：20

4

作者 王海辉 逄启寿 郜飘飘 《中国稀土学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期514-519,共6页

以15 kA稀土电解槽为研究对象,建立了稀土电解槽三维电场的数学模型,利用COMSOL软件对稀土电解槽内部不同极间距下的电场进行了模拟计算,得出了不同极间距下的三维电场分布图,并对结果进行分析。结果表明:从阴极至阳极电势逐渐递增,圆... 以15 kA稀土电解槽为研究对象,建立了稀土电解槽三维电场的数学模型,利用COMSOL软件对稀土电解槽内部不同极间距下的电场进行了模拟计算,得出了不同极间距下的三维电场分布图,并对结果进行分析。结果表明:从阴极至阳极电势逐渐递增,圆弧处阴极与阳极间的电势线较为密集,电势高,阴极与阴极间的电势线较为稀疏,电势低,约为5.5 V,且最佳极间距75 mm。 展开更多

关键词 稀土电解槽 三维电场 极间距 模拟计算

原文传递

特高压GIS中隔离开关的电场及参数计算 被引量：14

5

作者 徐建源 司秉娥 +1 位作者 林莘 路潞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1324-1329,共6页

为获得1100kV气体绝缘变电站(GIS)中隔离开关的电场分布规律及相关参数,利用有限元软件对其气室进行了三维电场分析计算,得到了其内部电场强度分布和不同电极表面电场强度分布曲线。分析电场强度结果得出了隔离开关气室内电场强度较大... 为获得1100kV气体绝缘变电站(GIS)中隔离开关的电场分布规律及相关参数,利用有限元软件对其气室进行了三维电场分析计算,得到了其内部电场强度分布和不同电极表面电场强度分布曲线。分析电场强度结果得出了隔离开关气室内电场强度较大的位置及电场强度值;分析接地开关静触头直径与边倒角尺寸对触头表面附近的电场分布影响从而降低了触头表面场强以提高耐压能力。利用参数化设计语言(APDL)和电场能量法计算电容参数得出的气室内不同位置电容与测试结果比较,两者相对误差<4%,证明利用电场能量法可以获得较为准确的分布电容值,进而为特高压GIS中快速暂态过电压(VFTO)的计算提供了比较准确的分布电容参数。 展开更多

关键词 三维电场 电场强度 特高压 隔离开关室 电场能量法 分布电容

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空中三维电场探测系统 被引量：4

6

作者 郑凤杰 白强 +2 位作者 夏善红 张星 陈绍凤 《电子器件》 EI CAS 2006年第3期676-679,共4页

目前存在的空中电场探测方法,主要实现空中矢量电场的一个或两个分量的探测。介绍了一种新型的空中三维电场探测系统,系统由传感器、发射机、接收机以及地面信号处理单元组成,传感器采用新型的三维电场传感器,其探测到的三维电场信号是... 目前存在的空中电场探测方法,主要实现空中矢量电场的一个或两个分量的探测。介绍了一种新型的空中三维电场探测系统,系统由传感器、发射机、接收机以及地面信号处理单元组成,传感器采用新型的三维电场传感器,其探测到的三维电场信号是由发射机发射,接收机接收到信号后,送到信号处理部分进行分解,识别出的电场三维信号矢量。该系统进行了外场探空试验,成功地获得了可靠的空中三维电场探测数据,完成了从地面至15km高空之间的电场的三维探测。 展开更多

关键词 空中 三维电场 传感器

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稀土电解槽三维电场耦合数值模拟研究 被引量：1

7

作者 刘雨 于兵 +1 位作者 侯磊 刘兴志 《山西冶金》 CAS 2020年第1期34-35,共2页

以稀土熔盐电解槽为对象,取COMSOLE软件进行有限元的模拟计算,从模拟结果中可以看出,电解槽电场的分布基本上能够分成三大区域,耦合前后,发现电场在阴阳极之间的分布与耦合前相比比较混杂,耦合前后额分布数值之间存在0.03的差别。

关键词 稀土电解槽 三维电场 耦合数值 模拟

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小型三维电场传感器设计与测试 被引量：13

8

作者 张星 白强 +2 位作者 夏善红 郑凤杰 陈绍凤 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期1002-1004,共3页

目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X,Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强... 目前电场传感器只能探测大气电场强度矢量一维或者二维方向分量,尚无法精确地反映空中电场强度大小。该文介绍一种结构新颖的小型三维空中电场传感器,由轴向(Z)和径向(X,Y)三路电场测量单元和驱动单元以及电路单元组成,用于探测电场强度的三维方向矢量。在地面实际测试中,传感器输出信号与电场强度的理论关系得到了验证,证明了三维电场传感器结构设计和检测方法的合理性。 展开更多

关键词 电场 电场探测 三维电场传感器

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基于遗传算法的三维电场传感器解耦标定方法研究 被引量：5

9

作者 李冰 彭春荣 +3 位作者 凌必赟 郑凤杰 陈博 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第9期2252-2258,共7页

3维电场分量对传感器输出信号的耦合干扰是影响3维电场探测准确性的关键问题。为了减小耦合干扰,实现3维电场的准确测量,该文提出一种基于遗传算法的3维电场传感器解耦标定方法。区别于求逆矩阵运算的传统标定方法,该方法利用遗传算法... 3维电场分量对传感器输出信号的耦合干扰是影响3维电场探测准确性的关键问题。为了减小耦合干扰,实现3维电场的准确测量,该文提出一种基于遗传算法的3维电场传感器解耦标定方法。区别于求逆矩阵运算的传统标定方法,该方法利用遗传算法并行全局搜索的特点,通过设置适应度函数和遗传算子获得最优化解耦标定矩阵,避免了复杂的矩阵求逆计算,减小了计算误差。该文设计了一种可实现传感器与电场矢量成任意夹角的测试标定装置,建立了电场理论值计算模型。对基于矩阵求逆计算和基于遗传算法的两种解耦标定方法进行了对比实验,实验结果表明,基于遗传算法的3维电场传感器解耦标定方法与传统标定方法相比,有效地消除了电场分量对传感器的耦合干扰,提高了标定精度,实现了3维电场的准确测量。 展开更多

关键词 3维电场传感器 3维标定 耦合干扰 遗传算法

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基于有限元法的高压SF_6断路器三维电场分析 被引量：2

10

作者 曹云东 华争祥 +1 位作者 刘晓明 韩先鹤 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2011年第6期606-610,共5页

为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF6断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根... 为了满足多介质复杂结构三维电场逆问题对三维电场数值计算提出的高精度和高效率的要求,以有限元方法为基本理论,编制了基于四面体网格剖分的三维电场有限元计算平台.运用计算平台对高压SF6断路器灭弧室内的三维电场进行了准确计算,根据灭弧室内的电场分布对动触头结构进行优化分析,得到了高压SF6断路器内部等位线分布图、等电场强度分布图和不同动触头结构下的最大电场强度值.算例计算结果证明了该计算平台能被应用于三维电场逆问题的求解. 展开更多

关键词 三维电场逆问题 有限元法 SF6断路器 三维电场 数值计算 灭弧室 高压绝缘 电场优化

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基于L波段气象雷达的空中三维电场探测系统 被引量：2

11

作者 郑凤杰 夏善红 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1637-1641,共5页

以往采用的大气电场探测方法需搭建独立的电场探测系统,并且主要实现空中矢量电场的一个或两个分量的探测。该文介绍了一种新型空中电场探测系统,基于气象部门现有L波段气象雷达探测系统,采用新型3维电场传感器,构建了新型空中电场探测... 以往采用的大气电场探测方法需搭建独立的电场探测系统,并且主要实现空中矢量电场的一个或两个分量的探测。该文介绍了一种新型空中电场探测系统,基于气象部门现有L波段气象雷达探测系统,采用新型3维电场传感器,构建了新型空中电场探测平台,实现了空中3维电场、温度、湿度、气压等气象信息的同步实时探测。系统中电场传感器采用了独特的结构设计和信号处理电路,在±30 kV/m的电场测量范围内,分辨力可达20 V/m,线性度优于1%,可以连续探测地面至15000 m高空的3维电场强度,为飞行器升空提供安全保障。 展开更多

关键词 3维电场传感器 空中电场 气象雷达

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1100kV GIS隔离开关的电场数值计算与分析 被引量：39

12

作者 徐建源 路璐 林莘 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2102-2106,共5页

为了解特高压GIS隔离开关气室内部的电场强度分布情况,建立了两种典型结构的1100kV GIS隔离开关气室三维静电场数学模型。基于电场数值分析理论,采用有限元分析方法实现了大型实际工程电磁场问题的三维电场精确计算。对隔离开关的气室... 为了解特高压GIS隔离开关气室内部的电场强度分布情况,建立了两种典型结构的1100kV GIS隔离开关气室三维静电场数学模型。基于电场数值分析理论,采用有限元分析方法实现了大型实际工程电磁场问题的三维电场精确计算。对隔离开关的气室进行详细电场计算的结果表明,接地开关触头间隙是场强集中的区域,盆式绝缘子的结构尺寸的合理设计可以有效改善电极屏蔽罩区域的电场分布。对比两种隔离开关的电场强度分布结果可知,2种不同结构的对应区域场强最大值以及电场分布稍有差异,但都具有一定的绝缘裕度。电场分析所得的结果,为特高压隔离开关气室的整体和内部结构的进一步优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 特高压 封闭式组合电器 隔离开关 有限元法 三维电场 绝缘分析

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110kV电流互感器电场分析与绝缘结构改进 被引量：25

13

作者 杨茜 郭天兴 +1 位作者 刘海 张华 《电力电容器与无功补偿》 2010年第1期31-34,共4页

根据110 kV电流互感器一次绕组为发卡形的设计结构,建立了基于Infolytica的三维电场仿真模型,对110 kV发卡形电流互感器的电位分布、电场强度以及绝缘结构进行了仿真计算、分析和研究,并根据研究结果改进了发卡形电流互感器的绝缘结构。

关键词 发卡形电流互感器 Infolytica 三维电场 绝缘

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基于区域分解法的1100kV隔离开关大规模电场计算问题 被引量：21

14

作者 林莘 蔡强 +1 位作者 徐建源 李爽 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期1-6,共6页

大规模电磁场求解计算时,通常采用有限元法会面临计算与存储量庞大、求解效率较低的问题,为此考虑采用区域分解法来解决。笔者在阐述区域分解法求解原理后,建立了特高压隔离开关气室三维电场问题模型,并将计算结果与整体法所求结果进行... 大规模电磁场求解计算时,通常采用有限元法会面临计算与存储量庞大、求解效率较低的问题,为此考虑采用区域分解法来解决。笔者在阐述区域分解法求解原理后,建立了特高压隔离开关气室三维电场问题模型,并将计算结果与整体法所求结果进行比较,结果表明,采用区域分解法有效缓解了存储空间限制、提高了求解效率。同时采用基于参数化设计语言(APDL)的电场能量法对隔离开关气室电容参数进行计算,将计算值与测试值进行比较,两者相对误差小于4%,获得较为准确的分布电容参数,进而为特高压GIS中快速暂态过电压(VFTO)的研究奠定基础。 展开更多

关键词 GIS 特高压 隔离开关 有限元法 三维电场 区域分解法 分布电容 绝缘

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考虑金属异物存在时220 kV紧凑型GIS内电场分布精确分析 被引量：19

15

作者 卢斌先 冯启琨 +2 位作者 李晓 莫文雄 廖思卓 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3493-3501,共9页

随着电网电压和系统容量不断提高,气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）内部故障频频发生放电现象。基于虚拟边界面和多层边界剖分方法,应用有限元法建立了三相一体紧凑型GIS高压导体外表面和外壳内表面不同位置存在金属异物时的分析模型,... 随着电网电压和系统容量不断提高,气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）内部故障频频发生放电现象。基于虚拟边界面和多层边界剖分方法,应用有限元法建立了三相一体紧凑型GIS高压导体外表面和外壳内表面不同位置存在金属异物时的分析模型,计算了内部的电位与电场强度分布。同时提出二阶灵敏度系数α的概念,分析了金属异物的高度和半径对于局部场强畸变的影响程度。通过分析发现：在其他条件相同的情况下,高压导体上金属异物所产生的畸变场强要比外壳侧高出2～9倍;金属异物位于高压导体表面时,电场畸变对于半径和高度的灵敏度相当;而当异物在外壳内表面时,场强畸变对半径的灵敏度更大,是高度的2倍左右。将计算所得的最大电场强度数值与SF6临界击穿场强值相比较,得到了金属异物在不同位置时安全区域。本研究对于GIS实际的运行和检修具有重要指导意义。 展开更多

关键词 GIS 高压绝缘 金属异物 三维电场 安全域 有限元法 局部放电

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球形光纤传输三维电场传感器 被引量：15

16

作者 司荣仁 石立华 +1 位作者 陈锐 李炎新 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2930-2934,共5页

研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲三维电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场的影响,发现嵌入式探头与球形结构可以有效减小屏蔽壳体对电场扰动。讨论了传感器极间耦合及三维场合成误差,确定... 研制了一套用于小空间电磁脉冲测试的光纤传输电磁脉冲三维电场传感器。通过电磁仿真软件CST2011,研究了天线结构对被测场的影响,发现嵌入式探头与球形结构可以有效减小屏蔽壳体对电场扰动。讨论了传感器极间耦合及三维场合成误差,确定了主要设计参数。研制的三维传感器采用了屏蔽结构与偶极子天线的一体化设计,对外部电场屏蔽可达60dB。在有界波电磁脉冲模拟器中的实验表明,传感器系统对于三维电场测量可达到设计要求,对被测电场扰动较小,极间耦合系数小于6%,三维场角度与峰值合成误差小于5%。传感器采用对称结构,满足自由空间场测量的需要。 展开更多

关键词 三维电场传感器 三维合成 极间耦合 CST仿真 光纤传输系统

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电容层析成像系统三维电场分析及阵列电极优化 被引量：8

17

作者 张雪辉 王化祥 问雪宁 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1041-1047,共7页

通过电磁场有限元软件ANSYS仿真,构建电容层析成像(ECT)系统敏感阵列电极三维模型,分析ECT敏感场的"软场"效应,推导计算灵敏度矩阵,并分析敏感阵列电极结构参数对ECT电场灵敏度的影响,进而优化阵列电极结构.实验结果表明,利... 通过电磁场有限元软件ANSYS仿真,构建电容层析成像(ECT)系统敏感阵列电极三维模型,分析ECT敏感场的"软场"效应,推导计算灵敏度矩阵,并分析敏感阵列电极结构参数对ECT电场灵敏度的影响,进而优化阵列电极结构.实验结果表明,利用优化的阵列电极可获得较均匀的敏感场分布及较高的检测灵敏度,并重构出较满意的图像. 展开更多

关键词 电容层析成像 阵列电极 '软场'效应 ANSYS 三维电场仿真

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超高压输电线下建筑物临近区域三维电场仿真 被引量：11

18

作者 汪泉弟 罗扬 +1 位作者 杨帆 褚旭 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1-6,共6页

计算超高压输电线路在建筑物附近所产生工频电场时,由于建筑物相对输电线路所处位置复杂多变,二维计算模型已经不能够准确的描述其电场分布情况。笔者综合考虑档距、弧垂等因素,基于模拟电荷法建立能够准确描述建筑物相对输电线路所处... 计算超高压输电线路在建筑物附近所产生工频电场时,由于建筑物相对输电线路所处位置复杂多变,二维计算模型已经不能够准确的描述其电场分布情况。笔者综合考虑档距、弧垂等因素,基于模拟电荷法建立能够准确描述建筑物相对输电线路所处位置的三维计算模型,采用线电荷单元模型计算输电线附近存在建筑物时的三维电场,且与增大建筑物棱边曲率半径后的电场分布对比得出:建筑物上方的电场强度大于附近其余区域,与无建筑物时相比电场发生明显畸变;增大建筑物棱边曲率半径对建筑物附近电磁环境有较好改善作用。 展开更多

关键词 超高压 输电线 模拟电荷法 线电荷单元 建筑物 三维电场

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基于差分进化算法的三维电场传感器解耦标定方法 被引量：11

19

作者 吴桂芳 崔勇 +1 位作者 刘宏 张磊 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第19期3993-4001,共9页

空间电场信息的准确感知在电力系统传感和量测技术中具有重要价值,但目前并没有可靠的空间直流电场测量装置,对空间三维电场传感器的标定方法需要进一步研究。该文在三维可调外界电场下构建了同时含有维间耦合和角度偏差的校准模型,提... 空间电场信息的准确感知在电力系统传感和量测技术中具有重要价值,但目前并没有可靠的空间直流电场测量装置,对空间三维电场传感器的标定方法需要进一步研究。该文在三维可调外界电场下构建了同时含有维间耦合和角度偏差的校准模型,提出了在该模型下基于差分进化算法求解灵敏度系数矩阵的方法。通过对比研究发现该方法较为精确、稳定和快速,在多组仿真实验中误差率均小于3%(不考虑测量误差)。此外,对传感器空间角度对算法准确度的影响进行了分析。基于差分进化算法的三维电场传感器解耦标定方法,既可以简化标定装置设计的复杂度和难度,也可为其他类型的三维传感器标定提供参考。 展开更多

关键词 三维电场 传感器 解耦 标定/校准 差分进化算法 灵敏度系数 角度偏差

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三维电场传感器仿真优化及性能测试 被引量：10

20

作者 郑凤杰 夏善红 陈贤祥 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期946-950,共5页

采用有限元方法对一种新型三维电场传感器的敏感结构进行仿真分析,优化结构设计参数,提高传感器的测量灵敏度;对采用优化参数制备的电场传感器进行了性能测试,结果表明,该传感器的输出与模拟仿真结果具有良好的一致性,并且与外部电场呈... 采用有限元方法对一种新型三维电场传感器的敏感结构进行仿真分析,优化结构设计参数,提高传感器的测量灵敏度;对采用优化参数制备的电场传感器进行了性能测试,结果表明,该传感器的输出与模拟仿真结果具有良好的一致性,并且与外部电场呈良好的线性关系,传感器的测量灵敏度可达到50V/m。 展开更多

关键词 三维电场传感器 有限元 参数优化

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