2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、目前,傳感網(wǎng)絡(luò)正朝著智能化方向發(fā)展,“物聯(lián)網(wǎng)”和“智慧地球”的核心技術(shù)均是無線傳感網(wǎng)技術(shù)。在特高壓智能電網(wǎng)的發(fā)展過程中,實(shí)現(xiàn)電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測和反饋,對于電網(wǎng)的安全運(yùn)行來說顯得越來越重要。盡管各種類型的光學(xué)電流傳感器(OCS)在一定程度上解決了傳統(tǒng)電流互感(CT)存在的一些問題,但它們自身的缺陷限制了它們的實(shí)用化發(fā)展。微機(jī)電機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)的出現(xiàn),使得制造出性能優(yōu)、價(jià)格低的光學(xué)電流傳感器成為可能。MEMS扭轉(zhuǎn)微鏡與光纖傳感相結(jié)合,是光學(xué)

2、電流傳感器發(fā)展的一個(gè)新方向。
  當(dāng)前大多數(shù)MEMS扭轉(zhuǎn)微鏡都基于硅材料制作。硅材料的屬性限制了扭轉(zhuǎn)微鏡的扭轉(zhuǎn)角度,且傳感器的抗沖擊性能差。另外,現(xiàn)有的MEMS電流傳感器往往帶有羅氏線圈(Rogowski)等集磁環(huán),結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)以上問題,本學(xué)位論文提出一種基于聚合物材料制作的,結(jié)構(gòu)簡單的MEMS電流傳感器。
  論文提出的這一新型交流電傳感器,其關(guān)鍵部分是聚合物MEMS扭轉(zhuǎn)微鏡。扭轉(zhuǎn)微鏡具有聚合物—金屬復(fù)合結(jié)構(gòu),基體材料采

3、用聚碳酸酯(PC),扭轉(zhuǎn)梁采用金屬材料制作。永磁體被聚合物材料包埋于扭轉(zhuǎn)微鏡內(nèi)部,扭轉(zhuǎn)微鏡的反射面為反射光柵結(jié)構(gòu)。這一傳感器結(jié)構(gòu)簡單、功耗小、易安裝、微型化、成本低,可在智能電網(wǎng)的大量使用。
  論文從理論上分析扭轉(zhuǎn)微鏡驅(qū)動(dòng)力的來源,以及各個(gè)參數(shù)對其靜態(tài)力學(xué)特性和動(dòng)態(tài)力學(xué)特性的影響,確定扭轉(zhuǎn)微鏡的最佳結(jié)構(gòu)。通過模擬該傳感器用于檢測不同幅值交流電信號的情況,得到扭轉(zhuǎn)微鏡在不同電流下的穩(wěn)態(tài)振動(dòng)扭轉(zhuǎn)角幅度以及歸一化光強(qiáng)信號,并得出電流幅

4、值與扭轉(zhuǎn)角幅度之間的關(guān)系。同時(shí),電流幅值與歸一化光強(qiáng)損耗之間的關(guān)系也被確定。理論研究表明,這一 MEMS交流電傳感器具有很高的靈敏度,在電流幅值為0-50A范圍內(nèi),其歸一化光強(qiáng)變化率最高可達(dá)0.024/A。
  在實(shí)驗(yàn)室完成聚合物扭轉(zhuǎn)微鏡的制作并搭建檢測光路。分析光路調(diào)試過程中出現(xiàn)的失真信號,并排除原因。調(diào)試完成后,在實(shí)驗(yàn)室無光照環(huán)境下對不同幅值的交流電信號進(jìn)行解調(diào),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,在電流幅值為0A-10A范圍內(nèi)時(shí),傳感器歸一化光強(qiáng)

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