基于双极性电压注入和PSO拟合的同步磁阻电机磁链自学习方法

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作者 乔钰 苏健勇 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期41-50,共10页

同步磁阻电机(SynRM)存在明显的磁路饱和现象。如果在电机控制算法中使用固定电感值,无法实现理想的控制性能。针对该问题,提出一种磁链自学习方法。首先,详细分析了SynRM的交叉饱和现象,并采用恒定转速方法建立了SynRM的磁饱和模型;然... 同步磁阻电机(SynRM)存在明显的磁路饱和现象。如果在电机控制算法中使用固定电感值,无法实现理想的控制性能。针对该问题,提出一种磁链自学习方法。首先,详细分析了SynRM的交叉饱和现象,并采用恒定转速方法建立了SynRM的磁饱和模型;然后,设计了双极性电压注入的自学习给定方式,通过分区域拟合磁链曲线来后处理不均匀分布的原始磁链数据,并使用粒子群优化(PSO)算法求解拟合函数系数;最后,在实验平台对提出的磁链自学习策略进行验证。实验证明,相较于直接插值方法,分区域拟合磁链曲线的后处理方法对原始数据点的分布没有要求,因此可以显著降低磁链曲面的学习误差。 展开更多

关键词 同步磁阻电机 磁路饱和 磁链自学习 双极性电压注入 粒子群优化

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双极性脉冲参数对散绕变频电机绝缘PDIV影响研究

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作者 陈峻升 何明鹏 +3 位作者 张跃 刘国勇 吴冬桃 王鹏 《绝缘材料》 北大核心 2025年第5期89-96,共8页

采用差分双极性重复脉冲电压模拟变频电机脉宽调制电应力环境,研究了脉冲宽度、死区时间和脉冲频率对漆包绞线对和散绕变频电机定子绕组局部放电起始电压(PDIV)测试结果的影响,并基于双极性脉冲电压下绝缘的电场分布和气体放电理论分析... 采用差分双极性重复脉冲电压模拟变频电机脉宽调制电应力环境,研究了脉冲宽度、死区时间和脉冲频率对漆包绞线对和散绕变频电机定子绕组局部放电起始电压(PDIV)测试结果的影响,并基于双极性脉冲电压下绝缘的电场分布和气体放电理论分析了脉冲电压参数对PDIV的影响机制。结果表明:脉冲宽度与初始电子的产生相关,导致PDIV测试结果与脉冲宽度呈负相关;短死区时间造成的绝缘表面剩余电荷和空间电场分布的变化是PDIV与死区时间呈正相关的可能原因;由于脉冲频率对初始电子产生和电场分布的影响较弱,PDIV与脉冲频率的相关性低。 展开更多

关键词 变频电机 绝缘系统 局部放电 局部放电起始电压 双极性脉冲电压

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基于双极性脉冲间歇电压源的土壤电导测量仪 被引量：1

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作者 郭胜君 王卫星 +1 位作者 胡均万 尹东晓 《农机化研究》 北大核心 2008年第5期35-37,共3页

从理论上分析了直流激励下土壤的极化效应,提出了一种双极性脉冲间歇电压激励的测量方法,设计了相应的转换电路、程控放大电路,实现了土壤电导的快速测量。双极性脉冲间歇电压激励信号和脉冲法激励信号的对比试验说明,改进后的激励信号... 从理论上分析了直流激励下土壤的极化效应,提出了一种双极性脉冲间歇电压激励的测量方法,设计了相应的转换电路、程控放大电路,实现了土壤电导的快速测量。双极性脉冲间歇电压激励信号和脉冲法激励信号的对比试验说明,改进后的激励信号能更好地削弱极化效应,测量的结果更加的平稳。 展开更多

关键词 双极性脉冲间歇电压源 土壤电导 极化效应

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多次双极性振荡衰减冲击电压作用下的油纸绝缘累积效应 被引量：4

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作者 司马文霞 吴婧瑜 +3 位作者 孙魄韬 华杰方 叶练 陈秋霖 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1735-1740,共6页

为研究电力变压器实际遭受的雷电冲击电压波和IEC规定的标准雷电冲击电压波（SLIW）对油浸绝缘纸累积作用,基于变电站实测的雷电侵入波形,通过试验方法产生了不同波形参数的双极性振荡衰减冲击电压,采用匝间绝缘模型模拟真实状况下油纸... 为研究电力变压器实际遭受的雷电冲击电压波和IEC规定的标准雷电冲击电压波（SLIW）对油浸绝缘纸累积作用,基于变电站实测的雷电侵入波形,通过试验方法产生了不同波形参数的双极性振荡衰减冲击电压,采用匝间绝缘模型模拟真实状况下油纸绝缘所承受的电场,并通过测量冲击电压幅值与冲击电压累积次数之间的关系特性和不同次数冲击电压作用前后相对介电常数等电气参数,探索了多次冲击电压作用对油纸绝缘的累积效应。研究表明：多次双极性振荡衰减冲击电压作用下油纸绝缘表现出明显的累积效应,在不同波形参数的冲击电压作用下油浸绝缘纸的U-N特性曲线均呈指数变化规律;在相同电压幅值下,油浸绝缘纸对双极性振荡衰减波的累积耐受能力比标准雷电冲击电压波更好,表明相同电压幅值下标准雷电冲击电压对绝缘的要求偏严;油浸绝缘纸的相对介电常数和介质损耗角正切值均随累积次数的增加呈明显上升趋势,表明多次双极性振荡衰减冲击电压作用对油纸绝缘性能有明显的影响。 展开更多

关键词 油纸绝缘 双极性衰减振荡冲击电压 累积效应 U-N特性 频域介电谱法

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双极性振荡衰减冲击电压作用下油浸绝缘纸的绝缘累积效应特性 被引量：4

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作者 司马文霞 吴婧瑜 +1 位作者 华杰方 孙魄韬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期3827-3834,共8页

变压器内油纸绝缘在雷电冲击电压的重复作用下会产生累积损伤,从而对变压器的安全运行产生威胁。实际侵入变压器的雷电冲击电压波受变电站进线衰减、折反射及绕组谐振等因素的影响,具有显著的振荡特性,该波形与IEC规定的标准雷电波形有... 变压器内油纸绝缘在雷电冲击电压的重复作用下会产生累积损伤,从而对变压器的安全运行产生威胁。实际侵入变压器的雷电冲击电压波受变电站进线衰减、折反射及绕组谐振等因素的影响,具有显著的振荡特性,该波形与IEC规定的标准雷电波形有显著差异。为此基于变电站实测的雷电侵入波形,通过试验方法产生了不同波形参数的双极性振荡衰减冲击电压,采用柱–柱电极结构测量了冲击电压幅值与冲击电压累积次数之间的关系特性(U-N特性)。通过观察累积冲击作用前后油浸绝缘纸的微观形貌变化并测量其相对介电常数和介质损耗角正切,探索了多次冲击电压作用对油浸绝缘纸的累积损伤效应。研究表明,多次双极性振荡衰减冲击电压作用下油浸绝缘纸表现出明显的累积效应,随着冲击次数的增加,电极覆盖区域的试品表面会出现乳白色胶状附着物,且试品表面的纤维结构发生变化,粗糙程度逐渐增大,其相对介电常数和介质损耗角正切值均呈明显上升趋势。 展开更多

关键词 油浸绝缘纸 双极性衰减振荡冲击电压 累积效应 U-N特性 表面形貌 频域介电谱法

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环氧树脂高频松弛的交流电导与双极性方波击穿特性 被引量：7

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作者 蒋起航 王威望 +2 位作者 钟禹 李盛涛 徐永生 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1159-1171,共13页

高频非正弦电压下环氧树脂击穿表现出较强的频率依赖性,并且存在复杂的宽频电-热耦合特性。高频电压下环氧树脂交流电导,特别是载流子非线性输运过程是理解高频绝缘击穿的关键。该文以两种电工环氧树脂为研究对象,采用宽频介电谱研究环... 高频非正弦电压下环氧树脂击穿表现出较强的频率依赖性,并且存在复杂的宽频电-热耦合特性。高频电压下环氧树脂交流电导,特别是载流子非线性输运过程是理解高频绝缘击穿的关键。该文以两种电工环氧树脂为研究对象,采用宽频介电谱研究环氧试样交流电导的频率与温度依赖关系,通过Almond-West模型分析得到低频下交流类直流电导率与温度的关系,低频电导随温度变化更符合Vogel-Fulcher-Tammann模型。基于Havriliak-Negami复合介质多分散松弛极化理论,分析高频、高温下的松弛行为,认为高频交流电导率主要由松弛过程α产生的极化损耗引起。通过高频双极性方波击穿测试平台,测试了重复频率双极性方波电压(500 Hz,1 kHz,2 kHz,3 kHz)下环氧试样的击穿场强,基于三参数Weibull分布统计分析特征击穿场强随频率的关系,发现击穿场强与频率呈负相关。研究提出考虑Poole-Frenkel效应的高频高场交流电导模型,并建立高频自由体积随频率变化的击穿模型。研究指出高频下分子链段振动效应增强,导致交流电导增强;高频下分子链运动滞后于频率响应,导致总体自由体积增大,造成高频击穿场强下降。研究结果对高频绝缘破坏与可靠性研究具有重要意义。 展开更多

关键词 环氧树脂 交流电导 双极性方波电压 自由体积 高频击穿

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双极性振荡冲击电压下变压器油放电特性 被引量：4

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作者 倪鹤立 张乔根 +3 位作者 赵毅 郭宁 樊星 刘轩东 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3827-3835,共9页

当外部过电压侵入油浸式变压器绕组内部时,其匝间绝缘会承受双极性振荡冲击电压的威胁。在此通过双极性振荡冲击电压下变压器油放电特性的研究,为绕组纵绝缘的合理设计及液体放电机理的探究提供参考。首先通过可调电路元件,严格控制外... 当外部过电压侵入油浸式变压器绕组内部时,其匝间绝缘会承受双极性振荡冲击电压的威胁。在此通过双极性振荡冲击电压下变压器油放电特性的研究,为绕组纵绝缘的合理设计及液体放电机理的探究提供参考。首先通过可调电路元件,严格控制外施电压波形参数,实验获得了稍不均匀场与极不均匀场中变压器油在单一波形变量下的冲击放电特性,统计得到了放电电压概率分布与击穿点分布特征。然后利用分幅相机拍摄了双极性振荡电压下油中流注形貌,阐述了流注极性转换等主要发展特征。最后实验结果表明:无论电场分布是否均匀,振荡系数的增加、振荡频率的降低或波前时间的缩短均会导致变压器油50%击穿电压下降,且当振荡系数高于0.55时存在低于标准雷电耐受水平的可能;当振荡频率较低时,击穿多发生在第1或第2个正极性波峰内,而随着频率的升高,击穿点逐渐向后序波峰偏移,击穿于负极性波峰内的概率显著增加。结合光电倍增管记录的流注发光信号,从流注发展角度分析了变压器油击穿电压与击穿点变化的原因。 展开更多

关键词 变压器油 双极性振荡冲击电压 波形参数 放电特性 流注发展过程

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基于方波脉冲电压绝缘寿命实验的漏电流检测 被引量：4

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作者 蒋存波 项春雷 +1 位作者 杨家志 陈丽虹 《电测与仪表》 北大核心 2014年第18期68-72,120,共6页

在脉冲电应力绝缘加速老化实验中,为消除试样电容过渡过程电流对绝缘材料和结构绝缘失效判定的影响,提高实验结果的准确性和可靠性,设计一种漏电流检测电路。在双极性高频脉冲电压下电容过渡过程电流主要集中在脉冲边沿5μs以内,12μs... 在脉冲电应力绝缘加速老化实验中,为消除试样电容过渡过程电流对绝缘材料和结构绝缘失效判定的影响,提高实验结果的准确性和可靠性,设计一种漏电流检测电路。在双极性高频脉冲电压下电容过渡过程电流主要集中在脉冲边沿5μs以内,12μs后过渡过程基本结束,此后试样回路电流主要是绝缘漏电流;利用此特性,通过控制电路控制电子开关,在每个脉冲边沿切除电容过渡电流而代以前一时刻的漏电流保持值,而12μs后再切换回电流检测信号。理论分析和实验结果表明,该漏电流检测方法可以有效的消除试样等效电容过渡过程电流对漏电流检测的影响,其相对偏差率小于3.03%,可以较好的满足脉冲电应力绝缘寿命加速老化实验的要求,且提高实验结果的可靠性。 展开更多

关键词 漏电流检测 绝缘寿命实验 双极性方波脉冲电压 绝缘漏电阻

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基于RMC的海上风电多端高压直流输电研究 被引量：5

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作者 邓文浪 陈勇奇 +2 位作者 郭有贵 袁婷 蒋卫龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期21-28,共8页

针对海上风电高压直流传输效率和可靠性不高的问题,把精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)应用到海上风力发电系统中,深入分析了RMC换流器拓扑及其双极性空间矢量调制策略。为了提高海上风电高压直流输电系统在岸上交流电网... 针对海上风电高压直流传输效率和可靠性不高的问题,把精简矩阵变换器(reduced matrix converter,RMC)应用到海上风力发电系统中,深入分析了RMC换流器拓扑及其双极性空间矢量调制策略。为了提高海上风电高压直流输电系统在岸上交流电网电压跌落等故障情况下的持续运行能力,提出了基于RMC换流器的海上风电多端口高压直流输电系统(MTDC,multi-terminal high voltage direct current)拓扑,分析了RMC换流器、岸上VSC换流器、超级电容器储能3个端口之间的协调控制策略,通过超级电容器储能实现了系统的功率平衡控制,提高了系统的低电压穿越能力。文章对一个三端口RMC-MTDC进行了Matlab仿真,实验结果验证了所提控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 精简矩阵变换器 多端高压直流输电 双极性电压空间矢量调制 超级电容器 低电压穿越

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基于RMC和VSC的海上风电混合多端-HVDC系统 被引量：1

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作者 邓文浪 陈勇奇 +3 位作者 郭有贵 龙美志 胡毕华 邵国安 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2015年第8期1-7,共7页

为了提高海上风电高压直流传输的效率和可靠性,增强系统在风速波动、岸上电网跌落和负荷扰动等情况下功率平衡控制能力。文中把精简矩阵变换器RMC(reduced matrix converter)应用到海上风力发电系统中,建立了一个由RMC换流站和VSC换流... 为了提高海上风电高压直流传输的效率和可靠性,增强系统在风速波动、岸上电网跌落和负荷扰动等情况下功率平衡控制能力。文中把精简矩阵变换器RMC(reduced matrix converter)应用到海上风力发电系统中,建立了一个由RMC换流站和VSC换流站组成的海上风电串并联混合高压直流输电多端口模型,分析了RMC换流器的双极性空间矢量调制策略和闭环控制策略,提出了各个端口之间的协调控制策略。Matlab仿真验证了所提拓扑和控制策略的正确性和可行性。 展开更多

关键词 精简矩阵变换器 双极性电压空间矢量调制 风力发电 高压直流输电 电压源换流器

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表面放电对聚酰亚胺薄膜材料的电气损伤特性研究 被引量：31

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作者 罗杨 吴广宁 +4 位作者 刘继午 曹开江 彭佳 张依强 朱光亚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第25期187-195,27,共9页

聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜作为特殊工程塑料在变频电机绝缘设计中得到了广泛应用,方波脉冲电压下的局部放电是造成变频电机绝缘系统失效的主要原因之一。为探讨放电对电机绝缘的损伤作用过程,基于ASTM 2275 01标准设计一套表面放电老... 聚酰亚胺(polyimide,PI)薄膜作为特殊工程塑料在变频电机绝缘设计中得到了广泛应用,方波脉冲电压下的局部放电是造成变频电机绝缘系统失效的主要原因之一。为探讨放电对电机绝缘的损伤作用过程,基于ASTM 2275 01标准设计一套表面放电老化试验系统,并对PI薄膜进行老化试验。表面放电使介质表面碳化,增加了PI薄膜的表面电导率,这对表面放电活性有较大的影响;借助扫描电子显微镜观察了不同放电老化阶段下PI薄膜表面及横截面的微观形貌,发现PI薄膜的降解是从试样表面逐渐向内部发展的过程;采用傅里叶红外光谱(Fourier transform infraredspectroscopy,FTIR)分析了PI薄膜在老化前后的FTIR图谱,发现PI分子主链上的醚键(C-O-C)和酰亚胺环(C-N-C)键在放电老化作用下断裂,表面放电侵蚀造成有机分子链断裂是聚合物降解的本质原因。 展开更多

关键词 双极性方波脉冲电压 表面放电 PI薄膜 降解 微观形貌 分子结构

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方波脉冲下纳米氧化硅掺杂对聚酰亚胺绝缘性能的影响 被引量：4

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作者 刘洋 吴广宁 +1 位作者 高国强 张血琴 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期73-78,85,共7页

聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中... 聚酰亚胺纳米复合薄膜(polyimide,PI)广泛应用于电机绝缘。方波脉冲下的局部放电是变频电机绝缘失效的主要原因之一。为了研究高频脉冲电压下PI膜的老化,探讨纳米粒子在PI膜中的作用机理,文中将粒径为30 nm的Si O2无机填料掺杂到PI膜中。利用场发射扫描电镜(SEM)观察纳米Si O2在PI膜中的分散情况,并在方波脉冲电压下对复合薄膜进行了耐压和耐电晕实验,最后运用纳米复合3层结构解释了PI膜绝缘破坏的过程。研究结果表明:纳米粒子均匀分散到PI基体中,纳米Si O2的加入可以提高PI膜的电导率和介电常数,影响电子迁移率;PI/Si O2膜耐压特性随着Si O2纳米粒子体积分数的增加先增强后减小,在体积分数为5%时达到最大值。耐电晕特性随着Si O2纳米粒子体积分数增加而上升。Si O2纳米粒子会在试样中产生大量的有机—无机界面以及复合结构,影响了电子在介质中的作用机理,导致PI膜绝缘性能发生改变。 展开更多

关键词 PI/SiO2纳米复合膜 双极性方波电压 击穿电压 电晕老化 纳米复合结构

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可逆固体氧化物电池的部分功率变换四象限运行能效优化

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作者 吴穆星 赵巍 +2 位作者 吴俊娟 孙孝峰 李昕 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第22期8757-8771,共15页

为了提高可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,rSOC)的并网转换效率,提出一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)技术的双极性优化方案,对比单极性电路能够提升电池电压支撑范围以及系统效率。建立rSOC的电化... 为了提高可逆固体氧化物电池(reversible solid oxide cell,rSOC)的并网转换效率,提出一种基于部分功率变换(partial power conversion,PPC)技术的双极性优化方案,对比单极性电路能够提升电池电压支撑范围以及系统效率。建立rSOC的电化学模型并分析PPC变换下的电压功率范围,分析表明在双极性变换下,变换器的轻载工作带与rSOC在双向运行时不对称的功率特性降低了系统效率。为进一步优化系统,根据效率与功率需求优化了rSOC工作运行带,使变换器能够正常工作,并结合双极性变换与LLC的特点,提出一种双极性双向LLC谐振变换器,能够满足4种工作模式,并分析了变换器正反向增益特性,提出非对称工况下的谐振参数设计方案,使正反向均能高效运行。最后完成了系统仿真与模式切换仿真,搭建实验平台,验证了所提储能系统优化方案的高效性与实用性。 展开更多

关键词 双极性电压 可逆固体氧化物电池(rSOC) 部分功率变换(PPC) LLC谐振变换器

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智慧农业中的隔离放大器设计

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作者 周江 《农业工程》 2017年第2期39-43,47,共6页

在智慧农业的传感器数据采集系统中,从系统抗干扰性能考虑,传感器的输出信号与采集系统是不共地的,这就需要设计隔离放大器,将传感器的输出信号尽量不失真地传输给采集系统。为此,使用高线性度模拟光电耦合器HCNR200设计了两种隔离放大... 在智慧农业的传感器数据采集系统中,从系统抗干扰性能考虑,传感器的输出信号与采集系统是不共地的,这就需要设计隔离放大器,将传感器的输出信号尽量不失真地传输给采集系统。为此,使用高线性度模拟光电耦合器HCNR200设计了两种隔离放大器,分别能对单极性电压和双极性电压进行隔离传输。介绍了根据不同的输入电压计算电路参数的方法,并给出相应的电路原理图。最后,通过试验验证了所设计电路的正确性和可行性。 展开更多

关键词 智慧农业 隔离放大器 单极性电压 双极性电压 HCNR200

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基于C8051F单片机的智能电导率分析仪的研制 被引量：7

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作者 张媛媛 罗益民 邵铃 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第4期33-35,共3页

介绍了基于C8051F021单片机电导率表的测量原理、硬件结构、软件设计和通讯方式。仪表采用脉宽可调的双极性脉冲电压作为电导率测量的激励源,消除了介极化现象,减小了电容效应带来的误差。此方法可以提高测量精度,简化硬件电路的设计。... 介绍了基于C8051F021单片机电导率表的测量原理、硬件结构、软件设计和通讯方式。仪表采用脉宽可调的双极性脉冲电压作为电导率测量的激励源,消除了介极化现象,减小了电容效应带来的误差。此方法可以提高测量精度,简化硬件电路的设计。软件设计部分对测量数据进行直线拟合,完成了数据的软件补偿,提高了测量精度。 展开更多

关键词 电导率 C8051F021 脉宽可调的双极性脉冲电压 最小二乘原理

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