基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法 被引量：3

1

作者 冯迪 刘灏 +1 位作者 李嘉贤 毕天姝 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期292-301,共10页

电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而... 电压作为表征线路运行状态的重要参量,实现其灵活准确的测量对保证电力系统稳定运行至关重要。传统的接触式电压测量方法,因电压互感器体积较大、会产生电磁谐振和高频振荡、额外测量需断电安装等问题,对于海量化测量并不便利。相比较而言,非接触式测量不接触导线,更加安全和便捷,将成为未来电压测量的发展方向。文中提出了基于电场传感器阵列的输电线路电压非接触式测量方法,该方法为了解决导线位置信息未知的问题,设计了与导线方向垂直排列的电场传感器阵列;求解了含导线未知信息量的方程组;构建了比例系数矩阵,反推出导线电压瞬时值;分析了电场传感器对测量的影响;最后,进行了10 kV电压等级电压瞬时值仿真验证,结果显示最大测量误差为2.219%。 展开更多

关键词 非接触式电压测量 电压瞬时值 模拟电荷法 电场传感器阵列 比例系数矩阵

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基于非接触式电压测量的电压监测系统 被引量：6

2

作者 张泽林 刘希喆 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期229-237,共9页

非接触式电压测量方法不直接与线路的金属导体部分接触,能适应多种应用场景的电压监测。设计一种利用改进的非接触式电压测量技术对线路电压进行测量并将测量得到的电压波形用于线路故障电压诊断的系统。对传统的非接触式电压测量技术... 非接触式电压测量方法不直接与线路的金属导体部分接触,能适应多种应用场景的电压监测。设计一种利用改进的非接触式电压测量技术对线路电压进行测量并将测量得到的电压波形用于线路故障电压诊断的系统。对传统的非接触式电压测量技术进行拓扑分析并对测量电路拓扑进行改进,能够不受耦合电容影响并准确地测量线路上的电压。由于目前单一的故障特征提取方法具有局限性,为了利用由非接触式电压测量技术测量得到的电压波形实现准确地对线路故障电压进行识别诊断,提出了基于集成学习的故障电压状态识别系统,利用多种特征提取方法提取非接触式电压测量得到的电压波形特征,其识别结果用于对线路故障进行预警和处理。针对该电压监测系统,设计了测量精度和故障识别测试,得到稳态平均误差为0.9%,故障识别准确率最高可达到93%,表明该电压监测系统具有较高的精度和故障识别准确率。 展开更多

关键词 非接触式电压测量 离散小波阈值降噪 硬件加速计算 集成学习

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一种新型非接触式电压测量装置研究

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作者 陈旭 张超 +3 位作者 张浩淼 程志强 闫瑜 欧龙 《环境技术》 2024年第8期139-144,共6页

为消除配电网中非接触式电压测量面临的耦合电容导致的误差影响,本文设计了一种新型电压测量装置。装置专门设计了导电海绵材质的电压测量探头,确保与导线紧密贴合,建立稳定的耦合电容环境,为精准测量奠定了基础。通过建立串联电容模型... 为消除配电网中非接触式电压测量面临的耦合电容导致的误差影响,本文设计了一种新型电压测量装置。装置专门设计了导电海绵材质的电压测量探头,确保与导线紧密贴合,建立稳定的耦合电容环境,为精准测量奠定了基础。通过建立串联电容模型,运用单片机程序控制电容分压电路的自动优化切换,将2次测量的电压数值带入模型进行计算,有效消除了耦合电容变量变动带来的影响。北侧电压信号经由高阻放大器、滤波器和移相器进行信号调理,最终传输至精密计量芯片,不仅增强了信号质量,还实现了数据的即时显示,提升了用户体验。样机测试验证了该装置的出色性能,测量误差低至0.5%以下,能够满足现场校验对高精度的要求;该新型非接触式电压测量装置操作便捷和实用性强,为配电网的电压和功率监测提供了强有力的技术支持。 展开更多

关键词 配电网 非接触式电压测量 耦合电容 单片机控制 样机测试

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非接触式暂态电压测量的简化解耦方法 被引量：13

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作者 杨怀远 庄池杰 +3 位作者 谢施君 雷挺 刘凡 曾嵘 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1948-1954,共7页

电光式电场传感器频率响应宽,利用其进行非接触式暂态电压测量,与系统没有直接的电气连接,易于安装、维护,但是存在三相电场的耦合问题。为此,提出了简化的解耦方法,该方法适用于500 kV及以上电压等级交流系统的非接触式测量:在500 kV... 电光式电场传感器频率响应宽,利用其进行非接触式暂态电压测量,与系统没有直接的电气连接,易于安装、维护,但是存在三相电场的耦合问题。为此,提出了简化的解耦方法,该方法适用于500 kV及以上电压等级交流系统的非接触式测量:在500 kV及以上电压等级的变电站内,不同相导体的距离较大,非相邻相的耦合可以忽略不计,现场布置较为对称时,利用测到的三相稳态电场信号的相角、幅值信息即可进行简化的电场解耦。在±800kV祁连换流站交流侧用该方法测得的暂态电压波形和用耦合电容分压器测到的波形重合度高,验证了该方法的可行性。将该方法应用到藏中联网工程的调试中,测得了空载线路合闸暂态电压波形:测得首端站过电压波前时间约为1.5μs,最大过电压倍数为1.74;末端站过电压波前时间约为33μs,最大过电压倍数为1.32倍。 展开更多

关键词 非接触式电压测量 暂态电压 解耦方法 电场传感器 过电压

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用于SiC MOSFET开关电压测量的非接触式电场耦合电压传感器 被引量：6

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作者 耿嘉一 辛振 +1 位作者 石亚飞 刘新宇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3154-3164,共11页

准确测量碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)开关电压是评估SiC MOSFET开关特性、计算开关损耗、优化变换器设计的关键。随着SiC MOSFET开关速度... 准确测量碳化硅(silicon carbide,SiC)金属–氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,MOSFET)开关电压是评估SiC MOSFET开关特性、计算开关损耗、优化变换器设计的关键。随着SiC MOSFET开关速度、耐压及功率密度的提升,开关电压测量难的问题逐渐凸显,因此对电压传感器的带宽、耐压和侵入性提出了新的要求。该文以SiC MOSFET的开关电压为研究对象,根据目前开关电压的测量需求,提出一种利用电场耦合原理测量开关电压的非接触式电压传感器,并设计混合积分电路对传感器输出信号进行电压重构。在此基础上,通过仿真和计算着重分析电场耦合电压传感器的结构和电路参数的设计依据。传感器带宽范围为5Hz~260MHz,量程为-1000~+1000V,输入电容约为0.73pF,最后利用双脉冲测试,将其与商用示波器探头的测量结果进行对比,验证电场耦合电压传感器的准确性。 展开更多

关键词 非接触式电压测量 电场耦合 碳化硅金属–氧化物半导体场效应晶体管 开关电压

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非侵入式电压测量双平板电容传感器设计 被引量：1

6

作者 许守东 张文斌 +2 位作者 吴远密 惠世贤 杨永龙 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2024年第9期119-122,共4页

传统的单电极电容探头测量误差较大、测量精度易受温度、湿度等环境因素的影响,而非侵入式电压测量传感器可用于检测输电线和电力设备中的电压,且无需与带电导体或设备直接接触。因此,本文提出了一种基于电容耦合的双电容非接触式电压... 传统的单电极电容探头测量误差较大、测量精度易受温度、湿度等环境因素的影响,而非侵入式电压测量传感器可用于检测输电线和电力设备中的电压,且无需与带电导体或设备直接接触。因此,本文提出了一种基于电容耦合的双电容非接触式电压测量方法。设计并制造了测量系统。在实验室设施中进行了测试。实验结果表明:所研制的传感器具有良好的精度和线性度。其在工频下的比值误差在±1.7%以内。此外,它还具有成本低、小型化、外形灵活、分压比易于调整等优点。 展开更多

关键词 非接触式 电压测量 双电容 电场耦合

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非接触式电压相量测量算法 被引量：7

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作者 李嘉贤 刘灏 毕天姝 《电力工程技术》 北大核心 2023年第3期168-178,共11页

同步相量测量技术为电网动态安全监测提供了数据基础,非接触式电压传感技术具备安全、便捷、成本低的优势,有利于测量装置实现海量布点。现有非接触式电测量的缺陷在于复杂电压经探头传变后二次侧输出电压发生畸变,难以还原一次侧电压... 同步相量测量技术为电网动态安全监测提供了数据基础,非接触式电压传感技术具备安全、便捷、成本低的优势,有利于测量装置实现海量布点。现有非接触式电测量的缺陷在于复杂电压经探头传变后二次侧输出电压发生畸变,难以还原一次侧电压相量。为解决电压畸变问题,文中提出了一种对带内信号分频计算的相量测量算法。首先对探头输出电压进行预处理,滤除带外信号与噪声,随后采用矩阵束法计算带内信号频率,以此构建信号模型进行时域拟合求解带内信号相量,最后将带内信号相量还原至一次侧后合成得到综合相量。仿真结果表明,所提方法能够利用探头二次侧输出电压采样值计算一次侧电压相量。实验数据显示所提方法的幅值测量误差小于4.5%,相位误差小于1°,频率误差小于0.04 Hz,频率变化率误差小于4 Hz/s。 展开更多

关键词 同步相量测量算法 非接触式电压测量 电容耦合式电压探头 测量频带提取 矩阵束法 最小二乘法

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非接触式交流电压探头设计与电压测量方法 被引量：2

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作者 李嘉贤 刘灏 +1 位作者 付宇 毕天姝 《南方电网技术》 CSCD 北大核心 2023年第11期120-129,共10页

实时、准确的电压量测数据是构建透明电网的基础,非接触式测量技术具备安全、便捷、成本低的优点,成为了广泛布点的现实基础。设计了基于电容耦合原理的柔性电压探头,分析了探头接入采样电路后的分压情况,提出了利用双探头差异输出逆向... 实时、准确的电压量测数据是构建透明电网的基础,非接触式测量技术具备安全、便捷、成本低的优点,成为了广泛布点的现实基础。设计了基于电容耦合原理的柔性电压探头,分析了探头接入采样电路后的分压情况,提出了利用双探头差异输出逆向求解待测电压的方法。仿真与实验结果表明,所提方法能够在不破坏导线绝缘层的情况下实现电压测量。在实验室环境中,稳态工频电压幅值测量误差小于2%,相角测量误差小于0.2°。 展开更多

关键词 非接触式电压传感 电容式电压探头 绝缘导线电压测量 同步相量测量

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非接触式静电电压测量仪校准方法研究 被引量：3

9

作者 张时开 张宇青 +2 位作者 李玉玲 李俊箫 张琳轶 《宇航计测技术》 CSCD 2022年第1期24-28,共5页

根据非接触式静电电压测量仪的工作原理,建立了一套非接触式静电电压测量仪校准系统。重点介绍了校准系统的组成和工作过程,以及决定校准系统测量准确度关键因素的标准平板电极的设计原则,并通过实验数据分析了标准平板电极的直径和边... 根据非接触式静电电压测量仪的工作原理,建立了一套非接触式静电电压测量仪校准系统。重点介绍了校准系统的组成和工作过程,以及决定校准系统测量准确度关键因素的标准平板电极的设计原则,并通过实验数据分析了标准平板电极的直径和边缘效应对测量结果的影响。最后以常用的非接触式静电电压测量仪EST101为例,根据校准装置测量不确定度主要来源,对校准结果进行不确定度分析,验证了此套校准系统满足校准要求。 展开更多

关键词 非接触式静电电压测量仪 标准平板电极 不确定度分析

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非接触式静电电压测量仪校准装置设计与开发 被引量：5

10

作者 张卫 张健 《计量与测试技术》 2018年第6期21-21,28,共2页

为解决非接触式静电电压测量仪的溯源问题,设计了非接触式静电电压测量仪校准装置,介绍了其总体设计方案和组成部分,通过标准平板电极试验判断标准平板电极的尺寸是否满足要求。

关键词 非接触式 静电电压测量仪 标准平板电极 校准装置

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双晶体温度补偿型非接触式光学过电压传感器 被引量：19

11

作者 司马文霞 韩睿 +3 位作者 杨庆 孙尚鹏 刘通 刘红文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期3465-3473,共9页

现今电网电压监测和过电压监测大多采用传统的接触式分压系统,该方式的运行可靠性较高,但具有测量频带窄、抗电磁干扰能力弱、安装和维护不方便等不足之处。因而基于一次电光效应和空气耦合杂散电容原理,设计了双铌酸锂晶体结构的光学... 现今电网电压监测和过电压监测大多采用传统的接触式分压系统,该方式的运行可靠性较高,但具有测量频带窄、抗电磁干扰能力弱、安装和维护不方便等不足之处。因而基于一次电光效应和空气耦合杂散电容原理,设计了双铌酸锂晶体结构的光学电压传感器,响应频带可覆盖10Hz～5MHz,电压比例系数波动小于2%。在实验室搭建试验平台测量了传感器的输入输出特性与温度稳定性,试验结果表明：传感器在[–10？C, 60？C]范围内的输出电压相对误差小于±5%。同时,设计三相解耦算法,实现了传感器在500 kV线路的人工接地短路过电压测量中的应用。 展开更多

关键词 非接触式 电压测量 过电压 双晶体结构 电光效应 传感器

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基于驻极体的低功耗非接触式电压测量技术

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作者 李嘉晨 刘向明 +7 位作者 刘俊 高雅浩 彭思敏 张洲威 毋正伟 郑凤杰 任仁 彭春荣 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2022年第7期117-122,共6页

针对低功耗、高性能非接触式电压测量的需求,提出一种基于驻极体电容结构的非接触式电压测量技术。驻极体电容结构由正面蒸发有金属导电薄膜的驻极体薄膜、绝缘衬圈和金属电极构成,通过理论分析和有限元仿真,得到传感器的输出响应关系,... 针对低功耗、高性能非接触式电压测量的需求,提出一种基于驻极体电容结构的非接触式电压测量技术。驻极体电容结构由正面蒸发有金属导电薄膜的驻极体薄膜、绝缘衬圈和金属电极构成,通过理论分析和有限元仿真,得到传感器的输出响应关系,并通过搭建实验测试平台对传感器进行性能测试。测试结果表明,传感器输出响应特性与理论分析吻合,并具有较好的线性度和重复性,在施加600、800、1 000 Hz被测电压条件下,传感器的线性度分别达到6.1%、3.5%、2.7%,重复性分别达到9.67%、 5.93%、5.46%。 展开更多

关键词 低功耗 驻极体薄膜 非接触式电压测量 电压传感器 电场测量

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基于自激法的非接触式CVT介质损耗测量装置研究 被引量：1

13

作者 王振宇 苏咏梅 《现代电子技术》 北大核心 2017年第14期183-186,共4页

CVT能否正常可靠运行直接影响到整个电力系统的稳定性,为实时监测CVT的绝缘状态,提出了基于自激法的非接触式CVT介损测量系统。通过非接触式测量平台对电压电流波形同步采样,并由无线Wi Fi模块将所测得电参量传输至PC端,在Lab VIEW软件... CVT能否正常可靠运行直接影响到整个电力系统的稳定性,为实时监测CVT的绝缘状态,提出了基于自激法的非接触式CVT介损测量系统。通过非接触式测量平台对电压电流波形同步采样,并由无线Wi Fi模块将所测得电参量传输至PC端,在Lab VIEW软件平台上用谐波分析法进行电压电流信号的处理并计算得出介质损耗参数tanδ。该方法可以有效测出CVT各部分电容器的介损值和电容值,同时能够可视化电压电流参量,用于长期监测CVT绝缘状态,在实际的介损测试中可以隔离高压,有较高的安全性和可靠性。 展开更多

关键词 在线检测 介质损耗测量 电容式电压互感器 非接触式测量装置

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一种非接触式线缆电压测量传感器

14

《传感器世界》 2019年第8期51-51,共1页

本发明提供了一种非接触式线缆电压测量传感器,包括:壳体、绝缘件、探测电极、电场测量模组、信号解调与通信电路和航插母座,绝缘件固定在壳体内的凹槽处;探测电极固定在绝缘件的上表面,并号绝缘件紧密连接,用于产生感应电荷;电场测量... 本发明提供了一种非接触式线缆电压测量传感器,包括:壳体、绝缘件、探测电极、电场测量模组、信号解调与通信电路和航插母座,绝缘件固定在壳体内的凹槽处;探测电极固定在绝缘件的上表面,并号绝缘件紧密连接,用于产生感应电荷;电场测量模组固定在壳体的内部,通过电极导线与探测电极电连接,用于测量电场强度。 展开更多

关键词 测量传感器 非接触式 电压 线缆 电场测量 绝缘件 通信电路 信号解调

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非接触式电压/电场传感器研究综述 被引量：5

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作者 柯锟 杨庆 +2 位作者 邱震辉 廖伟 周江霖 《湖南电力》 2023年第5期71-78,共8页

安全、准确获取电力系统的电参量数据可保障电力系统安全稳定运行。相比于传统的电压测量,非接触式测量技术因无需与一次设备有直接的电气连接而具备更高的安全性,同时具有体积小、频带宽、瞬态响应特性好等特点,可以满足现代电网分布... 安全、准确获取电力系统的电参量数据可保障电力系统安全稳定运行。相比于传统的电压测量,非接触式测量技术因无需与一次设备有直接的电气连接而具备更高的安全性,同时具有体积小、频带宽、瞬态响应特性好等特点,可以满足现代电网分布式传感网络的需求。详细介绍耦合电容式电压传感、基于电流积分法的电压传感、D-dot电场传感、基于电光效应、压电效应、静电力效应的电场传感等技术,分析上述感知方法的优势及存在的问题,同时介绍电场反演电压的方法。最后对非接触式电压/电场传感技术进行了总结并就发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 非接触式测量 电压/电场传感技术 电场反演

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Trek公司非接触式静电电压表

16

《电子产品世界》 2005年第08B期53-53,共1页

Trek公司推出Model 400非接触式静电电压表，该静电电压表可提供优良的精度、快速响应和其他用户友好特性。Model 400面向OEM厂商，供其工业研发部门在开发新电子照相产品时进行电子照相质量控制。Model 400还可满足其他应用中进行高精... Trek公司推出Model 400非接触式静电电压表，该静电电压表可提供优良的精度、快速响应和其他用户友好特性。Model 400面向OEM厂商，供其工业研发部门在开发新电子照相产品时进行电子照相质量控制。Model 400还可满足其他应用中进行高精度静电测量／监测的需求，如对静电和／或静电放电事件及其导致问题高度敏感的生产或研究环境等。 展开更多

关键词 静电电压表 非接触式 公司 Model 电子照相 快速响应 质量控制 静电测量 静电放电

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基于低压配电网络中的非直接接触式电压测试技术的研究

17

作者 徐京波 《电气应用》 2023年第12期25-31,共7页

为了不破环低压配电网络的绝缘层的电压测量工作,提出了一种非直接接触式的电压测试方法。通过在非接触式的电压测量的应用化设计方面开展深入研究,验证了该设计产品的指标性能。该方法对非接触式电压测量技术产品在数字领域内的应用推... 为了不破环低压配电网络的绝缘层的电压测量工作,提出了一种非直接接触式的电压测试方法。通过在非接触式的电压测量的应用化设计方面开展深入研究,验证了该设计产品的指标性能。该方法对非接触式电压测量技术产品在数字领域内的应用推广具有积极作用,最后通过实物样机开展非接触式电压的现场实测,结合测试结果说明测量误差控制在合理范围内,论证了所提的非直接接触式的电压测试方法具有推广应用的价值。 展开更多

关键词 电压测量 非接触式电压测量 电路设计 电磁场

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低压配电网络中非直接接触式电压测试技术的研究

18

作者 许剑 刘松阳 《通信电源技术》 2022年第23期4-7,共4页

为了在不破坏低压配电网络绝缘层的情况下进行电压测量工作,提出了一种非直接接触式电压测试方法,对非接触式电压测量技术产品在数字领域内的应用推广具有积极作用。通过实物样机开展非接触式电压的现场实测,测试结果表明测量误差控制... 为了在不破坏低压配电网络绝缘层的情况下进行电压测量工作,提出了一种非直接接触式电压测试方法,对非接触式电压测量技术产品在数字领域内的应用推广具有积极作用。通过实物样机开展非接触式电压的现场实测,测试结果表明测量误差控制在合理范围内,该方法具有较好的推广应用价值。 展开更多

关键词 电压测量 非接触式电压测量 电路设计 电磁场

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电力系统暂态过电压测量技术综述 被引量：18

19

作者 穆舟 江波 +1 位作者 赵伟 谢施君 《电测与仪表》 北大核心 2022年第5期1-13,共13页

暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障,威胁电力系统安全运行的重要因素。因此,设法对暂态过电压进行准确测量尤为重要。文章较全面地梳理归纳了现有的各种暂态过电压测量技术,并按照相应传感器的工作原理,将其划分为接触式... 暂态过电压是破坏设备绝缘、造成电力系统严重故障,威胁电力系统安全运行的重要因素。因此,设法对暂态过电压进行准确测量尤为重要。文章较全面地梳理归纳了现有的各种暂态过电压测量技术,并按照相应传感器的工作原理,将其划分为接触式测量和非接触式测量技术;并具体就分压器、套管末屏、GIS传感器、电场传感器和光学传感器等方面,总结了各种暂态过电压测量技术的原理、优缺点及适用范围。 展开更多

关键词 暂态过电压 测量 接触式 非接触式

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静电防护测量仪器综述 被引量：7

20

作者 刘民 冯文武 袁亚飞 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2011年第11期925-934,共10页

静电防护测量仪器是依据静电防护标准中的技术指标要求设计的。本文分析了静电防护被测对象的技术要求和特点,以及它们所依据的技术标准,总结归纳了静电防护领域常用的测量仪器,按照被测参量分为:电阻、静电电压、静电电荷量以及静电放... 静电防护测量仪器是依据静电防护标准中的技术指标要求设计的。本文分析了静电防护被测对象的技术要求和特点,以及它们所依据的技术标准,总结归纳了静电防护领域常用的测量仪器,按照被测参量分为:电阻、静电电压、静电电荷量以及静电放电屏蔽等测量仪器,列举了典型仪器的测量原理、特点,以及各类仪器的发展趋势。 展开更多

关键词 静电防护 测量仪器 表面电阻 静电电荷 非接触式静电电压表 静电放电屏蔽 静电放电感应能量

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