电容仪的工作原理

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电容仪的工作原理相关的仪器

  • 分子泵工作原理
    东莞市雅之雷德机电科技有限公司，专业销售美国Agilent安捷伦，日本ULVAC爱发科，日本ORION好利旺，英国EDWARDS爱德华，法国ALCATEL阿尔卡特等，德国LEYBOLD莱宝，德国PFEIFFER普发，美国RIETSCHLE里其乐等。提供真空泵，真空泵配件，如：密封件，过滤器，非标真空管件以及代理并经销品牌的真空泵配件。国外一级品牌的真空泵，涡轮分子泵，分子泵工作原理，油泵，旋片泵，干泵，真空泵油等产品。提供美国Agilent安捷伦，日本ULVAC爱发科，宁波ULVAC爱发科，日本ORION，英国EDWARDS爱德华，法国ALCATEL阿尔卡特，德国LEYBOLD莱宝，德国PFEIFFER普发，美国RIETSCHLE里其乐真空泵应用于化工，机械，医药，食品，制糖，电力，电子，冶金，陶瓷，印染，建材，纺织，矿山，玻璃吸塑，环境保护等行业的真空设备维护及服务。 涡轮分子泵特点：1.抽速大、无油、启动快2.工作范围：低真空~中、高真空，大气~超高真空3.极限真空：10-6/ 10-10torr 安装尺寸图 分子泵工作原理产品参数：型号：Turbo-H160/800-FF进气口通径：DN160mm排气口通径：KF40mm抽气速率：800L/S极限压强：5x10-7pa大前级压力：100pa电机转速：24000r/min启动时间：＜10min润滑油量：260ml安装位置：垂直冷却方式：水冷冷却水耗量：90L/h冷却水温度：＜24℃烘烤温度：100±10℃ 产品曲线图 分子泵分类：这种泵具体可分为：1)牵引分子泵 气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量，被驱送到泵的出口。2)涡轮分子泵靠高速旋转的动叶片和静止的定叶片相互配合来实现抽气的。这种泵通常在分子流状态下工作。3)复合分子泵 它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合型的分子真空泵。 涡轮分子泵应用：在很多产品制造和工艺研究领域中，真空技术发挥着决定性的作用。涡轮分子泵对于制造极纯工艺条件具有至关重要的作用。应用范围覆盖多个领域：分析仪器（质谱分析法、显微镜等）半导体行业（电子组件、集成电路、太阳能电池等）光学/玻璃行业（隔热保护、防反射、反射、滤光镜镀膜等）真空镀膜技术（表面保护、装饰土层、显示技术、屏幕等）真空冶金（真空焊接、真空烧结、真空合金、真空炉等）泄漏检测（真空系统、机车燃料箱、安全气囊、真空包装行业）科研设施（核粒子物理学、核聚变研究、激光应用等）灯具行业（灯具生产等） 涡轮分子泵产品优势：1.设计轻巧，可任意角度安装2.可现场更换轴承3.高可靠度，耐用结构设计级轴承系统4.高性能控制器，帮助快速启动客户受益：1.占用空间小，易于系统集成2.维护成本低3.保养维护频率低4.缩短生产工艺时间 分子泵工作原理产品图片
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    厂商： 东莞市雅之雷德机电科技有限公司市场部
    品牌： 好凯德/Hokaido
    型号： Turbo-H160/800-FF
    价格： 面议
  • 同步分流马达工作原理
    上海毅鸥是代理多家欧美高精度同步马达，代理的品牌有四个：英国斯奈克派（SLACK&PARR），罗马尼亚赫思博（SLACK&PARR），美国麦塔雷斯（METARIS）和意大利维沃尔（Vivoil） 其中高精度铝合金分流器有： 1） 品牌：赫思博(Hesper)，产地：欧洲：FD2系列，排量范围：6.3-27.9 cc/rev，*高压力280bar，可外置溢流阀，*大为12个单元。同步精度误差小于2%。。2） 品牌：维沃尔(Vivoil)，产地：欧洲。分为9RD/9RS/9RV 系列：0.17-90cc/rev，*高压力300bar，可带溢流阀，*大16个单元。同步精度误差小于2%。3） 抗偏载同步分流马达：品牌：意大利维沃尔（Vivoil）。产地：意大利。排量范围为：0.19cc -9.8 cc/rev，单元流量为：2～22LPM，进口压力*高达到250bar，*大单元数为8个，带溢流阀。偏载170bar时，分流误差小于1.7%。4） 品牌：奥森德（Blue Ascend），产地：土耳其。共3个排量系列：1.2～28cc/rev，压力*高250bar，*大单元数8个。可带溢流阀。同步精度误差小于2%。赫思博公司(HESPER)成立于1877年。1974年起转入液压设备和元件的专业生产。赫思博公司的铝合金齿轮泵和齿轮流量分配器可选性强，在市场上应用广泛。赫思博公司同时还生产液压转向器、低速摆线马达、核电站液压系统等产品。意大利维沃尔（VIVOLO）公司总部在意大利的博洛尼亚，专门生产齿轮泵，齿轮马达，同步马达。其同步马达精度高，且具备抗偏载功能的MVA系列是行业内独创。齿轮泵和齿轮马达转速高，适用于工程机械。奥森德（BLUE ASCEND），总部在土耳其，专业生产铝合金齿轮泵，齿轮马达，同步马达。其特殊的加工工艺，齿轮泵的容积效率都在90%以上。同步马达 液压同步马达 同步分流马达 齿轮流量分配器 同步马达原理 液压马达同步 同步马达价格 同步液压马达 同步马达工作原理 同步分流马达的使用
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    厂商： 上海毅鸥流体控制技术有限公司
    品牌： 未知
    型号： 9RS/9RV/9RD
    价格： 3000元
  • 电容电感测试仪
    KD500A 电容电感测试仪一、KD500A 电容电感测试仪概述 电容电感测试仪主要是对无功补偿装置的高压并联电容组，以及电抗器的测量，其测量依据，符合SJ-255-10300电容测量仪国家标准。针对变电站现场高压并联电容器组测量时存在的问题而专门研制，它主要解决了以下问题：△ 现场测量电容器不需拆除连接线，减化试验过程、有效提高工作效率、避免损害电力设备；△ 完整参数测量，极易判别电容器的品质变化，及器件间连接导体故障；△ 大容量数据存储，微型打印机和USB通信，不需现场抄写数据，多方式保存测量数据。二、KD500A 电容电感测试仪特点△ 本仪器采用了先进的测量原理与四端测量技术，可以精确测量、测试重复性能好；△ 大屏幕高清真彩液晶显示屏（800X640点阵），汉字菜单提示操作；△ 液晶屏幕自带触屏按键，使操作直观、简单；△ 电流自动分段补偿，使全量程电流线性化，提高了仪器测量精度；△ 环境温度监测，便于电容器在不同温度下对容值的影响；△ 新一代USB通信功能简化与PC机连接，方便于测量数据传输和管理；△ 自带微型打印机，不需抄写数据，即可现场打印测试结果。三、KD500A 电容电感测试仪检测参数项目电容器1.电容值C2.电压值U3.电流值I4.频率值F5.有功功率量P7.电抗值XC8.电阻值R9.相位角φ6.无功功率值Q电感器1.电感值L2.电压值U3.电流值I4.频率值F5.有功功率量P7.电抗值XL8.电阻值R9.相位角φ6.无功功率值Q四、KD500A 电容电感测试仪技术参数△ 环境温度：-10℃ ～ +40℃；△ 相对湿度：≤90%；△ 工作电源：220V±10%工频；△ 额定频率：50Hz；△ 额定输出：25V/40A/500VA；△ 仪器体积：390×280×220mm（长×宽×高）；△ 重量：约10kg；五、测量范围及误差值电容测量档位：误差值：(1) 0.010μF ～ 0.200μF ±0.5%；(2) 0.200μF ～ 2.000μF ±0.5%；(3) 2.000μF ～ 20.00μF ±0.5%；(4) 20.00μF ～ 200.0μF ±0.5%；(5) 200.0μF ～ 20000.μF ±0.5%； 电容器无功功率：0～ 20.00Mvar误差值：±1%；电容器有功功率：0～ 20.00kW误差值：±1%；电容器损耗因数：0～ 20.00%误差值：±1%；电容器电阻分量：0～ 10.00MΩ误差值：±1%；电容器容抗分量10mΩ～ 200kΩ误差值：±1%； 电感测档位：误差值：(1) 0.10mH～ 0.200H±0.5%；(2) 2.000H～ 20.00H±0.5%；(3) 20.00H～ 200.0H±0.5%；(4) 200.0H～ 2000.H±0.5%； 电感器无功功率：0～ 20.00Mvar误差值：±1%；电感器有功功率：0～ 20.00kW误差值：±1%；电感器损耗因数：0～ 20.00%误差值：±1%；电感器电阻分量：0～ 10.00Ω误差值：±1%；电感器感抗分量：10mΩ～ 200kΩ误差值：±1%；六、钳形传感器测量范围及误差（部件）电流测量档位(AC)：误差值：0.000mA～ 50.00A±0.2%七、产品成套部件数量部件数量电容电感测试仪1钳形电流传感器1测试电压线和夹子2短接线 、接地线2电源线15A保险管250V3使用说明书1产品出厂合格证1打印纸13μF测试电容1八、公司简介 武汉雷科电力有限公司坐落于国家网络安全人才与创新基地东西湖区，是一家专注于智能电网诊断技术的高新技术企业。专注于电力系统二次测试、在线监测、检测设备的研发、生产与销售，集电力系统检测方案、电气试验及新能源检测服务于一体。经过多年匠心耕耘，公司已成为分布式故障诊断技术行业的标准制定者和领航者，公司“输电线路分布式故障诊断系统”在长达23余万公里的输电线路上累计应用超过2.8万套，成功诊断线路故障3300余次，产品质量及应用成熟度在行业内受高度认可。 雷科电力秉承“专业专注，创新创业”的企业精神。在技术上不断开拓、创新，雷科电力产品先后获得了包括国家科技进步奖、中国电力科技进步一等奖、中国南方电网公司科技进步一等奖在内的众多荣誉 在服务上周到、细致，公司建立了覆盖全国的服务网络，为客户提供7*24小时快捷、专业、标准的技术服务。雷科电力致力于成为全球智能电网诊断技术解决方案提供商。销售服务电话：、公司电话： 手机号码： 微信号码： 同手机号 网址：
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    厂商： 武汉雷抖电力有限公司
    品牌： 雷科电力/whlkdl
    型号： KD500A
    价格： 面议
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电容仪的工作原理相关的论坛

  • 电容式传感器工作原理和特点

    电容式传感器工作原理和特点

    [font=宋体][color=#1E1F24][back=white]电容式传感器是一种常用于检测液体位置的传感器。其工作原理是通过检测电容值的变化来判断传感器位置是否有液体存在。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]电容式传感器由两个电极组成，当传感器位置没有液体时，两个电极之间的电容值较小。而当液体进入传感器位置时，液体与电极之间形成了一个电容，导致整体电容值增大。通过测量电容值的变化，可以判断传感器位置是否有液体存在。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]由于传感器工作原理的限制，电容式传感器容易受到温湿度、金属和液体导电性容器等因素的干扰。这些干扰会影响传感器的准确性和稳定性。[/back][/color][/font][align=center][img=电容式液位传感器,582,367]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/09/202309201456095536_8726_4008598_3.jpg!w582x367.jpg[/img][/align][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]需要紧贴容器：为了确保传感器的准确性，传感器的检测面需要紧贴容器。如果传感器与容器之间存在间隙，空气中的温湿度会影响传感器的灵敏度，导致测量结果不准确。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white]无法检测非导电液体：电容式传感器只能检测导电液体，对于非导电液体如汽油、柴油等无法进行有效的检测。[/back][/color][/font][font=宋体][color=#1E1F24][back=white][url=https://www.eptsz.com]电容式传感器[/url]通过检测电容值的变化来判断传感器位置是否有液体存在。然而，由于其工作原理的限制，电容式传感器容易受到温湿度、金属和液体导电性容器的干扰，需要紧贴容器进行测量，并且无法检测非导电液体。在使用电容式传感器时，需要注意这些特点，以确保测量结果的准确性和可靠性。[/back][/color][/font]

  • 电容式水位传感器的原理介绍以及注意事项

    [size=18px]电容式水位传感器的原理内部是有元件可检测电容值变化，无水状态时，电容值会减小，有水状态时电容值会增大，因此电容式水位传感器只通过感应此变化，进行判断传感器位置是否有液体。因其原理导致了电容式水位传感器附近是不能有金属物体的，否则会影响到传感器检测，传感器周围20mm处不能有金属物体，接触到金属物体传感器会一直输出低电平，无法正常工作。且其灵敏度会受温湿度影响，对于被测液体的温度，水箱的厚度以及应用环境会有所限制，使用时应将传感器紧贴水箱容壁不留缝隙。传感器输出信号为数字信号，针对污垢影响，我司出厂前会设定好传感器软件处理，出厂后软件不可调，严重污垢会干扰传感器工作。电容式水位传感器适用于环境较为简单，例如饮水机、净水器、加湿器、咖啡机等等应用，可实现缺水断电、满水断电、缺水报警等功能。[/size][align=center][size=18px][img=,520,446]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/05/202205191440565005_4648_4008598_3.gif!w520x446.jpg[/img][/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=left][size=18px] [/size][/align][align=right][/align]

  • 电容式液位传感器的工作原理及功能

    电容式液位传感器的工作原理及功能

    [b][color=#333333]工作原理：[/color][/b][color=#333333]当被容器内的液体高度变化时，会引起其电容变化。它可将液位高度的变化转换成标准电流信号，设备接收到信号后报警或自动控制。[/color][color=#333333][/color][b][color=#333333]功能：[/color][/b][color=#333333]侦测液位[/color][color=#333333]（如侦测到容器内[/color][color=darkorange]液位降落10%时[/color][color=#333333]，电容式液位传感器给[/color][color=darkorange]出信号提示或报警[/color][color=#333333]）[/color][color=#333333]（如侦测到容器内[/color][color=darkorange]液体没有时[/color][color=#333333]，电容式液位传感器[/color][color=darkorange]给出信号，设备自动加水[/color]）[color=#333333]（如侦测到容器内[/color][color=darkorange]液体上升至高位时[/color][color=#333333]，电容式液位传感器[/color][color=darkorange]给出信号，停止加水[/color]）[color=#333333]优点：[/color][color=#ff9900]可隔着介质检测液位，无需与液体直接接触，不会受到强酸强碱等腐蚀性液体的腐蚀，不受水垢或其他杂质影响[/color][b]缺点：[/b]电容式[b][url=http://www.eptsz.com]水位传感器[/url][/b]只能检测非金属材质容器内的液体，对容器壁厚有要求，如容器壁厚不能超过4mm、10mm等[b][color=#333333]技术参数：[/color][/b][color=#333333]额定电压：DC5V[/color][color=#333333]消耗电流：＜10mA[/color][color=#333333]输出信号：Digital Hight/Low[/color][color=#333333]防水等级：IP64[/color][color=#333333]液位检测精度：±3mm[/color][color=#333333][/color][b][color=#333333]应用：[/color][/b][color=#333333]需要液位检测的电器、设备等（如打印机、印表机、香薰机等）[/color][color=#333333][/color][b][color=#333333]特性：[/color][/b][color=#333333]l[/color][color=#333333]、[/color][b][color=darkorange]只需贴在容器外壁即可使用[/color][/b][color=#333333]2[/color][color=#333333]、防水等级IP623、体积小、成本低4、无机械运动部件、可靠性高5、符合安规标准要求[/color][color=#333333]6、符合RoHS要求[/color][b]图片：[img=,500,297]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809071712503042_9439_3397320_3.png!w500x297.jpg[/img][img=,690,392]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809071713329328_9094_3397320_3.jpg!w690x392.jpg[/img][img=,663,451]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/09/201809071713594992_6733_3397320_3.png!w663x451.jpg[/img][/b][color=#333333][/color][color=#333333][/color][color=#333333] [/color]

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电容仪的工作原理相关的耗材

  • 电容传感器
    Capacitec是非接触式电容传感器专 业 制 造 商。从 1960 年 开 始 Capacitec投身于研究生产电容传感器， 公司治理与 改进电容原理物理测量技 术，在传感器的设计方面达到世界最高 水平，其产品主要应用在航空、汽车、薄膜等行业。Capacitec位移传感器因其高稳定性而出 名。在恶劣条件下同样能正常使用：² 温度高达 1000℃ ² 辐射高达10（18次方）RADS² 磁场强度高达 5Tesla
    供应商： 上海涉科光电科技有限公司
    品牌： MMR
    价格： ¥01
  • 电容传感器
    电容传感器采用德国米铱公司应用创新型生产工艺，电容传感器的生产出带嵌入式Capa卡帕技术的电容式传感器。电容传感器特点这意味着显著延长电容传感器的使用寿命成为可能。嵌入式Capa卡帕技术也可用于涡电流传感器。与当前市场上可用的传统的传感器相比，新的Capa技术将电极嵌入一个非常稳定的载体材料，显著提高了温度稳定性。全新的传感器使用温度可高达200℃ 即使是在-269℃的低温下也能使用。嵌入式卡帕技术（ECT）让电容传感器的设计有了更大的自由。例如，capaNCDT CSH-FL传感器的安装高度仅为4mm。电容传感器型号：capaNCDT CSHcapaNCDT CSH-FL电容传感器规格最佳的温度稳定性 在洁净室和超高真空中应用 专门的传感器设计 工作温度在-269°C至200°C之间 标准化的生产过
    供应商： 孚光精仪（中国）有限公司
    品牌： 孚光精仪
    价格： 面议
  • 电容位置传感器
    电容位置传感器应用于工厂生产，在生产过程中来测量和测试质量保证，电容位置传感器的电容测量原理确保测量结果非常稳定和精确。电容位置传感器规格测量范围（mm）：0.2 | 0.5 | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 最大线性0.6μm 最高分辨率0.01μm 高稳定性和高精度 纳米级分辨率 集成的数字信号处理器（DSP），功能强大 带宽50kHz 无磨损 免维护 线性特性 适用于所有导电材料 测量速率高
    供应商： 孚光精仪（中国）有限公司
    品牌： 孚光精仪
    价格： 面议
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  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负（氧）离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用，其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生，既是不断产生，又不断消失，保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性，空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡，因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称，简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中，森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一，有着 “空气维生素”之称。工作原理：空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器，它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途，目前有进口的负离子检测仪，国产的负离子检测仪，仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪，在线的负离子检测仪，按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理，其中“平极板”原理是比较常用的一种方法，检测快速，经济实惠，用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法，具有防尘、防潮等特点，相对于平极板法测空气负离子更加，特别适合于森林、风景区的使用，是林业局，科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分，负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极，B极顶端边着一个环形双极电极，空气通过右下角的风扇吸入，空气中的负离击打A/B电极放电，电荷传导到E环形电极形成自放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟，造价成本也比较低，但是易受外部环境影响，另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应，容易造成气流湍流，造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成，外围筒身及内轴为电极，空气通过圆筒时，离子撞击筒身跟轴产生放电，放电信号被记录，从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟，但由于内部复杂的结构及控制，造价成本高昂，这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应，同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性，对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。
    时间： 2020-07-06
    作者： 仁科测控
  • 高性能石墨烯基锂离子电容器研究获进展
    近日，电工研究所马衍伟团队联合大连化学物理研究所研究员吴忠帅在高性能石墨烯复合材料制备、石墨烯基锂离子电容器研制方面取得进展。相关研究成果以2D Graphene/MnO Heterostructure with Strongly Stable Interface Enabling High-Performance Flexible Solid-state Lithium-Ion Capacitors为题，发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater., 2022, 2202342）上。 锂离子电容器作为一种有效结合锂离子电池与超级电容器的新型电化学储能器件，具有高功率密度、高能量密度以及长循环寿命，有效弥补了锂离子电池和超级电容器之间的性能差异。电极材料作为锂离子电容器的重要组成部分，是影响锂离子电容器性能的关键因素。 精细的结构设计工程被认为是提高电极材料电化学性能的有效方式之一。马衍伟团队提出了一种通用静电自组装策略，在还原氧化石墨烯上原位生长了具有卷心菜结构的MnO复合纳米材料（rGO/MnO）。通过深入的原位实验表征以及理论计算，证实了rGO/MnO异质结构具有较强的界面作用和良好的储锂动力学。由于rGO/MnO复合纳米材料具有高电荷转移速率、丰富的反应位点以及稳定的异质结构，基于rGO/MnO复合纳米材料制备的电极具有高比容量（0.1 A/g电流密度下比容量为860 mAh/g）、优异的倍率性能（10 A/g下比容量为211 mAh/g）以及长循环稳定性。因此rGO/MnO复合纳米材料可作为高性能锂离子电容器理想的负极材料。 通过将这种高性能石墨烯基复合材料作为负极与活性炭正极进行组装，马衍伟团队成功制备出柔性固态锂离子电容器（AC//rGO/MnO）。经测试，这一电容器基于电极活性材料总质量的能量密度最高达到194 Wh/kg，功率密度最高可达40.7 kW/kg。这是迄今为止报道柔性固态锂离子电容器能量密度和功率密度的最高值。此外，在10000次充放电循环后，AC//rGO/MnO电容器的容量保持率可达77.8%，并且安全性能高。 科研团队表示，这一研究提出的金属氧化物/石墨烯复合材料设计策略在高能量密度和高功率密度的柔性锂离子电容器中具有很好的应用前景。 该研究工作得到国家自然科学基金、中科院大连洁净能源研究院合作基金、中科院青年促进会等的支持。 论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202202342 石墨烯复合材料结构示意图和锂离子电容器原理性能图
    时间： 2022-05-13
    作者： 牛亚伟
  • 【综述】红外热像仪工作原理及电子器件分析
    疫情期间使得红外热像仪的市场大大增加，在商场、机场、火车站等人流密集的地方随处可见，无需接触即可准确测量人体温度。那么红外热像仪是怎样工作的呢？本文对有关知识做简要介绍，以飨读者。红外热像仪，是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的红外光转变为可见的热图像，热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。使用红外热像仪，安全——可测量移动中或位于高处的高温表面；高效——快速扫描较大的表面或发现温差，高效发现潜在问题或故障；高回报——执行一个预测性维护程序可以显著降低维护和生产成本。但在疫情爆发之前，红外热像仪在工业测温场景使用得更广泛，需求也更稳定。在汽车研究发展领域——射出成型、引擎活塞、模温控制、刹车盘、电子电路设计、烤漆；在电机、电子业——电子零组件温度测试、印制电路板热分布设计、产品可靠性测试、笔记本电脑散热测试；在安防领域的隐蔽探测，目标物特征分析；在电气自动化领域，各种电气装置的接头松动或接触不良、不平衡负荷、过载、过热等隐患，变压器中有接头松动套管过热、接触不良（抽头变换器）、过载、三相负载不平衡、冷却管堵塞不畅等，都可以被红外热像仪及时发现，避免进一步损失。对于电动机、发电机：可以发现轴承温度过高，不平衡负载，绕组短路或开路，碳刷、滑环和集流环发热，过载过热，冷却管路堵塞。红外热像仪通过探测目标物体的红外辐射，然后经过光电转换、电信号处理及数字图像处理等手段，将目标物体的温度分布图像转换成视频图像。分为以下步骤：第一步：利用对红外辐射敏感的红外探测器把红外辐射转变为微弱电信号，该信号的大小可以反映出红外辐射的强弱。第二步：利用后续电路将微弱的电信号进行放大和处理，从而清晰地采集到目标物体温度分布情况。第三步：通过图像处理软件处理放大后的电信号，得到电子视频信号，电视显像系统将反映目标红外辐射分布的电子视频信号在屏幕上显示出来，得到可见图像。在不同的应用领域，对于红外热像仪的选择有不同的要求，主要考虑因素有热灵敏度——热像仪可分辨出的最小温差（噪音等效温差）、测量精度。反应到电路上，最应注意的既是第二步电信号的放大和采样。实际上，从信号处理，到数据通信，到温度控制反馈，都有较大的精度影响因素。红外热像仪的电路框图如图所示，基本工作步骤为：FPA探测器——信号放大——信号优化——信号ADC采样——SOC/FPGA整形与预处理——信号图形及数据显示，其间伴随TEC（热电制冷器）对探测器焦平面温度的反馈控制。热像仪中需要采集的信号为面阵红外光电信号，来源于红外探测器，通过将红外光学系统采集的红外信号FPA转换为微弱电信号输出，选择OP AMP时需要注意与FPA供电类型匹配及小信号放大。根据红外热像仪的使用场合，去选择适合的运放，达到最优的放大效果和损耗最小的放大信号。运放的多项直流指标都会直接影响到总的误差值。比如，VOS、MRR、PSRR、增益误差、检测电阻容差，输入静态电流，噪声等等。需要根据实际应用的特点，择取主要误差项目评估和优化。比如 CMRR 误差可以通过减小 Bus 电压纹波优化。PSRR 误差,可以通过选用 LDO 给 OPA 供电优化。提供一个好的电源，LDO 的低噪声和纹波更利于设计，选用供电LDO。在图三中的光电信号放大处，使用了TPH250X系列的OP AMP，特点是高带宽、高转换速率、低功耗和低宽带噪声，这使得该系列运放在具有相似电源电流的轨对轨 输入/输出运放中独树一帜，是低电源电压高速信号放大的理想选择。高带宽保证了原始信号完整性，高转换速率保证了整机运算的第一步速度，低宽带噪声保证了FPGA/SOC处理的原始信号的真实性。对于制冷型红外探测器，热电制冷器必不可少，它保障了FPA探测器的焦平面工作温度温度的稳定和灵敏，对于制冷补偿的范围精度要求较高。用电压值表示外界设定的FPA工作温度，输入高精度误差运放，得出差值电压，经过放大器运算后，对FPA进行补偿，从而使FPA温度稳定。在该系统中，AD转换芯片的性能决定了FPA的相位补偿量，决定了后端红外成像的质量。根据放大后输出信号的电压范围和噪声等效温差及响应率，可以计算AD转换芯片的分辨率，此处使用了16 bit高分辨率的单通道低功耗DAC，电源电压范围为2.7V至5.5V。5v时功耗为0.45 mW，断电时功耗为1 μW。使用通用3线串行接口，操作在时钟率高达30mhz，兼容标准SPI®、QSPI™和DSP接口标准。同时满足了动态范围宽、速度快、功耗低的要求。对于一般的工业红外热像仪的补偿来说，TPC116S1已经足够。此外，对于整体的供电而言，FPGA/SOC的分级供电，电源管理芯片的选择要适当。对于运放和ADC的供电，为减小误差，需要低噪声的LDO，以保证电源电压恒定和实现有源噪声滤波。LDO输出电压小于输入电压，稳定性好，负载响应快，输出纹波小。具有最低的成本，最低的噪声和最低的静态电流，外围器件也很少，通常只有一两个旁路电容。而在总体的供电转换中，使用了DCDC——TPP2020，它的宽范围，保证了电源设计的简洁。内置省电模式，轻载时高效，具有内部软启动，热关断功能。DC-DC一般包括boost（升压）、buck（降压）、Boost/buck（升/降压）和反相结构，具有高效率、宽范围、高输出电流、低静态电流等特点，随着集成度的提高，许多新型DC-DC转换器的外围电路仅需电感和滤波电容，但是输出纹波大，开关噪声较大、成本相对较高，故在电源设计中，用量少且尽量避开灵敏原件，以避免对灵敏原件的干扰。红外热像仪既可以走入民用，成为各个家庭的健康小帮手，也可以是精密工业电子的好伙伴。面对不同的市场，组成它的电子元器件也有不同的选择。而不变的是，精密的设计对于真实的反映，特别是模拟器件。
    时间： 2023-10-09
    作者： 张张
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