利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022100431806
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于温度影响下的ZnO压敏电阻老化状态的评估方法,其特征在于,首先搭建了一个试验评估平台,所述平台包括:上位机(1)、冲击控制装置(2)、冲击发生装置(3)、高压同轴线缆(4)、开关(5)、恒温型试验箱(6)、ZnO压敏电阻试品(7)、红外温度拍摄仪(8)、温度监测仪(9)、电压检测装置(10)、数据采集器(11)、数据处理器(12)、接地网(13);

所述上位机(1)与冲击控制装置(2)的输入端相连,冲击控制装置(2)的输出端与冲击发生装置(3)的输入端相连,冲击发生装置(3)的底座与接地网(13)相连;

冲击发生装置(3)的输出端与高压同轴线缆(4)的上端相连,高压同轴线缆(4)的下端与开关(5)的左端相连,开关(5)的右端与ZnO压敏电阻试品(7)的上端相连,ZnO压敏电阻试品(7)的下端与电压检测装置(10)的输入端相连,电压检测装置(10)的输出端与冲击发生装置(3)底座相连形成回路;

所述ZnO压敏电阻试品(7)置于恒温型试验箱(6)之中,红外温度拍摄仪(8)置于恒温型试验箱(6)之中;

所述上位机(1)与红外温度拍摄仪(8)的输入端相连,红外温度拍摄仪(8)的输出端与温度监测仪(9)的输入端相连,温度监测仪(9)的输出端与数据采集器(11)的输入端相连,电压检测装置(10)与数据采集器(11)的输入端相连;

数据采集器(11)的输出端与数据处理器(12)的输入端相连,数据处理器(12)的输出端与上位机(1)相连;

一种基于温度影响下的ZnO压敏电阻老化状态的评估方法包括以下步骤:S1:闭合开关(5),通过上位机(1)对冲击控制装置(2)发出控制信号,使冲击发生装置(3)对ZnO压敏电阻试品(7)发出冲击,并通过电压检测装置(10)测得ZnO压敏电阻试品(7)的工作电压,断开开关(5),在上位机(1)中记录冲击次数,重复上述步骤n次;

S2:将恒温试验箱的温度调在20℃,通过上位机(1)控制恒温型试验箱(6)中的红外温度拍摄仪(8)对每一次冲击后的ZnO压敏电阻试品(7)进行拍摄,并在温度监测仪(9)中得到冲击完成后的温度数据;

S3:将测量到的工作电压及温度信号传输至数据采集器(11),数据采集器(11)将收集到的信号通过数据处理器(12)传输至上位机(1)中;

S4:计算得出ZnO压敏电阻的工作电流因子Is:

式(1)中,n为冲击次数,T为ZnO压敏电阻试品的温度,δ为误差系数,x为积分变量;

S5:采用遗传算法对公式(1)进行优化建模,得出使误差最小的δa值,具体步骤为:

1)随机生成初始解δ,计算目标函数f(δ):

式(2)中f(δ)表示目标函数,Im为第m次工作电流的基准值,Ism为第m次工作电流的计算值,N为冲击总次数;

2)产生扰动新解δ',计算目标函数△f=f(δ)‑f(δ');若△f≥0,则接受新解,否则,按概率接受准则获得新解;

3)判断是否达到迭代次数,若达到转第4)步,否则,转第2)步;

4)判断是否满足终止条件,若满足则运算结束,输出最优解,否则重置迭代次数转第2)步;

S6:将S5中得出的δa代入公式(1)得到优化后的ZnO压敏电阻的工作电流因子Ia计算公式:式(3)中,n为冲击次数,T为ZnO压敏电阻试品的温度,δa为优化后的误差系数,x为积分变量;

S7:计算ZnO压敏电阻老化状态评估因子α:

式(4)中,U为ZnO压敏电阻两端的工作电压因子,Ia为优化后的工作电流因子;

当α∈[50,+∞)时,表征ZnO压敏电阻正常;α∈[10,50)时,表征ZnO压敏电阻已发生轻微老化;当α∈(10,0]时,表征ZnO压敏电阻已严重老化。