雷电流监测线圈的设计研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着电力系统、航空航天、通信导航等领域的快速发展，雷电灾害对这些领域的安全运行构成了越来越严重的威胁。

雷电流作为雷电活动中最具破坏力的参数之一，对其进行准确监测对于雷电物理机制研究、雷电预警系统开发、雷电防护措施制定等方面具有重要意义。

本选题的研究旨在设计一种高精度、高可靠性的雷电流监测线圈，用于实时监测雷电流参数，为雷电灾害预警、雷电防护措施制定以及雷电物理机制研究提供数据支撑，保障电力系统、航空航天、通信导航等领域的设备和人身安全。

2. 本选题国内外研究状况综述

雷电流监测技术作为雷电防护和研究的重要手段，一直受到国内外学者的广泛关注。

近年来，随着传感器技术、电子技术和信号处理技术的快速发展，雷电流监测技术取得了显著进步。

1. 国内研究现状

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要研究内容包括：
1.深入研究罗氏线圈的工作原理，分析线圈参数（如尺寸、匝数、材料等）对测量精度的影响，建立雷电流与线圈感应电压之间的数学模型，为线圈的设计提供理论基础。

2.根据雷电流监测的实际需求，设计合理的线圈结构和尺寸，选择合适的线圈骨架材料和导线材料，优化线圈的绕制工艺，以提高线圈的灵敏度、线性度、耐候性和抗干扰能力。

3.设计信号处理电路，对线圈感应的微弱信号进行放大、滤波和数字化处理。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用理论分析、数值模拟和实验测试相结合的研究方法，逐步推进雷电流监测线圈的设计研究工作。

首先，将进行充分的文献调研，了解国内外雷电流监测技术的发展现状，掌握罗氏线圈的工作原理、设计方法以及信号处理技术。

其次，利用电磁场理论和电路理论，对罗氏线圈进行理论分析，建立雷电流与线圈感应电压之间的数学模型，分析线圈参数对测量精度的影响，为线圈的设计提供理论指导。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.提出一种基于新型材料的雷电流监测线圈结构设计方案，以提高线圈的灵敏度和抗干扰能力。

2.采用先进的信号处理技术，对线圈感应的微弱信号进行高效处理，提高测量精度和信噪比。

3.结合理论分析、数值模拟和实验测试，对雷电流监测线圈进行系统性研究，为线圈的设计和优化提供理论依据和技术支撑。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1. 刘尚合, 张义军, 何俊, 等. 基于罗氏线圈的雷电定位系统中峰值电流测量方法[j]. 高电压技术, 2019, 45(10): 3361-3368.

2. 张建辉, 孟繁强, 袁中, 等. 基于fpga的雷电流参数测试系统设计[j]. 高压电器, 2018, 54(08): 167-173.

3. 陈维江, 袁尊, 王道, 等. 雷电流测量用穿心式罗氏线圈的改进设计[j]. 高电压技术, 2017, 43(05): 1544-1550.