测试项目介绍
1.信息通信器件的研发与测试
(1)移动通信链路开发测试(5G\毫米波\太赫兹)
移动通信与便携式终端给人类生活带来很大的方便,但也面临很大的通信带宽瓶颈。在微波的低频段频率资源已经差不多用完,当前5G通信已利用毫米波频段,未来第六代移动通信频段将极有可能是应用太赫兹频段。然而,目前毫米波的测试平台国内非常缺乏。平台毫米波暗室系统目前可测试频率达到60Hz,任意信号发生器可通过软件编程可以实现任意格式、任意速率、任意编码的信号产生,配套高带宽实时示波器、矢量信号源、可开展移动通信复杂宽带信号的产生与测量。
主要配套设备及指标如下:
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 测试参数 |
1 | 多通道任意信号发生器 | Keysight M8195A | 采样率高达 65 GSa/s,20 GHz 模拟带宽,内置频率和相位响应校准 |
2 | 高带宽实时示波器 | Keysight DSOZ594A | 63GHz模拟带宽,3 GHz 实时带宽, 4 通道 80 GSa/s 采样率 |
3 | 矢量信号源 | Keysight E8267D | 测试频率高达40GHz;相位噪声低于-100 dBc/Hz; 频率设置分辨率 :0.001Hz;支持AM,FM,PM调制 |
4 | 频谱分析仪 | Keysight N5041B | 频率范围3Hz – 110GHz,内置分析带宽≥1GHz |
5 | 相位噪声分析仪 | R&S FSWP50 | 频谱与信号分析仪,VCO测试仪和相噪测试仪三合一;相位噪声测试的频率范围:1MHz~50GHz;相位噪声测试项目包括:SSB phase noise, spurious signals, integrated RMS phase deviation, residual FM, time jitter;相位噪声测试的频偏范围:10mHz to 1GHz (f=50GHz);相位噪声测试灵敏度(频偏10kHz):输入频率10GHz, -152dBc\输入频率26GHz, -144dBc\输入频率50GHz,-138dBc |
6 | 捷变频信号源 | Keysight N5191A | 频率范围 10MHz-40GHz ;频率分辨率0.001Hz(option FR1) ;初始校准精度 ±5 × 10-8 ; 功率捷变范围 90dB(10MHz-20GHz) ;反向功率保护 0.5W, 0Vdc ;频率切换速度 180ns(10MHz-6.89GHz) 100us(6.89GHz-31.6GHz) |
(2)高速微波光子器件开发测试
高速微波光子器件是光通信、相控阵雷达等领域的核心关键器件,在构建微波光子系统时必须对光电子器件的频域特性参数的宽带性能进行评估并给出优化途径,这是微波光子系统构建中的基础性共性技术之一。随着高速微波光子器件向宽带、多维、高精细的信号处理方向发展,要全面实现高速光电子器件动态行为的表征必然要求对高速光电子器件包括电光强度/相位调制器和光电探测器的频域特性进行多维度、高精细的高频测量。作为光通信系统的核心部件,高速光电子器件频域特性是衡量光通信系统工作带宽和速率的关键指标,因此其频域特性的表征对光通信系统的优化和评价有着重要的研究意义。目前,因测试设备昂贵及对测试人员要求高等因素,国内针对高速微波光子器件频域表征的平台较少,仅局限于部分科研院所。结合平台目前已有光波导耦合与测试系统、矢量网络分析仪(67GHz)及复数光谱仪(波长分辨率可达40fm),可搭建高速微波光子器件测试系统,通过光谱分析法或电谱分析法实现对高速光电调制器及光电探测器的表征。
主要配套设备及指标如下:
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 测试参数 |
1 | 光波导耦合测试系统 | Santac\骏和 | 平移运动台(X-Y-Z轴) 最大行程:X:30mm Y:20mm Z:70mm 精度:0.05μm 单向重复性:±0.3μm 旋转(PitchθX-YawθY-RollθZ轴) 最大行程(mm):θX:±8o, θY:±8o, θZ:±8o 分辨率(μm):0.003°/full step 材质:不锈钢/铝合金 最高速度(mm/s):0.4 夹具 通用光纤阵列(FA)夹具〈配有接触传感器〉×2 接触传感器精度〈2μm 通用1×N Splitter夹具(1×2到1×64适用)×1 机械视觉 摄像头:CCD×3 照明:LED Bar Light(软件调控) 机械视觉:视频采集卡等 分辨率:200万像素 运动平台:100mm(可根据需要修改)马达行程6或13mm手动XY平台(微调) |
2 | 光波测量系统 | Keysight 8164B\86122C\N7788B | 可调谐激光源:1)波长调谐范围:1450-1650nm; 2)最小波长分辨率:0.1pm 3 )3dB 线宽:小于10KHz 4)峰值光功率输出:+12dBm 5)扫描速度:200nm/s; 多 波长计:波长范围:1270~1650nm 绝对波长精度:±0.2 ppm ,(1550nm) ±0.3 pm; 最 小波长/频率解析间隔: 5 GHz, 0.04 nm (1550 nm) 显示分辨率:0.0001 nm 功率线 性度:±0.3 dB (1270~1600 nm) 光偏振分析仪:波长范围:1270nm~1620 nm; DGD测试范围: 0~1000 ps PMD测试范围: 0~300 ps PDL测试范围: 0~41dB 功率 范围: -50dBm~+7dBm |
3 | 矢量网络分析仪 | Keysight N5247A | 最大频率67 GHz;动态范围129 dB;输出功率13 dBm;轨迹噪声0.002 dBrms;内置端口数量2 或 4 端口;谐波-60 dBc;本底噪声-118 dBm;扫描速度最高可达 201 个点9.7 ms |
4 | 光波元件分析仪 | Keysight N4373D | 频率响应精度:50 GHz 时 < 0.9 dBe(典型值)67 GHz < 1.3 dBe(典型值)相对频率响应精度:50 GHz 时 < 0.5 dBe(典型值),67 GHz 时 < 1.3 dBe(典型值)本底噪声:67 GHz 时 < - 59 dB(W/A)(电光测量),67 GHz 时 < - 55 dB(A/W)(光电测量) |
5 | 复数光谱仪 | APEX AP2683B | 波长范围:1520-1630nm;波长最小分辨率:5MHz ;波长精度:2pm;波长分辨率可选:5MHz/0.04pm;20MHz/0.16pm; 100MHz/0.8pm;140MHz/1.12pm; 2GHz/16pm; 10GHz/80pm; 50GHz/0.4nm;100GHz/0.8nm; 200GHz/1.6nm; 400GHz/3.2nm;测试复谱,包括相位、啁啾、调制信号、星座图、群延时、色散双偏振测试 |
(3)智能汽车无人无线传感器开发测试
针对智能汽车开发和应用的快速推进,很多新的技术得到应用,包含各种先进传感器,例如毫米波雷达,激光雷达,高清摄像,无线通信的LTE-V,5G通信在车联网中的应用进入实际技术应用的阶段。当前智能汽车无人驾驶处于L3~L4级的应用阶段,一些技术前沿的厂家能进行L5级无人驾驶的示范演示。针对智能汽车新技术的开发,零部件厂家,车厂,检验机构,规范制定单位都需要匹配的技术能力来进行技术和产品的开发和验证。其中,智能汽车中使用的核心无线传感器技术,需要使用先进仪表进行核心技术开发,并对传感器性能参数进行完整测试。结合平台现有的微波信号分析仪,无线信道模拟器,信号源,示波器,功率计,无线信号记录仪、毫米波暗室、测试转台,测试扫描架,测试天线,测试电缆等外围设备,可开展智能车毫米波雷达,V2X,卫星导航等无线设备的测试和开发。以汽车毫米波雷达的测试为例,需要对汽车雷达对目标探测性能进行测试,包含目标距离,速度,方位等参数,还要对雷达针对多目标,汽车道路环境场景,环境干扰,电磁干扰等复杂性能进行验证测试。测试中会首先使用微波信号分析仪地雷达发射信号的完整参数进行测试,包含频谱参数,调制参数,时域参数等。然后利用雷达目标模拟器来模拟目标的速度,距离等参数,通过转台来模拟目标方位,进行雷达基础参数的测试。
2. 功率微电子芯片的研发与测试
重点开展功率微电子半导体材料,器件和芯片测试方法和可靠性能评估技术的研究,以及先进存储器芯片与人工智能芯片的测试表征与应用验证技术的研究。主要开展的测试服务:
(1)功率微电子芯片电学特性测试
本实验室主打功率微电子材料、器件和芯片的晶圆级电学性能测试,可满足12寸及以下晶圆探针测试平台系统,用于测量半导体材料的载流子浓度、迁移率、电阻率、霍尔系数等重要参数,功率半导体器件的击穿电压,正向电流,导通电阻等重要参数,可覆盖的测试结果有:(1)漏电流测量;(2)脉冲测量;(3)高低温磁场环境特性分析;(4)电容测量;(5)HCI,BTI等失效分析。
阈值电压测试 CV测试
配备的晶圆测试系统如下:
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 测试功能和参数 |
1 | 高压功率芯片专用探针台 | TS2000-DP | 6吋卡盘,半自动控制;体视显微镜总体放大倍率200倍;图像分辨率达到1920*1200 ;3kV高压;25A直流,100A脉冲测试能力;加热温度从室温到300℃ |
2 | 功率器件参数测试仪 | Keysight B1505A | 高阻断电压测试(3kV),大电流测试(500A),IV、CV测试;Qg测试,脉冲测试,可满足封装器件测试。 |
3 | 半自动8英寸探针台 | Cascade summit 12000B-M | 参数:1.8英寸半自动探针台;2.微暗室拥有最低20dB 0.5-3 GHz、小于-170 dBVrms/rtHz(≤50KHz)、小于5mVp-p(≤1GHz)的系统AC噪声、光强衰减大于120dB;3.高低温环境可实现-60°C至300°C的温度变化,均匀性为+/-0.1°C;4.台子可承受的漏电流精度达fA级;可提供自动晶片水平校准,自动器件尺寸测量,自动移动误差补偿,远程控制等自动化功能; |
4 | 半导体参数测试系统 | TEKTRONIX 4200A-SCS | 1.能实现不同频率下的C-V测试,频率范围:不小于1K-10MHz;2,可测量Cp-G, Cp-D, Cs-D, R-jX, Z-theta等参数;3,电压输入:≥600Vrms;电流输入:≥20Arms 4,直流偏置电压范围:≥±30V;5,测试信号电平10mV rms–100mV rms,分辨率1mV; 6,能够扩展SMU,无放大情况下能达到:最大电压≥210V,最小电流分辨率≤50fa 7,提供标准半导体器件参数测试库、纳米器件参数测试库、WLR可靠性参数测试库、半导体CV参数分析库 |
5 | 变温器件电学特性测试系统 | LakeShore CRX-VF | 1.3个直流探针臂(直流到50MHz射频测量);2个微波臂(〉40GHz射频测量);探针臂漏电流小于100fA;2.变温系统指标(1) 温度范围:10-500K (2) 采用闭循环制冷机制冷,不消耗液氮或液氦;3.磁场系统指标:(1)±2.5T@〈10K,±2T@10-400K,±1T@400-500K (2)磁场 均匀性:1%@10mm直径;1.5%@25mm直径 |
6 | 示波器 | MSO54 | ADC位数:≥12bit,模拟带宽:2GHz,四通道采样率:≥6.25GS/s,数字通道数:32路,每通道存储深度:≥62.5M |
7 | 大电流电源 | it6015B-80-510 | 输出电流范围:0~1000A |
8 | 高压电源 | PS375 | 输出电压范围:0~10kV |
(2)功率微电子芯片可靠性测试
本实验室对各种功率器件及功率芯片的耐久性进行了系统的测试评估,包含结温测量;瞬态热阻评估;结构函数;安全工作区;功率循环老化测试;浪涌电流;短路电流;雪崩耐量;抗静电能力;耐高温测试。配备的相关设备如下表所示:
短路耐量测试 功率循环试验
1 | 功率半导体短路测试台 | 易恩END2050 | 参数:最大短路电流范围 50~500A ;VCC 电压 100 V~1000V ;脉宽1us~100us ;门极驱动电压-20V~+20V |
2 | 雪崩耐量测试台 | 易恩ENX2020 | 参数:雪崩电压:50~2500V±3%±5V 雪崩电流:0.1~100A;0.1~1A±3%±0.01A;1 ~10A±3%±0.1A;10~100A±3%±1A 雪崩能量:1mJ~10J 试验电感(L):1mH、2mH 、4mH、8mH、16 mH、32mH、64mH;通过组合可实现 1mH~100mH 任意电感量,分辨率1mH |
3 | 浪涌测试系统 | 易恩ENL3010 | 参数:浪涌电流测试范围:20A~1500A,连续可调; 浪涌电流根据精度要求分为两档: 20A ~100A 时, 显示分辨率 0.1A 精度±5%;100A~1500A 时,显示分辨率 1A 精 度±5%; 浪涌电流波形:近似正弦波; 浪涌电流底宽:8.3ms 及 10ms 两档选择; 测试频率:1~99 次 反向电压测试范围:200~3000V; 反向电压显示分辨率 10V,精度±5%; 反向电压频率:50Hz 正弦半波; |
4 | ESD测试仪 | ES620-50 | 提供最大ESD脉冲: (1)Max TLP pulse output voltage (Open load): ± 2kV以及Max TLP (2)Max TLP pulse output current (Open load) : ± 40A (3)Max. ±38A HMM broad peak output current (4)脉宽可调pulse width of 1, 2.5, 10, and 100ns (5)上升时间可调 rise time 0.1, 0.6, 1 and 10ns 可以连接实验室现有示波器Lecroy 640 Zi 提供直流偏置测量单元 |
5 | 热阻与功率循环测试系统 | Mentor PWT1500A | 支持JEDEC/MIL-STD/IEC三大主流测试标准。热阻测试范围:0.01℃/W--200℃/W,结温分别率:0.01℃,功率循环模式:恒定结温差,恒定壳温差,恒定功率差,恒定电流等模式。 |
6 | 高低温循环试验箱 | 庄联ZL-600 | 参数:加热温度范围室温~1000℃ |
(3)功率微电子芯片失效表征
主要用于半导体、元器件的缺陷定位探测;对电路板级的芯片进行失效定性分析;探测芯片真实温度分布;芯片粘结评估;缺陷深度分析,主要配套设备及指标如下表所示:
超声扫描显像 SiC器件热缺陷定位
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 测试功能和参数 |
1 | 超声扫描显微镜 | 和伍S100E-H | 扫描范围314x314mm,扫描精度达± 0.5 微米; 图像分辨率: 4 百万(2048 x 2048)物理像素;3 维虚拟立体成像;反射扫描模式和穿透式扫描模式可选; 对样品进行逐层切片分析。 |
2 | 热发射显微镜 | ICS-1000PEM | 检测到1mK(0.001°C)以下的热点;检测到消耗低于100μW 的短路及漏电缺陷,微安级漏电,低阻抗短路,ES击伤,闩锁效应点,金属层底部短路,而电容的漏电和短路点定位,FPC,PCB,PCBA的漏电,微短路等也能够精确定位。 |
3.开放式电力系统广义阻抗测量
本系统实现对电力系统设备的广义阻抗测量,并能提供二次开发接口以便开展教学科研及公共测试服务等。系统主要功能有三:
第一、开放式电力系统广义阻抗测量仪,为研究新能源设备并网带来的振荡问题,将新能源机组及其所并电网系统看作黑箱或灰箱,通过建模或测量的方法获取端口外特性,进而分析系统的稳定性以及给出相应的振荡抑制策略,能够为新能源电网相关关键技术的检测创造环境。
第二、电力系统稳定控制技术研究,针对变流器设备种类繁多、运行模式多样、可控程度不同的特点,构建新能源发电装备振荡特性测试系统及硬件在环仿真平台,形成基于广义阻抗的新能源发电装备的振荡抑制和参数整定方法。
第三、广义阻抗测量标准及规范的制定,通过在微电网实验平台上开展广义阻抗测量相关实验研究,借鉴相关标准规范,制定广义阻抗测量、基于广义阻抗的稳定分析及控制策略设计的标准和规范
新能源发电二次侧阻抗测量示意图
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 主要设备参数 | ||||||||||||||||||
1 | 开放式电力系统广义阻抗测量仪 | 定制 | 采用开放的开发工具与平台,支持用户或第三方的二次开发。系统须具备在线逻辑可编程的功能,支持高级应用控制策略的开发和实现。 采用经典控制模式对系统进行控制,包括PQ,Udc等控制方式 | ||||||||||||||||||
2 | 电力系统仿真设备 RT-LAB | OPAL-RT |
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(1)绝缘诊断分析测试
变压器中的含水量绝大部分集中在油浸纸当中。含水量过高会改变绝缘纸板的特性,加速绝缘老化,减少变压器的使用寿命。绝缘材料的特性改变(如老化),由于极化现象的存在,其变化量会直接反映到介损和电容值的变化上。IDAX300使用DFR(介电频率响应法),在0.1mHz到10KHz范围内测量变压器绕组之间的电容和功率因数,结合专用的测试软件,能够精确的测试出油浸纸中的水分含量,从而判断变压器的绝缘老化程度。整个测试时间小于18分钟。
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 主要设备参数 |
1 | IDAX300频域介电谱分析系统 | MeggerIDAX300 | 介质谱分析仪IDAX 300。测量电压:峰值200V ,最大连续输出电流:峰值50mA,带有两个输入通道,可同时进行双通道测试,提供GND接地作为第三输入通道,做GST-GND接线使用; 测量频率范围:0.1mHz~10 kHz,介质损耗范围:0~10,分辨率:10-5;〈0.5%+0.0002, 45-70 Hz, C〉300pF〈1% + 0.0003, 1 mHz-100 Hz,C〉1000pF〈;2%+0.0005,100 Hz-1 kHz, C〉1000 pF,电容:10 pF~100μF,准确度:0.5%±1 pF,(20℃)可工作环境温度:-10℃-+55℃,相对湿度:20-95%,气压(保存/操作):70-106kPa ,带笔记本电脑一台和介质谱分析软件系统。 VAX020高压发生单元。测试电压从200V(峰值)放大到2 kV(峰值),频率范围 DC~1 kHz。 电阻率测试盒带软件。可容纳样品直径64 mm~102 mm,厚度大于3.175 mm,工作条件:30°C ~ +85°C。5. 示波器,带宽500MHz,四通道,最大采样率2.5 GS/s,记录长度10M点。 |
(2)能量回收式电池测试
设备参数及参数:
设备名称 | 主要功能 | 厂家/型号/参数/主要特点 | 数量 |
能量回收式电池模组测试系统 | Chroma 17040电池模组测试系统是专为高功率二次电池组测试而开发的高精密充放电设备,具有能源回收功能,可节省放电过程所消耗的大量电能,即使动态充放电,也能确保电网端维持稳定,不致因谐波污染影响其他设备。并将电池组放电产生的电能回收到电网再利用,解决传统的设备放电能量虚耗,以及空间热处理不易的问题,符合环保需求。系统具备通道并联与动态工况模拟功能,并联功能可提升最大充放电电流和功率,增加设备使用上的效益与弹性,可达到设备高利用率。动态工况模拟功能可让使用者载入行车路谱的电池波形,可选择电流或功率两种模式来适用不同标准(NEDC/FUDS)的要求。双向架构可确保充放电转态瞬间电流不会中断,才可精确模拟出行车工况,并能符合ISO、IEC、UL、GB/T 等各式国际测试标准。系统搭配Battery Pro软体,具备弹性编辑功能,可进行各通道独立测试,符合二次电池模组的各项测试需求,具高度稳定性与安全性,并支援断电复归功能,确保测试资料不中断。针对电池测试设计多项安全保护机制,测试过程自动侦测过电压、过电流、过温度、外部参数判断等异常讯号,保障测试过程安全。各通道侦测到异常时,启动中止充放电保护措施,并具备断电资料保存与复归测试功能,防范任何资料遗漏的潜在因素。 | Chroma/17040/120kW、1000V、300A、1CH 特点: | 2 |
模拟量信号采集系统 | 采集并处理电池模组温度、电压信息。 | HIOKI/8423、8948 温度测量范围:-200~400℃量测分辨率:±0.01℃,电压测量范围:0-10V 包括: HIOKI 8423主机 HIOKI 8948模块4个 热电偶测试线60根 | 2 |
功率分析仪 | 充放电功率分析 | HIOKI /WT500 | 2 |
波形记录仪 | 充放电波形显示记录。 | HIOKI /DL850E-H-HC/M2/HD1/P4 | 1 |
示波器 | 波形显示 | 力科/Wavesurfer3054 | 2 |
可编程直流电源 | 单体电池内阻测试 | EA-PSI91500-303U | 2 |
可完成电池电气性能测试:充放电容量测试、循环寿命测试、功率内阻测试
应用领域:动力电池模组测试;储能电池系统测试;储能电站电池梯次利用项目
4.高效清洁低碳能源应用的测试
(1)燃煤烟气/化工焚烧烟气成分解析检测
崂应3023Y型紫外烟气分析仪
崂应3012H-D型大流量低浓度烟尘/气测试仪
(2)工业废气组分VOCs定性定量分析检测
赛默飞TVA2020气体分析仪 福立9790型气相色谱仪
(3)工业废水污染指标定量分析检测
赛默飞 Integrition离子色谱仪 岛津LC-20AT
(4)原子力显微镜
布鲁克Dimension Icon原子力显微镜
技术指标:1.RMS<0.3埃(垂直方向),横向分辨率:0.2nm(XY方向),扫描范围90umx90umx10um;2.自动化大样品台:200*200mm:3.样品尺寸:200*200mm:4.Z向噪音:开环控制〈0.3埃,闭环控制〈0.35埃:5.峰值力轻敲模式:可直接控制力,在成像的同时得到力曲线,力控制精度可小于30PN:定量机械力学测试模式:峰值力反馈可软件实时调整峰值反馈力的大小,控制精度小于50PN(反馈力大小可直接软件定量的调整),得到形貌的同时得到表面的粘性、弹性模量等力学信息;6.大气环境高温/负温(-35℃至250℃)成像一体化配件。提供大气环境下高温及负温(-35℃至250℃)成像功能(空气中及惰性气体环境)
功能与用途:可以在微观尺度上测试氢系统承载件中的氢分布和偏聚规律,同时获得材料表面的形貌以及弹性模量等微观力学信息,同时该系统可实现在-35℃至250℃的大温度区间内进行测试。
(5)等离子体光谱仪
美国Princeton InstrumentsARC-SP-2760光谱仪
技术指标:1.单色仪,sp2750,焦距750mm,扫描范围:0~1400nm,波长精度正负0.1nm;配备三块光栅,PMT接口,光纤接口,CCD接口,侧面狭缝入口,多通道转化法兰。2.CCD,PIX-100B;像素1340*100,20um*20um;高帧数速率2MHz/16 bit。3.探测光纤,4.光谱数据采集/分析软件。
功能与用途:测定等离子体中活性粒子的种类及其浓度的时空分布,通过解析光谱,获得等离子体基本参数。
(6)绝热材料放气速率/表观热导率测试
技术指标:空腔采用奥氏体不锈钢304,双层结构,内径326mm,壁厚5mm,外层外径400mm。腔体漏率小于1*10-11Pa m3/s。量热管外径130mm,材料为不锈钢,壁厚1.5mm。
绝热材料表观热导率测试平台
技术指标:进样室材料为316L不锈钢,直径1500mm,高度150mm。电解抛光处理。整体漏率小于1*10-12Pa m3/s。极限真空小于5*10-8Pa。
绝热材料放气速率测试平台
(7)热常数分析仪
技术指标:测量导热系数、比热、热扩散系数等热常数;导热系数测量范围:0.005~1800W/(mK);精度:±3%;最短测量时间:0.1s;最小样品尺寸:高0.5mm,直径2mm 可以测量固体、液体、粉末等材料。
功能与用途:用于测试固体、粉末、液体、片材、板材、膏状物、泡沫等多种类型样品的导热系数,具有测量范围广、精确度高等特点,可同时测量导热系数、热扩散系数和热容,可进行实时监控,测量数据可存储和处理。
(8)智能重量法吸附仪
技术指标:高灵敏度微电子天平量程:0.5g 动态称量:0.200mg 分辨率:0.2ug 长期稳定性:±1ug 温度范围:40~1000℃升温速率:0.055℃/min温度精确度:±0.11℃冷却速度:3-5小时到室温水浴
功能与用途:在一定压力和温度范围内,通过考察材料的重量变化,测量其在不同操作条件下对有机、无机气体和有机蒸气等的吸附、脱附等温、等压曲线,评估过程的动力学参数,对物质的比表面积、过程能耗、过程扩散系数等进行研究。循环控温:-10~100℃液氮杜瓦:控温-196℃,可做BET实验压力控制及真空系统压力范围:UHV20bar 压力传感器:系统配2个传感器,0.20bar和0.100mbar 压力分辨率:量程的1/16000 最小可控增加量:量程的0.05% 精确性:量程的±0.02% 最大压力变化速度:量程的1%/sec 真空系统:达到超高真空度10-6mbar,长期真空度到10-8mbar。
Hiden IGA100智能重量法吸附仪
(9)物理化学吸附仪
美国麦克仪器公司ASAP2460物理化学吸附仪
技术指标:1. 分析仪主机配置三个分析站,其中两个微孔分析站,一个介孔分析站。2. 分析仪配置四个全自动程序升温分子泵脱气站。3. 分析站和脱气站分别拥有独立的真空系统,配置两个分子泵,两个机械泵,分子泵脱气站冷阱系统和分析站为一体机,便于整体保温和系统恒温。4. 比表面积范围: 0.0005m2/g,无上限。 5. 孔径范围: 0.35–500 nm(氮气为探针) 6. 标准样品准确性重复性误差小于1%,微孔区分度达0.2埃 7. 配置三种规格的压力传感器10个,其中0.1mmHg两个,10mmHg传感器。
功能与用途:对样品(如沸石,活性炭,金属氧化物,MOF,COF,石墨烯等多孔材料)进行孔形分析,比表面积,孔径分布,孔隙率,超薄膜等分析。
5. 新能源汽车测试
(1)四驱新能源汽车综合性能测试
为了迎接电气化、智能化的汽车工业转型升级,培养具有新能源汽车先进动力控制技术、测试技术等高端汽车工程人才,浙江大学新建4×4四驱新能源汽车综合性能测试平台。目前该平台是中国高校新能源汽车底盘测功系统性能最好的平台之一。测试平台由四个独立的交流电机驱动的四个转鼓,模拟实际的道路状况例如速度、扭矩、阻力等,为转鼓上的被测车辆提供精确的道路负载模拟或道路试验条件,使车辆在与实际道路行驶相同的条件下运行、测试。控制系统采用美国宝克公司第四代全数字式实时控制器,能够提供更快的响应时间和控制精度。设备适用于四驱/两驱轻型车或中型车、电动车、混合动力车。
系统特点:
四独立转鼓、四独立电机设计的底盘测功机
世界先进全电惯量模拟技术
测功机系统的模块化的设计
内置EPA标准测试/认证步骤
美国宝克公司第四代全数字式实时控制器, 精度高、重复性好、可靠性高
前馈控制技术,用于大功率的交流向量控制技术
在US06工况下,可实现±0. 05 Km/h的前后桥速度同步精度
电能回馈满足IEEE-519的要求
基于Windows系统的图形化用户界面,直观易懂,操作方便
提供在线帮助信息,在线系统故障诊断
转鼓表面镀铬处理,可以方便地在地板上方进行标定和润滑,具有很好安全控制与保护系统
主要参数:
转鼓直径 | 48” ± 0.010” |
惯量模拟范围 | 450 ~ 3,500 Kg |
系统响应时间 | ≤65 ms |
道路载荷模拟精度 | ± 1% F.S. or ± 1 Kg |
转鼓最大速度 | 200 Km/h |
速度测量精度 | <± 0.02 Km/h |
速度控制精度 | <± 0.05 Km/h |
轴距调节范围 | 2,000 mm ~ 4,000 mm |
轴距调节精度 | ± 2 mm |
测试应用(主要功能):
CFR Part 86 | EPA相关标准 |
GB/T 19752-2005 | 混合动力电动汽车动力性能试验 |
GB/T 18385-2005 | 电动汽车动力性能试验 |
GB / T 12543-2009 | 加速行驶试验 |
GB / T 12544-2012 | 最高车速试验 |
GB / T 12543-2009 | 起步,连续换档加速试验 |
GB / T 12547-2009 | 最低稳定车速 |
GB/T 12543-2009 | 直接档试验 |
GB / T 12536-1990 | 滑行试验 |
GB / T 12539-1990 | 模拟爬坡试验 |
GB/T 12537-1990 | 汽车牵引性能试验方法 |
GB/T 12542-2009 | 汽车热平衡能力道路试验 |
GB/T 12782-2007 | 整车采暖性能试验 |
QC/T 658-2000 | 整车降温性能试验 |
GB/T 18276-2000 | 汽车动力性台架试验(驱动轮输出功率) |
四驱性能匹配,TCS测试等 | |
智能驾驶道路模拟试验等 |
(2)新能源汽车电机驱动测试
新能源汽车电机驱动测试系统主要用于车用新能源电机及其控制器的常规性能试验,耐久和负载试验,以及其它开发研究性试验(如:电机的开发、测试、对比等试验),以满足电动车项目开发的需要。
主要配套设备及指标如下:
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 主要设备参数 |
1 | 主驱动电机测试系统 | 定制 | 169kW加载异步机(峰值200kW)、四象限加载电机驱动器、测试台架(安装台架、传感器)、电池模拟器、控制系统(控制柜、自动测试软件);动力加载单元:额定功率169kW,最大功率(60s)200kW,额定转矩380N.m,最高转矩(60s)455N.m,额定转速4260mpm,最大转速16000rpm,电池模拟器:双向供电20-680VDC±600A,效率≥97% |
2 | 定制 | 可模拟负载四象限运行,最大功率55kW,额定转速3000rpm,最大转速12000rpm, 额定转矩160N.m,可实现多相电机的性能测试 | |
3 | 电动汽车主驱动多相电机实时仿真系统 | 定制 | 可模拟负载四象限运行,最大功率22kW,额定转速2860rpm,最大转速8000rpm, 额定转矩70N.m,实时仿真管理软件与MATLAB/Simulink无缝兼容,一键式操作完成代码的自动生成、加载和实时运行 |
4 | 定制 | 最高转速100000rpm,额定转矩≤3N.m;额定功率≤25kW;最大功率≤40kW(10s);最大转矩:3.5Nm(10s),支持包括但不仅限于电压、电流、效率、频率、转速、扭矩、机械功率等参数的测量,支持高速采集数据分析功能,支持完全自主控制的开放测试,可以配置负载和被测的控制模式,转速值、扭矩值、粗调、微调、开环、闭环等 |
(3)智能驾驶控制策略测试
智能驾驶技术包括先进驾驶辅助、网联驾驶、自动驾驶及自主驾驶,是在复杂交通环境条件下实现车辆驾驶“安全、节能、舒适”目标的必然途径。车道保持、自适应巡航控制以及SAE L3自动驾驶都属于典型的智能驾驶技术,可极大降低驾驶员操作难度、提高安全性和舒适性。智能驾驶教学科研实训平台,可用于智能驾驶领域的前瞻问题研究和工程研发类测试。
平台组成:包括六自由度运动驾驶模拟器、车载环境感知系统、车辆线控及智能驾驶系统原型、实时运算软硬件系统、实验数据采集分析设备等部分。其中,模拟器包括运动平台、驾驶舱、控制柜等,环境感知系统包括激光雷达系列、GPS惯导等,线控原型包括转向及制动线控系统,实时平台包括动力学软件、快速原型控制器等,数据采集设备包括人因工程设备、NI PXI等。
功能:平台可实施车辆线控转向/制动、车辆动力学控制、环境感知与理解、决策规划、驾驶辅助、人车路闭环验证等多种实验。
6.建筑结构体性能测试与交通仿真测试
(1)结构体抗震性能测试
地震是对人类的威胁最严重的自然灾害之一。而抗震问题又是目前基础建设,尤其是土木工程建设中面临的难点之一,如何增强工程结构物的抗震能力显得尤为重要。地震模拟振动台试验,区别于拟静力试验和拟动力试验,是唯一真正意义上的地震模拟试验,是目前研究结构抗震性能最为直接,也是比较准确的试验方法。
抗震防灾平台配建了浙江省首台三轴六自由度地震模拟振动台,台面尺寸6米×6米,最大有效负载30吨,具有长周期、大行程的特点。可用于大型建筑、桥梁、大坝、管道等土木设施模型在地震荷载下的抗震性能教学与科研,也可用于机械装备、车辆等模型在振动荷载下的抗振性能教学与科研,并可为工业化性能测试和重大装备环境试验服务。
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 设备参数 |
1 | 地震模拟振动台 | ESST6 | 1)台面尺寸:6.0 m×6.0 m; 2)激振方向:三向六自由度; 3)台面最大水平位移:±0.5m; 4)台面最大垂直位移:±0.2m; 5)台面最大水平速度:±1.5m/s; 6)台面最大竖直速度:±0.6m/s; 7)台面满载最大水平加速度:±1.0g; 8)台面满载最大竖直加速度:±1.0g; 9)台面最大有效负载:30t; 10)台面最大容许倾覆力矩:75t•m; 11)台面最大容许偏心力矩:30t•m; 12)工作频率范围:DC~60Hz; 13)振动波形:地震波、正弦拍波、随机波等用户定义波形; 14)台面驱动:液压伺服驱动; |
(2)复杂结构伪动态测试
电压伺服系统能够完成各种结构静力试验和疲劳试验,包括:结构的多步静力加载试验,混合仿真试验(含拟静力试验,拟动力试验),单一波形和复杂波形的动态加载或疲劳试验,记录波形(如地震波等)回放试验;常规控制模式试验(如载荷、位移、应变等)和函数控制模式试验(常规物理记录量的函数合成量)。
边界加载箱能实现结构多自由度加载,根据不用的应用选择不用的固定位置和方式,实现X、Y、Z三方向和三向六自由度缓慢的伪动态测试,可用来模拟车辆在预定路面、预定形式条件下的振动环境,开展多自由度复杂结构行为的模拟,进而深入研究复杂结构的动力特性。
边界加载箱
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 设备参数 |
1 | 边界加载箱 | 1/5 SCALE LBCB | 1) 台面尺寸:440m m×390mm; 2) 激振方向:三向六自由度; 3) 台面最大水平位移:±50mm; 4) 台面最大垂直位移:±25mm; 5) 台面最大水平速度:0.16m/s; 6) 台面最大竖直速度:0.08m/s; 7) 台面满载最大水平加速度:0.5g; 8) 台面满载最大竖直加速度:0.5g; 9) 台面最大有效负载:3t; 10) 台面最大旋转角度:±20°; 11) 振动波形:正弦波、三角波、方波、斜坡以及保持信号等; 12) 台面驱动:液压伺服驱动; |
2 | 电液伺服动态测试系统 | 244.31型250kN结构加载测试系统 | 1)动态额定载荷:250KN 2)行程:500mm(+/-250mm) |
(3)玻璃幕墙结构测试、建筑节能测试和室内空气品质测试
先进围护结构研究搭建了专用的光伏幕墙测试实验室、双层幕墙测试实验室,可用于开展外墙保温体系研究、节能门窗和遮阳系统的研究、双层玻璃幕墙的气候适应性研究和太阳能烟囱的建筑通风效应研究等方面的科研工作。
建筑节能技术研究配建了九十平方米家居环境全真模拟实验室,搭载了先进的建筑能源供需和室内环境监测及优化调整试验系统,通过研发建筑环境与能耗的实时监测模块和协同优化运行模块、以及购置相关的环境与能源供需的监测硬件,可用于建筑室内热环境、空气环境、光环境、太阳能光伏系统、光热系统、辐射空调系统、其他能源供需系统的实时监测、以及能源供需和环境多目标协同优化运行。
室内空气品质研究实验室配备了先进的安捷伦气相色谱质谱联用仪和3m3环境实验舱,
可用于室内空气净化技术研究、净化装置的研发、环保建材与涂料的研发,以及二次污染机制对室内空气品质的影响研究等。
建筑能源需供和室内环境监测及协同优化试验系统 环境测试气相色谱质谱联用仪
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 设备参数 |
1 | 建筑能源需供和室内环境监测及协同优化试验系统 | 定制 | 该系统通过监测建筑的能源供需和建筑中的光、热、空气等环境,以分析建筑环境及能源供需特征、各种能源系统性能、以及设备匹配运行特性,可用于建筑室内热环境、空气环境、光环境、太阳能光伏系统、光热系统、辐射空调系统、其他能源供需系统的实时监测、以及能源供需和环境多目标协同优化运行。该系统包含室外小型气象站;风速风向自动记录仪, 无线功率记录仪;灯光状态数据记录仪;照度自记仪;无线磁开关记录仪;无线温湿度自记仪; 手持式二氧化碳检测仪;无线二氧化碳记录仪;无线黑球温度记录仪;无线万向风速风温记录仪; 便携式甲醛测试仪,便携式VOC检测仪,二氧化碳传感器模组、TVOC传感器模块,甲醛传感器模块,PM2.5在线监测仪;壁挂式超声波热量计,手持式超声波流量计;热线风速仪;温度与热流动态数据采集系统;无线WIFI485;数据采集终端;热电阻探头;热电偶探头,智能电表,流量计;热通量传感器等多种软硬件设施。 |
2 | 环境测试气相色谱质谱联用仪 | 7890B-5977B | 该设备用于分析气体或液体样品中的有机挥发物成分和含量,包含一套色谱质谱联用仪(含液体自动进样器和4套色谱柱)、一套配套自动顶空进样器,一套配套热脱附仪器。 |
(4)地铁隧道管片性能测试
下沉式反力井系统,搭建了360度环向液压加载设备,可通过室内大型足尺模型试验,实现对地铁隧道结构施加外围压力,来模拟隧道结构承受的真实水土压力,研究其受力变形性能;同时测试不同围压下隧道结构的位移、内力(轴力、弯矩)、混凝土应变、钢筋应力、接缝张开角度及张开宽度、管片错台量、螺栓应力、裂缝的发展等数据。
序号 | 设备名称 | 设备型号 | 设备参数 |
1 | 液压加载设备 | YJ-SF-1600 | 具有54个加载点同步控制加载功能,适用于5.7m~6.8m外径盾构隧道管片的加载实验。采用双作用加载油缸,25MPa油压下,每个油缸最大有效推力1760kN,最高有效拉力600kN,每个油缸最大行程550mm、每个油缸加载速度0~1mm/s。每个油缸荷载控制精度1‰FS,配轮辐式荷载传感器,可进行拉压加载测试,传感器精度0. 5‰,配压力传感器,精度1‰。 |
(5)交通仿真分析测试
智慧城市平台以智慧交通为主,分为智慧城市模拟沙盘和交通大数据分析实验室两部分。可以为各类交通领域的科研工作者和企事业单位提供交通数据分析、交通仿真等方面的技术服务。本平台包含了以下几款常用的交通模拟和分析软件:
(6)3D激光扫描建模服务
3D激光扫描技术是建筑信息化领域的一个重要组成部分。它可以用于建筑物三维信息建模(BIM)、虚拟设计施工(VDC)、地下工程三维测量及地下工程监测、地形测量及滑坡监测、数字三维城市建模和移动激光扫描系统、考古和文物古迹修复与建档。
序号
设备名称
设备型号
设备参数
1
3D激光扫描仪
TX6
1)扫描距离:120米
2)扫描速度 500,000点/秒
3)最大测程 80m-120m
4)激光波长 1.5 μm,不可见
5)最小测程 0.6m
6)最大标准测程 80m(18–90%反射率)
7)延长测程 120m(18–90%反射率)
5)测距系统误差〈2 mm〉