一种电流真有效值测量智能传感器设计

提出了一种采用智能传感器进行电流真有效值测量的系统设计方案.介绍了智能传感器与霍尔传感器的结构和工作原理.系统不仅可以对电流真有效值进行精确测量,而且具有良好的与外部总线通讯的功能.     

基于霍尔元件的数字式霍尔电流传感器设计北大核心CSCD

为了进一步提高数字式电流传感器的测量量程,基于霍尔效应提出了一种数字式霍尔电流传感器的设计方案。利用有限元分析软件对磁芯的磁场分布情况进行仿真分析,得出不同电流激励下磁芯中磁场的分布情况。针对直流电流情况下磁芯气隙中磁场分布不均的问题提出楔形气隙结构的优化方法,仿真结果表明该结构可以有效改善气隙中磁场分布不均的问题。设计传感器样机,通过实验分析了所设计的电流传感器的有效量程及测量误差,实验结果与仿真结果相符。     

一种升/降压转换电路的新型控制策略

提出了一种高效率,输出电压纹波小和快速瞬态响应的自动峰谷电流模式升压/降压DC-DC转换器。通过使用所提出的控制方案,转换器可以在峰值和谷值电流模式之间自动切换。通过在死区引入两种转换模式来减小输出电压纹波。在所有操作模式下,输入电压可以在2. 5～5. 5 V范围内调节,输出电压纹波小于10 m V,最大负载电流600 m A,峰值效率95%。     

基于MC9S08DZ60单片机的氮氧化物传感器控制器设计

基于MC9S08DZ60单片机设计了一款氮氧传感器控制器硬件电路和软件部分。控制器硬件采用MC9S08DZ60单片机作为主芯片,使用氮氧传感器专用芯片ATIC43作为信号处理模块;选用TJA1050作为CAN收发器;选用LM2596稳压降压芯片作为电源转换器将+24 V电压转化为+5 V电压为单片机供电;使用PWM信号控制开关器件MOS管对传感器温度进行控制。在硬件电路的基础上给出了氮氧传感器软件设计思路,并对氮氧传感器控制器进行了初步标定试验。试验结果表明,测量电流与NOX浓度呈良好的线性关系,该控制器可以实现氮氧传感器较准确地测量氮氧浓度。     

集成一体化电流传感器的研究

为了实现超小型高精度电流传感器，研究了电流传感器和运算放大器的工作原理，设计了多种简易实用电流传感器及其应用电路。通过对传感器的误差分析进行了电路实验，提出了电流传感器补偿角差的经验关联式、经验数据和技术指标，从而达到了电流传感器高性价比的目的。     

泄漏电流测量用高精度电磁式微电流传感器的研制

普通小电流传感器由于测量精度较低,难以实现μA级泄漏电流的精确测量。基于电磁感应原理研制了一种用于在线监测泄漏电流的高精度微电流传感器,并通过微弱信号调理电路增强测量抗干扰性。基于LabVIEW的误差测量结果表明,电流传感器测量下限可达到20μA,比差准确度达到0.5级。实验证明,该传感器可以准确地测量μA级泄漏电流。     

具有多种输出方式的风向传感器设计与实现

为了增加风向传感器的使用灵活性,本文设计了一种可配置为电流或电压输出的风向传感器。该传感器利用单片机采集风变换器数据,并可以控制输出电路输出4-20mA电流信号、0-20mA电流信号、0-5V电压信号、0-10V电压信号中的一种信号。该传感器具有性能可靠、精度较高、使用灵活等优点,可以广泛用于各行业的风向测量。     

基于TMS320F240的单电流传感器的三相电流测量

提出了一种在交流电动机调速系统中利用单电流传感器测量电动机三相电流的方法，在介绍空间矢量PWM算法的基础上，给出了基于TMS320F240的单电流传感器测量感器测量三相电流的实现方法。     

风力发电变桨伺服电机启动策略的探究

针对风力发电变桨系统的实际需求,提出了一种新的降压启动伺服电机的策略。通过与分级启动、全压启动的仿真结果对比,该降压启动的方法能将启动电枢电流控制在允许的过载电流范围内,又能提供大的转矩实现快速变桨,满足快速动态响应的需求。     

基于双ESO无电流传感器的永磁同步电机 驱动系统磁场定向控制

针对无任何相电流传感器的三相永磁同步电机(PMSM)驱动系统,提出了一种新颖的基于双扩张状态观测器(ESO)无电流传感器的磁场定向控制(FOC)策略。一般需要两个相电流传感器以进行电流反馈实现高精度控制,为此创建了两个ESO来替代实际电流传感器。第一个ESO用于提供q轴定子电流基准值;考虑到定子电阻和电感变化,第二个ESO用于估计实时d轴和q轴定子电流。所创建的双ESO能够快速和精确地估计实际定子三相电流,所设计的基于双ESO无电流传感器的FOC策略能够使PMSM驱动系统具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。仿真实验验证了所提方法的可行性和有效性。     

TMR电流传感器复杂电磁环境抗干扰技术研究

电流检测装置对于电网监测与控制具有重要意义,随着智能电网的发展,传统电流检测装置已难以满足实时在线检测、高精度故障诊断等发展新需求,采用TMR磁性元件的电流传感器具有精度高、温度特性好、体积小等优点,具有极好的发展应用前景。基于TMR元件结构分析了TMR电流传感器的特性和工作原理,针对TMR电流传感器受到的地环路干扰,提出了基于纵向扼流圈传输信号的抗干扰技术,并设计了一种电磁屏蔽结构来隔离外界电磁辐射干扰,为高精度TMR电流传感器在智能电网中应用提供了必要的技术支撑。     

安培型免疫传感器电路模型的构造及参数提取

安培型免疫传感器通过检测其产生的电流信号,可实现生物分子信息的检测与识别.通过对安培型免疫传感器输出信号的研究,提出了一个合理的传感器电路模型,运用多种方法对模型进行了参数提取并通过Matlab进行了验证.传感器的建模可以给信号处理电路的设计提供更好的参照,避免参数之间的冲突,同时也使得传感器可以和信号处理电路放在一起进行仿真,提高了前后端电路信号的一致性和芯片设计的成功率.     

电流传感器在直流测试平台的应用

随着传感器技术的进步与发展,电流传感器设备逐渐多元化,主要包括:分流式传感器、光纤电流传感器、闭环霍尔电流传感器、罗氏线圈和阵列霍尔传感器。在此背景下,介绍了等离子体物理研究所电气测试中心直流测试平台在不同运行模式下所采用的电流传感器。同时介绍了所使用电流传感器的基本工作原理和基本参数,并对不同运行模式下的电流传感器测量数据波形进行了分析。     

基于独立分量分析的绝缘子泄漏电流取样方式的研究

目前绝缘子泄漏电流常通过穿心电流传感器获得,该方法属于非接触式测量,但易受现场电磁场的干扰。针对这个问题,提出了一种基于独立分量分析(independent component analysis,ICA)的绝缘子泄漏电流取样方法。通过使用2个穿心式电流传感器,然后通过使用ICA处理采集所得信号以获得高信噪比的泄漏电流信号。根据噪声随机性的特点和传感器的增益得到真实的泄漏电流信号,解决了ICA处理得到结果不确定的问题。对实测的绝缘子泄漏电流信号叠加噪声然后使用ICA处理,结果表明该方法能有效获得泄漏电流,仿真分析了算法效果随信噪比变化的情况。同时在实验室中模拟了绝缘子泄漏电流信号和干扰信号,使用2个同型号的穿心电流传感器同时采集获得2个不同信号,经过ICA处理结果表明电流信号亦能有效获得。这表明了基于ICA的方法有望能实现泄漏电流准确的、非接触式的测量。     

直流大电流原位检测

本文提出了一种直流大电流的测量方法。直流电流信号首先经磁路转换成磁场信号,然后经霍尔传感器将磁场信号变换成电压信号后,输出到仪表放大器和单片机进行处理并显示被测电流数值。     

无轴承异步电机传感器故障容错控制

为了避免转速和电流传感器故障对无轴承异步电机(BAM)矢量控制系统中转速环、电流环以及悬浮控制的影响,提出了一种无轴承异步电机传感器故障容错控制策略。首先,设计扩张观测器实现对无轴承异步电机转速及误差的观测,利用数据融合策略来实现故障时转速的平滑切换,再根据转速观测误差设计合理阈值实现速度传感器的故障诊断及容错。其次,根据状态方程实现电流的观测,同时利用扩张观测器补偿状态方程的观察扰动,再根据电流观测误差设计合理阈值实现电流传感器的故障诊断及容错。最后的仿真和实验结果表明,所提出的无轴承异步电机传感器故障容错控制系统能在0.025 s内准确的实现转速和电流的故障诊断及容错控制,且其误差分别在±63 r/min和58 r/min以内,此外整个过程转子位移波动幅度在±38μm以内,这表明转子能实现良好悬浮。     

低功耗绿地墒情监测WSN节点

设计了一种基于ZigBee无线传感器网络(WSN)技术的绿地墒情监测节点。为了提高节点硬件的可靠性及降低传感器电路的总体功耗,创新性地采用了模块化设计,将无线射频模块和数据处理模块分离,使其通过不同接口与传感器底板连接;传感器底板可接入8路土壤湿度传感器和8路温度传感器,并具备分时开启功能,节点可以在长达3个月的时间内运行于无人监守的环境中。测试结果显示该节点实际工作状态下的平均电流为52.89 mA,睡眠时的平均电流为10μA,比同类产品节省功耗30%左右,可以用于构建监测绿地墒情的低功耗无线传感器网络。     

用于铝电解电流精确测量的手持式光纤电流传感器研究

电流强度是电解铝工艺的基本参数,精确测量电解槽分布电流可提高铝电解生产效率和工作稳定性。本文分析了光纤电流传感器相比于传统电流测量技术在电解槽电流测量中的原理性优势,针对目前光纤电流传感器在现场应用中存在的重复拆装和大电流条件下温度误差问题,创新提出了基于柔性封装的传感光纤插接方案和温度误差与非线性误差二维补偿技术,首次设计研制了手持式光纤电流传感器,测试结果表明：传感器的重复拆装误差小于0.12%,在-40℃～70℃温度范围内测量0.5～30 kA电流时的误差小于0.2%,在某电解槽现场测量立柱母线电流时与控制室显示值的误差小于0.4%,并通过对阴极钢棒分布电流的连续监测和分析,实现了电解槽破损的提前预警。     

基于微纳光纤Sagnac环结构的光学电流传感器的响应特性研究

磁流体具有固体物质磁性及液体流动性的特性,且无本征矫顽力,无剩磁,磁场响应速度快,灵敏度高,将微纳光纤Sagnac环特殊的光传输性能与磁流体独特的磁光特性相结合,提出了一种基于磁流体包覆微纳光纤Sagnac环的全光纤电流传感器.理论推导了传感器的电流传感机理,设计了传感器的封装方法,并对传感器的温度特性和传感特性进行了...     

基于微带天线传感器的斜裂纹定量识别算法

在结构健康监测领域中微带天线传感器主要用于定性监测，缺乏结构损伤的定量识别研究。文中提出一种基于微带天线传感器斜裂纹定量识别算法，用于裂纹长度和角度的定量识别。基于谐振腔模型下的电场和电流分布规律，并结合传感器的裂纹识别原理，从裂纹引起的电流绕行路径增量出发，提出投影因子的概念，将斜裂纹对传感器谐振频率的影响转换成相应的垂直裂纹和平行裂纹对谐振频率的影响，据此给出一种斜裂纹的定量识别算法。实验结果表明，所提出的斜裂纹定量识别算法可以很好的得到裂纹长度和角度，其中裂纹长度识别误差为±1mm，裂纹角度识别误差在±4°内。