一种测量精度可调的角度传感器研究

针对常用的光电式角度传感器无法调节测量精度而难以适用多种场合的问题,设计了一种新型测量精度可调的角度传感器及其信号处理电路。角度传感器包括感应转盘、转轴、霍尔传感器和精度控制开关,其中感应转盘随转轴一同转动,感应转盘上设置多个磁感应器,磁感应器通电后产生磁场,当转轴转动后磁感应器经过霍尔传感器的位置时,霍尔传感器输出相应的电信号,通过信号处理电路即可实现对应角度信号的检测。当需要调节测量精度时,通过精度控制开关可以改变磁感应器的通电状态,从而实现角度测量精度的调节。最后通过实验验证了设计的角度传感器测量原理的正确性。     

开关磁阻电机中霍尔位置传感器细分电路

介绍了一种开关磁阻电机用的霍尔位置传感器细分电路。霍尔位置传感器磁环的加工精度是影响位置检测精度的主要原因,尤其是多转子极数的开关磁阻电机,霍尔位置传感器的磁环中磁块份数较多,这样磁环的制造成本大大增加,精度也难以保证。提出的细分电路,能减少磁环中磁块份数,降低制造成本,提高位置检测精度。     

卫星电源控制中霍尔非接触测量技术

1879年,美国物理学家爱德华·海博特·霍尔发现霍尔效应以来,霍尔技术越来越多地应用于工业控制的各个领域,特别是随着二十世纪中叶第三次产业革命产生的科学技术大爆发,使得基于霍尔效应原理研制而成的霍尔电流传感器,彻底改变了工业应用中对电压、电流的测量方法。霍尔电流传感器是一种新型磁敏传感器,介绍霍尔电流传感器的使用原理,及在卫星电源控制器中应用的典型霍尔电流传感器基本技术条件和在小卫星中对整星方阵电流、负载电流、放电电流的测量举例。     

磁隔离技术在航天器二次电源系统中的应用

分析了航天器二次电源系统设计中信号隔离传输的需求,针对传统应用中光耦器件存在的抗辐照敏感及霍尔传感器在高电压测量时功耗大的问题,提出了基于磁隔离的电路解决方案.采用开关电源中常用的器件分别设计了DC/DC变换器中磁隔离反馈电路、磁隔离遥测采样电路、磁隔离基准电压输入电路以及磁隔离驱动电路.实验结果表明,所提出的电路均实现其设计功能,在一定场合能替代霍尔传感器、光耦合器等器件,简化航天器电源系统的设计.     

阵列式霍尔传感器去偏心误差优化算法设计

在实际应用中,因为导线偏心误差的存在,会使阵列式霍尔传感器的测量精度受到很大影响。为了解决这一问题,文中以由八个霍尔元件构成的圆形阵列式霍尔电流传感器为例,在分析了导线位置偏移对霍尔传感器测量精度的影响的基础上,对比前人提出的导线定位算法,提出并详细阐述了去偏心误差优化算法设计,通过检测导线位置的偏移引起的各霍尔元件输出电压的变化,对各个霍尔元件的输出电压增益进行自动反馈调整,在尽力简化算法运算复杂度的同时起到消除导线偏心误差的作用。仿真结果表明,通过对霍尔元件输出电压加权增益系数的反馈调整,可以很好地消除导线偏心误差的影响,使传感器的测量精度得到很大的提高。该算法适用于所有圆形阵列式的霍尔电流传感器,亦可推广至所有基于圆形阵列结构的电流测量传感器。     

基于磁集中器的霍尔三轴磁场测量传感器有限元仿真分析

运用有限元分析软件COMSOL Multiphysics,模拟计算了在80A/m(1 Oe)的磁场中,加入磁集中器后磁场的变化,并讨论了磁集中器的大小、材料磁导率、霍尔元件大小、空间位置等参数对传感器输出参数的影响。计算结果表明,把磁集中器和霍尔元件组合到一起,能够使用传统霍尔元件实现磁场的三维测量,从而可以使其在电子罗盘和地磁导航系统等领域得到广泛的应用。     

磁编码器算法分析与研究

磁编码器使用线性霍尔元件作为主体,结构简单,易实现微型化,适应恶劣环境能力强.实际应用中,磁编码器的分辨率和精度除受制于线性霍尔元件的精度外,也与AD采样精度、磁编码器算法有密切关系.在分析比较磁编码器的几种实现算法的基础上,给出了高精度的实现方案,在使用10 bit AD的基础上,可达到超过0.1 °的分辨率.     

智能特斯拉计

应用霍尔原理制成的特斯拉计是常用的一种测磁仪器。但由于霍尔传感器的非线性和温度特性使得这种仪器的测量准确度难以提高,目前国内生产的各种指针式或数字式特斯拉计的测量准确度一般部存0.5～2.5%之间。若通过对霍尔传感器进行大量筛选,采用各种模拟电能来减小霍尔传感器的非线性和温度误差,则势必增加线路的复杂性,降低可靠性,使成本提高,调整、使用亦繁琐复杂。     

基于二维回归分析法的霍尔电流传感器温度补偿

霍尔电流传感器受温度影响比较大,因此需要对该传感器进行温度补偿。本文在恒温场中对霍尔电流传感器施加不同的测试电流,用温度传感器监测它的工作温度,根据监测结果采用二维回归分析法建立起被测电流、霍尔电流传感器输出电压和其丁作温度之间的函数关系并进行数据融合处理,削弱温度对该电流传感器的干扰。融合结果表明,补偿后比补偿前该电流传感器的测量精度提高了1～2个数量级。将该算法存储到单片机中,通过硬件电路实现对两传感器采集数据的实时处理,使得该传感测试系统具有一定的自适应能力。同以往的方法相比,该软件补偿方法更能满足实际测量的要求。     

基于霍尔效应的石英玻璃泡壳壁厚测量方法研究

基于霍尔效应的霍尔传感器,在不同磁场强度与产生的霍尔电压与磁场强度成正比.根据霍尔效应原理设计测量探头,用于测量金属卤化物灯电弧管石英玻璃泡壳壁厚.在泡壳内部放置磁性钢球,磁性钢球离探头距离为泡壳的壁厚,磁性钢球的磁场使霍尔传感器产生霍尔电压,二者数值成正比,利用单片机、A/D转换器、放大器等构成硬件电路对霍尔电压进行采集、数据处理、数值转换,用液晶屏显示泡壳壁厚值.     

磁补偿霍尔传感器在电气技术方面的应用

对磁补偿式霍尔传感器的原理、特点进行了论述,重点介绍了它在测量大电流,大电流低电压功率以及直流驱动控制方面的应用。     

基于巨磁电阻效应的电流传感器技术及在智能电网中的应用前景

介绍智能电网中电流的传感和量测技术发展的要求和新趋势,阐述智能电网中各种电流传感器的原理和特点,比较了传统电磁式电流传感器(如CT,罗氏线圈,霍尔)和几种新型的电流传感器(如光纤,巨磁电阻)的优缺点。在分析智能电网的电流测量需求的基础上,结合巨磁电阻(giant magneto resistive,GMR)电流传感器的研究内容着重展望了GMR电流传感器在智能电网中的应用前景。最后总结了GMR传感器在智能电网测量应用中的优势和不足,并针对这些不足,指出了后续研究的方向。     

霍尔传感器温度补偿方法研究

利用半导体霍尔效应制成的霍尔元件,当控制电流和环境温度一定时,霍尔电势与磁场的磁感应强度成正比,半导体自身的温度特性直接影响到霍尔传感器的使用效果,只有采取必要的温度补偿措施才能保证信号测量的精度,恒压供电输入端补偿方法不能控制电源内阻的影响,恒流源供电可以消除电源内阻影响,但处理过程中忽略了高次项仍然是影响精度的因素,采用输入端、输出端同步补偿的方式,进一步改善了传感器的温度特性,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

真空断路器机械特性的在线监测技术

介绍采用霍尔传感器检测合、分闸线圈电流信号和使用差动变压器式位移传感器测量动触头的行程信号，实现真空断路器机械特性在线监测的方法，给出了系统的硬件原理框图。叙述了机械特性参数确定的方法，并在硬件设计上采取了一些有效的抗干扰措施。试验表明，系统工作比较稳定，精度较高。     

用巨磁电阻电流传感器解决光伏电流在低温下的测量精度问题

介绍巨磁电阻电流传感器的工作原理,比较巨磁电阻电流传感器与霍尔电流传感器在太阳能光伏发电智能型汇流箱中的应用情况,最后给出巨磁电阻电流传感器在-40～＋85℃范围内的实测非线性数据和曲线图。实测数据表明,巨磁电阻电流传感器完全可以取代霍尔电流传感器,用于解决光伏电流测量在低温下的线性精度问题。     

基于霍尔传感器阵列的电流测量系统

集磁环的存在导致开环式和闭环式霍尔效应传感器存在磁饱和现象。一种由多个霍尔元件构成圆形阵列方式的传感器阵列电流测量系统,通过测量一次导线产生的磁场计算得到被测电流数值克服了这一现象。首先建立霍尔传感器阵列数学模型,分析霍尔元件数量、载流体偏心引入的误差变化,然后设计加权增益调整电路、移相电路和基于电压反馈的功率放大电路,用于实现大功率信号输出,最后根据试验结果证明,所设计的电流测量系统整体准确度达到0.2级水平。该电流测量系统包含16个霍尔元件,检测电流变比为600 A/5 A,系统功耗仅0.4 W。     

磁场的智能数字测量系统原理和设计

介绍用霍尔效应测量磁场的原理和方法。设计了使用霍尔传感器测量磁场的硬件电路和主程序框图 ,同时详细分析了不平衡电动势的自动补偿电路和自动量程切换技术实现的方法。本智能磁场测量系统既适合测量直流磁场 ,又可测量交变磁场 ,且体积小 ,性能高 ,适用频率范围宽。     

磁场的智能数字测量系统原理和设计

介绍用霍尔效应测量磁场的原理和方法。设计了使用霍尔传感器测量磁场的硬件电路和主程序框图,同时详细分析了不平衡电动势的自动补偿电路和自动量程技术实现的方法。本智能磁场测量系统既适合测量直流磁场,又可测量交变磁场,且体积小,性能高,适用频率范围宽。     

基于Zigbee的新型直流泄漏电流测量终端的设计

针对现有变电站直流系统直流泄漏电流测量传感器需要现场布线,灵活性差等问题,研制了基于CC2530 IEEE 802.15.4/ZigBee片上资源的新型直流泄漏电流测量终端,并进行了测量精度和通信可靠性测试。其中电流传感模块基于霍尔磁平衡的穿芯式小电流传感器实现,主控单元模块基于CC2530实现测量信号的数字化、传输以及电源管理等功能。测试结果表明,研制的测量终端量程为0~20 m A,能有效分辨50μA的电流,室内环境有效通信距离可达50 m。     

采用ASIC技术的新一代电流传感器

为了满足电力电子行业电流测量精度的要求,LEM公司开发了新一代开环霍尔效应电流传感器。本文介绍了该电流传感器的性能特点。