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。     

MOS霍尔传感器阵列

介绍了一种新颖的磁性传感器阵列,它由制作在硅板上的MOS霍尔器件和控制单元构成。文中详述了该传感器的工作原理、制造工艺及测试结果。实验结果表明该传感器是一种高灵敏度、有实用潜力的器件。     

基于卡尔曼滤波的磁传感器阵列电流测量

单个磁传感器非接触式测量电流容易受到干扰磁场的影响,通过使用多个磁传感器组成的阵列进行非接触式电流测量可以排除干扰的影响.在建立多传感器阵列测量模型的基础上,提出基于卡尔曼滤波的非接触式多传感器电流测量,并介绍了状态值最优估计和最优稳态滤波算法.为了减少传感器个数,提高实用性,提出次优稳态滤波算法.在不同的干扰情况下,对该算法进行了仿真和实验.结果说明基于卡尔曼滤波的信号处理算法,不但可以降低环境影响带来的误差,而且减轻了多传感器非接触式电流测量的计算负担.     

基于磁场传感器阵列的电流测量方法研究进展

在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方案,总结归纳了圆形阵列、矩形阵列等常见的磁场传感器阵列方案的研究进展,分析了偏心、串扰与倾斜等磁传感器阵列方案常见的误差来源。已有研究表明,磁场传感器阵列技术在电力系统的电流测量领域具有成本低、精度高、宽范围、宽频带、采用非接触式设计等优势,未来将在智能电网中获得更广泛的应用。     

霍尔电流传感器及其应用

分流器和电流互感器是检测电流的常用器件。分流器用于直流检测，使用分流器存在的最大问题是输入与输出之间没有电隔离，此外，用分流器检测高频和大电流时，不可避免地带有电感性，既影响被测电流的波形，也不能真实传递非正弦波形。电流互感器只能用于交流检测，在规定的工作频率下有较高的精确度，但是它能适应的频率范围很窄，尤其不能传递直流，由于它是以铁芯线圈之间的互感为基础的，体积大，工作时存在激磁电流，因此存在和分流器相同的缺点。随着电力电子技术的发展，用分流器和电流互感器作为检测电流的器件已不能满足中、高频、…     

闭环霍尔电流传感器在车用电源系统中的应用

介绍了闭环霍尔电流传感器的工作原理及在地面车用电源系统中的应用，实现了对车用电源系统输出电流的隔离测量、控制，解决了地面车辆的大功率发电系统的限流保护问题。     

扁椭圆阵列霍尔传感器的载流导线偏心误差优化研究

在配电系统中,使用圆形阵列霍尔电流传感器进行电流检测具有较高的精度,然而汽车电子、航空航天等领域对仪器内部空间利用率要求较高,此时因其占用较大的空间会导致实用性降低。为解决这一问题,提出适用于扁椭圆(AR≥2)阵列霍尔传感器的误差优化算法。首先使用投影法将圆形阵列转化为AR=2及AR=4的椭圆形阵列,缩小传感器尺寸以节省空间;接着针对阵列传感器在电流检测过程中因载流导线偏心造成的测量误差进行分析,提出适用于扁椭圆阵列传感器的误差优化算法;最后对不同AR的椭圆阵列传感器进行导线偏心误差测试,并对误差优化算法进行验证。实验结果表明,椭圆阵列传感器的精度会随着AR的增大而降低,AR=4的椭圆阵列传感器最大相对误差达到33.36%,应用误差优化算法可将相对误差降至0.41%,满足测量精度的同时极大提升了实用性。     

磁传感器阵列测量大电流实验系统

电力系统中现有的大电流测量设备往往存在体积大、测量范围窄、绝缘困难等缺陷,故提出了使用磁传感器阵列测量交直流大电流的思路,该测量方法具有体积小、成本低、非接触测量、交直流通用、可数字化输出等优点。为了分析在实际系统中影响该方法测量精度的若干因素,利用基于离散傅里叶变换（DFT）的多相大电流测量算法,设计了大电流实验测量装置,并使用该装置进行了一系列不同母排形状的测量实验,并对各测量环节产生的误差来源进行了理论分析。实验结果验证了本测量方法的有效性。     

磁传感器阵列测量瞬态电流的新算法

不借助如聚磁环等辅助装置,直接利用磁传感器组来测量载流导体周围的磁场,进而反算待测电流是电力系统大电流测量的一种新思路.为了快速计算电流,尤其是电力系统中常见的瞬态电流,同时确保测量的准确性,文中研究了测量频带内磁场分布的动态特性,在时域中建立了基波电流与磁场幅值对应关系的瞬态电流计算模型.以三相矩形母排系统为例,研究...     

磁传感器阵列测量瞬态电流的新算法

不借助如聚磁环等辅助装置,直接利用磁传感器组来测量载流导体周围的磁场,进而反算待测电流是电力系统大电流测量的一种新思路。为了快速计算电流,尤其是电力系统中常见的瞬态电流,同时确保测量的准确性,文中研究了测量频带内磁场分布的动态特性,在时域中建立了基波电流与磁场幅值对应关系的瞬态电流计算模型。以三相矩形母排系统为例,研究了该测量模型适用的磁传感器组放置区域,并分析了误差的来源。最后利用实验验证了该模型的有效性。     

电涡流式电缆绝缘偏心在线测量系统的研究

电缆绝缘偏心不仅造成了材料的极大浪费,而且影响电缆的性能参数。对电缆绝缘偏心测量系统展开研究以实现电缆绝缘偏心的在线检测。首先对涡流传感器进行等效电路分析,在此基础上分析了由电感、电容谐振电路构成的载波信号发生电路,并通过微调电容获得了标准频率的载波信号;传感器输出的测量信号是中频的交流模拟信号,在下位机系统设计了鉴幅、滤波、放大电路,将测量信号转化为模数转换器可以接受的直流信号。系统采用12位模数转换器TLC2543实现模数转换,使得转换误差达到1／4095,可以满足测量的精度。     

基于霍尔传感器的电机测速装置

利用霍尔传感器,设计了一种电机转速测量装置并提出相应的测速算法;还设计了转速信号处理电路,将脉冲信号转化为标准的TTL电平,便于AT89C52单片机的计数运算,并通过74LS164寄存器将转速信号显示在LED上。该电机测速装置具有线路简单、实时性好、成本低、安装调试方便和节省空间等特点,尤其是在测量空间有限、轴偏心或传感器不便安装的条件下,该测量方法有明显的优势。     

一种新的基于霍尔传感器的电流测量方法

提出了一种新的电力电流测量方法。该方法采用了无集磁铁芯的霍尔传感器,将4个霍尔传感器对称地分布在通流母线的周围,传感器的输出联结到权值加法器上。权值加法器实现了一种均值操作效应,因此加法器实际的输出是4个霍尔传感器输出的平均,该方法降低了外部的磁场干扰。利用传统的电流互感器和按照新方法设计的霍尔电流互感器进行了实验对比,结果表明霍尔电流互感器虽然还不能和达到传统的高精度CT,但是仍能达到0.5~1的精度等级,说明了该方法的可行性。     

基于电流传输器的检测电路的研究

本文探讨了一种基于电流模技术的小电阻变量测量电路,该电路由电流传输器和运算放大器构成.其设计方案降低了电桥电路的复杂性,输出信号是传统桥式电路的四倍,能适用于多个传感器的检测而不需增加额外电路.实现了利用电流模技术设计的电流传输器对传统电阻桥电路的改进.设计的电路结构简单、精度高、功耗低,在电子测量、仪器仪表等实际应用中具有推广和使用价值.     

霍尔-铝基板电流检测单元的磁场特性分析

分析一种适用于大电流电机控制器的电流检测单元,该检测单元包含交流出线端、霍尔电流传感器和铝基板等,未使用大电流检测中常用的聚磁环,当出线端中流过交流电时铝基板中会感应出涡流,改变测量区域的磁场分布,进而影响霍尔电流传感器对电流的检测;利用分离变量法结合数学变换以及磁场本身的性质在二维坐标系中推导出有限宽度出线端、有限厚度铝基板情况下电流测量区域的磁感应强度解析表达式,分析了测量结构电流检测的线性度以及电流频率对检测结果的影响。利用有限元仿真软件验证所推导表达式在同时计及交流出线端和铝基板宽度与厚度二维场计算中的正确性和适用性,并利用实验对表达式在分析实际问题的有效性进行验证。结果表明所推导的解析式在二维场中的计算正确性与适用性以及对分析实际问题的有效性。     

霍尔电流传感器在电控及电气自动化系统中的应用

用无接触测量电流的霍尔电流传感器在电力系统中已部分代替了原来的互感器而得到广泛的应用。本文简要介绍了这种传感器的工作原理及两种工作模式,指出它的优点,着重说明在交直流传动中的使用方法及使用中的注意事项。