基于声音判别的变压器偏磁无线报警装置设计

变压器直流偏磁会导致变压器噪声增加、铁心过热等危害,对变压器和电网安全运行极为不利。快速、准确地检测出变压器偏磁是解决偏磁对变压器本体、电力系统运行危害的首要任务。用测量变压器中性点电流的方式来检测直流偏磁装置具有成本高、结构复杂、故障时影响变压器运行等不足。利用变压器偏磁时运行声音增大这个显著特征,采用声音采集模块、西门子TC35模块和S7-200 PLC,设计出能够监测变压器直流偏磁的无线报警装置。试验和使用效果表明,该装置具有报警准确、安装方便等特点。     

电力变压器直流偏磁检测方法研究

电力变压器发生直流偏磁会引起变压器异常运行甚至损坏,而现有的方法不能准确检测其偏磁状态。本文提出一种新结构的磁通门传感器,该传感器从变压器铁芯磁通中提取部分分量,采用脉冲幅值法量化传感器的检测线圈输出信号从而表征变压器偏磁程度。作为验证,本文设计样机并采用10kVA电力变压器进行实验。实验结果表明,当外加偏置电流从0A到0.5A变化时,磁调制输出信号幅值呈单调变化。     

基于新型换流变压器偏磁特性仿真研究

研究变电站优化供电问题,高压直流输电中交直流输电线路并行时换流变压器存在直流偏磁问题,直流偏磁产生的谐波严重干扰到电网的安全运行.分析了新型换流变压器在直流偏磁下的励磁电流畸变特性和谐波特性,为了提高电力系统安全保护性能,提出采用感应滤波技术来抑制直流偏磁谐波的新方法,根据新型换流变压器的参数建立交直流输电线路系统模型,对谐波特性进行仿真,仿真证明了感应滤波技术在交直流输电线路平行架设时对直流偏磁产生的谐波污染具有良好的隔离屏蔽效果,可为设计提供依据.     

基于永磁薄膜的MEMS磁传感器设计与制作

提出了一种基于永磁薄膜的新型MEMS磁传感器,磁传感器由MEMS扭摆、CoNiMnP永磁薄膜和差分检测电容等部分组成。分析了磁传感器的磁敏感原理和电容检测原理,提出了器件的结构参数并对器件进行了模态仿真。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS磁传感器样品,并进行了测试。测试结果表明:得到的MEMS磁传感器的电容灵敏度可达到27.7 fF/mT,且具有良好的线性度。根据现有的微小电容检测技术,传感器的磁场分辨率可达到36 nT。     

超磁致伸缩薄膜/光纤的制备及其磁探测性能

采用磁控溅射工艺在光纤表面制备了厚度均匀的TbDyFe超磁致伸缩薄膜。利用马赫 曾德尔干涉仪对TbDyFe超磁致伸缩薄膜/光纤传感器的磁探测性能进行了实验测试。结果表明:在调制频率f=1kHz附近,传感器对磁场具有最大的信号响应;在恒定直流磁场及调制磁场强度小于1kA/m的条件下,输出信号大小随调制磁场强度线性增加;在35～50kA/m的直流磁场范围内,传感器(对应1m长传感臂)可探测的最小磁场变化Hmin=8.6×10-2A/m,若采用分辨力为10-6rad的干涉仪并增加镀膜光纤的长度和薄膜厚度,则可进一步提高传感器的磁探测灵敏度。     

基于双级互补滤波的姿态测量算法设计

陀螺仪的漂移、载体的线性加速度和磁场的干扰是影响MARG传感器姿态测量精度的主要原因。针对传统姿态测量算法在磁干扰环境下由于航向角误差导致水平角测量精度降低以及载体线性加速度影响水平角精度的问题,提出了一种基于四 元数的双级互补滤波姿态融合算法。该算法利用加速度计和磁力计测量数据分别对估计四元数进行补偿修正,避免了磁干扰环境下航向角误差对水平姿态测量的影响。同时引入线性加速度误差和磁干扰误差自适应补偿方案,以降低线性加速度与磁干扰的影响,为了验证算法的有效性,进行了静态与动态实验。实验结果表明该姿态测量算法能显著提高姿态测量精度和抗干扰能力,与传统的Mahony算法相比,俯仰/滚动角的测量精度完全不受磁干扰的影响,性能得到了明显的提升。     

基于LabVIEW的三轴微弱磁场检测系统

针对微弱磁场检测的需求,基于LabVIEW虚拟仪器技术开发三轴微弱磁场检测系统.采用3DMagIC(PNI12927)芯片来驱动三轴磁传感器,STC12LE2052AD单片机对传感装置进行参数配置和通信控制,并基于LabVIEW编写多功能可视化系统软件.在屏蔽筒中,对检测系统的灵敏度和线性度进行标定,通过软件方式对系统误差进行预补偿,实现对15nT级磁场的实时测量.地磁场测量的结果验证了该方法的可行性.     

基于XC164CM的一种直流无刷电机控制新方法

介绍一种用Infineon 16位专用单片机驱动无传感器直流无刷电机的新方法,它在PWM导通期间对电机端电压进行采样检测,判断绕组反电势过零点的到达时间,并通过简单的线性运算进行误差校正,推算三相功率器件的换向导通时间。实验证明,这种方法检测精度高、抗干扰能力强,硬件检测电路简单,实现容易。     

一种非电耦合直流传感器的研制及应用

研制了一种非电耦合直流传感器———磁耦合传感器。该传感器主要应用磁耦合原理,当直流系统发生接地故障时,该传感器可以准确地将故障信号检测出来,故障电流的检测范围为±5mA。该传感器具有体积小、测量准确、灵敏度高、抗干扰能力强、对直流操作回路无任何影响的特点,已成功地在线运行到发电厂、变电站的直流系统接地选线之中。     

偏振控制光强调制型SPRi传感器的高灵敏检测研究

在偏振控制光强调制型SPRi传感器中,使用真实液体消光的方法实验调节困难,测量灵敏度低,线性度差.为此,提出无需真实液体消光,并将消光折射率左移的方法.首先,对在测量起点(即纯水)消光的传统方法进行光学参数的最优值仿真及其加工和调节误差仿真,结果表明,误差会引起SPRi曲线最低点在折射率轴上的左右偏移,从而影响传感器性能.接着,将消光折射率左移至1.325处,并仿真其光学参数的最优值.实验表明,与前者相比,1.325消光方法中存在的误差不会使测量曲线出现非单调的情况,此时的测量灵敏度高,线性度好,折射率分辨率达到1.85×10-6 RIU,对应NaCl溶液的检出限为35 mg/L.上述方法提高了误差存在时SPRi传感器的适用性,可以实现微量水溶液样品的高灵敏及高通量检测.     

一种新型传感结构的光纤直流电流传感器

提出了一种用于高压直流电流测量的光纤传感器的新结构,采用这种光学结构的传感器能够克服原有传感器光路在光输出不对称时,测量误差较大,无法实现对被测量高准确度解调的缺点。实验结果表明:即使双光路间的衰减系数差异5倍时,被测直流电流的相对误差小于0.2%。     

基于多层GMR材料的电流传感器设计与实验研究

将磁芯和两个磁屏蔽层引入GMR电流传感器,以提高其灵敏度和精度;并在磁芯中加入偏置绕组以提供偏置磁场。建立了传感器的数学模型,用于分析闭环电流传感器的影响因素。基于分析和仿真结果,设计了样机。测试并对比分析了磁滞对传感器的影响、测量范围、频率响应以及电流传感器的相对误差。所设计的电流传感器具有灵敏度高,精度高,相对误差小(0.8%)的优点。在被测电流值为20 A情况下,被测电流的频率范围高达300 kHz。     

一种直流差流检测电路的研究

在分析漏电保护技术的基础上,开展一种直流差流检测技术的研究.针对需差流检测的低压小负载的直流系统,利用传统的分流器作为电流传感器,采用了桥式差流检测电路,直接用差动电路放大差流信号,以提高检测灵敏度.为了解决采样和分压电阻各自的不对称给系统带来的影响,着重对桥式差流检测电路的原理和误差进行了理论分析,并提出了有效的解决办法.实验结果表明,该方法能实现高精度的差流检测与控制.     

Simulation of Current Measurement Using Magnetic Sensor Arrays and Its Error Model

Magnetic sensor arrays are proposed to measure electric current in a non-contact way. In order to achieve higher accuracy, signal processing techniques for magnetic sensor arrays are utilized. Simulation techniques are necessary to study the factors influencing the accuracy of current measurement. This paper presents a simulation method to estimate the impact of sensing area and position of sensors on the accuracy of current measurement. Several error models are built up to support computer-aided design of magnetic sensor arrays.     

一种基于霍尔效应的扭矩传感器

扭矩的测量对旋转机械在各种载荷下的动态特性研究起着关键的作用,为此,设计了一种基于霍尔效应的扭矩传感器。传感器主要包括传感器轴、内铁心和外铁心,其中内、外铁心分别置于传感器轴的两端,且分别装配永磁磁钢和霍尔传感器。传感器工作时,霍尔传感器通入直流控制电压,永磁体建立恒定磁场,当负载扭矩加载后,传感器轴产生形变,内、外铁心中的霍尔传感器和恒定磁场的相对位置发生变化,霍尔传感器输出与负载扭矩相对应的电信号。最后对传感器进行了标定,结果表明传感器的灵敏度约为31.5 mV/（N·m）,非线性误差约为2.49%,迟滞误差约为0.47%,重复性误差约为0.8%。     

一种4～20mA电流输出的电容角度传感器

介绍了一种新型的非接触式电容角度传感器,通过电容式信号转换集成电路CAV424和电压／电流转换接口电路AM402,电容角度传感器的角度变换量可以转换为4～20mA标准的工业电流输出。该系统结构简单,能有效的降低干扰和减少测量误差。用曲线拟合法对实验数据进行分析,结果表明：在0°～90°的角度范围内,电流输出与角度变化呈良好的线性关系,灵敏度可达0．18mA／（°）。     

新型小电流传感器应用

介绍了一种新型的磁多谐振荡式直流小电流传感器在雷电流测量中应用。该传感器主要用新型材料铁基超微晶软磁合金作磁环和场效应管组成，具有结构简单、体积小、灵敏度高、线性度好、功耗低而且无接触等优点。分析了其工作原理，且列出了试验结果。     

瞬态高温测试中蓝宝石光纤传感器的误差补偿

蓝宝石光纤温度传感器是一种利用蓝宝石单晶光纤端部镀以Pt,Ir等贵金属或耐高温陶瓷薄膜做为光纤传感头的新型传感器,这种方法基于黑体辐射原理。为了解决瞬态高温测量中存在的非线性误差问题,分析了蓝宝石光纤温度传感器的黑体辐射原理和非线性误差的来源,给出了温度误差的修正方法,并利用标准红外辐射测温仪进行温度校正。校正后的结果能够满足实际测温需求。