一种工频电场与工频磁场检测装置研究

针对高压线路、变电站附近的工频电场与工频磁场检测问题,研究一种基于STM32F407 ARM控制处理器的电场与磁场测量装置。设计一种基于金属球形电容的电场传感器实现工频电场强度测量,该装置采用磁阻传感器探测工频磁场强度,利用高精度仪表放大器AD620和16位8通道同步数据采集A/D转换模块实现对电场和磁场弱信号的放大与同步采集。根据传感器的特性,系统采用高阶多项式数据拟合算法可有效抑制磁场传感器的非线性影响,减小测量误差。试验结果表明:该装置测量稳定,便携性好,能够同时测量空间环境的工频电场与磁场强度,对工频电磁环境的监测有一定的参考意义。     

压电加速度传感器磁灵敏度的多维测试方法的研究

目前压电加速计的磁灵敏度的测试方法采用ISO/5347-19-1993《振动与冲击传感器的校准方法磁灵敏度测试》,这种方法不能去除传感器自转产生固有振动信号的干扰,难以保证测量结果的准确性。本文分析了压电加速度传感器磁灵敏度产生原理,针对当前国际标准存在的问题,提出一种三维的压电加速度传感器磁灵敏度测试方法。利用该方法对压电加速度传感在不同磁场强度下和固定磁场下多个维度的信号输出进行测量。测量数据显示传感器磁灵敏度随磁场强度增大呈非线性增大规律,且传感器的磁灵敏度具有空间矢量。结果表明多维测试方法能够有效测量传感器磁灵敏的空间矢量,克服了传统测量方法信噪比低的缺点,减小了测量误差。     

大量程霍尔传感器非线性误差修正方法及其在虚拟仪器上的实现

<正>本文通过对霍尔传感器输出电压的实际测量,分析非线性误差的来源与特征,提出误差曲线拟合方法,采用多项式拟合法对测量数据进行修正,并在虚拟仪器平台上实现。一、测量误差分析霍尔传感器测量磁场的原理是基于霍尔效应,如图1所示。在长为l、宽为w、厚度为t的半导体芯片上,带电量为q载流子(电子或空穴)的迁移率为μP,密度为N。在磁场B和电场E影响下,产生平衡霍尔电场为EH=μPEB=RHJB(1)     

基于逆磁致伸缩的索力传感器原理与影响因素研究

基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索索力传感器理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系.针对一种环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受外力.传感器输出感应电压与空气间隙尺寸、外部激励磁场下的材料磁导率、激励磁场变化、加载外力变化等因素有关,重点分析了激励磁场变化和外力变化对传感器输出的影响.当外力是缓变力,可通过检测感应积分电压求得外力;当外力是交变力,直接通过感应电压求得外力;最后通过对磁场变化和外力变化影响分别进行了仿真,结果与理论分析基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行.     

非线性传感器静态特性评估的极限点法

基于对测量过程、测量误差的认识，提出了一种利用极限点法评估非线性传感器静态特性的一种新方法。给出了利用该方法评估非线性传感器的两种模型。并以一电涡流式非线性位移传感器的标定数据进行了计算、分析。     

电磁干扰产生电压测量误差的分析

在精密电子设备电路的设计、诊断和测试中,测量的电压数据要求准确可靠.本文分析了电磁干扰致使电压测量产生误差的原因:(1)磁场导致的测量误差(2)共模干扰引起的电压误差(3)热电电压造成的测量误差(4)接地参考点电位差增加的测量误差(5)注入电流引入的测量误差.论文在分析和仿真实验的基础上,提出了降低电磁干扰影响的方法和措施.     

MF5602型低温热敏电阻温度计的特性研究

采用新工艺生产的MF5602型NTC热敏电阻温度计在20-50 K之间进行了电学测量,老化实验后研究了其稳定性和磁场强度对温度计测量结果的影响.结果表明:新工艺生产的MF5602型NTC热敏电阻温度计可在20-50 K之间使用,相对电阻灵敏度、稳定性、磁场诱发的温度测量误差等传感器特性均优于美国Lake Shore公司...     

无节流元件蒸汽流量测量的一种可行方法

介绍了目前常用的蒸汽流量测量方法--直接测量法,对其测量原理、特点及测量误差进行了分析。针 对系统工况负荷变化频繁、蒸汽流量经常出现大幅度波动、直接测量流量误差较大的问题,提出了一种流量软测 量,即无节流元件的蒸汽测量方法。利用此方法对蒸汽流量进行计算,并与实际流量计测量值对比,得出在流量波动时,流量计测量误差为10%,而软测量误差最大不超过5%。     

工况下电动车电池放电特性及电测量误差研究

为了更深入的了解电动汽车在实际工况下的放电特性及在实际工况下的电测量误差,通过对工况下电动车电池放电电压及电流的幅值、负载变化、纹波、频率等特性进行分析,并利用电测量及采样原理对传统采样方式、采样频率和分辨率下产生的测量误差进行了分析,通过适当提高采样分辨率和采样频率,大幅提高了测量精度,并使电控可靠性得到了提高。     

三维磁场精密测量系统的研制

介绍了三维磁场精密测量系统的研制,利用差动方式连接的6个霍尔元件构成三维磁场传感器,通过压频变换器完成数据采集,并采用电压比测量法来补偿温度变化对霍尔元件输入电阻的影响．对系统进行了高精度的标定,消除了温度变化对霍尔元件灵敏度系数的影响．标定后的系统达到了0．5％的精度,并利用这一系统对高速磁悬浮列车的气隙磁场进行了测量．     

磁场线圈常数的频率响应测量

线圈常数是磁场线圈的重要技术指标。分析了线圈常数的频率响应产生原因,提出基于感应线圈法的测量方法,并运用测量相对比值以消除测量误差。通过对三段巴凯尔圆环磁场线圈的频率响应测量结果表明,该方法的理论分析结果与实际测量结果基本一致。     

扭矩传感器受力与误差原因分析

分析了扭矩传感器的受力状态及引起测量误差的机械结构,提出纯扭矩驱动传感器的加载方法.安装了纯扭矩转换器加载装置的测量系统内部的弯矩不能作用到传感器上,测量系统的重复性可达到最优.与其它设备进行测量比对,以纯扭矩驱动传感器的加载方法测得的重复性只有其它设备的10%.     

一种可控测量力的大量程激光干涉位移传感器

利用音圈电机控制测量过程中测量力的方法,提出了一种可控测量力的激光干涉位移传感器,介绍了传感器的结构及其测量原理.通过对测杆的受力情况进行分析可知,改变音圈电机的驱动电流可以很好地控制触针作用于样品表面测量力大小.分析测杆的运动模型,得出测杆转动会带来水平测量误差,提出了相应的误差补偿方法.使用该传感器对倾斜放置的样品进行了测量,结果表明,该传感器在大量程范围内能实现高精度的表面形貌测量,并有效的控制测量力,减小对测量表面的划伤.     

曲面间隙测量电涡流传感器探头的性能研究

针对曲面间间隙测量的实际应用,从电涡流传感器的检测原理出发,对传感器探头的测量性能进行了研究．在平面线圈磁场分布计算的基础上,通过修正得到了曲面线圈的磁场分布规律,进而对线圈的测试性能进行分析和预测,实现了线圈参数的优化设计．同时,对曲面测量的各种影响因素进行了分析和试验验证,为电涡流传感器应用于曲面测量提供参考和依据．     

加荷状态试验机同轴度的检测及测重装置

叙述了单向拉伸材料试验机上下卡头不同轴引起的测量误差，并介绍了１种利用电阻应变式负荷传感器测量试验机在加荷状态下的不同轴度的原理及测量方法。     

基于RBF神经网络模型的传感器非线性补偿方法

针对传感器测量过程中各种环境因素(温度、湿度、磁场等)的影响,提出了一种新的非线性补偿方法,利用两个相同的距离传感器对物理量进行测量,建立RBF神经网络结构,并利用神经网络的学习记忆功能,消除主要环境因素对传感器输出的影响.通过实验和计算机仿真应用,证明这个系统提高了传感器测量的精度,具有良好的抗干扰性.     

基于BP神经网络的磁通门传感器温度误差补偿

三轴磁通门传感器受温度影响明显,严重影响其测量准确度,需要研究补偿方法,提高测量准确性.在不同磁场环境下,利用无磁高低温试验箱对传感器输出值温度特性进行了测试,并采用BP神经网络的方法进行温度补偿.分别阐述了设备操作过程及数据处理方式.采集传感器在不同温度下的测量数据样本;将BP神经网络应用于温度误差模型的非线性辨识,...     

基于相关和回归分析的颜色传感器的数据处理

在颜色测量中，颜色传感器的输出存在波动，这影响了颜色传感器对颜色测量的精度。本文在相关分析的基础上，进行非线性回归数学建模，有效地抑制了数据的波动，减少了测量误差。     

磁电复合结构磁场传感器灵敏度的电压调控研究

目的:实现外加激励电压调节磁电复合结构磁场传感器灵敏度的方法。方法:通过实验测量三层磁电复合结构磁电传感器,在压电调控层上施加不同电压时的磁电响应特性和灵敏度的变化。结果:无论是在静态还是在谐振状态,通过改变压电调控层的调控电压,均可以有效调节磁电传感器的灵敏度;在不同的谐振状态和不同的DC磁场段,外加调控电压调节传感器灵敏度变化的趋势不一样。特别是在共振频率为43 kHz的一阶弯曲共振模式,在调控电压变化400 V的范围内,传感器的灵敏度变化高达47.59%。结论:实验测量结果证实了压电调控层上外加调控电压调节磁电传感器灵敏度的可行性。     

用于心磁传感器测试系统的三轴向亥姆赫兹线圈的设计与仿真

心磁检测对于心脏相关疾病的诊断具有独特优势，在用于测量心脏磁场的传感器(下称心磁传感器）的研制过程中，需要在模拟心磁的磁场环境下进行测试工作。基于此，设计了一个用于心磁传感器测试系统的亥姆赫兹线圈，它可以产生磁感应强度为pT级的动态磁场，模拟心磁环境，以满足心磁传感器测试的需求。根据亥姆赫兹线圈的磁场产生原理，使用磁屏蔽筒对环境磁场进行屏蔽，通过计算确定了线圈尺寸、线圈匝数、导线长度及导线横截面直径等参数。使用COMSOL Multiphysics仿真软件对亥姆赫兹线圈产生的静态磁场的分布均匀性以及通入线圈电流变化时磁场的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明，所设计的亥姆赫兹线圈满足设计要求，能够产生磁场强度为100 pT左右、均匀度小于5%、波形实时性好的类心脏磁场波形，为心磁传感器的测试提供了良好的测试环境。所设计的亥姆赫兹线圈能够用于心磁传感器的测试工作，为心磁传感器的实际应用奠定了基础。