一种霍尔电流传感器的电路设计

为了解决霍尔电流传感器电流动态测试范围小、线性度低及频带宽度不能满足实际工程需求的问题.设计出了零磁通型霍尔电流传感器,利用零磁通原理,通过检测二次线圈的电流(反馈电流),计算一次侧电流(被测电流)的大小.采用REF232电压基准芯片为HW300B型霍尔元件提供工作电流,采用仪器放大器AD620对霍尔元件产生的霍尔电压进行放大.通过测试表明,该传感器的电流动态测试范围比同类型的传感器提高了50%,线性度可以达到输入电流的0.2%,频带宽度可以达到300 kHz.     

光伏系统用于漏电流测量的霍尔闭环传感器设计

基于闭环磁通门技术的传感器广泛应用在测量大电流中的小剩余电流以及噪声共模电流。这类传感器的精度以及对大电流的隔离能力使之成为漏电流检测的最优方案,但通常缺点是成本昂贵且体积庞大。本文介绍了一种新型小尺寸且利用霍尔闭环技术对太阳能系统中的漏电流进行测量的传感器:新一代的LDSR产品。     

以霍尔电流传感器提高开关电源的效率

许多开关电源中需要使用电流传感器,将电流大小以电压形式反馈至开关电源控制器,用以调节输入脉冲的占空比或进行电源保护。以往的开关电源往往使用一个串入电流通道的电阻作为电流传感器,利用电阻的压降反馈电流的大小。由于电阻是耗能元件,其将产生功耗。为克服电流传感电阻的功耗,本文采用霍尔传感器作为开关电源的电流传感器,并详细论述了霍尔传感器在开关电源中的设计使用方法。霍尔传感器的使用大大降低了因电流检测而产生的功耗,提高了开关电源的转换效率。     

基于霍尔传感器的铅酸蓄电池监测系统的设计

针对铅酸蓄电池充放电电流存在的一些问题,以霍尔效应原理为基础,利用霍尔传感器其精度高、线性好、频带宽、响应快等优点,设计了霍尔传感器对铅酸蓄电池充放电电流检测的实现。本文着重介绍了监测系统组成,原理以及其应用。通过检测充放电电流,电池组单节电池电压等参数来实现对铅酸蓄电池进行监测。     

霍尔电流传感器在并联型有源电力滤波器（SAPF）中的应用

介绍了CHB-50P霍尔电流传感器的工作原理,给出了CHB-50P霍尔电流传感器在并联型有源电力滤波器（SAPF）中的具体应用方法。同时给出了采用霍尔电流传感器对并联型有源电力滤波器进行补偿前后的系统电流波形图。     

开关型CMOS霍尔传感器的设计

利用CMOS工艺制作的霍尔传感器一般失调电压较大。为了抑制霍尔传感器的失调电压,文中提出一种正交耦合旋转电流技术,利用开关改变失调电压的极性,经过采样相加抑制霍尔元件的失调电压,同时利用相关双采样技术降低电路失调电压。采用Cadence工具对电路进行仿真验证,3.3 V的供电电压下,平均失调电压为550 μV。结果表明,电路有效降低了霍尔传感器的失调电压。     

基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法研究

本文提出了一种基于线性霍尔传感器的角度测量的非线性校正方法,在固定磁铁上绕制一定匝数的线圈,线圈产生的磁场与磁铁产生的磁场垂直,空间磁场为上述两个磁场的叠加,固定霍尔传感器的位置,同时保持控制电流不变,让磁铁绕霍尔传感器旋转产生角度的变换,霍尔传感器输出电压也将产生变化。对增加线圈和不增加线圈两种结构进行理论分析和仿真,从仿真结果看,霍尔电压与夹角的关系曲线明显线性增加,测量范围扩大,在角度测量中具有独特的优点。同时设计了传感器硬件电路,进行了实验测量,仿真和实测结果表明：该方法具有电路简单、实时性好、频率相应快、抗干扰能力强、安装调试方便等特点。     

国内新闻

产品LEM:双电流测量PCB安装式电流传感器日前,全球领先的电量传感器制造商LEM推出了HXD系列的PCB安装式电流传感器。该系列传感器采用一个PCB安装式模块测量双路电流,测量电流范围覆盖3-25ARMS,并且可以分别测量2路电流,模块结构紧凑,高仅12mm。HXD采用开环霍尔效应技术,可以测量直流、交流或脉     

几种非侵入式电流测量技术

电流测量是工业生产和科学研究中经常进行的项目.与传统的欧姆定律方法相比,非侵入式电流测量技术具有与被测电路电隔离、精度高、易于实现自动化等优点,具有广阔的应用前景.在调查非侵入式电流测量技术应用现状的基础上,总结了目前常用的几种测量方法的原理,包括电流互感器、Rogowski线圈、霍尔电流传感器、光学电流传感器、磁阻电流传感器等,介绍了各自的特点,并对电流传感器的发展趋势做了展望.     

自制简易高斯计

高斯计是利用霍尔传感器测量磁感应强度的仪器,由霍尔探头和测量仪表构成。霍尔传感器在磁场中因霍尔效应而产生霍尔电压,产生霍尔电压的大小在一定程度上反映了磁感应强度的强弱,根据霍尔电压公式和已知的瞿尔系数便可确定磁感应强度的实际大小。     

伸杆对星载电场探测仪的影响研究

通过一定长度的伸杆使电场探头与卫星本体保持一定的距离,可以减小卫星本体鞘层对电场测量的影响。但卫星在运行时伸杆与电场探头之间可能存在电位差,从而为电场测量引入误差。该文利用卫星与等离子体相互作用模拟软件(SPIS)并结合法国DEMETER卫星的伸杆和电场探头模型,模拟了伸杆与探头之间不同电位差对电场探头收集电子流的影响,模拟表明当伸杆电位低于探头电位时,对电场测量影响较小,当伸杆电位高于探头电位时,对电场测量影响较大,且电位差越大,影响越显著。当等离子体浓度增大即德拜长度减小时,伸杆电位形成的鞘层减小,因此伸杆对电场测量的影响比低浓度时有所减小。     

Three phase bridge current controller with single sensor

Control of phase currents in a three-phase voltage source inverter bridge is important for electric drives and unity power factor converters. To reduce equipment costs and overcome unequal sensor errors, the use of a single DC link current sensor is important. A new technique is described which uses redundant bridge switching states to allow current control with a DC link current sensor     

A novel SOI MOSFET electrostatic field sensor

A novel low temperature solid state electric field sensor is demonstrated as a promising sensor. The sensor is a type of constant voltage Wheatstone bridge whose resistors are four direct gate SOI MOSFET devices. It is demonstrated in theory that the output voltage signal is proportional to the electric field E, the temperature drift is about zero when the temperature is in the range from 200 to 400 K, and the doping concentration is in the range from 1×1014 to 1 × 1016 cm-3. The experiment results indicate that the resolution of the sensor is about 3.27 mV for a 1000 V/m electric field at 300 K, and the voltage drift by an amount is about 47 V/m field signal when the degree temperature is in the range from 300 to 370 K, which is much smaller than the current drift of a single MOSFET which is about 10000 V/m field signal.     

一种新型MOSFET静电场传感器

本文提出了一种非常有发展前途的低温漂固态电场传感器。此传感器是一种恒压惠斯顿电桥,它的电阻是由四个直接栅极SOI MOSFET器件。理论上证明这种传感器的输出信号电压与测量电场成正比,温度漂移等于零。实验结果表明,在300K温度下,传感器的分辨率为3.27 mV/KV/m,大气环境下的温度漂移相当于47V/m的电场,其远小于大气温度下相当于10,000V/m的电流漂移。     

GMM-FBG光纤电流传感器温度补偿研究

为解决因超磁致伸缩材料(GMM)磁致伸缩系数 对温度敏感而影响GMM-FBG光纤电流传 感器响应准确度的问题,研究了温度补偿的方法,构建了GMM磁场与温度的多场耦合模型, 进行温度传感实验、电流的通断实验、及不同磁场方向上的电流响应实验,设计了十字形传 感探头,利用垂直磁场方向的GMM的磁场不敏感性进行电流传感器的温度补偿,提高了GMM- F BG光纤电流传感器响应准确度。结果表明:垂直于磁场方向上的传感器中心波长值变化量为 ±0.05 pm,可忽略磁场的影响,温补后的拟合曲线与通断实验的拟 合曲线残差平方和为0.011,几乎完全重合, 可消除温度对GMM-FBG电流传感器的影响,使电流测量更加精确,并实 现电流与温度的同时测量,可满足当代电力系统的应用需求。     

新型旋片式空中电场传感器及应用

该文介绍一种新型的空中电场传感器,它利用导体在电场中感应电荷的原理,通过感生电荷的 变化检测电场强度。传感器采用了新型的双定子结构以及独特的电路设计,有效地屏蔽了空中积累电荷以及 空间离子流对测量的影响。本器件用以检测100V/m-50000V/m的高空电场,误差小于5％。此传感器 已进行地面至15km空中电场探测试验,得到满意的空中电场测试数据。     

基于锆钛酸铅的低电压驱动MEMS电场传感器研究

该文提出一种基于锆钛酸铅(PZT)的低电压驱动微机电系统(MEMS)电场传感器。该传感器基于电荷感应原理,其敏感单元由固定电极和可动电极构成。固定电极与可动电极均为感应电极,同时两者又是屏蔽电极。在PZT压电材料的驱动下,可动电极产生垂直于敏感芯片基底的振动并且与固定电极形成交互屏蔽,当存在待测电场时,分别在可动电极和固定电极上产生相位差为180°的感应电流信号。该文进行了传感器的设计和有限元仿真,提出敏感微结构的加工工艺流程,突破了基于PZT压电材料的可动电极MEMS工艺兼容制备技术,完成了敏感芯片制备,对传感器进行了性能测试。该传感器具有工作电压低的突出优点。实验测试表明,在0～50 kV/m电场强度范围内,采用1 V交流驱动电压,电场传感器的灵敏度为0.292 mV/(kV/m),线性度为2.89%。     

基于反电势观测器和锁相环的无刷直流电机霍尔位置误差补偿方法研究

针对无刷直流电机采用低分辨率霍尔传感器进行转子位置估计存在角度误差问题,提出基于反电势观测器和锁相环的误差补偿方法。根据霍尔传感器测量电角度原理,分析电角度固有安装误差和算法估算误差的原因,提出了结合反电势观测器重构角度误差,采用锁相环进行相位计算,实现对电角度误差进行补偿。在48V无刷直流电机上进行实验,通过对补偿后电角度和相电流响应比较,证明新方法能够有效的改善霍尔传感器角度误差问题,改善电流响应,实现对转矩脉动的抑制,能获得高效控制性能。     

光纤布喇格光栅电流传感器研究

本文实现了一种基于磁致伸缩棒在均匀磁场中的伸缩效应的光纤布喇格光栅电流传感器 .把光纤布喇格光栅牢固地沿纵向粘贴在一个置于多层漆包线绕成的螺线管中间的磁棒上 ,磁棒在螺线管中间部分的匀强磁场中随漆包线中电流的增加而沿纵向伸长 ,从而带动光栅在应变的作用下改变波长 .实验测得电流跟波长变化基本上成线性关系 ,波长的改变范围约 0 .9nm,其灵敏度约为 0 .0 0 1nm/ m A     

A personal monitor using a surface area sensor

A personal electromagnetic radiation monitor having a surface area sensor to detect the radial electric field component directly from the radiating antenna or a secondary radial field component created by the current induced in the wearer of the personal monitor who is illuminated by the electromagnetic field is presented. The measurement of low frequency electric (E) fields in the presence of a human is difficult because of the field perturbation caused by the human. This monitor uses the very same mechanism for the perturbation of the field to monitor the level of the illuminating field. The radial field is the major energy component of the electromagnetic field near a radiator. It predominates for approximately 1/6 of a wavelength. At low frequencies and at close distances to the radiating antenna, the radial field from the antenna induces a surface charge on the sensor, which results in a displacement current which is measured and compared to a preset threshold value, above which will trigger the alarm. At farther distances from the radiating antenna, where the radial component is not as prominent, the vertical E field becomes the significant field illuminating the person wearing the monitor. The field will induce a current in the person which, in turn, will create a secondary radial E field close to the surface of that person. The surface area sensor will sense this secondary radial E field and cause the personal monitor to respond appropriately