GMR传感器的电流测量影响因素的研究

近年来随着磁电子器件的快速发展,基于巨磁电阻(giant magneto resistive,GMR)效应的传感器则为智能电网的在线电流监测提供了一种新的选择。对于光伏发电系统,电流的精确检测是光伏发电系统得以可靠和高效运行的基础,高性能的电流传感器的研发,对提高光伏发电系统的实际应用有重要意义。但巨磁电阻的性能受外界环境的影响较大,因此会使测量产生一定的误差,本文主要针对非线性误差,磁滞,零漂和温漂对国内外所提出了各种温度补偿方案进行分析,这些方案当中包括使用硬件电路和通过算法的校正,以及采用闭环磁补偿结构改善了磁性材料的磁滞效应引入的误差,提高巨磁电阻传感器的线性度及灵敏度。     

GMR传感器用于转动惯量检测的模拟与分析

提出一种利用GMR传感器来检测物体转动惯量的方法.连接了磁性功能材料的旋臂可以在磁场的操纵下旋转,GMR传感器可以通过检测磁性功能材料产生的磁场强度得到旋臂运动过程中角度的变化,根据旋转过程的不同可判断旋臂的转动惯量的情况.据此制作了物理模型进行实验,并建立了数学模型进行悬臂运动过程的动力学分析,证明了这种利用GMR传感器检测转动惯量变化的方案是可行的.GMR传感器的这一应用可用于检测微小物体的转动惯量.     

便携式微弱磁场传感器的研究

基于单片机研制了用于实验教学的便携式低成本微弱磁场传感器,系统地介绍了传感器的硬件结构、软件实现方法,利用地磁场对测磁传感器进行了标样标定,并测量了铁球周围的地磁场分布,测量结果与理论计算进行了比较,数据表明:该测磁传感器具有高的准确度,运行可靠.     

基于GMR传感器三磁道磁卡读卡器设计

针对金融、商业、邮电等消费领域对磁卡读卡器的要求,为实现低误码率,解决用户刷卡速度不一的问题,基于巨磁电阻(GMR)传感器,提出了一种新型三磁道磁卡读卡器的设计方案.该方案以解码芯片M3-2300-LOL为平台,设计了滤波电路和解码电路,实现了对三磁道磁卡的信息采集、分析和读取.经实验测试表明:巨磁电阻磁头可替代传统薄膜感应(TFI)磁头,该磁卡阅读系统运行稳定,效果良好.     

全CMOS温度补偿的参考电压电流源

提出了一种新型全CMOS温度补偿的参考电压和参考电流源结构,基于迁移率与阈值电压相互补偿的机制,产生一个与温度无关的电流参考源,再使输出电流流入一个与温度无关的有源负载,从而得到一个与温度无关的电压参考源。在-50℃-150℃的宽温度范围内,获得的参考电压源的温度系数为7.2ppm/℃,参考电流源的温度系数为22.7ppm/℃。     

基于Matlab的光纤电流传感器温度补偿研究

针对光纤电流传感器存在温度稳定性的问题,文章提出了一种基于Matlab的光纤传感器温度补偿的设计方案。该方案根据光纤电流传感器的输出偏差值,结合Matlab的曲线拟合功能,进行最小二乘法四次多项式拟合,找出温度补偿因子,从而建立温度补偿方程。实验结果表明,该光纤电流传感器测得的电流值的最大误差由温度补偿前的13.35%降低到温度补偿后的0.3%,大大提高了光纤电流传感器的精度和温度稳定性。     

巨磁电阻效应与传感器

本文介绍了各种磁性材料的巨磁电阻效应及其传感的原理、结构、特性和应用。     

光纤Bragg光栅电流传感器的温度补偿研究

在基于超磁致伸缩材料Tb0.30Dy0 70Fe1.95的光纤Bragg光栅(FBG)大电流传感器的基础上,通过对传感头进行设计,提出了一种温度补偿的方案,解决了FBG的温度-应变交叉敏感问题,提高了传感器的精度.实验结果表明:在0～90℃的温度变化范围内,该传感器的Bragg波长差与电流变化具有较好的线性度,不受温度...     

基于神经网络的光纤光栅电流传感器的温度补偿

分析了光纤光栅电流传感器的温度特性,表明传感器的输出受环境温度的影响大且很难消除。利用神经网络具有可以逼近任意非线性函数的特点,提出了用人工神经网络对光纤光栅电流传感器进行温度补偿的方法,实现传感器输出特性的非线性校正。通过Matlab语言编程仿真实验表明,该方法可以有效地消除温度的影响。     

基于GMR传感器的电涡流检测系统关键技术研究

设计了一种基于巨磁电阻（GMR）的新型电涡流探头及其检测实验系统,重点阐述了系统的工作原理、系统各部分所采用的关键技术及设计中需注意的问题,并对多层铝板试件进行了检测实验研究。实验结果表明：设计的GMR电涡流探头在多层导电结构深层缺陷检测时,与相应的线圈式探头相比,具有更高的灵敏度和更强的深层缺陷检测能力。     

基于巨磁阻效应的电流传感器研制

通过叠合两个巨磁阻芯片构成差分式巨磁阻组件.差动结构能够改善电流传感器的零偏电压,抑制温度漂移.同时引入反馈电路构成闭环系统,有效地提高了传感器的输出线性度,因此提高了电流测量精度.分析了传感器的工作原理,给出了系统闭环传递函数,并进行电路仿真和有限元仿真,分析验证方案的合理性.制作了样机,实验结果表明,所研制闭环结构...     

巨磁磁场传感器中噪声研究

巨磁电阻（GMR）材料可应用于弱磁场高灵敏度磁传感器,由于用GMR材料制成的集成化传感器存在较高的巴克豪森噪声,影响了集成化传感器系统的分辨率和稳定性、限制了它的应用。为了控制GMR传感器的巴克豪森噪声,我们从磁性材料、磁性结构及偏磁技术等方面研究了产生巴克豪森噪声的原因,提出了抑制巴克豪森噪声的方法。     

利用GMR效应的电子指南针

介绍了一种基于巨磁电阻材料(G ian t m agnetores istance,GM R)为传感器的电子指南针。由于GM R磁场灵敏度高、易集成、能耗低以及成本低,其潜力明显优于磁通门、磁感应和霍尔效应等其他传感器。本文以GM R为传感器,构筑了水平状态下的电子指南针,精度达到±1;°并在系统中采用加速度计,分析了非水平状态下所产生的误差。     

船用温湿度传感器的温度特性研究

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。     

电涡流传感器的温度补偿

电涡流传感器采用双路差动调频电路.在各个环节进行温度补偿,实现在较大温度范围内综合补偿,达到比较明显的温度补偿效果.     

磁通门传感器探头温度特性研究

磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲线近似为正比线性关系。分析认为,磁芯磁滞回线受热偏移与线圈漆包线随温度热胀冷缩是磁探头温漂的主要原因。本文提出选用低磁导率磁芯和高温漆包线绕制探头,并优选一致性较好的探头,采用最小二乘法对温度漂移结果进行拟合补偿,有效地消除了温度对磁探头的影响,提高了磁通门传感器的温度稳定性与应用的广泛性。     

电涡流传感器温度漂移分析及补偿实现

大温差环境下检测线圈阻抗是导致传感器输出漂移的主要环节.对检测线圈阻抗温度漂移进行了理论分析,电阻温度漂移改变了阻抗,间隙对传感器温度灵敏度的影响很小,即不同间隙下温度漂移量认为是相同的.提出对检测线圈进行串联负温度系数(NTC)电阻补偿,并采用修正表算法来减小检测线圈带来的温度漂移.对漂移补偿后的传感器进行了实验验证.     

基于GA-WNN的电涡流传感器的温度补偿

针对电涡流传感器的温度漂移对其测量精度带来较大影响的问题,提出了基于遗传优化小波神经网络(GA-WNN)算法对电涡流传感器进行温度补偿修正模型。通过对电涡流传感器做标定实验,并且利用LM35温度传感器监测其工作温度,建立GA-WNN神经网络模型。该模型用遗传算法对小波神经网络的权、阈值进行全局的优化,改善了小波神经网络训练速度慢的问题,克服了易陷入局部最优的缺陷。研究结果表明,补偿后的灵敏度温度系数由8.69×10^-3/℃提升到3.48×10^-4/℃;零位温度系数由4. 78×10^-3/℃提升到1.85×10^-4/℃,均提高了一个数量级,成功实现了温度补偿的目的。     

可满足性问题的巨磁电阻型DNA计算模型

DNA计算是一种新的计算模式,因其海量的信息存储能力、高度的并行性及低能耗等优点而被广泛地应用于求解各类NP完全问题.文中利用免疫磁标记和巨磁电阻(GMR)效应,对生物特异性反应进行检测,构建了可满足性问题的巨磁电阻型DNA计算模型,并用实例说明了模型的有效性和可行性.与传统的荧光标记法DNA计算模型相比,巨磁电阻型DNA计算模型的输出结果是电信号形式,因而具有检测信号易处理、检测时间短、解可靠性高、无需标记和读解简单等优点.     

基于磁阻传感器的微型姿态测试电路

设计了一种基于磁阻传感器的姿态测试电路.详细介绍了系统的硬件设计,硬件电路包括:电源设计、微型置位/复位脉冲信号产生电路、磁阻传感器及输出信号的适配电路.本文介绍了两种高灵敏度磁阻传感器HMC1022和HMC1021Z的工作原理和使用方法.为了达到项目高精度、小体积的要求,设计了一种新型的、低功耗的使用单稳态触发器74HC123和IRF7105来产生置位/复位脉冲的电路,保证了磁阻传感器在高灵敏度下正常工作.本系统充分利用了HONEYWELL磁阻传感器高精度、高响应度、微小体积、重复性好、工作温度范围宽的突出特点.