变磁阻式转子位置传感器及其应用

研制了一种变磁阻式位置传感器.利用简单充磁的永磁磁环和变磁阻式软磁转子形成正弦磁场,再用空间相互正交的线性霍尔元件检测该磁场,从而可以用后续电路解算出转子位置.传感器具有成本低、机械强度和可靠性好、精度高以及可输出绝对位置信号等优点,可用于电动机伺服系统中.     

磁阻传感器在电力系统中的应用研究

设计一种能实现非接触测量电力系统中各类磁场的磁阻传感器,介绍该传感器的工作原理、测量电路及在电力系统中的应用。该类传感器成本低、集成易、测量准,有望在未来电网建设与发展中的自动化、智能化等方面得到广泛应用。     

30kA闭环式集成霍尔电流传感器设计

基于0.18μm CMOS工艺设计了一种大量程闭环式集成霍尔电流传感器。采用片内高灵敏度霍尔器件检测待测电流产生的磁场并线性输出霍尔信号,霍尔电压经过线性放大、失调消除和比例积分调节后与三角载波进行比较产生PWM波,驱动全桥式功率放大电路工作。功率放大电路输出的电流送入聚磁环的二次绕组后形成一个闭环的二次侧补偿,使聚磁环气隙中的霍尔器件处于零磁通状态,从而提高了大电流检测的精度。仿真结果表明,所设计的集成霍尔电流传感器的最大测量范围为30 kA,准确度为1级,功耗小于1.08 W,芯片面积仅有0.2 mm²。     

低功率非侵入式无线传感电源设计

研究了一种适用于大型机电设备外部环境监测的低功率非侵入式无线传感器用电源。利用电缆近场空间磁场能量感应原理,设计了无线传感器用电源的能量获取电路、功率调理电路和能量管理功能。利用有限元工具对能量传输过程进行仿真并设计线圈机械和电气参数;设计了带有能量前馈的调理电路及其启动方法。实验表明,在负载电缆有高频电流纹波的情况下,该低功率非侵入式无线传感器用电源可以自启动,并输出可以为无线传感器供电的稳定电压。     

基于非晶态合金的磁场传感器的研究

介绍了钴基非晶态合金带的磁特性，论述了以非晶态合金为磁芯的磁场传感器的基本结构与工作原理，对传感器检测探头及信号处理电路进行了设计，给出了传感器输出特性部分测试结果。并将非晶态合金磁场传感器与半导体磁场传感器在灵敏度、线性测量范围和温度稳定性等方面进行了比较，得出了一些结论，适合于弱磁场信号检测并具有一定的实用价值。     

磁场的智能数字测量系统原理和设计

介绍用霍尔效应测量磁场的原理和方法。设计了使用霍尔传感器测量磁场的硬件电路和主程序框图 ,同时详细分析了不平衡电动势的自动补偿电路和自动量程切换技术实现的方法。本智能磁场测量系统既适合测量直流磁场 ,又可测量交变磁场 ,且体积小 ,性能高 ,适用频率范围宽。     

磁场的智能数字测量系统原理和设计

介绍用霍尔效应测量磁场的原理和方法。设计了使用霍尔传感器测量磁场的硬件电路和主程序框图,同时详细分析了不平衡电动势的自动补偿电路和自动量程技术实现的方法。本智能磁场测量系统既适合测量直流磁场,又可测量交变磁场,且体积小,性能高,适用频率范围宽。     

变压器式可控电抗器磁集成结构设计与仿真分析

为实现变压器式可控电抗器(controllable reactor of transformer type,CRT)"高阻抗、弱耦合"的设计原则,结合磁集成技术提出了一种变压器式可控电抗器磁集成结构,其工作绕组根据功率级数由多段绕组并联组成,所有绕组均采用饼式结构。每段工作绕组与一个控制绕组组成结构基本单元,工作绕组与控制绕组间设置有铁饼以实现"高阻抗",各基本单元间设置分割铁心以实现"弱耦合"。基于ANSYS软件,采用"磁场-电路"耦合法对磁集成结构的磁场和电流进行有限元算例求解,其结果说明此结构能够满足CRT"高阻抗、弱耦合"的设计要求,验证了此结构的正确性。这种磁集成方法为磁集成技术在电力设备中的进一步应用提供了参考。     

基于霍尔传感器阵列的电流测量系统

集磁环的存在导致开环式和闭环式霍尔效应传感器存在磁饱和现象。一种由多个霍尔元件构成圆形阵列方式的传感器阵列电流测量系统,通过测量一次导线产生的磁场计算得到被测电流数值克服了这一现象。首先建立霍尔传感器阵列数学模型,分析霍尔元件数量、载流体偏心引入的误差变化,然后设计加权增益调整电路、移相电路和基于电压反馈的功率放大电路,用于实现大功率信号输出,最后根据试验结果证明,所设计的电流测量系统整体准确度达到0.2级水平。该电流测量系统包含16个霍尔元件,检测电流变比为600 A/5 A,系统功耗仅0.4 W。     

基于径向交变磁场的油液磨粒传感器设计

随着现在工业技术的快速发展,大型复杂机械设备在生产生活中大量长时间使用,因此不可避免的会有零件磨损,磨损产生的颗粒会掺杂在润滑油液中,因此对于油液中的颗粒检测对于设备的状态监测尤为重要。本文设计了一种可以产生径向交变磁场油液磨粒传感器,基于电磁感应原理使用交变电流驱动避免了直流驱动传感器发热的问题,使用Maxwell软件对于传感器内部磁场分布进行建模,分析各结构参数对于传感器输出信号所产生的影响,对于强化磁场的铁芯尺寸进行了仿真并分析了传感器内部的磁场变化,同时设计了相应的信号处理电路和激励信号的发生电路,传感器最终实现了在8 mm流道中对于200μm铁磁性磨粒和500μm非铁磁性磨粒的检测。