基于巨磁阻的电力系统三相电流测量及其应用

在叙述了巨磁阻基本原理的基础上,提出了用巨磁阻传感器测量电力系统三相电流的原理和方法,解决了三相电流磁场相互干扰情况下三相电流的测量问题。     

基于巨磁阻效应的电流传感器密封式聚磁环设计

智能电网的建设离不开先进的传感和量测技术。相对于传统巨磁阻电流传感器聚磁环有开口的情况,文中提出了一种应用于巨磁阻电流传感器上的密封式聚磁环,包括对密封式聚磁环形状与构造、气隙开口大小与凹凸程度的设计,以及对密封式聚磁环所用的材料进行挑选。利用COMSOL Multiphysics对密封式聚磁环的模型进行仿真,对比分析了密封式聚磁环与传统式聚磁环之间的磁场饱和程度,气隙中心磁场均匀度的大小关系。仿真结果表明,密封式聚磁环的聚磁能力是传统开口式聚磁环的764倍,其结构能够使得巨磁阻传感器拥有更低的磁滞,灵敏度比传统开口结构磁环更好,从而可以为现场实时、精确、可靠的电流进行测量;小电流实验验证了密封式聚磁环在微弱磁场下的聚磁效果显著,0.2 A及其以下电流所产生的磁场经密封式聚磁环聚磁后作用于巨磁阻芯片上,密封后巨磁阻芯片输出的电压是密封前的5倍以上。     

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。     

基于巨磁阻传感器的无损检测系统研究与设计

针对现代工业与安全检测中对非铁磁性工件的表面及近表面缺陷检测需要,基于涡流无损检测原理,采用灵敏度高、体积小、工作频率范围宽(0Hz到MHz)的GMR传感器,结合基于单片机STM32的直接数字频率合成(DDS)信号产生方法及锁相技术研制了一套涡流无损检测系统。实验结果表明该基于 GMR传感器的无损检测系统能够较好的检测出铝板试件表面及表面下2 mm处缺陷的存在,多道扫描结果可清晰判别出缺陷的位置和大小,该系统可以准确完成对导电材料表面及近表面的无损检测。     

基于巨磁阻的直流电流传感器的磁屏蔽研究

由于巨磁阻传感器对磁场反应灵敏,因此邻近输电导线的磁场干扰会使巨磁阻传感器产生测量误差.为了降低磁场干扰,从理论和数值计算两方面对巨磁阻传感器的磁屏蔽壳进行优化设计,提出了一种多层屏蔽的设计方案.将屏蔽前的测量误差和屏蔽后的测量误差进行对比发现,采用所提出的屏蔽方案可以较好地降低邻近传输线的磁干扰,提高巨磁阻传感器的测...     

线性双极巨磁阻传感器输出特性的测试研究

单极型巨磁阻传感器需加偏置磁场才能得到双极输出效果,增加了交流电子式电流互感器传感头的复杂程度和不稳定性。为此,测试分析一种线性双极巨磁阻传感器的输出特性,可为简化交流电子式电流互感器传感头的设计提供新的思路和实验依据。利用安捷伦交直流电源和自制的环形跑道磁体、样品架搭建了静态动态测试平台;通过计算机、Keithley2000万用表、Pt100温度传感器构成的数据采集系统,对巨磁阻的输出信号和温度信号进行实时采集和处理。数据分析结果表明,该线性双极巨磁阻传感器在不用加偏置磁场的情况下可以输出几乎对称的正、负电压,具有相近的静动态线性度和灵敏度,巨磁阻(GMR)输出的电压幅值在关心的谐波电流范围内几乎与频率无关。但饱和区间和零漂会受温度的影响,如果采取一定的补偿措施,可能会在高压电流检测中取代单极巨磁阻传感器而获得更广泛的应用。     

巨磁电阻传感器综合特性测试装置的研制

随着巨磁电阻传感器日益广泛的应用,对其静、动态特性进行综合测试的需求日益迫切。文章以亥姆霍兹线圈为基础,构建了标准磁场发生装置,实现了对巨磁电阻传感器特性的全面测试,对比了不同型号传感器的动静态特性、角度特性和温漂特性;之后针对测试过程中的不足,重点对传感器角度特性测试、动态磁场发生和校准平台三部分提出了改进方法,为进一步改善巨磁电阻传感器特性测试的质量奠定了坚实基础。     

巨磁阻传感器输出非线性与温漂的补偿

采用巨磁阻(GMR)传感器可无接触测量直流大电流,可避免高压直流输电系统中高压直流电流传感器的热耗问题,并提高整个测量系统的稳定性。为同时对GMR传感器进行非线性补偿与温漂补偿以提高其测量精度和稳定性,提出了基于最小二乘支持向量机(LSSVM)与粒子群参数优化相结合的多传感器信息融合算法。使用LSSVM方法重构GMR传感器的传输特性,最后利用粒子群算法优化LSSVM的参数,得到GMR传感器传输特性的重构公式,用于对被测电流进行估算。采用温度传感器PT1000实时监测1台GMR传感器的温度,对该GMR传感器进行了标定实验和分析,结果表明:在-40～40°C的温度变化范围内,经重构的GMR传感器最大可测量电流为1 500A,且输出准确度明显提高,平均补偿误差<1.5%,能够满足一般高压直流电流的测量要求。     

基于磁阻传感器的高旋弹转速测量方法

在现代化战争中,常规弹药的智能化具有重要意义.而在智能化改造过程中,面对高过载、高转速的测试环境,传统的惯性器件在量程、精度、成本上已经无法满足工程需求.地磁场作为一个有规律的稳定场,它在地球科学、航空航天、资源探测、交通通讯、国防建设、地震预报等领域有着重要的应用.针对常规弹药转速旋转的特点,利用地磁传感器组合安装方式采集地磁数据.通过软件算法计算出地磁信号过零点的时刻,进而结算出弹体旋转速度.经过试验验证,证明了此种方法的可行性.     

巨磁电阻电流传感器的特性测试与分析

对一种新型的敏感机理-巨磁电阻效应进行研究与分析,介绍了巨磁电阻效应的基本原理,对基于巨磁电阻效应的几种传感器性能进行了测试,在全面对比分析多种巨磁电阻传感器的测试结果后,对巨磁电阻传感器在电力系统交/直流测量中可能的应用前景进行了分析与展望。     

交/直流两用巨磁电阻电流传感器的特性

为了给基于巨磁电阻效应的交/直流两用电子式电流互感器传感头的设计提供依据,设计并制作了静态和工频电流测试平台;基于LabVIEW完成了数据采集和测试软件的编制,实现了对巨磁电阻传感器静态及工频磁场下特性的全面测试。静态特性测试结果表明,传感器正负磁场下的主要技术指标相近,而当温度升高时,输出提前进入饱和区且饱和区电压降低;工频测试结果表明,传感器具有良好的线性输出。静态/工频特性结果的对比分析表明两者具有良好的一致性,从而验证了巨磁电阻电流传感器进行交/直流两用测量的可能性。     

基于巨磁阻抗效应的新型高灵敏度磁敏传感器

结合材料学与微电子学,利用信号的调制与解调技术,设计制作出一种基于非晶材料巨磁阻抗效应的新型高灵敏度磁敏传感器.该传感器尺寸小,为28mm×15mm×4mm;灵敏度高,达到6.5mV/μT;非线性度小于0.78%F.S.文中介绍了非晶丝的特性、传感器的电路设计和实验数据分析.     

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。     

基于Fe基合金薄带巨磁阻抗效应的新型磁敏传感器

利用Fe基合金薄带的巨磁阻抗效应和LC谐振回路特性,研制了一款新型巨磁阻抗磁敏传感器.文中介绍了Fe基合金薄带的巨磁阻抗特性、传感器的电路设计和实验数据分析.实验结果表明,该传感器具有重复性好(最大偏差为0.32%)、几乎无迟滞(最大偏差为0.19%)、线性度好(最大偏差为1.04%)且线性测量范围广(464.86~1488.52 A/m)等优点,在磁场检测和位移测量领域具有广泛的应用前景.     

称重传感器动态补偿器的一种新的设计方法

为了拓展称重传感器的工作频带,把电荷转移器件（CTD）用于其动态补偿器的设计中,设计出具有频率特性可调节的动态补偿器。论述了补偿原理、电路设计及其技术难点和相应的解决方法,理论分析和实验表明了所设计的动态补偿器是有效的,提高了补偿器的通用性和实时性,对补偿器的实用化有重要意义。     

超磁致伸缩振动传感器输出特性的实验研究

超磁致伸缩材料Terfenol-D在机械应力作用下,磁化强度会发生变化,这种效应为逆磁致伸缩效应或Villari效应,利用该效应可以制作将机械能转换成电能的振动传感器。进行振动传感器的实验研究,结果表明在合适的偏置磁场和较小的预应力偏置条件下,传感器输出的感应电压峰-峰值较大,传感器输出感应电压的峰-峰值和输入振动信号的频率和幅值成正比。基于电磁学原理和铁磁材料的磁化强度模型,计算振动传感器的偏置磁场和预应力对感应电压输出的影响,并计算振动传感器在机械振动输入条件下的感应电压输出,实验结果与计算结果基本相符。实验结果和计算结果为振动传感器的优化设计和应用打下基础。     

一种分析永磁操动机构动态特性的方法

动态特性是永磁机构优化设计中的关键问题.提出的方法是对多体动力学软件包ADAMS的二次开发,实现了对多自由度、传动复杂的永磁机构动态特性的计算,为设计结构更合理的永磁机构提供了一种有效的方法.