阵列式霍尔传感器去偏心误差优化算法设计

在实际应用中,因为导线偏心误差的存在,会使阵列式霍尔传感器的测量精度受到很大影响。为了解决这一问题,文中以由八个霍尔元件构成的圆形阵列式霍尔电流传感器为例,在分析了导线位置偏移对霍尔传感器测量精度的影响的基础上,对比前人提出的导线定位算法,提出并详细阐述了去偏心误差优化算法设计,通过检测导线位置的偏移引起的各霍尔元件输出电压的变化,对各个霍尔元件的输出电压增益进行自动反馈调整,在尽力简化算法运算复杂度的同时起到消除导线偏心误差的作用。仿真结果表明,通过对霍尔元件输出电压加权增益系数的反馈调整,可以很好地消除导线偏心误差的影响,使传感器的测量精度得到很大的提高。该算法适用于所有圆形阵列式的霍尔电流传感器,亦可推广至所有基于圆形阵列结构的电流测量传感器。     

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。     

MOS霍尔传感器阵列

介绍了一种新颖的磁性传感器阵列,它由制作在硅板上的MOS霍尔器件和控制单元构成。文中详述了该传感器的工作原理、制造工艺及测试结果。实验结果表明该传感器是一种高灵敏度、有实用潜力的器件。     

矩形阵列霍尔电流传感器设计及平行导线磁场干扰分析

针对某型号直流断路器入口铜排的大电流测试需求,构建了矩形阵列霍尔电流传感器(RA-HCT)的基本模型;从机理角度剖析外部磁场对传感器测量准确度的影响,并构建外部平行导线对霍尔电流传感器的影响模型,得出测量误差计算方法,设计实现额定电流10 kA的12点阵RA-HCT。通过设计对比试验,得出x轴方向理论误差与实际误差最大为10%左右,y轴方向理论误差与实际误差最大为2%左右,小于设计误差3%,满足装备的测试需求,并验证了算法的正确性,为提高传感器的测量准确度提供了理论依据。     

邻近并行载流导线对空心电流传感器测量影响

根据空心电流传感器的特点，给出邻近并行载流导线对其测量误差的两种不同分析方法，导出误差表达式，并用实验加以验证。     

霍尔电流传感器的性能及其使用

霍尔电流传感器的性能及其使用西安交通大学秦祖荫ＴｈｅＦｅａｔｕｒｅｓｏｆＨａｌｌＣｕｒｒｅｎｔＴｒａｎｓｄｕｃｅｒａｎｄＴｈｅｉｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ随着电力电子技术的发展，现有检出和测量电流的元件（如分流器、电流互感器）已不能满足中、高频、高ｄｉ...     

消除霍尔传感器误差的有效方法

传感器在系统中担任着采集信息的重要任务,传感器的正确度和可靠性的高低,将决定系统的成败,而误差的大小是决定正确度和可靠性的首要原因。     

霍尔传感器的角差对功率测量的影响

角差是互感器准确度指标的重要组成部分,是影响功率测量准确度的主要因数之一。然而,在变频电机、变频器、逆变器等的功率测量中,由于目前广泛使用的霍尔电压、电流传感器一般不标称角差指标,传感器的角差指标往往被忽视。通过对LEM公司的LV100-4000型霍尔电压传感器进行大量的试验和分析,计算得到其相位误差值,与由传感器标称上升时间推导得出的角差指标基本相符。在此基础上提出了霍尔电压传感器角差的估算公式,并按照公式给出了常用霍尔电压传感器的角差参考值。     

基于磁场传感器阵列的电流测量方法研究进展

在电力系统的电流测量领域,磁传感器阵列具有非接触性、体积小、线性度高、抗干扰能力强、温漂小、频带宽以及成本低等优势。该文对磁传感器阵列技术在电力系统电流测量领域的研究进行了综述,介绍了不同被测对象所对应的磁传感器阵列方案,总结归纳了圆形阵列、矩形阵列等常见的磁场传感器阵列方案的研究进展,分析了偏心、串扰与倾斜等磁传感器阵列方案常见的误差来源。已有研究表明,磁场传感器阵列技术在电力系统的电流测量领域具有成本低、精度高、宽范围、宽频带、采用非接触式设计等优势,未来将在智能电网中获得更广泛的应用。     

片上一体化霍尔传感器的优化设计

设计了1款片上一体化霍尔传感器芯片.现有的霍尔传感器使用的采样保持电路需要用到较大电容,在芯片占用面积较大,并且传感器的灵敏度受供电电压波动影响较大,不利于芯片稳定工作.设计通过对原有锁存型霍尔传感器结构进行调整,用反馈式磁滞比较器取代的采样保持电路与施密特触发电路,来完成磁滞比较功能,在有效消除霍尔盘和运放失调电压的...     

磁传感器阵列测量大电流的传感器拓扑问题研究

磁传感器阵列通常以非接触方式安放在多导体系统的周围空间用来测量电流。为研究磁传感器阵列拓扑而引起的理论误差,基于离散傅里叶变换（DFT）的电流测量算法,建立了以求解系数矩阵条件数最小值为目标函数的磁传感器阵列拓扑优化模型,并提出了若干优化约束条件。该数学模型可以同时适用于交流和直流的多母排平行导体系统测量大电流。最后,以三相电流测量系统磁传感器拓扑的优化问题为例给出了求解步骤,MATLAB仿真与实验结果验证了优化数学模型的有效性。     

对称式闭环霍尔电流传感器研究与设计

霍尔传感器是由半导体材料加工而成的有源器件,其输出电压随着温度变化而产生漂移,这限制了其在高精度磁场测量场合的应用。提出了一种新型对称式闭环霍尔电流传感器,对其进行了系统地设计。利用霍尔元件灵敏度的差异设计了输出电压运算电路,分析了对称式闭环电流传感器工作原理并给出了闭环传递函数。电路仿真和样机实验结果表明,对称式闭环霍尔电流传感器具有较好的温度特性,温度系数减小至0.000 8%/℃。相比其他温度补偿方法,该方法简单易实现,能够实现温度漂移的完全补偿,霍尔元件可以根据测量需要任意选型,不受驱动方式的限制。     

TMR传感器阵列测量电流的新型拓扑研究北大核心CSCD

通过传感器阵列和相应的算法减小乃至消除外部干扰电流产生的串扰误差是磁传感器电流测量技术研究中的一个重要问题。文中在对比了现有拓扑结构后,提出了一种双层环形传感器阵列拓扑结构,并对其测量误差进行了仿真计算与实验测量。仿真计算中对比了干扰电流的大小、相位、距离,以及被测导体偏离阵列中心等因素对测量误差的影响。利用8个高灵敏度的隧道磁阻(tunnel magnetoresistance,TMR)元件制作了电流传感器,并在单导体干扰和多导体干扰下进行了测试,实验结果表明其平均误差为1.79%,相对于单层四传感器的方法减小了约7%的误差。相比于其他拓扑结构,文中提出的结构抗干扰能力强,且无需复杂的算法,仅需基本的运算电路即可实现功能,具有较强的实用价值。     

准无位置传感器永磁同步电动机驱动系统中霍尔传感器位置检测误差的分析及解决方案

结合一套只采用2个低成本霍尔传感器的永磁同步电动机驱动系统，文中分析了准无位置传感器方案中的位置检测误差，给出了误差的补偿方法。为充分抑制位置检测误差，采用了一种基于3D有限元分析的方法，评价并实际确定了永磁同步电动机中霍尔传感器的安装位置。最后通过实验证实了相关的3D有限元分析结果。     

一种新的基于霍尔传感器的电流测量方法

提出了一种新的电力电流测量方法。该方法采用了无集磁铁芯的霍尔传感器,将4个霍尔传感器对称地分布在通流母线的周围,传感器的输出联结到权值加法器上。权值加法器实现了一种均值操作效应,因此加法器实际的输出是4个霍尔传感器输出的平均,该方法降低了外部的磁场干扰。利用传统的电流互感器和按照新方法设计的霍尔电流互感器进行了实验对比,结果表明霍尔电流互感器虽然还不能和达到传统的高精度CT,但是仍能达到0.5~1的精度等级,说明了该方法的可行性。     

基于特高频传感阵列的局部放电定位误差分析及优化布置

局部放电的测量和诊断已成为评估高压电力设备运行状态的重要方法之一。但目前的局部放电监测主要以单个设备监测为主,测试仪器程序多,成本高,维护工程大。文中介绍了利用4个以上传感器组成传感阵列接收特高频电磁波对变电站设备局部放电源定位的方法,分析讨论了基于时差法的定位算法,分析其主要误差来源,理论推导了定位结果误差与传感器阵列布置及信号到达时延序列误差的关系,最后给出了特高频传感器阵列布置的优化方法。     

基于霍尔传感器HW-302的非接触式电流波形检测系统

为了满足在非接触条件下检测电流波形的工业需求,提出一种由霍尔传感器件HW-302构建的非接触式电流波形检测系统.系统利用霍尔传感器采集电流信号,经过信号处理电路放大后,由示波器显示,实现了电流波形的检测.为验证检测的正确性,通过给电感线圈施加不同的信号,检测其电流波形,并分析了系统的性能.实验表明,设计的系统以非接触方式检测电流波形,基本达到了预期的效果.     

英飞凌垂直双霍尔传感器TLE4966V

正汽车传感器市场领导者英飞凌近期发布了用于检测转动方向和速度的垂直双霍尔传感器TLE4966V,标志着英飞凌在传感器产品创新领域又迈出重要一步。TLE4966V是世界上第一款将内部霍尔探头方向从水平变为垂直的双霍尔传感器,从而能够感测平面方向磁场。这种90°的方向变化使其可以灵活地应用于空间有限的设计。由于其设计上的灵活性以及电流消耗只有4~7mA,TLE4966V非常适合能量     

基于二维回归分析法的霍尔电流传感器温度补偿

霍尔电流传感器受温度影响比较大,因此需要对该传感器进行温度补偿。本文在恒温场中对霍尔电流传感器施加不同的测试电流,用温度传感器监测它的工作温度,根据监测结果采用二维回归分析法建立起被测电流、霍尔电流传感器输出电压和其丁作温度之间的函数关系并进行数据融合处理,削弱温度对该电流传感器的干扰。融合结果表明,补偿后比补偿前该电流传感器的测量精度提高了1～2个数量级。将该算法存储到单片机中,通过硬件电路实现对两传感器采集数据的实时处理,使得该传感测试系统具有一定的自适应能力。同以往的方法相比,该软件补偿方法更能满足实际测量的要求。