霍尔传感器温度补偿方法研究

利用半导体霍尔效应制成的霍尔元件,当控制电流和环境温度一定时,霍尔电势与磁场的磁感应强度成正比,半导体自身的温度特性直接影响到霍尔传感器的使用效果,只有采取必要的温度补偿措施才能保证信号测量的精度,恒压供电输入端补偿方法不能控制电源内阻的影响,恒流源供电可以消除电源内阻影响,但处理过程中忽略了高次项仍然是影响精度的因素,采用输入端、输出端同步补偿的方式,进一步改善了传感器的温度特性,提高了霍尔传感器的环境适应能力。     

一种温差电单偶热电转换效率的测试方法

提出了一种温差电单偶热电转换效率的测试方法,将测定输入温差电单偶的热流量分解为测定温差电单偶的输出电功率与测定从温差电单偶流出的热流量,并用温差电热流量计测定温差电单偶冷面流出的热流量。该测试方法避免了测量输入温差电元件的热流量,因此可以不考虑温差电元件侧面对流、辐射热损失防护问题。半导体温差电材料的塞贝克系数可以是金属的几倍,因此温差电热流量计的灵敏度高,热电转换效率的测量可以获得较高精度。给出了一些温差电单偶热电转换效率的测试结果。热面温度500℃,冷面温度50℃时,碲化铅/碲化铋级联温差电单偶的最大热电转换效率测试结果为8.45%。当冷面温度固定在50℃,作者测试了一对碲化铋温差电单偶热电转换效率随热面温度变化的规律,结果显示其热电转换效率呈近似线性增长。讨论了测试误差的来源,认为测试误差主要来源于热流量计的标定误差。     

碲化铋温差发电模块构型优化设计

利用温差发电技术进行发动机废热回收的研究日益受到关注。为此,以热源温度250℃、热沉温度30℃为工况,考虑半导体热电材料(碲化铋)物理参数随温度的变化,数值研究了热电元件长度和截面积、导热基底厚度这3个结构参数对温差发电模块发电性能的影响。针对1维模型精度低和灵活性差的特点,建立了3维热电耦合物理模型。数值模拟结果表明:对于峰值输出功率而言,热电元件长度存在最优值,在该研究条件下,最优值在0.075~0.125 mm范围内,与理论分析结果近似,能量转化效率则随热电元件长度的增加而减小;输出功率随热电元件截面积的增大而减小,面积比功率和能量转化效率则缓慢下降;导热基底越厚,输出功率和能量转化效率均越减小。并且建立了简易实验测试装置,通过测试商用热电器件验证了物理模型的准确性。研究结果能为温差发电模块构型设计提供参考。     

热电联产参与电网调峰补偿定价与利益分配方法

合理的调峰补偿可以有效激励热电联产机组参与电网调峰、促进风电消纳。该文对热电联产机组的调峰补偿问题进行研究,通过优化有偿调峰补偿价格和热力系统内调峰收益分配策略,激励热电联产机组充分利用热力系统的储热装置和辅助热源提升电力系统调峰灵活性。首先,考虑热力系统的详细运行模型与热电联产机组时序调峰能力的供热耦合特性,建立热电联产调峰补偿优化定价模型,并提出有效求解算法;然后,分析热力系统中各热源和储热装置对热电联产调峰能力的贡献,基于Shapley值方法,提出热力系统内部调峰收益分配策略。最后,通过仿真验证方法的有效性,并分析优化调峰补偿价格和调峰收益分配策略随供热、风电场景的变化规律。     

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。     

基于Matlab的单臂热电元件性能测试系统设计

小功率单臂热电元件是介于热电材料和器件之间的过渡元件,其性能参数既可以表征热电材料的性能,也可以适当表征热电器件的性能,因而构建工况条件下单臂热电元件测试系统有着重要的意义.采用台式万用表、双通道温度表及工控板实现了仪器与电脑可控通信,并采用Matlab进行上位机软件设计实现系统的自动测试功能.利用Matlab高效的数据处理能力极易计算得到所需数据.在工况条件下测试了用CaMnO3热电材料制成的单臂热电元件的性能.通过数据分析和处理,既得到表征材料性能的参数,也得到了表征器件性能的参数,从而实现了材料和器件的综合性能测试.     

热电偶温度信号的线性化处理

论述了在自动调节系统中，由于温度信号一次元件本身的非线性、现场安装、补偿导线等影响，导致控制装置所显示的温度与实际温度之间非线性，并介绍使用控制装置折线函数补偿进行修正的方法。     

基于红外探测的新型热流密度传感器设计

目前爆炸场热毁伤效应越来越受到人们的重视,针对爆炸场恶劣的测试环境要求,设计了一种基于红外探测的新型热流密度传感器。该传感器利用其热敏元件与爆炸产物直接接触使热敏元件温度升高进而产生红外辐射,基于红外测温的原理得出热敏元件的温升情况,通过热传导数学模型理论间接得出环境中的入射热流密度。相比于传统的热流密度传感器而言,这种新型热流密度传感器响应时间快、测试范围广、测量精度高、能够较好地用于爆炸场热毁伤测试评定。     

基于红外传感器的高压开关柜温度实时监测网络的研制

利用红外测温技术,以热电堆传感器为测温元件,研制针对高压开关柜的温度实时监测网络。简单介绍了网络的总体结构和基本功能,并提出了软硬件的具体实现以及温度标定算法。     

智能型10kV开关柜故障检测装置研究

针对开关柜与手车式断路器接触点由于外部因素出现的放电、温度异常升高,现有技术手段中,继电保护装置无法检测,贴片温度反应膜不能提前预警,超声波检测法难以区分放电和温度异常,测量传感器不能区分故障相及位置。鉴于此,提出了一种基于机器视觉图像识别的接触点状态监测方法并研制了相关装置。设计了基于热敏电阻的温度探测装置,借助机器视觉图像识别系统与温度探测装置构建了开关柜故障在线监测装置。使用电阻、发光二极管、开关柜等元件搭建测试模型进行验证,结果表明所设计的装置能对不同位置的开关柜与手车断路器接触点放电、温度异常升高故障做出正确反应。     

基于广义回归神经网络的热电偶非线性校正方法研究

热电偶是工业中广泛使用的测温元件,运用广叉回归神经网络对热电偶的热电势-温度分度表进行教据处理,并利用Matlab工具进行了具体分析.结果证明,该补偿方法对K型热电偶,其误差达到0.02%,训练速度为0.60 s,取得了理想的效果.该方法与已有的补偿方法相比具有更好的非线性校正精度.     

低压无功补偿装置可靠性问题的试验研究

目前低压无功补偿装置中所使用的投切开关元件存在因功耗过大,接点易发生过热氧化而损坏的缺陷,影响着低压无功补偿装置的可靠性。因此,减少开关元件的接点功耗是改进无功补偿装置用开关元件质量,提高无功补偿装置运行可靠性的重要内容。文章通过对几种开关元件的接点电压降及功率损耗进行试验、比较及分析,认为WLZ2200型低涌流真空开关接点功率损耗最小,是较适合用作无功补偿装置的开关元件。     

分段温差电元件的设计

由于分段温差电元件能够在较宽的温度范围内很大程度地提高热电转换效率,因此,在世界范围内受到广泛的关注。对碲化铅(PbTe)材料和碲化铋(Bi2Te3)材料组成的分段温差电元件进行了理论设计和计算。确定了在热面温度为773K、冷面温度为323K,元件总长度为15mm时,PbTe的最佳长度为8.8mm。测试结果表明:由设计的元件制作出的分段温差电单偶的热电转换效率达到了7.31%。     

永磁材料的溫度系数

永磁材料的剩磁随温度作可逆变化的部分,是采用任何人工稳定工艺也消除不了的。为了使采用永磁元件的仪器,装备对温度不敏感,在固定的使用温度范围内,保持仪器的精度,必须选用具有适当温度系数的材料,并且用热补偿合金或相应的补偿线路进行温度补偿。测量永磁材料温度系数的目的就在于此。     

小型断路器的温度补偿装置

由于小型断路器的双金属元件易受环境温度变化的影响,其脱扣特性也将随之改变。为克服上述弊端,研制了一种带温度补偿装置的小型断路器。介绍该温度补偿位置的结构、特点与应用。     

适用于霍尔电流传感器的温漂补偿电路设计

霍尔电流传感器中存在的温漂会影响传感器的精度,特别是在极端高温和低温下影响更加明显,这限制了霍尔传感器 应用的场合。 针对该问题本文设计实现了一种适用于霍尔电流传感器的宽温度范围温漂补偿电路。 温漂补偿电路通过将增益 补偿与带隙补偿相结合,在霍尔电压放大电路中采用与霍尔元件形状材料均一致的负载电阻,补偿了霍尔元件的温漂误差;同 时利用带隙基准电路产生的高低温补偿电流实现对放大器电路的尾电流的温度补偿,使得霍尔电流传感器可以在更宽的温度 范围内保持灵敏度稳定。 采用 GF0. 18 μm BiCMOS 工艺制程,仿真验证表明,在 5 V 电源电压下,电路在-40 ℃ ~ 140 ℃的宽温 度范围内,灵敏度温漂误差小于 0. 3%,温漂系数达到 35 ppm/ ℃ 。 相较于其他温度补偿设计,该设计实现了对霍尔传感器高阶 温度误差的补偿,使得霍尔传感器具有更宽的工作温度范围以及更小的温漂误差,且不需要额外的数字处理电路,具有较高的 工程应用价值。     

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。     

文摘

这是一篇综述性文章。它首先介绍了自动测试装置设计思想的变化。由于电子元件和被测组件模件越来越复杂,原有的一次性综合测试已不能适应这种情况。新设计思想要把阶段测试与综合功能测试结合起来,同时还必须考虑到降低成本这个重要因素。文章叙述了利用IEEE488母线构成系统的优点,例如灵活、简便、价格低等。也讨论了使用这种接口系统的局限性。本文用大量篇幅介绍了在线路板(未安装元件)测试、元件测试、元件安装到线路板后的测试、综合功能测试几个方面的一些代表性产品,介绍了这些     

磁温度补偿合金特性测试仪

仪器仪表中使用的磁温度补偿合金,其主要的B-T,通常在大型磁性测试装置上配以较复杂的变温装置进行测试;本文介绍一种简易的热补偿合金测试仪的原理、设计及应用。     

集成磁场传感器的原理与应用

介绍了单片碰敏电阻式集成磁场传感器和霍尔元件式集成磁场传感器的原理,并详述其串口电路和温度补偿电路的设计以及抑制噪声的方法.