HALL漏磁探伤传感器的研制

基于HALL效应和电磁无损检测原理,对HALL漏磁探伤传感器的磁场信号形成与磁场信号测量进行了分析,在此基础上对传感器的整体结构设计进行了介绍。

一种Hall开关磁阻电动机设计

本文给出了开关磁阻电动机电磁参数选取的依据和机械设计的要求,描述了开关磁阻电动机定、转子设计的一般过程。依据开关磁阻电动机的磁场特性设计了Hall敏感盘组件。根据这些依据和要求,设计了一个开关磁阻样机,并对其进行了机械强度的校核。

电网地磁感应电流在线监测系统

磁暴在输电线路产生的地磁感应电流(GIC)变化频率为0.0001Hz～0.01Hz,并且具有随机性、持续时间为几分钟到几小时等特征。针对国内电网发现的GIC问题,提出了建立电网GIC监测网络系统的设想,给出了电网GIC信号的提取方法及数字信号处理算法,并研制了监测电网GIC的新型装置。试验和实际应用表明,所研制的装置能有效测量GIC这种准直流、随机性的信号,并具有数据处理量少、节约存储空间等优点。

高霍尔位置检测精度的圆筒型永磁同步直线电机设计

由于具有价格低、对机械扰动不敏感的优势,线性霍尔传感器被应用于圆筒型永磁同步直线电机动子位置检测。但线性霍尔传感器位置辨识精度会受到磁场谐波的影响而下降。为提升霍尔传感器的位置检测精度,该文在考虑机械加工误差的情况下,进行直线电机的可靠性与鲁棒性优化设计。首先,建立直线电机位置辨识精度与电机推力的解析模型,基于解析模型分析设计变量与设计指标之间的影响关系。然后,使用神经网络建立直线电机设计指标的响应曲面模型,通过不同推力系数下Pareto最优前沿得到优化设计的概率约束条件。最后,使用可靠性与鲁棒性优化设计的方法,在略微削减推力系数与磁通密度峰值的情况下,大幅降低磁场谐波含量,将电机霍尔位置的检测精度从357μm提升至109μm。

霍尔传感器测速系统的设计

介绍了霍尔传感器的工作原理及其在工程应用中的种类,举例说明霍尔传感器在测速系统中的应用,提出了霍尔传感器应用电路的设计方法,即电路框图设计、元件参数设置和测量电路仿真。把非电量信号检测来出并转换成便于传输、处理和显示的可用电信号,再利用信号处理和显示电路测出数据。通过实验和理论数据比对,表明该测速系统符合实际应用。

饲喂机器人的研究与开发

精确饲喂的机器人主要由行走机构、料箱、分料螺旋和控制系统等部分组成,利用霍尔传感器和无线识别装置分别实现自身的精确定位以及奶牛的识别。机器人的控制器采用PIC16F877微处理器构成,主要完成机器人的运动控制以及与管理微机的数据交换。饲喂机器人效率高、成本低,定量饲喂有利于提高奶牛的产奶量,适合在奶牛场推广和应用。

基于HAL880的电子油门踏板编程校准系统设计

采用可编程线性霍尔位置传感器为角度测量元件的非接触式汽车电子油门踏板正在获得越来越广泛的应用。为了实现产品在线编程校准,企业目前需要依赖购买原装进口的编程器套件,不仅价格高昂,也经常出现各种故障和异常,维护沟通困难、周期长,且通信协议复杂难于掌握使用。针对MicronasTM公司的HAL880型霍尔传感器设计研制了一种电子油门踏板专用编程校准系统,采用线性稳压器LM317和低导通内阻的多路模拟开关ADG1608控制HAL880的编程通道,采用脉冲宽度捕获法读取识别其输出寄存器数值。编程器采用ds PIC33EP256单片机为核心,设计开发了固件程序,采用Visual C#开发上位机通信校准程序。在某型踏板产品上进行实验测试,结果显示该系统能实现传感器的数据读取、曲线校准和编程写入的完整过程。

微张力测量模型设计与实验研究

对差分结构的霍尔式张力测量模型进行了研究,基于线性霍尔元件和悬臂梁设计了挠度参变量和转角参变量两种微张力测量模型。应用悬臂梁系统将待测张力转换为位移和转角的变化,并以它们为中间参变量,建立了张力与霍尔电压的线性关系,实现了用线性霍尔元件以磁敏的方式测量张力。模型的对称互补式设计,不仅抵消了非线性变量对测量的影响,还能提高信号输出幅度。模型的差分式电压输出,能够抑制共模干扰和零点漂移。两种模型均能实现单一线性变量测量,实验结果符合理论结论。对比实验研究表明,挠度参变量微张力测量模型的灵敏度和线性度均优于转角参变量微张力测量模型,论述了设计原理并给出了理论计算。

采用圆柱形永磁体的汽车电子排挡的开发

在库仑模型的基础上,采用数值分析方法建立了汽车电子排挡系统中圆柱形永磁体的磁感应强度分布模型,并结合开关型霍尔传感器的触发特性,开发了一种汽车电子排挡系统电路辅助仿真设计软件,该软件可为设计者提供传感器布局的辅助决策,从而减少设计时间和成本。最后,将所建立的磁场模型和仿真设计软件应用于两款汽车电子排挡系统电路的设计开发,验证了模型的正确性和软件的有效性。

地磁感应电流监测装置在西北750 kV电网的应用

磁暴在输电线路引发的地磁感应电流(GIC)频率为0.001～0.100 Hz,这种准直流的GIC将造成变压器直流偏磁饱和,引发电网保护误动作和停电事故。为了分析、研究GIC对西北750 kV电网的影响,开发研制了电网GIC监测装置。装置在官亭、兰州东750 kV变电站的应用表明,研制的装置能有效地测量电网准直流、随机性信号,并且具有数据处理量少、节约存储空间等优点。

开启式高精度霍尔传感器设计

针对通用型开启式霍尔传感器产品精度低(一般为1.0级)的问题,提出了可提升开启式霍尔传感器精度的系列设计方法。该系列方法涉及产品磁芯设计、霍尔器件选型、结构设计及抗干扰等方面,将其应用于实际产品开发中,产品精度可提升为0.5级。该系列设计方法可为相关产品开发人员提供技术参考。

电动车窗防夹设计

针对汽车车窗升降自动化广泛应用的需求,设计了基于MC9S12XS128微处理器的硬件电路系统。采用将霍尔传感器应用在电动车窗实时定位防夹设计中的方法,通过选择直流电机电枢电流为实时检测对象,结合采样放大电路完成信息的采集。软件程序部分采用C语言编写,能够完成采集信息的传送。测试结果表明,该设计系统运行可靠、响应快,达到了提高车窗防夹的稳定性和可靠性的设计要求,具有一定的实用性。

基于霍尔效应电流传感器的离子电流测试系统设计与研究

在科学技术的推动下,人们对电流的研究越来越多,一期通过研究电流传感器系统来提高整个系统性能。霍尔效应电流传感器就是一种比较好的电流系统研究系统方式,它利用霍尔效应制作出一种电流检测器件,能够较好的测量出精度高、范围大、动态性能好的电流而被人们广泛应用。本文主要通过分析人工神经网络、数据融合技术及传感器技术提出霍尔电流传感器,分析霍尔电流测量误差,针对其影响因素采用多传感器技术对整个系统进行分析,结果表明霍尔效应电流传感器灵敏度提高36.35%。

四相无刷直流电动机控制系统研究

介绍了以TMS320LF2407A DSP为核心的四相无刷直流电动机开环控制系统的硬件设计,阐述了四相无刷直流电动机开环控制软件实现方法。并给出了MOSFET管的驱动电路图,分析了两个霍尔位置传感器检测到的转子位置信号和DSP输出的4相PWM触发信号。经12V/120W的四相无刷直流电动机实验证明,该系统控制电路简单、系统能够稳定运行,成本低。

基于ARM CortexM0的智能光伏汇流采集装置设计及应用

为了利用绿色可再生能源对供能进行补充,研究一种基于ARM CortexM0内核以NuMicro M0单片机为主控芯片、应用于光伏汇流箱的多回路光伏汇流采集装置的设计原理以及该产品主要技术指标,其应用可为客户带来经济效益。

基于闭环霍尔效应的电流传感器设计

为了提高电流测量元件的测量精度,根据闭环霍尔原理在测量电流时具有漏磁少、温飘影响小等优点,本文对闭环霍尔电流传感器与相关器件进行了优化选择;根据所需要的测量量程设计了差分放大电路的相关参数;通过数字控制器对霍尔元件的零偏电压进行调零,提高电流传感器的测量精度。试验证明本文所设计的闭环霍尔电流传感器具有较好的测量精度,在不同待测电流信号强度的条件下均能保证较小的相对误差,具有较好的实用价值。

一种机车霍尔电流传感器的研究与设计

现有机车车辆段的电流检测多使用零磁通式霍尔电流传感器,为了解决该传感器受环境温度影响大,线性度低等缺点,设计了一种温度特性较好的高性能霍尔电流传感器,由坡莫合金材料的圆环磁芯以及具有温度补偿功能的信号调理电路组成。实验测试表明,该电流传感器的总精度在0.8%之内,具有高达150kHz的频带宽度,不超过0.5mA的零点偏移电流以及不高于2.5%的输出电流温度漂移等性能。

一种角度传感器的结构设计与性能验证

操纵杆的工作状态和实时角度等信息是工程机械控制系统的关键参数,其中,角度传感器是获取此种参数的关键部件,为此,设计了一种适用于操纵杆的新型非接触角度传感器。首先,在结构上,使运动部件与电气组件空间分离,经测试达到IP68的防护等级;通过外壳和背板配合实现电路板的双重固定,无需连接件和连接工序,装配方便;通过扇形柱实现机械定位,且修改扇形柱圆心角度数可任意调节转动范围。此外,选择了合适的磁钢,通过仿真验证其合理性。通过向霍尔芯片写入传感器磁系统、温度漂移系数及磁场强度偏移量的方式补偿传感器,并利用线性化工具校正输出以减小对线性误差的影响。通过实验验证性能并与Elobau的424ZE120传感器作比较。结果表明,所设计的基于霍尔效应的GD-868ZE120传感器具有良好的性能,能满足工程机械及其他大部分工业场所的使用要求。

霍尔磁效应传感器集成电路版图设计方法

传感器技术作为现代信息社会的三大支柱技术,被广泛地应用于国民经济的各个领域,霍尔式磁效应传感器是其中应用非常广泛的一类。与一般模拟集成电路的版图设计相比,霍尔式磁效应传感器芯片的版图需要有一些特殊考虑。本论文讨论了霍尔元件的电磁特性以及环境温度、外界应力和半导体一致性等因素对霍尔元件电磁特性的影响,并重点从芯片版图设计方面介绍了如何通过优化集成电路的版图来提高霍尔元件的性能,扩展芯片的工作温度范围,并提高芯片的可靠性。

新型不带磁芯开环霍尔电流传感器的设计

随着传感器技术的发展,霍尔电流传感器作为一种高性能的电流检测器件被越来越多的人认识和使用。本文通过对线性霍尔IC的研究,以此为核心元件设计了一款不带磁芯的新霍尔电流传感器。