基于磁编码器的电机换向控制

为提高电机换向控制的应用,设计一种以磁编码器为位置传感器的电机换向控制装置.基于磁编码器的工作原理与特点,分析反正切法电机转角解算算法的优缺点,设计一种更加快捷的正余弦法解算算法.然后依据电机换向和控制原理,设计了基于磁编码器的永磁同步电机模型,并在MATLAB环境下进行仿真.仿真结果表明该系统运行稳定,波形完好,可行性强.

射流式液动锤冲击功非接触测量系统的改进

针对单个霍尔器件冲击功测量系统存在的问题,提出以敏感中心距离固定的成对集成线性霍尔器件代替原系统单个霍尔器件的设计方案。该方案可避免原系统调节和测量距离ΔX的麻烦,简化机械和电气结构,提高测量可靠性。霍尔电压的放大滤波、温度补偿等信号调理环节由集成霍尔器件解决,门限电压由原系统的2个减少为1个,免去增量放大环节。测量结果认为,成对霍尔器件非接触方法测得的末速度值分布集中程度高而稳定,与理论计算值有一定偏差。

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。

基于线性霍尔器件的位置解码方法

提出了将线性霍尔器件用于伺服系统的位置或角位移检测的方法。利用线性霍尔器件的解码方法,与常规光电编码器相比较,容错性好,抗干扰能力强,而且可以由非接触的方式完成检测。是一种比较完备的位置或角位移的检测方法。

一种高精度永磁同步电机霍尔元件测速定位方法

使用旋转变压器、旋转编码器等测量永磁同步电机转子实时位置的方法成本高、可靠性低。设计了采用线性霍尔元件的外置式测速定位装置,由固定在转轴上的磁片模拟电机永磁体磁场,并由三个互错120°电角度的线性霍尔元件测量磁场强度,经3-2变换得到电机实际电角度,可有效降低霍尔元件安装误差、充磁强弱和方向不一致等造成的角度测量偏差。试验结果表明,测量方法具有连续输出电角度、精度高和无需补偿等优点,且成本极低,适合批量生产。

基于霍耳元件的新型燃油液位传感器的设计

针对当前常用的燃油液位传感器的缺点,设计了一个新型燃油液位传感器,该传感器利用霍耳元件输出的电压与所加的磁场成线性关系,从而反应出剩余燃油液位的高低。该传感器具有线性度好,测量精度和分辨率高的特点,同时该传感器的放大电路具有线性校正功能,使输出更具线性。

基于霍尔效应的车用角位置传感器线性化研究

线性度是传感器的重要性能指标之一。基于霍尔效应的霍尔角位置传感器的霍尔输出电压可表达为:UH=KHBIcosθ,霍尔输出电压与被测角度θ之间的关系是非线性的。针对角位移变化引入的非线性变量cosθ使得普通的磁场结构难以实现霍尔角位置传感器较大范围线性输出的问题,本文提出了一种改进的车用霍尔传感器磁场结构,通过对改进后的磁场结构用有限元仿真计算和实验测量均得出改进后的磁场结构能够实现霍尔角位移传感器的霍尔输出电压与被测角度之间呈线性变化。

霍尔集成传感器的特性及其应用

详细地介绍了霍尔集成传感器内部结构、外形、输出特性、电气以及极限参数,并举例说明它的几方面应用。

圆筒型永磁直线同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿

分析了圆筒型永磁直线同步电机采用线性霍尔传感器进行位置检测时存在的误差,并提出了一种离线标定和在线Kalman滤波相结合的误差补偿方法。霍尔传感器信号的误差形式包括存在直流偏置、两路信号幅值不相等和信号中含有谐波等。前两种误差形式分别会在位置检测结果中产生基频和2倍基频误差,对此通过离线标定的方式获得两路信号的直流偏置和幅值比,并补偿到原始信号中。霍尔信号中的谐波由气隙磁场畸变引起,利用有限元仿真分析了磁场中的谐波含量,分析表明磁场畸变会导致位置检测产生4倍基频误差,对此采用在线Kalman滤波提取霍尔信号中的基波分量,消除了谐波分量的影响。实验结果表明,补偿后的位置检测误差减小了81%,从而验证了该补偿方法的有效性。

利用霍尔元件测量空心铜管的线膨胀系数

膨胀系数用于表征固体材料的物理属性,具有广泛的科研和实践意义.为了减少物理量的测量个数、提高测量精度,根据霍尔元件在梯度磁场中的位移与霍尔电压的线性关系,提出了一种新的利用霍尔元件测量空心铜管线膨胀系数的实验方法.通过该方法测得一定温度范围内(20.6℃-70.6℃)空心铜管的线膨胀系数为1.6747×10-5/℃,与理论值1.67×10-5/℃相比,相对误差仅为0.27%,表明该测量方法具有较好的理论与实际应用价值.

基于MSP430的线阵LED图文显示系统设计

根据视觉暂留原理,设计了一种线阵LED图文显示系统。选用TI公司的MSP430G2553单片机为主控制器,用直流电机带动线阵LED电路板高速旋转,经过不同位置时,点亮相应的LED,在旋转平面上显示静态或动态图文信息,通过光敏元件感应外界光照强度控制LED灯亮暗程度。该系统具有成本低、驱动简单、视角广、耗能低等优点。

霍尔式直线小位移传感器的设计

提出一种基于霍尔元件设计的直线小位移测量传感器.利用有限元分析软件FEMM(finite element method magnetics)对传感器磁体的磁场分布进行有限元分析,得出磁体到霍尔元件的最佳距离.在测量范围的均匀梯度磁场中,传感器将物理量转换成可供控制的电信号,简单方便,精确度高,在需要小距离的测量场合中有很大应用价值.

利用霍尔元件开发的新实验

基于霍尔元件电阻率随温度线性变化的特点,设计一套大学物理实验教学项目。该项目可以使学生研究其电阻率与温度的关系,制作霍尔元件材料的微观参数与温度的关系。实验拓宽了霍尔元件的应用范围,激发学生的联想思维。

自制新型微小伸长量测定仪

线胀系数是在工程应用中选择材料的一个重要技术指标。利用霍尔效应测量金属膨胀的微小伸长量，从而得到材料的线胀系数。通过给螺旋线圈通以交流电加热金属棒，使与之相连的95A型霍尔元件在磁场中发生微小位移，利用霍尔效应得到电压变化值。研制的微小伸长量测定仪制作简单，使用方便，价格廉价，测量精确度高。

电动车无刷直流电动机驱动电路及其速度控制

结合西安微电机研究所为电动轨道车变速驱动设计的三相无刷直流电动机及其控制装置,介绍一种电流为半正弦波方式的驱动电路及由线路实现的电机速度检测。采用乘法器原理将换相逻辑、电流波形和速度环控制的电流幅值等信息综合,实现由MOS管PWM 调制、速度闭环和电流滞环控制的无刷直流电动机驱动电路。该电路结构简单、成本低廉,实用于一般要求的变速驱动。