-
题名基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现
- 1
-
-
作者
李雪洋
李岩松
刘君
-
机构
华北电力大学电气与电子工程学院
-
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期446-455,共10页
-
基金
国家自然科学基金项目(51277066)。
-
文摘
目前霍尔传感器(Hall)和巨磁阻(GMR)传感器均广泛地应用于电力系统电流测量。为同时发挥二者的优势、降低各自的局限性,在分析Hall和GMR的温度特性、噪声特性和被测电流范围的基础上,提出了一种基于Hall和GMR的多传感器融合方案。在定义GMR和Hall的灵敏度差值ΔS基础上,将被测电流i和灵敏度差值ΔS构成的融合域划分为四个域,在域Ⅱ采用多传感加权观测融合Kalman滤波算法,将Hall和GMR的观测量和观测噪声融合后与状态方程联立进行Kalman滤波;在域Ⅰ采用数据加权融合最优权值分配的方法,给Hall的测量数据赋予较大权值,GMR的测量数据赋予较小的权值;在域Ⅲ,权值分配情况相反,各域之间可实现数据融合的平滑过渡。基于多传感器融合方法,设计了一种组合式闭环电流传感器,包括磁芯、电路部分设计及仿真。仿真和样机实验结果表明,在域Ⅱ时多传感器融合值与真实值的均方根误差低至0.004;在域Ⅰ、Ⅲ时电流测量的相对误差E_(i)均在0.255%以下。与单一传感器相比,多传感器融合的方法使组合式传感器测量电流范围增大,适用于温度变化范围较大的场景,电流测量精度及可信度更高。
-
关键词
多传感器数据融合
霍尔传感器
巨磁阻传感器
分布式加权观测
自适应Kalman滤波
最优权值
-
Keywords
multi-sensor data fusion
Hall
GMR
distributed weighted observation fusion
adaptive Kalman filtering
the optimal weights
-
分类号
TN98
[电子电信—信息与通信工程]
TM933.14
[电气工程—电力电子与电力传动]
-