一、用霍尔器件测量强直流电流的研究与应用(论文文献综述)
董耀文[1](2019)在《电动汽车用霍尔电流传感器的设计》文中进行了进一步梳理电流检测是电动汽车电驱系统的重要功能,其性能优劣直接关系到电动汽车的稳定性和可靠性。基于串联电阻的电流检测方法由于存在损耗大、温漂影响精度、隔离困难等缺点,限制了电动汽车电气性能的进一步提升。相比之下,基于霍尔电流传感器的电流检测方法具有损耗低、性能稳定、自带隔离、过载能力强等优点,逐渐成为电动汽车中电流检测的主流方案。本文首先对霍尔电流传感器的工作原理进行了分析,针对影响霍尔电流传感器关键性能的主要因素进行了深入研究。对霍尔电流传感器磁芯的响应时间进行了建模分析,根据模型预测磁芯的响应时间在0.92.4μs。其次,本文完成了霍尔电流传感器的设计。对霍尔集成电路进行了选型,A1363和MLX91209均能满足电气性能要求。对磁芯材料进行了研究,选择硅钢片23JGSD085制造磁芯。对磁芯几何形状的影响进行了详细的分析和有限元仿真验证,确定在量程800A的情况下磁芯气隙的尺寸为5mm、横截面积为5×8mm2,窗口面积23×9mm2。对霍尔电流传感器的结构材料进行了对比,选择玻纤尼龙PA66-GF30作为结构材料。运用面向装配和制造的设计方法,重点针对不同部分的结构需求进行了详细的设计,并针对霍尔电流传感器的电磁兼容设计提出了一种新型的磁芯接地的方案。然后,本文搭建了用于测试霍尔电流传感器直流特性、响应特性和温度特性的实验平台,并对所设计传感器的关键性能进行了验证,测试结果表明所设计的霍尔电流传感器的量程800A,准确度±1.0%,线性度±0.5%,响应时间5.4μs,均可满足设计要求。最后采用全自动化产线的方式,对霍尔电流传感器的装配和测试工艺流程进行了分析,重点对自动化产线的工位、布局、节拍和追溯进行了详细的分析和设计,结果表明所设计自动化产线节拍时间约为4min,平衡率高达92.8%,且其追溯系统可以满足产品记录需求。
潘峤[2](2017)在《30kA霍尔电流传感器驱动电路优化设计》文中提出为满足ITER电源试验平台电流检测的需求,电流传感器需要满足以下特性:能够测量30kA直流电流;能够实现测量回路与待测导体的隔离;方便拆装和调试;具有较高的精度和稳定性。经过对现代工业常用的电流传感器的对比显示,零磁通霍尔电流传感器无疑是满足这些需求的一个优秀选择。本文在介绍霍尔效应、霍尔元件和霍尔电流传感器原理的基础上,重点介绍和分析了零磁通霍尔电流传感器的原理和电路结构,并通过理论分析,提出了一些能够提升传感器性能的电路设计方法与细节。针对传统零磁通霍尔电流传感器的驱动电路存在的弊端,设计了一种以DSP为核心的数字驱动电路。这种驱动电路替代纯模拟驱动电路实现了 PI调节和产生PWM驱动信号的功能,解决了 PWM驱动信号死区调节不便的问题。同时,DSP处理电路实现了一些很实用的新功能,例如过压保护、过温保护、与上位机通信、开环调试等,这些功能使得传感器系统更加稳定且便于操作者调试和监控。实验现象显示本驱动电路在工作时会产生电磁干扰信号,这种干扰信号对传感器系统的性能有很大的影响。本文通过对驱动电路的电磁兼容分析,从干扰源、耦合方式、敏感设备这三个方面提出了抑制干扰的措施,通过分析实验中记录的波形图确认了这些措施的有效性。经过实验证明,本设计是可行的且稳定性很高。实验数据显示,使用这个驱动电路时,零磁通霍尔电流传感器能够满足1.0精度等级电流测量需求,能够适用于ITER电源试验平台的电流检测。
王进[3](2016)在《基于双环磁路结构的高精度霍尔电流传感器设计与实现》文中研究指明电力电子设备是在工业应用中驱动和控制所必备的。随着科技的发展,现代系统正在变的更加复杂,而且要求电力半导体、系统控制器、机构件和反馈单元之间的精密协调。霍尔电流传感器作为电力系统信息采集的触角,能隔离检测输入电流信号的大小将其转化成标准的信号输出,其精度的高低直接影响控制系统的成败。目前,市场上得霍尔电流传感器普片存在精度不高,无法满足控制行业对传感器的高精度需求。本文以双环磁路结构的高精度霍尔电流传感器为研究课题,重点研究了高精度霍尔电流传感器的实现技术、双环磁路结构减小穿心输入线的位置误差等。对霍尔电流传感器精度、可靠性等指标进行改进设计,制作出原理性样机进行验证,并给出了结论。主要研究内容包含以下几个方面。首先,针对霍尔电流传感器在客户应用中反应的测试精度不高、温度适应性差、可靠性不高等问题,通过深入分析霍尔电流传感器的工作原理及影响测量精度的关键因素,理论证明采用一种双环磁路结构设计、双霍尔器件电路设计结合可靠的工程化手段,设计出的霍尔电流传感器能有效减小共模信号干扰,提高了检测精度。使霍尔电流传感器精度指标由市场上的0.5%提高到0.1%。其次,对双环磁路结构进行设计,包含磁芯材料的选取设计,分析磁芯开口气隙对电路设计的影响、护套结构设计及材料选取、漆包线选取及绕制工艺等;对电路进行分析设计,包含霍尔器件的选取、电路补偿设计、EMC设计等完成PCB板及加工。最后采用工程化手段,完成原理性样机的制作。最后,对原理性样机进行性能测试,用实验数据验证方案的优越性,得出双环磁路结构能提高霍尔电流传感器精度到0.1%的结论。
金慧莹[4](2016)在《高精度非接触式磁调制直流互感器的研究》文中研究表明随着光伏发电、新能源电动汽车等技术的不断发展,对直流计量与直流监测设备的需求正在逐年上升。作为直流计量和直流监测系统关键的器件之一,直流互感器发挥了非常重要的作用。开发和设计高精度的直流互感器,具有较高的实际应用价值。论文首先分析了锰铜分流器、零磁通电流互感器、霍尔式电流互感器以及磁调制式电流互感器的原理、特点以及存在的问题。为研究磁调制式直流互感器的磁芯特性,对电磁场有限元分析理论进行了研究,建立了基于ANSYS的磁调制式直流互感器模型,并对磁芯进行了三维有限元仿真。通过仿真分析得到了影响磁调制直流互感器精度参数之间的关系。分析了电流互感器误差存在的原因。建立了磁调制式直流电流互感器的Pspice电路模型,仿真了不同的基准电压、线圈尺寸、线圈匝数、励磁周期和采样频率等关键参数对直流测量精度的影响。最后设计了用于直流漏电检测的磁调制式直流互感器的硬件电路,测试表明该直流互感器的精度满足微电流漏电检测要求。
罗卉[5](2015)在《新型套管接箍磁定位仪的电气控制系统设计及实现》文中进行了进一步梳理在生产测井中,通过磁定位仪测量井下套管接箍的个数来确定仪器所在的地层深度。原磁定位仪在新型特殊螺纹套管接箍井中,无法实现套管接箍的测量。目前,国内市场至今无检测新型特殊螺纹套管接箍的定位仪器。因此,本文以开发新型特殊螺纹套管接箍磁定位仪为研究目的,研究课题为该仪器的电气控制系统设计及其实现。该系统主要由测井数据采集、测井数据上传和测井数据解释三部分组成。由霍尔元件代替原检测探头中的线圈,提高检测探头灵敏度,并减小体积,使得仪器精准测出特殊螺纹套管接箍;测井数据上传至地面系统时采用曼彻斯特码编码方式,解决了系统时钟同步的关键问题;采用动态地调整门限幅值和深度窗口法,有效地识别了特殊螺纹套管接箍信号;根据平差法计算出套管接箍深度位置,实现了仪器深度定位。本文详细论述了磁定位仪电气控制系统的软、硬件设计及其实现。通过对新型磁定位仪系统的实验数据的分析表明,采用本文的新型检测探头和接箍的识别方法,能够精准测量新型特殊螺纹套管接箍,实现了仪器精准定位。因此,本文研究设计的磁定位仪具有良好的应用价值。
黄添添[6](2015)在《气隙磁力表征型磁悬浮加速度计的关键技术研究》文中研究指明适用于轻小型高精度惯性导航的加速度计长期以来精度难以提高,无法满足远距离、长航时运载器的导航需求。本论文针对现阶段普遍应用的石英挠性加速度计存在的挠性梁长期不稳定形变、永磁力矩器电磁特性变化使电流表征值无法等同于力矩器实际产生的电动力,导致加速度测量精度受到限制的问题,以及静电悬浮加速度计存在的使用环境苛刻、静电力微弱、量程小、只能适合测量慢变的微弱加速度的问题,提出了发展高精度的基于气隙磁场阵列化检测直接表征磁力的直流伺服磁悬浮加速度计的想法。这种加速度计的最大优势在于气隙磁场测量直接表征惯性力,将磁力测量的影响环节减小到了最低程度,从而提高加速度测量的精度和稳定性。通过对这种新型磁悬浮加速度计的理论及仿真建模分析,其精度主要取决于磁场传感器的测量性能和基于多点磁场的磁力反演合成,此外,鉴于目前磁悬浮控制理论已经发展到相当的水平,系统的动态稳定特性主要受限于磁性材料自身性能。从这些问题出发,我们开展了更加深入的工作:1)研究了气隙中有限离散点磁场合成敏感悬浮体所受磁力的技术。通过仿真分析比较了采用简化模式麦克斯韦应力张量法与传统的虚位移法计算的相对精度,表明在采用合理的磁性结构下,选取少量离散点仍可获得较高精度的磁力计算值。研究中设计了气隙磁场测量表征磁力的试验系统,通过扫描方式测量气隙中的阵列点磁感应强度,并运用离散麦克斯韦应力张力计算方法,合成了驱动系统对惯性体所施加的磁场合力,通过与实测磁力进行对比,具有较好的一致性;2)研究适合于气隙磁场检测应用的高精度磁场传感器的技术原理,并通过实验和仿真的方法进行应用分析。在仿真的基础上,改进了一种具有异常大的磁电阻效应器件的设计结构,使之更适合于应用在磁悬浮加速度计的气隙磁场测量中。研究中还提出了采用石墨烯为基础材料制作这种磁场传感器的相关工艺技术,并进行了工艺试验,表明了该器件工艺实现的可行性;3)分析指出影响磁悬浮系统动态稳定特性的关键问题是受到磁性材料磁滞特性的影响。因而研究了块状固态超顺磁材料的合成机理与方法,设计了采用超顺磁纳米颗粒与高分子聚合材料进行合成的技术路线,形成了合理的制备工艺;通过工艺试验和对合成材料的相关技术测试,表明该材料已经具备一定的超顺磁特性,但在机械特性、磁导率等方面还有所欠缺,通过分析为该材料后续的进一步性能改善找到了合适的发展路径;4)根据对新型磁悬浮加速度计的分析和各方面研究的综合,设计了基于Z轴约束的二维磁悬浮加速度测量试验装置,在目前的研究阶段,试验装置的磁性材料采用高导磁铁氧体,磁场传感器采用超微型的霍尔线性传感器,以尽量接近将来分项研究成熟后的状态。试验开展了在磁悬浮控制下的重力场静态翻滚试验,并在试验过程中对比了由气隙磁场综合表征的加速度及倾斜角测量与采用控制电流表征惯性量的两种不同测量方式,证明气隙磁场测量表征方法有效消除了系统磁滞的影响,有助于提高加速度测量的性能。受当前试验装置结构、电路性能水平等的限制,系统对加速度测量的实际精度还不高,但这种新型测量方法已经显现出高精度高性能实现的潜力。通过本论文的研究,为实现高精度的磁悬浮加速度计,并在长航时、高精度导航应用中发挥长足的作用奠定了基础。
郑剑斌[7](2014)在《霍尔传感器磁系统优化设计》文中研究指明随着信息技术的不断发展,传感器技术(现代信息技术三大支柱之一)中广泛应用的霍尔电流传感器已经成为了信息采集的首要部件之一。与此同时霍尔电流传感器不断的向着大量程、高灵敏度、低成本的方向发展。本文以霍尔电流传感器三个部分:霍尔器件、电子处理电路、磁系统为研究对象,分析了传感器的基本工作原理,分别设计研究了开环霍尔电流传感器与闭环霍尔电流传感器。现今霍尔传感器成本比较高,这其中磁系统是其重要组成部分,体积与重量也占了较大的比例,作为信号转换的第一个环节,其设计的合理性直接影响了整个传感器的性能。因此本课题在设计研究霍尔电流传感器上述三部分的同时主要对其磁系统进行深入详细的研究设计,以期通过磁系统的设计优化扩大霍尔电流传感器的量程与灵敏度。在磁系统设计优化中,首先详细研究了磁芯材料的特性,根据开环霍尔电流传感器以及闭环霍尔电流传感器不同的工作特性,对磁芯材料特性的要求不同选用了不同的磁芯材料。之后在磁路分析基础上详细分析了两种霍尔电流传感器的等效磁路。进而利用Maxwell ansoft仿真软件对磁系统的几何形状进行优化设计。分析了在磁场中不同长宽比下磁芯的聚磁放大作用,以及尖端形状磁芯的聚磁放大作用。接着在公式推导的基础上通过仿真详细研究了气隙对霍尔传感器磁系统的影响,其中研究了气隙长度与气隙横截面对霍尔磁系统量程与灵敏度的影响,及其在闭环霍尔传感器中对绕组损耗的影响。在闭环霍尔电流传感器中,研究分析了绕组位置分布以及原边带电导体与传感器的相对位置对其磁系统饱和特性的影响。同时通过仿真验证了原理的正确性,制成了开环霍尔电流传感器以及闭环霍尔电流传感器,并进行了实验验证。在上述优化设计后的霍尔电流传感器中,本文又利用分布气隙的方案结合上述优化设计的几何形状,提出了四种适用于霍尔电流传感器的磁芯形状。这四种系统各有优缺点,分别适用于不同的场合,同时也可以拓展应用于双霍尔片磁芯系统的霍尔传感器中,并通过仿真进行了验证。
陈蕾[8](2014)在《电网GIC及衍生干扰的采集与监测技术研究》文中研究表明磁暴引起的地磁感应电流(GIC)可能影响电力系统的安全运行。想要防范GIC风险就需要对电网GIC及衍生干扰信息进行实时采集与监测。论文对电网GIC及衍生干扰信息的特性、采集方法和采集信息时用到的传感器进行了详细研究,在实验室中搭建了信息采集平台并研制了监测装置,以此为基础通过实验采集了各项信息数据,并进行了数据分析。主要研究内容如下:(1)通过对电网GIC特性及影响的研究,提出了三种GIC信息采集的方法,综合对比这三种采集方法的优缺点后,选定磁集极霍尔传感器用于实验GIC信息采集,并通过实验验证了这种新型霍尔传感器的可行性。(2)通过对电网GIC衍生振动信息产生机理以及采集方法的研究,确定了四种传感器可用于信息采集,对比它们的优缺点后选用压电加速度传感器进行实验振动信息采集。最后分析比较市场上存在的该种类型传感器的各项性能后,选用了朗斯测试技术有限公司生产的LC0107T型号的内装IC压电加速度传感器用于实验振动信息采集。(3)通过对电网GIC衍生噪声信息产生机理、测量方法以及危害的研究,确定了驻极体电容式传声器进行其信息采集。分析比较市场上存在的该种类型传感器的各项性能后,选择了声望公司生产的MPA416型号的传声器用于实验噪声信息采集。(4)搭建了电网GIC及衍生干扰信息采集试验平台,用于模拟电网遭受GIC入侵时的情况,为实验提供了条件。(5)开发研制了电网GIC及衍生信息监测装置,专门用于采集和记录电网GIC及衍生干扰信息,并与后方数据平台进行了网联,实现了远程监控功能。(6)在实验平台搭建和监测装置开发使用的基础上对变压器空载、不同功率单相负载、三相四线制对称负载、三相三线制对称负载共4种运行情况下的电网GIC及衍生干扰进行了采集,并对采集数据进行了处理和分析。
付汉东,刘建华,邓桂平,郭玥,何镕[9](2013)在《闭环霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的应用》文中研究表明文章介绍了闭环霍尔传感器的工作原理和主要性能,提出在光伏汇流箱中使用闭环霍尔电流传感器测量直流电流的系统设计方案,对于提高光伏汇流箱直流测量的准确性、可靠性和实时性有较好的效果。
莫荣军[10](2012)在《磁感式电流传感器研究与设计》文中认为随着电力工业智能化、自动化和市场化进程的加快,对在电力系统中电能计量和继电保护起重要作用的电流传感器提出了更高的要求。目前广泛应用的电磁感应式电流互感器存在着易磁饱和、频带窄、输出线性度差、铁磁谐振、含油易燃易爆、体积笨重和维护困难等诸多问题。随着国家电网升级改造电压等级越来越高,这些问题更是日渐突出并亟待解决。本文正是基于上述原因对电流传感系统进行研究,分别采用霍尔磁场传感器、各向异性磁阻磁场传感器和超磁致伸缩材料(GMM)研制了三种不同的电流传感系统。其中,前两种基于磁场传感器的电流传感系统研制了独立的传感探头、数据采集模块、主控模块、显示模块和上位机接口。采用坡莫合金和铜箔对传感探头进行电磁屏蔽,能有效的消除大部分的外界电磁干扰。编写了软件程序对磁场数据进行采集和处理,并对数据进行了线性拟合和标定,分析了拟合后测试数据的误差,研究了系统的重复性、精度和温度漂移特性。根据超磁致伸缩材料的原理和优秀磁场测量特性,研制了适用于直流电流检测的螺线管传感探头,对螺线管的各项参数做了详细的分析和计算。应用电子散斑干涉技术(ESPI)光学原理搭建了光路对超磁致伸缩材料产生的伸缩应变进行检测,通过CCD相机获取散斑干涉图像,然后在PC机上采用ESPI软件的相减模式得到散斑条纹图像,并应用MATLAB软件对散斑条纹图像进行条纹间距提取。根据获得的条纹间距信息,对系统进行标定和曲线拟合后最终得到被测电流与条纹间距之间的函数关系。最后对基于超磁致伸缩材料的电流传感系统进行了测试,并对测试数据、误差和温度特性进行了分析。通过对三种电流传感系统的分析和比较表明,传统的霍尔电流传感技术具有技术成熟、精度高、稳定性强和测量范围大等优点,在电流传感领域广泛应用。各向异性磁阻和超磁致伸缩材料作为一种新技术和功能材料,在电流传感领域具有广阔的应用前景和研究价值。结合超磁致伸缩材料和ESPI技术的新型电流传感方案具有一定的可行性和实用性。
二、用霍尔器件测量强直流电流的研究与应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用霍尔器件测量强直流电流的研究与应用(论文提纲范文)
(1)电动汽车用霍尔电流传感器的设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 霍尔电流传感器的发展及现状 |
1.2.1 霍尔效应的发展 |
1.2.2 霍尔电流传感器的发展 |
1.3 面向产品要求的设计理念 |
1.4 本文的内容安排 |
第二章 霍尔电流传感器工作原理 |
2.1 霍尔效应 |
2.2 开环霍尔电流传感器的工作原理 |
2.2.1 工作原理 |
2.2.2 霍尔集成电路的结构 |
2.3 影响霍尔电流传感器性能的主要因素 |
2.3.1 量程及其影响因素 |
2.3.2 准确度及其影响因素 |
2.3.3 线性度及其影响因素 |
2.3.4 响应时间及其影响因素 |
2.5 本章小结 |
第三章 霍尔电流传感器的设计及仿真分析 |
3.1 霍尔电流传感器设计要求 |
3.2 霍尔集成电路芯片选型 |
3.3 霍尔电流传感器磁芯设计 |
3.3.1 磁芯材料特性及其影响 |
3.3.2 磁芯材料选择 |
3.3.3 磁芯几何形状设计 |
3.4 霍尔电流传感器结构设计与仿真 |
3.4.1 结构塑料选择 |
3.4.2 面向制造和装配的结构设计 |
3.4.3 霍尔电流传感器关键部位结构仿真 |
3.5 本章小结 |
第四章 霍尔电流传感器的实验平台设计与性能测试 |
4.1 霍尔电流传感器的标定和基本性能测试 |
4.1.1 霍尔电流传感器标定测试平台 |
4.1.2 霍尔电流传感器的标定及直流测试 |
4.2 响应时间测试 |
4.2.1 响应时间测试平台 |
4.2.2 响应时间测试 |
4.3 高低温性能测试 |
4.3.1 高低温测试平台 |
4.3.2 高低温性能测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 霍尔电流传感器自动化产线设计 |
5.1 基本概念介绍 |
5.2 霍尔电流传感器自动化产线工艺流程 |
5.2.1 来料状态 |
5.2.2 装配工艺流程 |
5.2.3 测试工艺流程 |
5.3 霍尔电流传感器自动化产线布局设计 |
5.3.1 厂房布局 |
5.3.2 线体设计 |
5.3.3 关键设备配置分析和选型 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(2)30kA霍尔电流传感器驱动电路优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 电流测量技术概述 |
1.2 常见电流传感器介绍 |
1.2.1 分流器 |
1.2.2 交流电流互感器 |
1.2.3 直流电流互感器 |
1.2.4 罗氏线圈 |
1.2.5 霍尔电流传感器 |
1.2.6 光学电流传感器 |
1.3 常见电流传感器性能比较 |
1.4 论文的结构安排 |
第二章 霍尔电流传感器基本原理 |
2.1 霍尔元件的基本工作原理及其基本特性 |
2.1.1 霍尔元件的基本工作原理 |
2.1.2 霍尔元件的结构 |
2.1.3 霍尔元件的驱动方式对温度特性的影响 |
2.1.4 霍尔元件的技术参数 |
2.2 霍尔电流传感器的结构与分类 |
2.2.1 直测量式霍尔电流传感器的基本结构与工作原理 |
2.2.2 零磁通霍尔电流传感器的基本结构与工作原理 |
2.3 零磁通霍尔电流传感器磁路 |
2.4 零磁通霍尔电流传感器驱动电路结构 |
第三章 零磁通霍尔电流传感器驱动电路设计 |
3.1 设计目标与思路 |
3.1.1 整体架构 |
3.1.2 过温保护 |
3.1.3 过压保护 |
3.1.4 与上位机通信 |
3.1.5 开环调试 |
3.2 电源模块 |
3.3 霍尔元件驱动电路 |
3.3.1 两种驱动方式对比 |
3.3.2 霍尔元件驱动电路设计 |
3.4 初级放大电路 |
3.4.1 初级放大电路功能 |
3.4.2 初级放大电路设计 |
3.5 DSP处理电路 |
3.5.1 DSP处理电路结构 |
3.5.2 PI调节 |
3.5.3 PWM波产生 |
3.6 功率放大电路 |
3.6.1 三电平功率转换电路概述 |
3.6.2 三电平功率放大电路设计 |
3.7 光耦电路 |
3.8 采样电阻 |
第四章 驱动电路的电磁兼容问题 |
4.1 电磁兼容概述 |
4.2 开关电路中的电磁兼容三要素 |
4.2.1 干扰源 |
4.2.2 敏感设备 |
4.2.3 耦合途径 |
4.3 对电磁干扰的抑制措施 |
4.3.1 软开关技术 |
4.3.2 屏蔽技术 |
4.3.3 输出滤波 |
第五章 性能测试与分析 |
5.1 实验波形分析 |
5.1.1 MOSFET通断电压 |
5.1.2 采样电阻输出电压 |
5.2 实验测量数据分析 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 结论 |
6.2 工作回顾 |
6.3 创新点和意义 |
6.4 后续展望 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
(3)基于双环磁路结构的高精度霍尔电流传感器设计与实现(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究工作的背景与意义 |
1.2 霍尔效应原理国内外研究进程及现状 |
1.2.1 研究进程 |
1.2.2 研究现状 |
1.3 本文的主要研究目的和研究内容 |
1.3.1 研究目的 |
1.3.2 研究内容 |
1.4 本论文的结构安排 |
第二章 双环磁路结构的霍尔电流传感器设计及分析 |
2.1 霍尔效应现象 |
2.2 两种原理霍尔电流传感器 |
2.2.1 开环原理霍尔电流传感器 |
2.2.2 闭环霍尔电流传感器工作原理 |
2.2.3 两种原理产品对比 |
2.3 双环磁路结构设计及其参数分析 |
2.3.1 求算术平均值消除原理性误差---位置误差 |
2.3.2 双环磁路结构设计 |
2.4 闭环霍尔电流传感器的参考模型 |
2.5 影响霍尔电流传感器精度的关键因数 |
2.5.1 霍尔元件对精度的几点影响 |
2.5.2 霍尔元件驱动电路设计 |
2.6 可靠性设计 |
2.6.1 可靠性预计 |
2.6.2 可靠性设计方法 |
2.7 本章小结 |
第三章 高精度霍尔电流传感器的实现 |
3.1 高精度霍尔电流传感器主要性能指标 |
3.1.1 电气性能指标 |
3.1.2 产品结构要求及端子定义 |
3.1.3 设计参考标准 |
3.2 霍尔传感器的精度指标及计算 |
3.3 磁平衡霍尔电流传感器侧头部分的实现 |
3.3.1 漆包线选取 |
3.3.2 磁芯固定骨架部分的实现 |
3.4 电路的设计与实现 |
3.4.1 霍尔器件的选取 |
3.4.2 电路部分的实现 |
3.5 可靠性实现 |
3.5.1 PCB板设计与实现 |
3.5.2 可靠性工艺实现 |
3.6 本章小结 |
第四章 传感器的测试验证 |
4.1 实验平台 |
4.2 样机测试过程及数据分析 |
4.2.1 准确度相关指标测试 |
4.2.2 其它重要指标测试 |
4.2.3 测试结果及结论 |
4.2.4 传感器现场应用 |
4.3 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 后续工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
(4)高精度非接触式磁调制直流互感器的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外直流电流互感器的研究现状 |
1.2.1 分流器研究现状 |
1.2.2 零磁通电流互感器研究现状 |
1.2.3 霍尔式电流互感器研究现状 |
1.2.4 磁调制式电流互感器研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第2章 电磁场有限元分析方法及ANSYS软件 |
2.1 有限元方法的基本理论 |
2.2 电磁场的基本理论 |
2.2.1 麦克斯韦方程 |
2.2.2 一般形式的电磁场微分方程 |
2.2.3 常见的边界问题 |
2.3 ANSYS电磁场分析简介 |
2.3.1 ANSYS简介 |
2.3.2 ANSYS电磁场分析的应用领域及分析类型 |
2.3.3 APDL简介 |
2.4 ANSYS多物理场的耦合技术 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于ANSYS的磁调制式直流互感器模型研究 |
3.1 基于ANSYS的磁调制式直流互感器的分析方法 |
3.1.1 磁调制式直流互感器的工作原理 |
3.1.2 3-D耦合单元分析及选择 |
3.2 基于ANSYS的磁调制模型的建立 |
3.2.1 前期处理过程 |
3.2.2 求解计算阶段 |
3.2.3 后处理阶段 |
3.3 影响磁调制式直流互感器参数之间的关系 |
3.3.1 被测直流I与磁场强度H的变化关系 |
3.3.2 磁场强度H与磁导率 μ 的变化关系 |
3.3.3 磁导率 μ 与输出电压到达基准电压时间t的变化关系 |
3.4 本章小结 |
第4章 基于Pspice的磁调制式直流互感器误差分析 |
4.1 基于Pspice的磁调制式直流互感器模型的建立 |
4.1.1 磁芯材料的选取 |
4.1.2 电流互感器的误差分析 |
4.1.3 磁调制式直流互感器的Pspice模型 |
4.2 磁调制式直流互感器的误差分析 |
4.3 磁调制式直流互感器的设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
(5)新型套管接箍磁定位仪的电气控制系统设计及实现(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 课题的研究背景及意义 |
1.2.1 研究背景 |
1.2.2 研究意义 |
1.3 国内外研究现状及发展趋势 |
1.3.1 国内研究现状 |
1.3.2 国外研究现状 |
1.3.3 发展趋势 |
1.4 课题研究内容 |
1.5 论文结构安排 |
2 系统总体设计方案 |
2.1 井下仪器 |
2.2 遥传短节模块 |
2.3 地面系统 |
2.4 本章小结 |
3 信号采集部分硬件及软件设计 |
3.1 开关电源电路的设计 |
3.2 检测探头的设计 |
3.2.1 接箍信号检测原理 |
3.2.2 检测探头的优点 |
3.3 模拟信号处理电路设计 |
3.3.1 调零电路 |
3.3.2 前置放大电路 |
3.3.3 低通滤波电路 |
3.4 压频转换电路 |
3.5 微控制器 |
3.6 接口电路 |
3.7 本章总结 |
4 遥传部分硬件及软件设计 |
4.1 遥传部分硬件设计 |
4.1.1 总线隔离电路 |
4.1.2 ±15V电源电路 |
4.1.3 曼彻斯特码生成电路和驱动、耦合电路 |
4.1.4 仪器总线(TPS)加载电路和脱离电路 |
4.1.5 单片机单元电路 |
4.2 遥传短节软件设计 |
4.2.1 编码方式选择 |
4.2.2 软件通信协议 |
4.2.3 发送端的软件设计 |
4.2.4 接收端的软件设计 |
4.3 本章小结 |
5 接箍信号识别及深度标定 |
5.1 接箍信号识别 |
5.1.1 接箍信号特点 |
5.1.2 接箍信号识别技术 |
5.2 接箍深度标定 |
5.2.1 人工接箍深度标定 |
5.2.2 软件实现 |
5.3 本章小结 |
6 结论 |
参考文献 |
附录A 系统电路图 |
附录B 电路板实物图 |
附录C 电路板调试图 |
附录D 程序 |
作者攻读学位期间发表学术论文清单 |
致谢 |
(6)气隙磁力表征型磁悬浮加速度计的关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 传统加速度计的发展现状与面临的问题 |
1.2.1 石英挠性加速度计面临的精度瓶颈 |
1.2.2 静电悬浮加速度计的原理和导航应用的困境 |
1.3 磁悬浮加速度计的研究现状和磁悬浮控制技术的发展水平 |
1.3.1 磁悬浮惯性仪表的多种悬浮形式 |
1.3.2 磁悬浮伺服控制技术的发展水平 |
1.4 磁力测量与表征技术 |
1.4.1 磁场测量技术 |
1.4.2 不同形式的磁力测量方法 |
1.4.3 气隙磁场磁力合成技术 |
1.5 论文主要研究内容及意义 |
2 基于气隙磁场测量的磁悬浮加速度计的理论研究及方案设计 |
2.1 磁悬浮原理 |
2.1.1 无源磁悬浮与有源磁悬浮 |
2.1.2 直流伺服磁悬浮 |
2.2 单轴磁悬浮控制系统建模分析 |
2.2.1 单极磁悬浮控制模型分析 |
2.2.2 双极差动磁悬浮控制模型分析 |
2.3 单轴磁悬浮系统下的加速度测量原理 |
2.4 三轴磁悬浮加速度计的结构方案与简化研究系统 |
2.5 气隙磁场测量磁力直接表征式磁悬浮加速度计的测量误差分析 |
2.5.1 磁场传感器测量形成的误差 |
2.5.2 由气隙中离散点磁感应强度对磁力的拟合形成的误差 |
2.5.3 直流伺服磁悬浮加速度计各项误差的消减方法 |
2.6 本章小结 |
3 磁悬浮气隙磁场测量与磁力表征技术研究 |
3.1 单轴磁场传感器阵列对磁力的数值拟合方法与仿真 |
3.2 磁力表征试验系统的设计 |
3.2.1 电阻阵列扫描测量电路的设计 |
3.2.2 磁力线圈直流控制电路的设计 |
3.3 气隙磁场测量与磁力表征试验 |
3.3.1 磁力拟合计算的误差分析 |
3.3.2 提高磁力拟合计算精度的技术发展分析 |
3.4 本章小结 |
4 适合于磁悬浮加速度计的气隙磁场传感器技术研究 |
4.1 TMR磁场传感器磁场测量性能研究 |
4.2 微型线性霍尔元件在磁场测量中的特性研究 |
4.3 新型EMR磁场传感器的原理研究与应用改进设计 |
4.3.1 EMR传感器的组成结构与测量原理 |
4.3.2 EMR传感器在磁场下的电子输运模型及其仿真 |
4.3.3 针对磁悬浮加速度计应用的EMR磁场传感器结构改进设计 |
4.3.4 EMR电压测量端的布位设计对低场灵敏度的优化 |
4.4 新型石墨烯EMR磁电阻传感器的工艺探索 |
4.4.1 单层石墨烯基层的准备 |
4.4.2 石墨烯EMR磁电阻器件的工艺设计 |
4.4.3 石墨烯EMR磁电阻器件的工艺流程 |
4.4.4 石墨烯EMR磁电阻器件的技术发展分析 |
4.5 本章小结 |
5 适用于磁悬浮结构的超顺磁磁性材料的前期研究 |
5.1 高性能软磁材料与固态超顺磁性材料 |
5.2 超顺磁性及块状超顺磁材料的合成原理 |
5.2.1 超顺磁性的成因及其与纳米粒径的关系 |
5.2.2 固态超顺磁性材料合成原理 |
5.3 块状超顺磁材料的合成路线设计及制备工艺 |
5.3.1 纳米四氧化三铁颗粒的制备 |
5.3.2 合成材料基体的选择 |
5.3.3 纳米四氧化三铁颗粒在基体中的分散方法 |
5.3.4 合成材料制备工艺 |
5.4 合成材料试制样品性能测试与结果分析 |
5.4.1 电子显微镜测试与结果 |
5.4.2 磁滞回线测试与结果 |
5.4.3 块状超顺磁材料的性能发展分析 |
5.5 本章小结 |
6 基于Z轴约束的磁悬浮加速度测量试验研究 |
6.1 悬浮控制装置与电路设计 |
6.2 基于Z轴约束的二轴磁悬浮控制 |
6.2.1 直流伺服磁悬浮控制系统仿真 |
6.2.2 磁悬浮控制系统试验 |
6.3 磁悬浮控制下基于气隙磁场测量的惯性加速度静态测量试验 |
6.3.1 磁悬浮控制平台倾斜度标定测试与误差分析 |
6.3.2 磁悬浮控制平台加速度测定与误差分析 |
6.4 本章小结 |
7 总结与展望 |
7.1 论文工作总结 |
7.2 创新点总结 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(7)霍尔传感器磁系统优化设计(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 电流检测的基本方法概述 |
1.1.1 电阻法侦测电流 |
1.1.2 磁电式电流检测方法 |
1.2 霍尔电流传感器的发展及现状 |
1.3 霍尔传感器的应用 |
1.3.1 汽车档位控制中的应用 |
1.3.2 车用电源系统中的应用 |
1.3.3 在医疗设备中的应用 |
1.4 选题的意义与研究内容 |
第二章 霍尔传感器及霍尔元件 |
2.1 霍尔传感器工作原理 |
2.1.1 霍尔效应 |
2.1.2 霍尔传感器的工作原理 |
2.2 霍尔元件材料的研究 |
2.2.1 Si集成霍尔元件 |
2.2.2 GaAs/InAs霍尔元件 |
2.2.3 InSb霍尔元件 |
2.2.4 最大控制电流 |
2.3 霍尔器件的几何设计 |
2.4 本章小结 |
第三章 霍尔电流传感器的电路设计 |
3.1 开环霍尔电流传感电路设计 |
3.1.1 恒流源供电电路 |
3.1.2 差分放大电路 |
3.1.3 霍尔失调电压消除电路 |
3.1.4 恒流供电模式下的温度补偿电路 |
3.2 闭环霍尔电流传感电路设计 |
3.2.1 双电源稳压电路 |
3.2.2 失调电压消除 |
3.2.3 恒压供电模式下的温度补偿电路 |
3.3 本章小结 |
第四章 霍尔传感器磁系统设计 |
4.1 磁芯材料参数特性影响 |
4.1.1 霍尔传感器磁芯损耗 |
4.1.2 霍尔传感器的带宽与磁芯损耗 |
4.2 磁芯材料的选择 |
4.3 霍尔电流传感器的等效磁路 |
4.4 磁芯几何形状对霍尔传感器的影响分析与仿真 |
4.4.1 几何形状对磁场分布影响 |
4.4.2 无气隙圆柱体聚磁放大仿真 |
4.4.3 无气隙尖端圆柱体聚磁放大分析与仿真 |
4.4.4 霍尔传感器磁芯气隙效应分析 |
4.4.5 霍尔传感器磁芯气隙几何尺寸影响的仿真 |
4.4.6 带气隙的尖端磁芯聚磁放大作用 |
4.5 闭环霍尔电流传感器磁系统设计 |
4.5.1 磁芯几何形状设计 |
4.5.2 闭环霍尔电流传感器绕组位置仿真分析 |
4.6 利用分布气隙方案优化的霍尔磁系统 |
4.6.1 分布气隙方案优化的霍尔磁系统特性 |
4.6.2 双霍尔器件霍尔电流传感器 |
4.7 本章小结 |
第五章 实验测量与验证 |
5.1 硅钢片磁芯特性测量 |
5.2 坡莫合金软磁材料磁芯特性测量 |
5.3 坡莫合金在磁通门电流传感器中的应用 |
5.3.1 双磁芯磁通门测量原理 |
5.3.2 双磁芯磁通门探头特性测量 |
5.3.3 双磁芯磁通门探头实验结果 |
5.4 霍尔电流传感器实验验证与分析 |
5.4.1 闭环霍尔电流传感器实验验证与分析 |
5.4.2 开环霍尔电流传感器实验验证与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(8)电网GIC及衍生干扰的采集与监测技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题的提出 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本论文所做的工作 |
第2章 GIC信息采集与监测技术 |
2.1 GIC的特性 |
2.2 GIC信息采集方法研究 |
2.2.1 基于双磁通门的GIC信息采集方法 |
2.2.2 基于霍尔电流传感器的GIC信息采集方法 |
2.3 新型霍尔传感器在GIC信号采集中应用 |
2.3.1 新型霍尔传感器的基本原理 |
2.3.2 新型霍尔传感器的实验算例 |
2.4 新型霍尔传感器的实验测试 |
2.4.1 实验传感器的选择 |
2.4.2 实验测试结果分析 |
2.5 本章小结 |
第3章 GIC衍生振动信息采集与监测技术 |
3.1 GIC衍生振动原因与信息采集方法 |
3.1.1 GIC衍生振动干扰产生原因 |
3.1.2 GIC衍生振动干扰采集方法 |
3.2 电网GIC衍生振动传感器的选择 |
3.2.1 速度传感器 |
3.2.2 位移传感器 |
3.2.3 加速度传感器 |
3.2.4 声发射传感器 |
3.3 压电加速度传感器 |
3.3.1 工作原理 |
3.3.2 灵敏度 |
3.3.3 频率特性 |
3.3.4 压电加速度传感器的结构 |
3.4 实验传感器选择 |
3.4.1 选择传感器考虑因素 |
3.4.2 本文所选压电加速度传感器 |
3.5 本章小结 |
第4章 GIC衍生噪声信息采集与监测技术 |
4.1 GIC衍生噪声干扰产生原因与采集方法 |
4.1.1 GIC衍生噪声信息产生原因 |
4.1.2 GIC衍生噪声信息采集方法 |
4.2 GIC衍生噪声的危害 |
4.3 实验用驻极体电容式传声器 |
4.3.1 驻极体电容式传声器的工作原理 |
4.3.2 实验传感器选择 |
4.4 本章小结 |
第5章 电网GIC及衍生干扰的监测与实验 |
5.1 电网GIC及衍生干扰监测实验平台搭建 |
5.2 电网GIC及衍生干扰监测装置 |
5.2.1 装置概述 |
5.2.2 监测装置硬件构成 |
5.2.3 监测装置基本功能 |
5.2.4 监测装置参数 |
5.3 实验数据分析 |
5.3.1 GIC入侵时谐波效应分析 |
5.3.2 电网GIC入侵时变压器振动情况分析 |
5.3.3 电网GIC入侵时变压器噪声情况分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
(9)闭环霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的应用(论文提纲范文)
0 引言 |
1 闭环霍尔传感器工作原理 |
1.1 霍尔效应及霍尔器件 |
1.2 闭环霍尔电流传感器的主要性能 |
2 系统设计 |
2.1 硬件设计 |
2.1.1 硬件选型 |
2.1.2 工作过程 |
2.2 软件设计 |
2.2.1 软件流程 |
2.2.2 初始化 |
2.2.3 数据采集及平均值滤波 |
2.2.4 分段线性校正 |
3 测试结果 |
4 结语 |
(10)磁感式电流传感器研究与设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题的研究目的和意义 |
1.2 电流传感器概述 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 电流传感器的研究现状 |
1.3.2 超磁致伸缩材料的研究现状 |
1.4 课题的主要研究内容 |
第二章 基于磁场传感器的电流传感系统 |
2.1 霍尔电流传感器 |
2.1.1 霍尔效应与霍尔传感器 |
2.1.2 电流传感探头设计 |
2.1.3 信号调理和 A/D 转换电路 |
2.1.4 主控模块及显示模块设计 |
2.1.5 系统软件设计 |
2.2 各向异性磁阻电流传感器 |
2.2.1 各向异性磁阻磁场传感器 |
2.2.2 电流传感探头及主控模块电路 |
2.2.3 电流传感软件程序设计 |
2.3 本章小结 |
第三章 超磁致伸缩材料及其应用 |
3.1 磁致伸缩效应 |
3.2 超磁致伸缩材料结构和特性 |
3.2.1 超磁致伸缩材料的结构 |
3.2.2 超磁致伸缩材料的特性 |
3.3 超磁致伸缩材料的应用 |
3.4 本章小结 |
第四章 基于超磁致伸缩材料的电流传感器 |
4.1 超磁致伸缩材料对电流磁场的传感 |
4.1.1 螺线管传感探头研制 |
4.1.2 超磁致伸缩材料在磁场中的伸缩应变 |
4.2 电子散斑干涉技术在微位移测量领域的应用 |
4.2.1 电子散斑干涉原理 |
4.2.2 光学实验平台搭建 |
4.2.3 电子散斑干涉图像处理模式 |
4.3 散斑干涉图像条纹信息提取 |
4.3.1 图像预处理 |
4.3.2 散斑条纹特征提取 |
4.3.3 直线拟合 |
4.3.4 条纹间距计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 电流传感系统测量结果和误差分析 |
5.1 基于磁场传感器的电流传感系统测量结果和误差分析 |
5.1.1 交流大电流测试平台的搭建 |
5.1.2 传感探头电磁场屏蔽设计 |
5.1.3 霍尔电流传感系统测量结果与误差分析 |
5.1.4 各向异性磁阻电流传感系统测量结果与误差分析 |
5.2 基于超磁致伸缩材料的电流传感系统测量结果和误差分析 |
5.3 霍尔效应、各向异性磁阻和超磁致伸缩材料三种电流传感方案的比较 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
附录 部分散斑条纹图像 |
作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
四、用霍尔器件测量强直流电流的研究与应用(论文参考文献)
- [1]电动汽车用霍尔电流传感器的设计[D]. 董耀文. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [2]30kA霍尔电流传感器驱动电路优化设计[D]. 潘峤. 中国科学技术大学, 2017(01)
- [3]基于双环磁路结构的高精度霍尔电流传感器设计与实现[D]. 王进. 电子科技大学, 2016(02)
- [4]高精度非接触式磁调制直流互感器的研究[D]. 金慧莹. 华北电力大学, 2016(03)
- [5]新型套管接箍磁定位仪的电气控制系统设计及实现[D]. 罗卉. 西安工程大学, 2015(04)
- [6]气隙磁力表征型磁悬浮加速度计的关键技术研究[D]. 黄添添. 浙江大学, 2015(10)
- [7]霍尔传感器磁系统优化设计[D]. 郑剑斌. 福州大学, 2014(09)
- [8]电网GIC及衍生干扰的采集与监测技术研究[D]. 陈蕾. 华北电力大学, 2014(01)
- [9]闭环霍尔电流传感器在光伏汇流箱中的应用[J]. 付汉东,刘建华,邓桂平,郭玥,何镕. 湖北电力, 2013(05)
- [10]磁感式电流传感器研究与设计[D]. 莫荣军. 桂林电子科技大学, 2012(08)