基于线性霍尔的直驱式波浪发电系统控制研究

1

作者 夏涛 张其富 +3 位作者 圣凯 周扬涛 黄磊 张仰飞 《太阳能学报》 北大核心 2025年第11期11-19,共9页

针对传统直驱式波浪发电系统因波浪频率与速度较低而导致其运行效率低下的问题,同时避免海水腐蚀和风浪冲击对发电装置的影响,提出一种基于线性霍尔的直驱式波浪发电最大功率跟踪控制策略。所提出的多层永磁内嵌式圆筒直线发电机功率密... 针对传统直驱式波浪发电系统因波浪频率与速度较低而导致其运行效率低下的问题,同时避免海水腐蚀和风浪冲击对发电装置的影响,提出一种基于线性霍尔的直驱式波浪发电最大功率跟踪控制策略。所提出的多层永磁内嵌式圆筒直线发电机功率密度较高,能有效防止海浪冲击破坏,而线性霍尔在波浪发电中可靠性强且耐海水腐蚀,能有效解决机械传感器和无位置传感器算法在海洋应用环境下的弊病。此外,根据机械共振原理提出波浪能最大跟踪策略,通过控制浮筒运动使其与波浪激励力同相位,从而提高波浪能转化效率。最后,搭建直驱式波浪发电控制策略仿真与硬件实验平台,实验与仿真结果吻合,验证所提出控制策略有效性。 展开更多

关键词 波浪能收集 功率控制 能量转换系统 直线电机 线性霍尔 最大效率跟踪

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永磁同步电机用线性霍尔位置检测的误差补偿 被引量：34

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作者 刘刚 肖烨然 宋欣达 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期36-42,54,共8页

针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误... 针对基于线性霍尔传感器的高速永磁同步电机转子位置信号易受高次谐波干扰的问题,提出了硬件和软件上的补偿方法。根据线性霍尔传感器的转子位置解算原理,详细分析了永磁体磁钢充磁的不均匀、定转子间气隙温度的变化、霍尔器件的安装误差以及逆变器高频开关噪声等因素给转子位置检测带来的各种不利影响,在硬件上采取了相应的补偿措施,在软件上用正交锁相环(PLL)来消除霍尔位置信号中高次谐波的干扰,并给出了一种无需知道霍尔器件安装位置的转子角位置计算方法。在100 kW高速永磁同步电机上进行了实验,实验结果表明,正交PLL能有效抑制霍尔信号中的高次谐波分量,也验证了采用该方法能有效地估算出永磁同步电机高速旋转转子的角位置。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 线性霍尔传感器 位置检测 误差补偿 正交锁相环

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一种低成本的线性霍尔位置检测方法研究 被引量：13

3

作者 刘晓 叶云岳 +1 位作者 郑灼 卢琴芬 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1204-1207,共4页

为降低直线伺服系统的成本,提出了利用两个安装位置相差90°电角度的低成本线性霍尔元件检测电机位置的方法,对霍尔元件的安装位置进行了研究.采用有限元法对有铁芯和无铁芯两种结构的圆筒型永磁直线电机的气隙磁场进行了分析,通过... 为降低直线伺服系统的成本,提出了利用两个安装位置相差90°电角度的低成本线性霍尔元件检测电机位置的方法,对霍尔元件的安装位置进行了研究.采用有限元法对有铁芯和无铁芯两种结构的圆筒型永磁直线电机的气隙磁场进行了分析,通过对两个分析结果的比较,确定了铁芯影响气隙磁场的区域范围,分析了霍尔元件安装位置对电机位置检测精度的影响.在不同的霍尔元件安装位置条件下,进行了电机位置检测实验,实验结果与有限元分析结果吻合,确定了霍尔元件合适的安装位置.研究结果表明,通过选择合适的霍尔元件安装位置,可以提高该位置检测方法的检测精度. 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 线性霍尔元件 位置检测

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基于线性霍尔误差补偿的高速永磁同步电机转子位置检测技术 被引量：10

4

作者 王晓琳 刘思豪 顾聪 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期11-19,共9页

针对采用线性霍尔元件检测高速永磁同步电机转子位置时,存在多种非理想因素造成的误差进行分析,并提出了相应的误差补偿方法。当两路霍尔信号幅值不相等、相位非正交时,检测的转子位置信号中存在二倍基频的误差分量,对此提出一种基于坐... 针对采用线性霍尔元件检测高速永磁同步电机转子位置时,存在多种非理想因素造成的误差进行分析,并提出了相应的误差补偿方法。当两路霍尔信号幅值不相等、相位非正交时,检测的转子位置信号中存在二倍基频的误差分量,对此提出一种基于坐标变换的位置误差补偿方法,即构造坐标变换以提取出霍尔信号中的正序分量,根据其正序分量解算出转子位置;当霍尔信号采样调理电路中存在低通滤波器以及安装角度存在偏差时,两路霍尔信号存在一定的相位偏差,提出了一种基于电流环特征量的位置误差自适应补偿方法,即根据电流环的特征量与转子位置误差之间的关系,对位置补偿角进行自适应调整以补偿误差。最后,通过仿真和实验验证了所提出的两种方法的有效性。 展开更多

关键词 高速永磁同步电机 线性霍尔 转子位置检测 误差补偿

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基于线性霍尔传感器的阀门位置变送器

5

作者 黄明 尚群立 余善恩 《机电工程》 CAS 2009年第11期77-79,90,共4页

为了对阀门位置进行实时监测和控制,采用线性霍尔传感器A1392为测量元件,以MSP430F169单片机作为信号采集、A/D转换、算法运算的元件,且以AD421作为单片机供电及D/A转换元件,完成了线性霍尔变送器的硬件设计,并改进了磁钢的结构,提出了... 为了对阀门位置进行实时监测和控制,采用线性霍尔传感器A1392为测量元件,以MSP430F169单片机作为信号采集、A/D转换、算法运算的元件,且以AD421作为单片机供电及D/A转换元件,完成了线性霍尔变送器的硬件设计,并改进了磁钢的结构,提出了线性霍尔传感器非线性方法的测量方案,实现了对阀门位置信号的无接触实时精确测量。实验结果表明,该霍尔变送器系统能实现对阀门位置值的准确变送。 展开更多

关键词 阀门位置 线性霍尔传感器 非线性方法 磁体结构

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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 被引量：15

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作者 严乐阳 叶佩青 +1 位作者 张勇 张辉 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期26-32,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 线性霍尔传感器 误差补偿 有限元分析 KALMAN滤波

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线性霍尔传感器技术及其在气动定位控制中的应用 被引量：7

7

作者 蔡明 章英 +1 位作者 白雪莲 刘兆 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2013年第1期13-15,共3页

为了克服线性位移动态测量中机械结构磨损大、精度低等缺点,研制了一种低功耗线性位移霍尔传感器,具有功耗低、线性度好、精度高、抗干扰性强等优点。同时,基于线性霍尔传感器技术和新型压电阀控制技术,推出了一款国产新型霍尔式智能气... 为了克服线性位移动态测量中机械结构磨损大、精度低等缺点,研制了一种低功耗线性位移霍尔传感器,具有功耗低、线性度好、精度高、抗干扰性强等优点。同时,基于线性霍尔传感器技术和新型压电阀控制技术,推出了一款国产新型霍尔式智能气动控制器。与传统连杆式产品相比,具有一系列优点,譬如无接触、无机械磨损、滞后小、结构简单可靠、运行寿命长、精度高等[1-2]。 展开更多

关键词 霍尔效应 线性霍尔传感器 气动控制 智能控制 超低功耗

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奥微电子推出I2C接口的线性霍尔传感器IC

8

《机床与液压》 北大核心 2010年第20期29-29,共1页

奥地利微电子公司推出AS5510线性霍尔传感器Ic，具有业内尺寸最小的10位数字输出分辨率。AS5510采用微小的1．46×1．1mm芯片规模封装，包括一个12C2线串行接口，以便在4种不同灵敏度范围内切换，并实现到微控制器的简单的数据传输。

关键词 奥地利微电子公司 线性霍尔传感器 I2C接口 IC 芯片规模封装 输出分辨率 串行接口 数据传输

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高霍尔位置检测精度的圆筒型永磁同步直线电机设计 被引量：8

9

作者 张春雷 张辉 叶佩青 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第10期2481-2490,共10页

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,... 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。 展开更多

关键词 直线电机 线性霍尔传感器 神经网络 可靠性与鲁棒性优化设计

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霍尔式肌张力换能器原理与医学物理实验设计 被引量：1

10

作者 邱召运 刘发明 +2 位作者 刘其涛 郭顺生 姜广东 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第1期35-37,181,共4页

采用线性霍尔电路和永磁体,基于悬臂梁弹性体系统,研制了一种霍尔式肌张力换能器。2个线性霍尔电路以永磁体为对称中心,构成对称互补取样电路,以差分方式输出信号电压;张力使悬臂梁发生弹性形变,携带磁体产生位移并引起磁场变化,应用霍... 采用线性霍尔电路和永磁体,基于悬臂梁弹性体系统,研制了一种霍尔式肌张力换能器。2个线性霍尔电路以永磁体为对称中心,构成对称互补取样电路,以差分方式输出信号电压;张力使悬臂梁发生弹性形变,携带磁体产生位移并引起磁场变化,应用霍尔效应实现了肌张力与信号电压的线性变换。取样系统的对称互补式设计,抵消了非线性变量对测量的影响,换能器具有高线性度指标;差分式输出能够抑制共模干扰和零点漂移,并增大了信号幅度;非接触式的测量方法,提高了换能器的可靠性。新型换能器应用于医学物理实验,灵敏度高、抗干扰能力强,实验效果优于应变式换能器。 展开更多

关键词 换能器 物理实验 霍尔效应 肌张力 线性霍尔电路

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动态调整粒子群-霍尔特模型在径流预测中的应用 被引量：7

11

作者 师彪 李郁侠 +1 位作者 于新花 牛艳利 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期8-13,共6页

为了提高水库和河流中长期径流预测精度,针对粒子群算法存在的缺陷,提出了动态调整粒子群算法(DAPSO)。借助霍尔特-温特斯线性季节性模型的预测功能,应用DAPSO算法求解和优化霍尔特-温特斯线性季节性模型组合参数,形成动态调整粒子群-... 为了提高水库和河流中长期径流预测精度,针对粒子群算法存在的缺陷,提出了动态调整粒子群算法(DAPSO)。借助霍尔特-温特斯线性季节性模型的预测功能,应用DAPSO算法求解和优化霍尔特-温特斯线性季节性模型组合参数,形成动态调整粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型组合算法,对石泉水库进行中长期径流预测。仿真计算表明,动态调整粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型算法收敛速度快于霍尔特-温特斯线性季节性模型算法、粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型算法。该组合算法克服了按梯度试算法搜索质量差和精度不高的缺点,输出稳定性好,预报精度显著提高,置信度为95%时的预测相对误差小于6%。该算法可应用于水库和河川中长期径流预测。 展开更多

关键词 模型 动态 径流 动态调整粒子群-霍尔特-温特斯线性季节性模型 动态调整粒子群算法 径流预测

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直驱式波浪发电系统能量跟踪控制 被引量：15

12

作者 杨健 黄磊 +1 位作者 仲伟波 胡敏强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第A01期21-29,共9页

针对直驱式波浪发电系统输出功率波动特性以及直线电机动子往复运动特性,提出一种基于永磁直线电机动子运动方向判断方法的能量跟踪控制策略。首先,根据永磁直线电机数学模型进行仿真模型的搭建和分析,并基于仿真结果设计圆筒式永磁直... 针对直驱式波浪发电系统输出功率波动特性以及直线电机动子往复运动特性,提出一种基于永磁直线电机动子运动方向判断方法的能量跟踪控制策略。首先,根据永磁直线电机数学模型进行仿真模型的搭建和分析,并基于仿真结果设计圆筒式永磁直线电机。进而,提出波浪发电能量跟踪控制策略,并搭建直驱式波浪发电系统整体仿真模型。最后,基于设计的圆筒式永磁直线电机搭建直驱式波浪发电系统硬件模拟平台进行实验研究。通过仿真和实验验证了永磁直线电机动子运动方向判断的方法和能量跟踪控制策略的有效性。 展开更多

关键词 波浪能 永磁直线电机 能量跟踪控制 线性霍尔传感器

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一种新型旋转变压器式测角实现方案 被引量：5

13

作者 赵辉 邹继斌 +1 位作者 李铁才 陆永平 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z1期68-69,共2页

针对交流永磁电机伺服系统的测角装置面对结构紧凑或特殊结构的要求 ,提出了一种利用线性霍尔器件和永磁材料 ,结构简单、易于实现、其输入输出形式同于旋转变压器的测角实现方案。经原理性样机试验验证 ,这一新型实现方法适于测角精度... 针对交流永磁电机伺服系统的测角装置面对结构紧凑或特殊结构的要求 ,提出了一种利用线性霍尔器件和永磁材料 ,结构简单、易于实现、其输入输出形式同于旋转变压器的测角实现方案。经原理性样机试验验证 ,这一新型实现方法适于测角精度要求在 0 .0 1- 0 . 展开更多

关键词 旋转变压器 线性霍尔器件 角度测量

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智能电动机保护器中电流检测环节的设计与实现 被引量：7

14

作者 裴喜平 郝晓弘 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第2期63-65,共3页

电动机的广泛使用,开发对其进行保护的智能保护装置具有重要意义,首先需要解决的就是电流检测问题。文中采用线性霍尔传感器对电流检测,设计了信号调理电路,分析了影响采样计算有效值的因素,修正了有效值计算方法,利用最小二乘法对数据... 电动机的广泛使用,开发对其进行保护的智能保护装置具有重要意义,首先需要解决的就是电流检测问题。文中采用线性霍尔传感器对电流检测,设计了信号调理电路,分析了影响采样计算有效值的因素,修正了有效值计算方法,利用最小二乘法对数据进行处理,得到了信号调理信号与实际电流有效值之间的线性系数。开发了实时监视界面,方便了数据的采集分析,实验结果证实电流检测达到了较高的精度。 展开更多

关键词 线性霍尔传感器 信号调理 电流有效值 最小二乘法

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射流式液动锤冲击功非接触测量系统的改进 被引量：7

15

作者 李国琳 彭枧明 《石油机械》 北大核心 2008年第7期56-58,71,共4页

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、... 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。 展开更多

关键词 射流式液动锤 冲击功 非接触测量 成对线性霍尔器件

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新型交流伺服控制系统在工业缝纫机中的应用 被引量：3

16

作者 韩安太 郭小华 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期117-122,共6页

针对工业缝纫机控制系统设计必须满足低成本、高性能的设计要求,提出一种使用线性霍尔传感器作为电动机反馈元件的永磁同步电动机交流伺服控制系统。由于安装在定子上线性霍尔传感器的输出模拟信号与转子气隙磁场强度成比例,与反电动势... 针对工业缝纫机控制系统设计必须满足低成本、高性能的设计要求,提出一种使用线性霍尔传感器作为电动机反馈元件的永磁同步电动机交流伺服控制系统。由于安装在定子上线性霍尔传感器的输出模拟信号与转子气隙磁场强度成比例,与反电动势同相位,通过使用线性霍尔传感器代替光电编码器和开关霍尔传感器,可得到转子的位置和速度信息;在此基础上,给出了一种不需要在静止坐标系和旋转坐标系之间相互变换,可以在静止坐标系中直接产生相电流命令的磁场定向控制算法。将提出的交流伺服控制系统应用在工业缝纫机中,实验结果表明所设计的控制系统合理可行,具有较高性价比。 展开更多

关键词 工业缝纫机 线性霍尔传感器 伺服控制 磁场定向控制 永磁同步电动机

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微张力测量模型设计与实验研究 被引量：8

17

作者 邱召运 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期608-612,共5页

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... 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。 展开更多

关键词 传感技术 张力测量 模型设计 线性霍尔元件 悬臂梁 差分结构 对称互补

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无刷直流电动机简易正弦驱动的原理和实践 被引量：7

18

作者 杜坤梅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第1期26-28,45,共4页

正弦驱动的无刷电动机控制电路复杂，价格较高，难以在普通场合被采用。提出了三种简易正弦驱动方法，并对其运行原理和适用性进行分析。简易正弦驱动方法，利用线性霍尔传感器敏感转子位置，直接获得三相正弦驱动控制信号或利用线性霍... 正弦驱动的无刷电动机控制电路复杂，价格较高，难以在普通场合被采用。提出了三种简易正弦驱动方法，并对其运行原理和适用性进行分析。简易正弦驱动方法，利用线性霍尔传感器敏感转子位置，直接获得三相正弦驱动控制信号或利用线性霍尔传感器替代旋转变压器。另一种简易正弦驱动方法则利用方波霍尔传感器敏感转子磁极位置，然后将磁极位置信号锁相倍频，再由译码器解译成三相正弦驱动控制信号，实现简易正弦驱动。实验证明这是一类性能价格比较高的无刷电动机简易正弦驱动方法。 展开更多

关键词 线性霍尔传感器 控制电路 无刷直流电动机 正弦驱动 原理

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基于AT89S52的安检金属探测仪 被引量：9

19

作者 卢超 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2010年第12期26-28,共3页

采用线性霍尔元件UGN3503为传感器,以AT89S52单片机为核心来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,通过单片机测得电压值,与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术... 采用线性霍尔元件UGN3503为传感器,以AT89S52单片机为核心来感应金属涡流效应引起的通电线圈磁场的变化,并将磁场变化转化为电压的变化,通过单片机测得电压值,与设定的电压基准值相比较后,决定是否探测到金属。软件采用了数字滤波技术消除干扰,提高了探测器的抗干扰能力,确保了系统的准确性,是一种重要的安全检查设备。 展开更多

关键词 金属探测器 线性霍尔元件 电磁感应

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一种可扩展式磁传感器阵列及应用 被引量：2

20

作者 沈跃 黄延军 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2004年第10期77-79,共3页

介绍了一种基于UGN3503U线性霍尔传感器的磁传感器阵列,其测量区域可根据具体需要进行扩展,测量灵敏度及其外特性与UGN3503U基本一致。在将其制成传感模块的情况下,可以广泛用于在役长输管道、油罐等大型设备的漏磁探伤,由于测量面积和... 介绍了一种基于UGN3503U线性霍尔传感器的磁传感器阵列,其测量区域可根据具体需要进行扩展,测量灵敏度及其外特性与UGN3503U基本一致。在将其制成传感模块的情况下,可以广泛用于在役长输管道、油罐等大型设备的漏磁探伤,由于测量面积和分辨力的提高,可以极大地减少信号处理通道数目,降低测量装置的复杂性,并提高测量系统的可靠性。 展开更多

关键词 磁传感器 阵列 测量 漏磁检测 线性霍尔传感器 油罐 在役长输管道

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