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基于Hall和GMR的多传感器融合方法及实现 被引量:2
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作者 李雪洋 李岩松 刘君 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期446-455,共10页
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... 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。 展开更多
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
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电磁减振器的磁通自感式位置检测方法研究
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作者 孙凤 李佩遥 +2 位作者 周冉 吴利平 曲建真 《仪器仪表学报》 北大核心 2025年第1期215-226,共12页
在电磁减振器(ESA)的位置检测中,常用的位移传感器往往需要较大的安装空间和洁净的使用环境。为降低检测方式的复杂性和检测环境的限制,在ESA的动子端部采用3个线性霍尔传感器并间距电角度120°布置,用于检测定子永磁体的磁密变化信... 在电磁减振器(ESA)的位置检测中,常用的位移传感器往往需要较大的安装空间和洁净的使用环境。为降低检测方式的复杂性和检测环境的限制,在ESA的动子端部采用3个线性霍尔传感器并间距电角度120°布置,用于检测定子永磁体的磁密变化信息,并转换为ESA的位置信息。在考虑霍尔传感器的安装误差、多传感器之间的灵敏度误差和磁场畸变产生的谐波分量的情况下,进行位置检测方法的研究。首先,通过有限元法分析端部区域的磁密变化、磁密峰值和谐波含量,确定霍尔传感器的布置位置。然后,建立考虑霍尔传感器误差和谐波干扰的输出霍尔信号数学模型。基于此模型的特点,提出了一种双锁相环(DPLL)结合带通频率同步提取滤波器(DPLL-BPFSEF)的位置解算方法。其中,DPLL用于抑制高频谐波对信号的影响,BPFSEF则用于抑制信号中出现低频率谐波的影响,补偿在解算过程中DPLL对低频率信号抑制能力不稳定的特点。最后,通过实验分析匀速和正弦运动工况下位置检测方法的有效性,结果表明,DPLL-BPFSEF和DPLL均可准确解算霍尔信号,同时实现ESA动子速度和位置的检测。通过DPLL-BPFSEF检测动子的正弦运动,速度的误差率为5.1%;DPLL-BPFSEF比DPLL的位置解算精度在匀速和正弦运动下各提升了42.8%和37%。 展开更多
关键词 电磁减振器 霍尔传感器 位置检测 双锁相环 带通频率同步提取滤波器
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全自动纺织络筒机槽筒电机驱动故障诊断方法
3
作者 刘金浦 张培航 《毛纺科技》 北大核心 2025年第3期118-123,共6页
随着纺织工业的快速发展,全自动络筒机成为纺织生产过程中的关键设备,其运行稳定性和效率对于整个生产线的正常运作至关重要,为保证设备的正常运行和延长设备使用寿命,研究全自动纺织络筒机槽筒电机驱动故障诊断方法。首先,采用光纤电... 随着纺织工业的快速发展,全自动络筒机成为纺织生产过程中的关键设备,其运行稳定性和效率对于整个生产线的正常运作至关重要,为保证设备的正常运行和延长设备使用寿命,研究全自动纺织络筒机槽筒电机驱动故障诊断方法。首先,采用光纤电压传感器和霍尔电流传感器采集相电压和相电流信号作为分析的基础数据;然后,采用小波分解对正常运行、相间短路故障和单相接地故障进行故障特征提取;最后,采用引力搜索算法(Gravitational Search Algorithm,GSA)对支持向量机(Support Vector Machine,SVM)参数实施优化,并利用优化后的SVM模型实现槽筒电机驱动的故障诊断。测试结果表明:该设计方法在多次测试中均表现出色,分类准确度平均值(Average Classification Accuracy,ACA)达到0.959 8,灵敏度高达到0.6以上,能够预知驱动故障。 展开更多
关键词 全自动纺织络筒机 霍尔电流传感器 光纤电压传感器 槽筒电机 小波分解 驱动故障
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离心惯性机构动态位移监测
4
作者 程宝林 聂伟荣 +2 位作者 陆海宁 杨沫 席占稳 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第5期1022-1028,共7页
为了实时监测引信惯性机构的运动状态,采用光学图像采集和电测相结合的方法对惯性机构运动状态进行实时监测。理论上分析了单自由度弹簧质量块的工作原理。确定了惯性机构组成,提出了光学图像采集与霍尔传感器电学检测模块工作原理,同... 为了实时监测引信惯性机构的运动状态,采用光学图像采集和电测相结合的方法对惯性机构运动状态进行实时监测。理论上分析了单自由度弹簧质量块的工作原理。确定了惯性机构组成,提出了光学图像采集与霍尔传感器电学检测模块工作原理,同时建立了离心试验装置平台与霍尔传感器位移标定平台。通过对采集图像的旋转变换、灰度处理、高斯滤波与图像识别等处理,实现了旋转状态下惯性机构位移的自动提取;通过对霍尔传感器电压数据进行插值、滤波等,得到了转速曲线与滑块位移曲线。将试验与仿真位移曲线进行对比,结果表明光学图像采集与电测所得位移曲线与仿真位移曲线趋势一致。光学图像采集与霍尔传感器电测在加速离心状态下能够精确监测惯性机构在离心状态下的实时位移变化。 展开更多
关键词 惯性机构 位移监测 光学图像采集 霍尔传感器 图像识别
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基于减旋弹道环境检测的引信解除保险方法
5
作者 徐先亮 朱恒伯 +1 位作者 曹云 席占稳 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第5期101-106,共6页
针对目前引信离心力驱动的保险机构通用性差的问题,基于气动力修正机构二维修正弹,分析了修正机构与弹体在不同弹道阶段的相对转速信息。采用修正机构减旋后与弹体之间相对转速作为引信解除保险的环境信息,从安全系统对环境信息的要求... 针对目前引信离心力驱动的保险机构通用性差的问题,基于气动力修正机构二维修正弹,分析了修正机构与弹体在不同弹道阶段的相对转速信息。采用修正机构减旋后与弹体之间相对转速作为引信解除保险的环境信息,从安全系统对环境信息的要求、选取原则和减旋弹道环境的优势,分析了其作为解保环境信息的可行性,能够满足引信解除第二道保险的要求。利用开关式霍尔传感器作为相对旋转信息的敏感元件,通过将霍尔传感器与磁场源分布在不同的旋转部分上来检测相对旋转,应用周期法对转速进行测量,测量精度达到预期。 展开更多
关键词 引信 减旋弹道环境 二维修正弹 相对旋转 霍尔传感器
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基于有限元法的水平霍尔器件模型优化
6
作者 朱格民 吕阳 +3 位作者 季文献 陆玲霞 于淼 马朝祥 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第4期55-61,共7页
为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的... 为更有效地解决水平霍尔器件的霍尔失调问题,提出了一种基于有限元模拟仿真的解决方案。鉴于传统模拟电路方法在应对工艺误差导致的多因素耦合场景时的不足,基于COMSOL软件构建有限元模型,引入接触电极的正交耦合连接或旋转电流技术的有限元法。在性能提升方面,进一步优化了器件结构,对已有十字型结构的水平霍尔器件验证其高灵敏度,并添加外倒角和内倒角,设计带孔几何结构,改变模型参数,对比仿真结果,综合考虑电压灵敏度和电流灵敏度,得到最优几何结构。结果表明:与常规的模拟电路方法相比,基于COMSOL的有限元法处理由工艺误差导致的霍尔失调现象更具优势,并通过优化水平霍尔器件几何结构和带孔几何结构,得到最优检测灵敏度。 展开更多
关键词 COMSOL 有限元法 霍尔效应传感器 器件结构 失调电压
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基于卡尔曼前馈拟合状态观测器的储纬器用永磁同步电动机霍尔位置检测方法
7
作者 孟子钰 鲁文其 +3 位作者 张颂 苗盛鸿 黄富华 彭来湖 《纺织学报》 北大核心 2025年第9期232-241,共10页
基于开关型霍尔位置传感器的永磁同步电动机控制系统虽具有高功率密度、高效率等优势,但该类型传感器的信号跳变离散,使电动机的位置和速度估算出现较大误差,进而影响了储纬器纱线输送的运行性能。为提高电动机转子估算的精度,以增强储... 基于开关型霍尔位置传感器的永磁同步电动机控制系统虽具有高功率密度、高效率等优势,但该类型传感器的信号跳变离散,使电动机的位置和速度估算出现较大误差,进而影响了储纬器纱线输送的运行性能。为提高电动机转子估算的精度,以增强储纬器纱线输送的稳定性,提出了基于卡尔曼前馈拟合状态观测器的电动机转子位置和速度估计方法。首先采用卡尔曼迭代算法对离散的霍尔信号进行滤波及拟合,以消除霍尔安装偏差造成的噪声扰动;其次,采用全维状态观测器对电动机的转子位置信息进行估算,最终获得连续的电动机转子位置和速度信息。为验证提出算法的有效性,搭建实验平台进行了测试。结果表明:相较于传统的线性外插算法,采用改进卡尔曼前馈拟合状态观测器算法的系统,在启动阶段,电动机转子位置及速度的估算精度更高;在整个运行过程,纱线输送的动态性能和稳态性能更好。 展开更多
关键词 霍尔传感器 永磁同步电动机 储纬器 卡尔曼滤波 全维状态观测器 矢量控制
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高精度电流传感器温度补偿方法的研究
8
作者 武旭 黄海宏 +2 位作者 窦盛 王林森 彭岚 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期1-6,共6页
霍尔电流传感器所使用的磁场测量元件是一种半导体器件,而半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等都是温度的函数,这会导致霍尔电势、灵敏度系数、内阻等参数随温度的改变而变化,进而影响传感器的测量精度。为了解决此问题,并联式温... 霍尔电流传感器所使用的磁场测量元件是一种半导体器件,而半导体材料的电阻率、迁移率和载流子浓度等都是温度的函数,这会导致霍尔电势、灵敏度系数、内阻等参数随温度的改变而变化,进而影响传感器的测量精度。为了解决此问题,并联式温度补偿法对温度变化的低阶项进行了完全补偿,但却引入了温度变化的高阶项误差,这是一种不完全补偿,不适用于温度变化较大的工况环境。在上述补偿法的基础上,文中提出一种反馈式温度补偿法。该方法通过将补偿后的输出电压与温度补偿输出信号相乘,再将所得乘积与霍尔元件输出信号进行求和运算,进一步改善霍尔元件的温度特性,提高霍尔电流传感器对环境的适应能力。仿真及实验结果表明:反馈式温度补偿法可以消除温度变化对霍尔元件参数的影响,从而提高霍尔电流传感器的测量精度,使传感器的测量精度控制在0.4%以内。 展开更多
关键词 霍尔电流传感器 霍尔元件 并联式温度补偿法 反馈式温度补偿法 测量精度 完全补偿 求和电路
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某地铁车辆复合速度传感器设计及应用 被引量:1
9
作者 邓东强 孙正士 +1 位作者 杨丹枫 刁满佳 《铁道机车车辆》 北大核心 2025年第3期164-170,共7页
某地铁车辆轴端的牵引系统光电式速度传感器因轴端振动过大而故障频发,文中通过将牵引系统光电式速度传感器与制动系统霍尔式传感器合并,将其设计成一个复合霍尔速度传感器安装于原车制动系统传感器安装位置,避免轴端振动过大导致传感... 某地铁车辆轴端的牵引系统光电式速度传感器因轴端振动过大而故障频发,文中通过将牵引系统光电式速度传感器与制动系统霍尔式传感器合并,将其设计成一个复合霍尔速度传感器安装于原车制动系统传感器安装位置,避免轴端振动过大导致传感器故障频发问题;此外,复合速度传感器内部牵引、制动两路进行了物理隔离,保证了信号传输互不干扰,同时通过信号转换,保证了牵引速度信号与原传感器保持一致,增强产品的安全性、可靠性。经装车运用验证,复合速度传感器应用稳定性良好,装车运用期间无故障表现,预期寿命可以达到15年,对比原车轴端光电式速度传感器,车辆全寿命周期内减少4次更新维修成本,经济效益明显,目前已在某地铁2条线路推广运用。 展开更多
关键词 牵引与制动传感器合并 霍尔传感器 信号转换 架大修维护
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HALL漏磁探伤传感器的研制 被引量:4
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作者 解源 刘晓玲 +1 位作者 陈学梅 周雪兰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第9期1-2,7,共3页
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。
关键词 漏磁探伤 传感器 研制 无损检测 磁场信号 结构设计
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基于混合交直流信号的中低压电缆老化监测及定位方法 被引量:1
11
作者 薛贵挺 刘哲 +3 位作者 王帆 黎俊卿 韦子煜 朱泓宇 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第5期68-71,共4页
鉴于目前配电电缆绝缘状态在线监测有效技术的缺乏,提出了一种基于霍尔交流和隧道磁阻(TMR)直流的联合在线监测方法。该方法融合了霍尔元件的磁电转换特性与TMR元件对微弱电流的灵敏感知能力,不仅能对电缆接地短路等突发暂态故障进行快... 鉴于目前配电电缆绝缘状态在线监测有效技术的缺乏,提出了一种基于霍尔交流和隧道磁阻(TMR)直流的联合在线监测方法。该方法融合了霍尔元件的磁电转换特性与TMR元件对微弱电流的灵敏感知能力,不仅能对电缆接地短路等突发暂态故障进行快速响应并精准定位,还可敏锐探测到因长期运行积累而产生的稳态绝缘老化缺陷,全方位识别电缆运行各阶段潜在隐患。最后,搭建复杂配电电缆拓扑仿真实验环境,验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 绝缘老化 联合监测 霍尔效应 漏电流 传感器
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TPMSLM温升对霍尔传感器位置检测影响研究
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作者 张鲁宏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期124-128,共5页
线性霍尔传感器通过检测永磁同步直线电机的动子运动过程中磁场变化获取位置,但电机发热温升会影响传感器的检测精度。首先,基于电机自身发热温升特性,分析了温度对磁密以及对不同供电方式下霍尔传感器输出信号的影响;然后,基于反正切... 线性霍尔传感器通过检测永磁同步直线电机的动子运动过程中磁场变化获取位置,但电机发热温升会影响传感器的检测精度。首先,基于电机自身发热温升特性,分析了温度对磁密以及对不同供电方式下霍尔传感器输出信号的影响;然后,基于反正切法和模型测量法对比分析温升对位置检测误差的影响。该方法能够定量分析温升对霍尔信号输出幅值的影响,提高温度变化情况下的位置检测精度;最后,通过实验验证温升对两种位置检测方法的实际影响程度。研究结果表明:相较反正切法,温度对模型测量法影响程度更大,当电机表面温度从27℃上升至65℃时,位置检测误差增大了217.44%。研究结果为后续考虑温度影响下位置检测精度补偿工作奠定基础。 展开更多
关键词 永磁同步直线电机 霍尔传感器 温升 位置检测 精度
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基于霍尔位置传感器的表贴式永磁同步电机最速起动方法
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作者 高慧达 史婷娜 +2 位作者 曹彦飞 王剑 阎彦 《电工技术学报》 北大核心 2025年第10期3120-3130,共11页
在机械臂关节伺服系统中,电机通常需要带载直接起动而不能进行初始位置校准。基于开关型霍尔位置传感器的表贴式永磁同步伺服电动机能够读取电机电角度所在扇区来实现直接起动,但在起动时存在位置不准确的问题,无法获得最大的起动转矩... 在机械臂关节伺服系统中,电机通常需要带载直接起动而不能进行初始位置校准。基于开关型霍尔位置传感器的表贴式永磁同步伺服电动机能够读取电机电角度所在扇区来实现直接起动,但在起动时存在位置不准确的问题,无法获得最大的起动转矩。对此,该文提出一种基于霍尔位置传感器的表贴式永磁同步电机最速起动方法,无需额外的信号注入以及初始位置校准程序,在电机起动的首个扇区内使用所提出的角度曲线进行磁场定向控制算法中的转子位置估计,同时结合最大转矩电流比控制,能够在统计学意义上提高起动转矩,有效缩短扇区内全初始角度的起动时间期望,优化霍尔位置传感器定位不准确时的起动过程。此外,该文给出了该角度最速起动曲线的设计方法及数值解,并给出该方法在起动时间期望上的最小值证明。在实际伺服电动机参数下的仿真与实验表明:所提方法能够有效实施在现有的关节伺服系统中,与现有的方波起动方法及扇区中值起动方法相比,有效减小了全扇区角度起动时间的平均值,实现了统计学意义上电机的最速起动。 展开更多
关键词 关节伺服系统 霍尔位置传感器 表贴式永磁同步电机 起动方法
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基于Sage-Husa预测算法的直流无刷电机Hall传感器位置信息校正 被引量:3
14
作者 王璐 程勇 +1 位作者 尹伟 田杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期90-99,共10页
直流无刷电机控制需要转子位置信息,位置信息识别偏差会降低电机效率。本文以带有开关型Hall传感器的直流无刷电机为研究对象,基于最小偏差原则,估算了Hall传感器间的相对安装偏移,明确了基于LBEMF的电机理想换相位置识别方法,消除了Hal... 直流无刷电机控制需要转子位置信息,位置信息识别偏差会降低电机效率。本文以带有开关型Hall传感器的直流无刷电机为研究对象,基于最小偏差原则,估算了Hall传感器间的相对安装偏移,明确了基于LBEMF的电机理想换相位置识别方法,消除了Hall传感器安装位置偏差,采用预标定方法,推算了信号调理电路引入的延迟,并提出了一种转子位置信息校正策略;设计了一种基于Sage-Husa法的自适应位置信息预测算法,滤除预标定未能消除的位置信息偏差。在氢气循环泵实验平台的结果表明,采用预标定方法后,转速波动MAPE降低了72.4%,平均相电流降低了62.8%,系统效率明显提高;相对于传统KF预测算法,本文预测算法的匀速与调速阶段转速波动、转速曲线超调及全过程换相时间波动分别降低了16.0%、19.4%、42.1%及35.0%,具有更高的抗扰动能力,对换相时刻的预测更准确稳定。 展开更多
关键词 直流无刷电机 氢气循环泵 偏差校正 预标定 Sage-Husa 开关型hall传感器
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基于3D Hall传感器的SBW挡位采集系统优化设计 被引量:3
15
作者 孟志华 马世伟 朱伟 《电子测量技术》 2011年第1期82-85,118,共5页
随着AMT和DCT变速箱在汽车上的应用,与之匹配的换挡操纵机构也由SBW(电子式)取代了原来的机械式,其核心部分之一的挡位采集系统现在基本上由开关Hall和线性Hall来实现,但它们都不同程度的具体一定的局限性。而3D Hall传感器具有感知一... 随着AMT和DCT变速箱在汽车上的应用,与之匹配的换挡操纵机构也由SBW(电子式)取代了原来的机械式,其核心部分之一的挡位采集系统现在基本上由开关Hall和线性Hall来实现,但它们都不同程度的具体一定的局限性。而3D Hall传感器具有感知一定范围内x,y,z3个位置的功能,因此引入3D Hall传感器来优化SBW换挡操纵机构中的挡位采集系统,能很好的将换挡操纵机构前后方向的挡位采集和左右方向的手自一体功能整合起来。该采集系统的应用使整个换挡操纵机构更具共用性,可实现多种挡位布置形式,能更好的应用于多角度、多变化的系统中,可降低产品开发时间和成本,提高系统质量和可靠性。 展开更多
关键词 电子换挡操纵机构 挡位采集 三维霍尔传感器
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基于磁性传感器的低失调温度补偿接口电路设计 被引量:1
16
作者 樊华 常伟鹏 +5 位作者 王策 李国 刘建明 李宗霖 魏琦 冯全源 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1521-1528,共8页
面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益... 面向磁性传感器在物联网(IoT)技术中的广泛应用,该文基于180 nm CMOS工艺设计了一种具有低失调电压,低温度漂移特性的霍尔传感器接口电路。针对霍尔传感器灵敏度的温度漂移特性,该文设计了一种感温电路并与查表法相结合,调节可编程增益放大器(PGA)的增益有效地降低了霍尔传感器的温度系数(TC)。在此基础上,通过在信号主通路中使用相关双采样(CDS)技术,极大程度上消除了霍尔传感器的失调电压。仿真结果表明,在–40°C~125°C温度范围内,霍尔传感器的TC从966.4 ppm/°C减小到了58.1 ppm/°C。信号主通路的流片结果表明,霍尔传感器的失调电压从25 mV左右减小到了4 mV左右,霍尔传感器的非线性误差为0.50%。芯片的总面积为0.69 mm^(2)。 展开更多
关键词 霍尔传感器 接口电路 温度补偿 低失调电压
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开关磁阻电机霍尔位置信号的故障诊断方法 被引量:3
17
作者 邵杰 王业超 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期43-52,共10页
开关磁阻电机(SRM)驱动系统的可靠运行,需要位置传感器提供可靠的位置信号。因此针对霍尔位置传感器时常故障影响电机正常工作的问题,研究一种有效的位置信号诊断方法对于提高系统工作可靠性是有重要意义的。本文提出了一种时间阈值与... 开关磁阻电机(SRM)驱动系统的可靠运行,需要位置传感器提供可靠的位置信号。因此针对霍尔位置传感器时常故障影响电机正常工作的问题,研究一种有效的位置信号诊断方法对于提高系统工作可靠性是有重要意义的。本文提出了一种时间阈值与状态预测相结合的故障诊断方法。首先分析了位置传感器故障的类型和发生位置;其次对所提出的基于时间阈值结合状态预测的方法作了理论分析,该方法将3个位置信号组合的实际状态值与预测状态值作实时比对,结合状态值转换时间进行阈值约束从而检测出各种故障并达到快速准确的效果;最后,为了验证所提方法的有效性,以三相12/8结构电机作为研究对象,对该方法进行了实验验证。实验结果证明了该方法在故障检测中的可行性和有效性。另外,该方法无需复杂的计算和额外硬件即可实现,可推广到无刷直流电机(BLDC)等驱动系统使用。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 霍尔位置传感器 故障诊断 状态预测
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基于磁平衡的钢丝绳探伤数字传感器研究 被引量:1
18
作者 张明珠 《煤炭工程》 北大核心 2024年第9期179-185,共7页
针对钢丝绳在长期运行过程中会出现断丝、截面磨损、锈蚀等损伤而形成安全隐患的问题,指出应进行钢丝绳健康状态定期安全检测和评估。针对常用的强磁检测法的不完善之处,提出基于空间磁场平衡机制检测的新型钢丝绳损伤判别方法。首先研... 针对钢丝绳在长期运行过程中会出现断丝、截面磨损、锈蚀等损伤而形成安全隐患的问题,指出应进行钢丝绳健康状态定期安全检测和评估。针对常用的强磁检测法的不完善之处,提出基于空间磁场平衡机制检测的新型钢丝绳损伤判别方法。首先研究采用PRO/E进行三维实体建模,进行了磁路设计;其次采用有限元分析,比较X轴、Y轴磁化方向的优劣,依据磁力线密度、中间直线磁场变化强度得出Y轴磁化方向优于X轴磁化方向;最后通过运用三维磁场数值分析软件,设计计算出合适的传感器聚磁环结构和感知单元。实验研究结果表明,基于空间磁场平衡机制的新型钢丝绳探伤传感器的检测效果较传统强磁探伤传感器的检测效果有明显改善。 展开更多
关键词 煤矿钢丝绳 电磁平衡 霍尔传感器 有限元 聚磁环
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单霍尔故障下无轴承永磁薄片电机径向位移容错检测 被引量:3
19
作者 赵攀 王宇 张艺 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第15期4794-4805,共12页
由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性... 由于人工无轴承心脏泵要求微型化,所以心脏泵系统不能采用大体积的电涡流传感器来采集径向位移信息。基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机采用霍尔同时辨识转角和径向位移,大幅降低系统体积。霍尔输出信号直接影响无轴承电机悬浮性能,当单个霍尔传感器故障时,由于缺失一相磁链导致电机失浮。为了提高基于霍尔测径向位移的无轴承永磁薄片电机容错能力,该文针对单霍尔传感器故障时角度和径向位移信息会重新耦合,难以高精度分离的问题,提出基于谐波补偿的霍尔磁链重构算法。首先,采用磁链重构思想,利用剩余非故障霍尔重构解算径向位移的一相磁链;然后,对上述重构磁链中不偏心3次谐波进行补偿,并构建霍尔矫正表求解径向位移;最后,搭建实验平台,通过仿真和实验验证了所提算法的准确性。 展开更多
关键词 无轴承永磁薄片电机 径向位移 霍尔传感器 容错控制 谐波补偿
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霍尔效应式力传感器的温度补偿 被引量:5
20
作者 江银玉 丁勇 +1 位作者 左锋 卢文科 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期9-17,共9页
针对霍尔效应式力传感器温度漂移的问题,提出了混沌自适应鲸鱼优化BP神经网络(CIWOA-BP)的温度补偿新模型。该模型通过Cubic映射作为初始鲸鱼种群生成方法,以提高种群的质量和分布均匀性。引入自适应权重调整鲸鱼的收缩包围机制,提高算... 针对霍尔效应式力传感器温度漂移的问题,提出了混沌自适应鲸鱼优化BP神经网络(CIWOA-BP)的温度补偿新模型。该模型通过Cubic映射作为初始鲸鱼种群生成方法,以提高种群的质量和分布均匀性。引入自适应权重调整鲸鱼的收缩包围机制,提高算法的全局搜索能力和收敛性。利用CIWOA算法对反向传播(back propagation,BP)神经网络的初始权值和阈值进行优化,使模型具有更好的测量精度和稳定性。研究结果表明,温度补偿以后霍尔效应式力传感器的灵敏度温度系数αs由5.08×10^(-3)/℃减少至9.8×10^(-5)/℃,减小了2个数量级,温度附加相对误差由补偿前的19.82%减小到了0.38%,减小了52倍以上,从而有效的减弱了温度对测量结果的影响。 展开更多
关键词 混沌自适应鲸鱼优化算法 BP神经网络 霍尔效应式力传感器 温度补偿
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