宇航高可靠耐高压型霍尔电流传感器的研制
发布时间：2021-01-01 15:38
随着卫星（飞船）发展的复杂程度和智能化提高,传感器广泛应用于卫星（飞船）的供配电系统、电源控制装置、监测报警和自主控制等环节。霍尔电流传感器可对卫星（飞船）的自主控制环节发出正确的动作指令和信号转换。随着宇航环境的复杂多样化,卫星（飞船）对2500V以上高压环境下电流的监测和测量提出了更高的耐压和可靠性要求。传统的测量方法具有可靠性低、测量精度低和使用不方便等缺点,且在高压环境下无法实现对电流的监测。宇航高可靠耐高压型霍尔电流传感器可以高可靠地实现航天器在高压环境下的自主监控的能力,最终实现系统的智能检测,并进行故障排除。因此,对宇航高可靠耐高压型霍尔电流传感器的研制具有重要的现实意义。本文首先分析了宇航高可靠耐高压型霍尔电流传感器研制的重要意义及国内外的研究现状。针对相关宇航型号选用霍尔电流传感器的设计需求,对高可靠耐高压型霍尔电流传感器的研制方法和设计流程进行详细的探讨。其次,通过对传感器综合技术要求及应用的分析,本文选用了闭环式霍尔电流传感器的设计方案。闭环式霍尔电流传感器的各项性能指标均优于开环式霍尔电流传感器,具有响应时间快、频带宽、抗EMC性能强、精度高、线性度低等特点。霍...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电阻采样法原理图
图 1-2 电流互感器原理图电流互感器原理简单，测量精度高，而且不需要外加电源，使用方便量频带窄，只可以测量低频和工频交流信号，测量精度较低，易受电（3）磁阻传感器磁阻传感器是利用磁阻效应而研制的一种电流传感器。将载流体放置，载流体的电阻值 R 会随磁感应强度 B 发生变化，这就是磁阻效应小温度影响，磁阻器件一般使用半桥或者全桥的连接方式，被检测电回路通过传感器，导致磁阻桥臂不平衡，输出电压值发生变化，通过后，即可获得相应的电压值。半导体材料和坡莫合金材料都可以用来器件。因为磁阻器件灵敏度非常高，不需要集磁环来收集导线电流产生的磁磁阻传感器体积较小，甚至可以制作成组件形式。磁阻传感器成本较高，且零点失调电压非常小（10mV 以内）。但是目前生产厂家较少阻传感器结构限制，已生产产品测量电流范围较小，一般都是从几安
原理如图1-3 所示。整个传感器由磁芯和绕在磁芯上的激励线圈、检测线圈组成。三角波发生电路在激励线圈中产生恒定的交流，磁芯磁化波形为对称的三角波，检测线圈端电压的波形为正、负相间的矩形脉冲波。当被检测电流为零时，检测线圈的端电压是正负对称的矩形波，当被检测电流不为零时，磁芯中的交变磁通对称性受到影响，检测线圈端电压正负半波相位发生变化，经相位检测电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]未来传感器技术发展新方向[J]. 边可可. 黑龙江科技信息. 2016(12)
[2]高可靠霍尔电流传感器的研究和应用[J]. 王昱皓,钟贻兵,时圣利. 新型工业化. 2015(11)
[3]一种漆包线脱漆剂的研究[J]. 王琳琳. 电镀与精饰. 2014(09)
[4]一种霍尔电流传感器的研究与应用[J]. 赵亚娟. 中国科技信息. 2014(12)
[5]霍尔效应法测磁场实验的探讨[J]. 陈中钧,俞眉孙. 实验科学与技术. 2013(05)
[6]霍尔效应的应用及其展望[J]. 祝强,刘艳凤. 黑龙江科技信息. 2012(18)
[7]霍尔效应及其应用[J]. 王本菊. 中国校外教育. 2011(12)
[8]霍尔效应及其非线性修正[J]. 田亚平. 今日电子. 2008(09)
[9]霍尔传感器测量误差及其补偿电路的分析研究[J]. 刘瀛. 辽东学院学报(自然科学版). 2007(04)
博士论文
[1]新型低功耗永磁偏置混合磁轴承的研究[D]. 孙传余.山东科技大学 2010
[2]基于霍尔效应和空芯线圈的电流检测新技术[D]. 陈庆.华中科技大学 2008
[3]霍尔相位传感器的研究开发[D]. 冯明.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2004
硕士论文
[1]基于磁阻效应的非接触式角度传感系统研究[D]. 王加熙.上海交通大学 2014
[2]基于磁平衡原理的车辆电流传感器的研究与设计[D]. 胡鑫.华中科技大学 2013
[3]基于霍尔原理的非接触式位置传感器的研究与应用[D]. 印友军.上海交通大学 2012
[4]高性能大电流测量技术的研究与实现[D]. 王辉.哈尔滨工程大学 2011
[5]卫星电子设备配电控制接口单元设计与实现[D]. 夏琳琳.西安电子科技大学 2011
[6]航天用高精度霍尔电流传感器开发技术研究[D]. 万丽.西安电子科技大学 2011
[7]卫星故障自动识别和处理中的霍尔数控装置研制[D]. 张乐君.西安电子科技大学 2011
[8]航天器配电热控管理一体化产品设计[D]. 董仲博.西安电子科技大学 2011
本文编号：2951551
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电阻采样法原理图
图 1-2 电流互感器原理图电流互感器原理简单，测量精度高，而且不需要外加电源，使用方便量频带窄，只可以测量低频和工频交流信号，测量精度较低，易受电（3）磁阻传感器磁阻传感器是利用磁阻效应而研制的一种电流传感器。将载流体放置，载流体的电阻值 R 会随磁感应强度 B 发生变化，这就是磁阻效应小温度影响，磁阻器件一般使用半桥或者全桥的连接方式，被检测电回路通过传感器，导致磁阻桥臂不平衡，输出电压值发生变化，通过后，即可获得相应的电压值。半导体材料和坡莫合金材料都可以用来器件。因为磁阻器件灵敏度非常高，不需要集磁环来收集导线电流产生的磁磁阻传感器体积较小，甚至可以制作成组件形式。磁阻传感器成本较高，且零点失调电压非常小（10mV 以内）。但是目前生产厂家较少阻传感器结构限制，已生产产品测量电流范围较小，一般都是从几安
原理如图1-3 所示。整个传感器由磁芯和绕在磁芯上的激励线圈、检测线圈组成。三角波发生电路在激励线圈中产生恒定的交流，磁芯磁化波形为对称的三角波，检测线圈端电压的波形为正、负相间的矩形脉冲波。当被检测电流为零时，检测线圈的端电压是正负对称的矩形波，当被检测电流不为零时，磁芯中的交变磁通对称性受到影响，检测线圈端电压正负半波相位发生变化，经相位检测电路
【参考文献】：
期刊论文
[1]未来传感器技术发展新方向[J]. 边可可. 黑龙江科技信息. 2016(12)
[2]高可靠霍尔电流传感器的研究和应用[J]. 王昱皓,钟贻兵,时圣利. 新型工业化. 2015(11)
[3]一种漆包线脱漆剂的研究[J]. 王琳琳. 电镀与精饰. 2014(09)
[4]一种霍尔电流传感器的研究与应用[J]. 赵亚娟. 中国科技信息. 2014(12)
[5]霍尔效应法测磁场实验的探讨[J]. 陈中钧,俞眉孙. 实验科学与技术. 2013(05)
[6]霍尔效应的应用及其展望[J]. 祝强,刘艳凤. 黑龙江科技信息. 2012(18)
[7]霍尔效应及其应用[J]. 王本菊. 中国校外教育. 2011(12)
[8]霍尔效应及其非线性修正[J]. 田亚平. 今日电子. 2008(09)
[9]霍尔传感器测量误差及其补偿电路的分析研究[J]. 刘瀛. 辽东学院学报(自然科学版). 2007(04)
博士论文
[1]新型低功耗永磁偏置混合磁轴承的研究[D]. 孙传余.山东科技大学 2010
[2]基于霍尔效应和空芯线圈的电流检测新技术[D]. 陈庆.华中科技大学 2008
[3]霍尔相位传感器的研究开发[D]. 冯明.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2004
硕士论文
[1]基于磁阻效应的非接触式角度传感系统研究[D]. 王加熙.上海交通大学 2014
[2]基于磁平衡原理的车辆电流传感器的研究与设计[D]. 胡鑫.华中科技大学 2013
[3]基于霍尔原理的非接触式位置传感器的研究与应用[D]. 印友军.上海交通大学 2012
[4]高性能大电流测量技术的研究与实现[D]. 王辉.哈尔滨工程大学 2011
[5]卫星电子设备配电控制接口单元设计与实现[D]. 夏琳琳.西安电子科技大学 2011
[6]航天用高精度霍尔电流传感器开发技术研究[D]. 万丽.西安电子科技大学 2011
[7]卫星故障自动识别和处理中的霍尔数控装置研制[D]. 张乐君.西安电子科技大学 2011
[8]航天器配电热控管理一体化产品设计[D]. 董仲博.西安电子科技大学 2011
本文编号：2951551
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