30kA霍尔电流传感器驱动电路优化设计

发布时间：2017-12-17 12:26

  本文关键词：30kA霍尔电流传感器驱动电路优化设计

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【摘要】：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。
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP212

【参考文献】

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本文编号：1300118