简介：摘要：随着科技的进步和社会的发展，机械电气系统越来越广泛应用于工业生产、交通运输、医疗保健、航空航天等领域。在这些系统中，传感器是获取环境信息和设备状态的重要手段，而信号处理技术则用于对传感器采集到的信号进行处理、分析和提取有效信息，从而实现系统的智能控制和优化运行。然而，机械电气系统的传感器与信号处理技术面临着一些挑战和问题。信号处理技术的算法设计和优化对于提高系统性能至关重要。在复杂的工程环境中，如何有效地提取和分析传感器采集到的大量数据，并准确识别出有用的信息，是一个具有挑战性的任务。为了解决这些问题，研究人员积极探索机械电气系统的传感器与信号处理技术。在信号处理方面，将先进的信号处理算法应用于机械电气系统中，如滤波、降噪、特征提取和模式识别等，以提取和分析有用的信息。基于此，本篇文章对机械电气系统的传感器与信号处理技术进行研究，以供参考。

简介：

简介：光纤传感器是利用光在光纤中传播引起光干涉、衍射、偏振、反射，损耗等物理特征的变化，进行各种物理量测量的装置和系统。光纤传感器是光电传感器的一个分支，在需要探测某些微小部件或安装空间受到限制的情况下，不便于使用传统的光电传感器．于是光纤传感器应运而生。

简介：海洋是现代战争的重要环境。第一次世界大战和第二次世界大战中,90％的军队和战略物资都是通过海路运输的,所以出现了潜艇这一致命的威胁武器。波斯湾战争中,伊拉克没有潜艇,所以美国和欧洲从海上从空中将54万军队和有关物资运往沙特阿拉伯,并利用潜艇向伊拉克发射导弹。半个世纪来,反潜战因此而受到了青睬。反潜战声纳就是一种对水下物体进行探测、定位和识别的最有效的设备。它利用潜艇在水下航行时产生的噪声,螺旋桨和机器工作时产生的噪声进行探测。被动声纳利用水听器进行侦听,其优点是作用距离远(大约为几千码),不易暴露本舰的位置,其功率要求也比主动声纳的低(千

简介：本文介绍一种新型的高精度低成本超声波测距传感器.该传感器设计运用约束优化技术,其精度可达1mm,且成本较低,同时为了获得最佳效果还可以根据不同的环境进行自动调节.

简介：摘要：随着我国科学技术的不断发展，机电自动化控制技术实施了有效改革，其中传感器技术是机电技术中一门综合性技术，能够提供有用信息，保证机电自动化控制技术的高效运行。此外，在机电 自动化控制技术中传感器发挥着重要作用，若传感器出现故障，会影响信息收集、传输以及管理。为此，需强化传感器技术在机电技术中应用研究。

简介：摘要近几年，我国社会经济发展突飞猛进，煤炭资源的产量不能满足我国人民对于电力资源的需求，并且煤炭资源的燃烧会对我国的环境造成一定的负面影响，使我国的环境质量大幅降低。国家为保护我国环境，减少我国煤炭资源的消耗，加大了对风力发电系统的研究和利用，并取得了较好的效果。但是，风力发电机在使用的过程中容易受到外界因素的影响而会出现故障，影响电力资源的稳定供应，当风力发电系统中传感器发生故障时，会对整个电力供电系统产生较大的影响，进而影响民众的生活和工作，有关人员应给予足够的关注。

简介：摘要：21世纪是信息技术高速发展的时代，先进的网络设备以及网络技术快速更新迭代，给人们的日常生活带来了极大地便利和改善，提高了人们的生活质量。但是也带来了一系列的网络信息安全问题，必须黑客攻击，信息泄露以及计算机病毒等。给人们的信息安全和财产安全带来了极大地威胁。为了有效解决网络信息安全问题，网络安全技术应运而生。通过对网络安全技术的开发和利用，可以大大降低无线传感器受黑客攻击的损害。

简介：文章针对压力测试机的压力传感器在无压力时电桥的平衡问题及V/F转换的频率稳定问题进行探索,探讨了电桥数字电位器的调零及VFC32外围元件参数的计算方法.

简介：摘要：针对常规工频大电流传感器产品精度低、测量范围小、非线性、易饱和的问题，提出了使用开合式开环霍尔传感器进行高精度工频大电流测量的设计方法。该方法涉及产品磁芯设计、结构设计、电路设计、抗干扰及数学模型等方面。将其应用于低功耗、小型智能化电网产品开发中，产品精度可提升至 0.2 级。 关键词：精度因素；开合式；模拟补偿；软件补偿；磁芯结构 0 引言 随着国家电网公司提出“泛在物联网”的理念，传统的模拟电量传感器被模拟数字合在一起的智能化传感器取代。主要应用于电压等级为 400v~1000v的用户侧，如电网配电部门低压智能监测以及家用智能电器电量监测。使用开合式开环霍尔传感器是实现结构小型化、简单化、低功耗的最佳选择，但是其特殊结构使得电流精度不高。本文从开环传感器设计的几个关键因素分析了提高其精度的方法，介绍了一种经过一系列补偿的开环霍尔传感器，可以实现：批量生产一致性好，结构小型化、简单化，长期存放和运输条件下不变形；在 -40℃~85℃下以及 0.1A~4000A交流电流测量保持 0.2%精度，消除磁滞回线和铁芯饱和带来精度误差的因素，满足价格低、低功耗，功能一体化的设计要求。 1 开环霍尔传感器原理 当有电流流过霍尔薄片时，在垂直于电流和磁场的方向上将产生电动势，这种现象称为霍尔效应，该电动势称为霍尔电势，半导体薄片称为霍尔元件。 1.1开环霍尔传感器原理 霍尔传感器根据检测原理可划分为开环霍尔传感器和闭环霍尔传感器。开环又称直测式，其工作原理如图 1所示。将霍尔器件安装在开有气隙的软磁环中，原边电流 Ip 产生的磁通量聚集在磁路中，并由霍尔器件检测出霍尔电压信号 VH，电压信号经过放大器放大后精确地反映原边电流大小。根据推导 [3]，当 l1/μ1μ0<< l2/μ0 时，霍尔电势 VH 可等效为 (1) 其中： µ1为软磁材料磁导率； l1为磁环长度； l2为气隙长度； N为输入电流穿心匝数。 1.2  开环霍尔传感器优点 针对电网超小型智能化产品，要同时具备工频计量和故障时大电流测量，适用于电磁环境恶劣的安装现场，开环霍尔电流传感器为首选。 首先开环的霍尔电流传感器，原理简单，结构易于处理，由于对安装空间有一定要求，开环能满足安装空间狭小的情况；其次开环原理霍尔电流传感器的耐冲击电流更大，特别是在四十倍的冲击电流也不会对传感器造成损坏 ,当超过测量范围，也不会发生充磁现象；再有开环的功耗，接近于恒定，电流输出型 ,基本保持在 10MA左右 ,可以和 MCU共享电源 ,在对功耗要求比较高的场合只能使用开环 ;最后开环的电流传感，小切口，小尺寸，但是测量电流可以很大，满足对故障时大电流测量的要求。 图 1开环霍尔电流传感器原理 2 影响霍尔传感器精度分析 2.1 开环霍尔传感器精度因素 影响传感器精度的主要因素在于磁芯固定部分，外壳开模要充分考虑安装情况；穿心线位置是开合式开环霍尔传感器误差主要原因，居中安装设计要考虑影响开环霍尔传感器精度的因素主要有 [1]霍尔元件本身精度、寄生直流电势、不等位电势、温度影响及磁干扰等。文献 [2]介绍了不等位电势产生的原因，主要由霍尔器件本身材料、制造材料及结构特点决定。文献 [3]介绍了利用二极管进行霍尔驱动电流补偿。该方法补偿了霍尔器件霍尔电势系数带来的误差，补偿效果主要取决于霍尔器件与半导体器件漂移的一致性。 2.2 开合式开环霍尔传感器精度因素 开合式开环霍尔传感器采用开环或闭环原理设计，影响开合式开环霍尔传感器的主要因素有霍尔器件失调、霍尔器件灵敏度、磁芯材料、温度影响及地磁干扰等。另外，由于开合式原理的特殊结构，磁芯及外壳的综合设计是影响开合式开环霍尔传感器位置及精度误差的另一因素。 3 高精度开合式开环硬件设计 按照上述分析，影响霍尔传感器精度的主要因素有磁芯磁滞误差 (零点误差 )、穿心线位置误差、霍尔器件温度漂移及磁场干扰等。开环霍尔传感器综合考虑以上因素，是能够做到精度为 0.2级。几下面仅以开环开合式霍尔电流传感器设计为例，简单介绍提高其精度的几种方法。 3.1 霍尔器件选择 由公式 (1) 可知，影响霍尔器件灵敏度的主要因素有霍尔材料灵敏度、驱动电流、输入电流及磁芯开口。霍尔传感器材料有 InSb(锑化铟 )、 GaAs(砷化镓 )、两种。锑化铟价格贵但失调漂移小、灵敏度高，砷化镓高灵敏度略低但高稳定性。由于霍尔器件失调导致的输出偏差是影响霍尔传感器零点输出误差及输出漂移的主要原因，其主要表现在直流分量。灵敏度较高的锑化铟霍尔器件在高灵敏度条件下，霍尔器件失调漂移所占比例小 ,但是本文设计产品为工频测量，零点输出误差及输出漂移可以通过数字滤波去除，因此选择砷化镓霍尔传感器，利用其高稳定度和较高灵敏度的特点。 3.2铁芯材料及安装结构 磁芯作为霍尔传感器的主要聚磁器件，直接影响霍尔传感器检测的精度。由式 (1) 可知，为了获得较高的磁感应强度 B，要求磁芯：磁导率 μ1 较高、截面积 S 较大、磁路 l1 短及开口气隙 l2 小。磁芯材料选择高导磁材料，此时磁滞误差最小。当磁芯 l1/μ1( 磁路与磁导率之比 )<< 气隙 l2/μ0，可忽略散磁，减小产品输出位置误差对输出精度的影响。对磁芯结构设计要求配对的磁芯尺寸尽量接近，且安装后相对位置误差小，这是减少输入电流穿心线位置及零点输出误差的主要因数。 开合式开环霍尔传感器所采用的磁芯构如图 2所示，为减小位置误差，铁芯上下半环要求对称，使得铁芯的切口面完全契合，不产生错位；为适于大电流测量且易于饱和补偿，要求切口距离为合适，按照图 3(1)的 B-H曲线中的 A曲线的形状选择。图 2开合式开环磁芯结构尺寸为实际验证后的铁芯尺寸，该尺寸可以适用于交流 4000A的高精度测量。 图 2开合式开环磁芯结构 3.3线路板设计 文献 [4]介绍了辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究，文中提出对霍尔器件进行辐射会不同程度地影响器件电磁性能。为了减少传感器测试干扰误差，需减少干扰对产品的影响。产品设计需考虑： 1) PCB 设计避免回路走线； 2) 考虑适当屏蔽、接地及滤波技术； 3) 减少传感器内部引线长度； 4) 适当增加 EMC 防护技术等。 4 高精度开合式开环软件设计 4.1 铁磁起始磁化及原付边电流曲线 铁磁性物质从磁感应强度 B=0、磁场强度 H=0开始磁化，所绘制出的 B-H曲线为起始磁化曲线，如图 3(1)曲线 A所示。 oa段，随着 H的增大， B急剧增大 ,ab段，若 H继续增大 ,B的增大减慢 ,饱和段 ,b点以后，再增大 H， B增大得很小，曲线上的 a点、 b点称为膝点、饱和点。 通过铁磁起始磁化曲线可以得到对应的原付边电流曲线如图 3(2)所示，图中 C为实测原付边电流曲线，其中 O1段为微小电流； 12段为小电流，非线性曲线； 23段为中等电流，线性曲线； 34段为大电流，欠饱和曲线， 45段为饱和曲线。 4对应膝点， 5对应饱和点。 图 3铁磁起始磁化及电流曲线 4.2低电流线性补偿曲线 图 3(2)曲线 B为近似曲线 C的虚拟直线，设其方程式为 y=kx,在曲线 C12段，简化为一条与虚拟直线相同斜率的直线 y=kx+b，其中 b为偏移量，对于特定的铁芯和结构， b是常数。 (2) 4.3饱和电流一元二次补偿曲线 图 3(2)曲线 C34段为欠饱和段，为计算方便，采用一元二次拟合曲线 (3) 图 3(2)曲线 C和 D为以 3为原点的双曲线，公式中 a、 b、 c为拟合曲线的一元二次方程系数，为常量， x为原边电流， y为付边电流。 根据测量的付边电流，代入 (3)，可得校准后的实际原边电流。 4.4 设计案例 表 1：实测电流数据 Measured current data 原边通入直流 (A) 正向电压值 (V) 负向电压值 (V) 5000 2.86 0.445 5100 2.884 0.417 5200 2.908 0.394 5300 2.929 0.372 5400 2.949 0.353 5500 2.966 0.337 5600 2.979 0.322 5700 2.991 0.312 5800 3.002 0.301 5900 3.013 0.292 6000 3.022 0.281 由表 1知 5300A为膝点， 6000A为饱和点，根据在原边通过的正向和反向直流，得到正向和反向模拟输出电压值，按照公式 (3)用 matlab拟合出该曲线，再转化为采样离散值，对应的 a=0.000076314,b=0.152,c=7.4562。这样在每次采样到电流数值后，按照公式 (3)代入 a,b,c,直接得到原边实际电流值。 5结束语 笔者从霍尔传感器开合式开环原理入手，论述了影响测试精度的多种可能因素，并从实际的高精度开合式开环霍尔传感器设计着手，介绍了提高其精度的几种软硬件方法。最终将该系列设计方法应用到实际的产品开发过程中，使产品精度到达 0.2%,且一致性好。际的产品设计需结合产品的应用环境综合考虑，以开发出满足用户需求的具有高精度及高稳定性的产品。 参考文献 [1]程序 ,唐志国 ,李成榕 . 特高频传感器结构参数对其幅频特性的影响 [J].电网技术 2006.doi:10.3321/j.issn:1000-3673.2006.15.005 [2] 劳力云 . 四端霍尔元件的等效电路模型及其参数推导 [J]. 中国计量学院学报 , 1994, 7(1): 111-115. [3]罗志强 , 阳桂蓉 , 王进 . 霍尔传感器温度补偿电路设计 [J]. 兵工自动化 , 2014, 33(10): 87-88. [4]王军 . 辐射对半导体磁敏器件性能影响的研究 [D]. 青岛 : 中国石油大学 , 2007: 50-84.

简介：摘要:处于科技兴盛的时代中，机电技术也得到了大力发展，而传感器的应用在其中发挥着十分关键的作用。推动机电行业的发展壮大，能更好地为现代制造业服务，所以我们需要重视研讨传感器在机电技术中的应用。传感器通过对电磁设备收集数据，并统一整理进行分析，来为人们提供完整且精确的信息来源，有助于人们以更高效率进行方案设计，高效开展自动化生产，从而减少人力物力的消耗。不仅如此，传感器的应用可以带动机电行业的整体发展，提高生产质量与效率，深化推进可持续发展以满足人们需求。

简介：摘要:电力设备的在线监测技术需要物联网传感器技术的应用，本论文研究电力设备在线监测中电力物联网传感器技术的应用策略。

简介：摘要：霍尔电流传感器在绝缘在线监测中具有独特的优势，在线监测电流取样比其他电流互感器或漏电流互感器具有相对较高的测量精度，且抗干扰能力显著，线性度也比较好，目前常用到直流绝缘在线监测支路和蓄电池充放电支路。霍尔电流传感器是根据霍尔效应原理制成，对安培定则加以利用。霍尔效应定义了磁场与感应电压之间的关系。当电流通过一个位于磁场中的导体的时候，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于电子运动方向上的作用力，从而在导体两端产生电压差。一个电流传感器的产品过程繁琐，环节众多，只有加强对其生产工艺的研究，才能确保霍尔电流传感器的生产质量。

简介：摘要：随着经济的快速发展，全球环境污染和能源消耗问题日趋严重。石油、煤炭等资源面临枯竭的危机，急需寻找替代能源。风力发电技术具有清洁、环保、可再生等优势，具有广阔的发展前景。风力发电系统具有一定的复杂性，经常会出现各类故障，传感器故障诊断技术可以有效查找故障，为风力发电系统的稳定运行提供保障。

简介：摘要：实际生产中无速度传感器永磁同步电机系统有很高的控制竞速，且安装维护简单方便、可靠性高等优势，因而近些年成为行业研究的重点。此类永磁同步电机控制系统运行中，在电机定子侧电流与端电压转子部位代替传统机械位置传感器，促使电机稳定安全的运行。基于此，针对无传感器永磁同步电机控制策略相关知识，本文进行了简单地分析。

简介：摘要：在风力发电系统中，传感器是系统的基本元件，它的工作就是将风力发电系统中的数据采集起来，传送回主控系统，再由主控系统对所收到的数据进行处理分析，然后发出指令，对故障可进行一定的调整。功能决定结构，由于传感器在各个点都有应用，所以传感器的种类繁多，传感器的故障种类也是五花八门。此外，传感器的安装位置也较为独特，导致了传感器容易发生故障，且很难发现传感器的故障以及故障位置。传感器的故障通常来源于传感器的老化及磨损，长期使用却没定期矫正。由此看出，在风力发电系统中传感器的实时故障诊断非常重要。

简介：英飞凌科技股份公司宣布今后三年内，来自欧洲五国的26家合作伙伴将开展环境传感器和传感器网络相关研究，用以支持节能解决方案。

简介：摘要：随着社会科技的快速进步与发展，在极大程度上推进了各个行业的自动化发展与变革，尤其是在我国生产行业方面的转变，在推进经济发展的同时也使人们的生活品质获得了提升。传感器技术在当前时代已经逐渐成为控制装置当中的核心系统，在我国现机电自动化领域的应用愈加广泛。由此可见，传感器技术在未来发展中具有广泛的使用市场。

简介：摘要：在信息化社会的今天，传感器技术作为一种重要的数据采集技术已经成为一种不可或缺的技术，将其应用到机电技术中，可以有效保证机电设备的稳定性，以及其可靠性，对机电技术发展水平的提升和优化起到十分重要的作用。传感器技术在机电技术中的应用扩大了机电技术的应用范围，在便利人们生产和生活方面发挥了重要的作用。

简介：摘要：霍尔传感器是测试行业中应用最为广泛的半导体器件，与一般的传感器不同，霍尔传感器具有体积较小、使用便利优势，能够全面提高检测结果的精度，在进行霍尔传感器监测电路设计的过程中，需要制作能够满足检测需求的电路板。主要目的是通过电路板的改造设计，对多路电流、电压量进行同时控制，为测量电阻更换速度的提升创造条件，本文详细分析了霍尔传感器状态监测电路的设计，并以液压动力系统的状态监测为应用实例，对电路板的性能进行测试。