基于环形阵列结构的高精度霍尔电流传感器研究

来源 :华北电力大学(保定) | 被引量 : 0次 | 上传用户:ajdpwsy
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随着直流配电网电流监测、高压直流输电、光伏发电等领域对直流大电流精确测量的需求日益增大,阵列式霍尔电流传感器开始吸引越来越多的学者对其进行研究,本文针对环形阵列结构的霍尔电流传感器进行研究,提出通过信号处理数字化算法设计来提高传感器测量精度的方案,并进行了相关软硬件联合测试。
  首先,针对实际情况下被测导线极易偏离阵列中心而引起的误差问题,对比已有的导线定位算法,提出去偏心误差优化算法设计,并在MATLAB中对算法进行了仿真,结果表明,在最大偏移距离为0.02m的条件下,该算法可将偏心误差控制在0.5%左右,相较于导线定位算法其结果更加优化。
  其次,针对多个霍尔元件在测量电流前为避免元件灵敏度各异而引起的误差而需要进行灵敏度归一化的问题,提出多霍尔元件灵敏度归一化处理算法,相比较传统的利用加权增益调整电路来归一化灵敏度的方法,摆脱了实际电路设计中因电阻阻值及电位器调节精度限制而使归一化参数调节困难的问题,使得多个霍尔元件的灵敏度归一化参数更加精确且调节方便,在提高霍尔电流传感器实际测量精度的同时也一定程度上简化了霍尔电流传感器测量电路的系统结构。
  最后,利用TMS320F28335开发板对核心算法进行编程设计,重点对灵敏度归一化算法进行了软硬件联合实验验证,证明了该算法的可行性及实用性。对完善阵列式霍尔电流传感器的设计研究具有一定意义。
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