简介：摘要：电阻量是电学计量的基本物理量，利用比例法测定电阻，在电路中以高精度电阻为准，同时测定标准电阻和被测量电阻两侧电压，利用电压和电阻的比例获得被测电阻值，可以消除激励源误差，同时标准电阻器的精密度较高，可以从标准角度提高测量精度。

简介：摘要 : 随着我国的科技加速发展，特种加工技术也随着时代发生了许多次变革，如今在当代社会中已经得到广泛的应用和发展。现在已经形成很多的特种加工的技术门类，特种加工技术的应用 ,为进一步提高机械工业工艺水平带入了理论依据

简介：摘要：快速接地闸刀分合闸时间测试时，传统的方法无法有效解决开关测试计时开始与快速接地闸刀分合闸线圈得电不同步的现象，导致分合闸时间测试结果的不准确，本文通过分析当前传统方法测量分合闸时间不准确的原因，提出了新的对策和解决方法，有效的提高了快速接地闸刀时间测试精度。

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：电力行业的发展导致了电力设备在数量、容量上的增加。电力设备的巡检、维护、监控需要投入大量的人力成本，随着计算机、人工智能行业的发展，使用智能化的信号处理算法，通过采集电力设备周围空间内的热、电、声等多个维度信息，便可判别设备的运行状态，从而实现设备的实时监控。电力设备故障信号的采集与处理是一个“硬件+软件”的综合系统。为了有效实现该目的，既需要及时的采集各类维度的信息，还需要快速的信号处理算法，挖掘出多维数据中的潜在信息。因此，在硬件电路设计上，要保证采集到的信号质量，确保信号的功率满足信息处理模块的功率动态范围要求，滤除信号中的干扰噪声；在软件算法上，要保证信号处理算法有足够低的时间复杂度，从而满足实时监控需求。基于以上分析，本文基于大规模可编程逻辑器件（FPGA）设计了一套电力设备故障信号的采集与处理系统。本系统可以实现电力设备周围空间内热、声音和电信号的采集。系统在FPGA内集成了神经网络算法，用于设备故障判别。

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简介：摘要：热电偶测温采集精度受多种因素的影响，本文通过对热电特性的不稳定、测量温度点、响应时间等几方面分析和阐述了可能产生误差的原因和优化方法，从而提高热电偶测温精度。

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简介：摘 要∶我国是煤田火区比较严重的国家，煤层自燃既造成煤炭资源损失和地面塌陷等生态环境问题，又向空气中释放大量CO、SO2等有害气体和颗粒物，使靠近煤炭产地的居民居住区的空气质量雪上加霜，也对煤矿开采造成较大的安全隐患。由于自然点通常存在在地表之下，而地表热异常通常又不明显，因此具有隐蔽性，很难发现。本文论述了在山西某煤矿采用地面高精度磁测的物探方法，通过离散数据网格化和化极处理，准确的圈定煤矿火区，证明了地面高精度磁测在煤田火区探测中的有效性。

简介：摘 要：轴承是一种用在轴上的零件，能够有效减少摩擦，加大轴旋转的润滑度，在减少轴与支撑之间的磨损方面贡献很大。一般调心球轴承由内圈以及外圈构成，其中外圈的主要作用为支撑，使球心滚动体实现低摩擦转动或滑动。调心球轴承的主要特点为具有一定的调心功能，与自动调心球功能相一致。使用专用车床对自调心球轴承的外圈进行倒角时，可能会出现毛刺。它会影响热处理后磨削的外圈的质量，并且在组装轴承时钢球会刮擦，从而影响旋转的灵活性和自调心性能。针对该问题，通过分析外圈与倒角加工之间的关系，调整加工顺序并改变加工方法，避免了倒角毛刺的发生。

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简介：【 摘要】 近几年 ， 我国经济发展的速度逐渐加快，推动我国机械加工行 业 的不断发展，为当前人们的生活以及工作带来了便利 。 与此同时 ， 也涌现出很多问题，阻碍整个机械加工行业的进步 ，所以要 解决加工工艺中技术误差的问题，为其制定合理的解决对策，解决这些工艺技术误差是这个行业未来发展的必 然 趋势。 论文 对其展开详细的论述，为整个机械加工工艺行业的发展提供帮助。

简介：摘要：轴承零件加工工艺的发展已经较为程度，但在具体的加工环节中还要注重细节性。通过对轴承加工细节的有效把握，能够更好地提高轴承加工的质量水平。在轴承加工中要做好工艺分析，确定每个环节所要采用的工艺方法和设备工具等，使轴承加工可以满足工艺要求。

简介：摘要：现代机械制造业明确要求行业内部生产工作应该不断朝向机械化、自动化方向发展，并通过积极主动地结合先进生产技术，以改善传统生产作业方式存在的弊端问题。其中，自动焊接技术作为先进生产技术的代表形式，不仅克服了传统手工焊方式存在的焊接效率不高、焊接质量不佳的问题，同时还深化了机械制造业发展效果，具有重要的应用意义。基于此，本文探讨了自动焊接技术在机械加工中的应用，仅供参考。

简介：摘要：随着现代科学技术的快速发展，大量的自动化机械设备开始逐步出现，并日益影响到人们的生产生活。机械设备生产要求的精确性也越来越高，因此，数控机床在实际的机械加工过程中得到广泛的应用。基于此，以下对数控机床加工误差原因分析及改进措施进行了探讨，以供参考。

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简介：摘要：随着科学技术创新发展，机制造工艺与机械设备加工工艺水平也不断提高，为满足工业制造市场的多元化需求，文章对机械制造工艺与机械设备加工工艺进行深入的研究。