三维中频磁场测量传感器的设计

针对肿瘤热疗发生装置产生的中频强磁场的测量设计三维传感器,可测量磁场空间点三坐标磁场分量,合成磁场矢量。设计制作基于霍尔器件的三维传感器,重点分析传感器的误差,对其进行标定,最后对不均匀的实验磁场进行测试,实验符合预期结果。     

MHD角速度传感器磁场设计研究

MHD角速度传感器是在轨进行高精度角颤振测量的关键器件。通过对2种MHD角速度传感器进行对比研究,确定径向磁场方式的传感器为更适宜我国当前空间发展需要的MHD角速度传感器。并设计了其径向磁场结构,获得在导电流体间隙处需要的磁感应强度,测试结果与模拟设计结果一致,为MHD角速度传感器研制奠定了一定的基础。     

用于心磁传感器测试系统的三轴向亥姆赫兹线圈的设计与仿真

心磁检测对于心脏相关疾病的诊断具有独特优势，在用于测量心脏磁场的传感器(下称心磁传感器）的研制过程中，需要在模拟心磁的磁场环境下进行测试工作。基于此，设计了一个用于心磁传感器测试系统的亥姆赫兹线圈，它可以产生磁感应强度为pT级的动态磁场，模拟心磁环境，以满足心磁传感器测试的需求。根据亥姆赫兹线圈的磁场产生原理，使用磁屏蔽筒对环境磁场进行屏蔽，通过计算确定了线圈尺寸、线圈匝数、导线长度及导线横截面直径等参数。使用COMSOL Multiphysics仿真软件对亥姆赫兹线圈产生的静态磁场的分布均匀性以及通入线圈电流变化时磁场的动态特性进行仿真分析。仿真结果表明，所设计的亥姆赫兹线圈满足设计要求，能够产生磁场强度为100 pT左右、均匀度小于5%、波形实时性好的类心脏磁场波形，为心磁传感器的测试提供了良好的测试环境。所设计的亥姆赫兹线圈能够用于心磁传感器的测试工作，为心磁传感器的实际应用奠定了基础。     

基于正交三轴磁传感器测量误差探讨

文章基于磁偶极子辐射场理论,通过求解Maxwell方程建立磁场测量误差数学模型,利用MATLAB仿真计算分析了由传感器实际尺寸引起的测量误差随测量距离、传感器长度、及传感器直径的变化关系;从而得出了测量系统在一定条件下,测量误差相对各测量因素的变化曲线,这有助于在利用三轴磁传感器磁场测量时,分析测量误差及选择合适的传感器和测量点。     

脉冲磁场传感器的设计与灵敏度修正方法

在武器设计研究中,对客体做闪光照相时需要用到脉冲磁场对某一个或几个用于聚焦打靶的电子束团进行调节。为清楚脉冲磁场的强度,分析时变聚焦的效果,基于法拉第电磁感应定律研制用于测量脉冲磁场的脉冲磁场传感器;同时,在分析传统传感器采用固定比例尺寸绕制的特点基础上,根据被测磁场源幅频特性,设计合理尺寸的单匝线圈作为传感器的探头线圈,克服了传统线圈中热噪声电压和由于匝数较多导致的对二次仪表不良影响,并提出解决单匝线圈在测量时"点"性不好的方法。通过实验数据和理论值的对比,验证了方法的有效性。     

基于逆磁致伸缩的索力传感器原理与影响因素研究

基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索索力传感器理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系.针对一种环式结构的索力传感器,对索力测量原理做了详细推导,可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受外力.传感器输出感应电压与空气间隙尺寸、外部激励磁场下的材料磁导率、激励磁场变化、加载外力变化等因素有关,重点分析了激励磁场变化和外力变化对传感器输出的影响.当外力是缓变力,可通过检测感应积分电压求得外力;当外力是交变力,直接通过感应电压求得外力;最后通过对磁场变化和外力变化影响分别进行了仿真,结果与理论分析基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行.     

M型电磁传感器检测裂纹的仿真分析及参数优化

传统的脉冲涡流传感器采用圆柱式结构,其磁场大部分在空气中传播,造成能量的损失,因此该文设计M型电磁传感器在单线圈传感器上增加一个U型磁轭来提高磁场的利用率。通过ANSYS仿真软件对M型传感器与单线圈传感器检测不同深度的裂纹进行仿真对比,结果证明M型传感器的灵敏度高,信号强,同时对于传感器激励源参数进行优化。     

磁灵敏度测试装置的电机驱动技术的研究

在新的国际标准ISO/16063-33"振动与冲击传感器磁灵感度测试方法"中,要求测试装置中的传感器静止,磁场旋转。测试装置用电机带动磁线圈使磁场旋转,而传统的步进电机驱动技术由于运转噪音大,会使传感器的测量的不确定度增加。本文介绍一种恒频斩波恒总流尖峰的五相混合式步进电机驱动技术,通过软硬件设计使磁场旋转更加平稳,提高传感器磁灵敏度的测量精度。     

基于STM32的磁检测系统和扫描检测算法研究

结合电磁检测、传感器技术、信号处理和单片机技术,研究开发了一种基于STM32的磁检测系统.该系统主要包括上位机控制软件、下位机微控制器、磁传感器模块和机械运动平台等,其中上下位机间进行串口通信,完成运动参数和控制指令的设置及扫描位置信息和检测磁场信息的存储和实时显示;通过对扫描运动算法的研究,结合步进电机控制原理,实现了多参数可调节、点阵式、空间大区域的扫描运动;三维霍尔磁传感器实现对空间任意位置磁场矢量的检测,同时反映磁场的大小和方向信息.该系统的检测实验结果表明:磁场检测数据完整,能够展现磁场的空间矢量分布和平面云图分布;三维扫描式检测运行平稳、参数设置灵活多变;整个检测系统性能稳定可靠、效率高,能够实现对目标区域磁场的有效、快速检测.     

曲面间隙测量电涡流传感器探头的性能研究

针对曲面间间隙测量的实际应用,从电涡流传感器的检测原理出发,对传感器探头的测量性能进行了研究．在平面线圈磁场分布计算的基础上,通过修正得到了曲面线圈的磁场分布规律,进而对线圈的测试性能进行分析和预测,实现了线圈参数的优化设计．同时,对曲面测量的各种影响因素进行了分析和试验验证,为电涡流传感器应用于曲面测量提供参考和依据．