感应式磁声成像脉冲磁场的测量方法

阐述了利用电磁感应法测量脉冲磁场的磁感应强度,首先测量放置在标准的已知正弦波磁场里的探测线圈的线圈常数,再用这种已知线圈常数的探测线圈进行脉冲磁场的测量。介绍了微型磁场探测线圈的绕制和固定方法,设计了脉冲磁场的实际测量装置,给出了线圈平面的调整方法,利用该装置实际测量了感应式磁声成像系统中的脉冲磁场,并对测量结果进行了误差分析。     

电磁MEMS磁珠操控微线圈三维磁场数值计算与模拟

磁珠具有偶联容量高、比表面积大、易于操控等特点,基于磁珠技术的电磁MEMS可实现磁珠液滴非接触式操控,其微线圈三维磁场分析是磁珠操控优化设计的基础.对静态液体磁珠操控进行了理论分析,确定了影响磁珠操控的主要因素,并应用毕奥-萨伐尔定律和积分方程法,对关键部件微线圈的三维微磁场分布特性进行了分析.运用成熟的商业有限元分析工具Ansys建模分析微线圈三维静态磁场,所得结果与数值计算方法进行了比较,表明所用方法对于磁珠微系统三维恒定磁场的分析是可行的.     

电磁定位系统设计

为了实现空间较大范围内的移动目标定位跟踪,根据法拉第电磁感应定律,设计了一种电磁定位系统。此系统主要包括信号发射线圈和多轴接收线圈传感单元两部分。系统采用ST公司的ARM微控制器STM32F103来实现核心功能,并用特定的处理电路实现。功放电路对正弦信号进行放大,激励发射线圈产生交变磁场。三轴传感线圈感应磁场信号,得到三路模拟信号;采样处理后,通过计算得到相关位置参数。系统可以定位离信号源数米范围内的移动目标,满足室内的定位需求。     

基于Maxwell的磁场发生装置设计及分析

为了实现混有钕铁硼粉末的水凝胶磁化,设计了一种基于亥姆霍兹线圈的新式磁场发生装置。利用Maxwell软件3D模块绘制出磁场系统的三维模型,采用Magnetostatic静磁场求解器分析了增设的辅助线圈距离变化对场强的影响,得到了磁场发生装置的优化结构;再对比磁场发生装置和亥姆霍兹线圈的中心磁场强度和磁感线分布密度,验证结构优化的可靠性。结果表明:当辅助线圈距离为70 mm时,中心磁场强度最大;安匝数相同时,磁场发生装置的中心磁场强度要明显高于亥姆霍兹线圈,最终优化后的磁场发生装置中心磁场强度可达到1.37 T,磁感线分布更加均匀、密集。该仿真结果能够对磁场发生装置结构设计与工作特性分析提供参考,缩短了磁场发生装置设计成本与开发周期。     

基于IGBT与可控硅控制的强脉冲磁场发生器的设计

提出了一种强脉冲发生器的设计方案，应用此方案设计了基于IGBT控制充电、可控硅控制放电、可以自动运行的脉冲磁场发生设备。最大直流电压达到1200v，在放电线圈中心得到10T的磁场。该设备由1片AT89C52单片机控制其实现自动运行和手动运行，得到最高1Hz的强脉冲磁场，并阐述了磁场的标定方法。     

离散电流对精密线圈磁场影响的研究

研究了通常用电流片模型来近似计算线圈磁场时被忽略的由于导线电流的离散而引起的附加磁场的变化规律,指出此种附加磁场会随着离开导线距离的增加而迅速衰减.此结论可用于指导精度要求较高的线圈磁场系统的设计,如用于质子回旋磁比γp′测量的高精度亥姆霍兹线圈的设计和用于普朗克常数h测量的焦耳天平系统中的精密互感线圈的设计等.     

脉冲磁场传感器的理论计算与检测

本文通过对脉冲感应型磁场传感器的感应电压进行精确的理论推导，得到检测量与传感器结构、激励磁场、被测磁场之间的定性关系，讨论两种测量方案：单线圈双向励磁和双线圈单向励磁，它们的误差来源、影响和消除措施，从而得出各自的适用范围。     

超磁致伸缩电-机转换器的驱动磁路设计

在介绍了超磁致伸缩电-机转换器(Giant Magnetostrictive Actuator,简称GMA)的基本结构和工作原理的基础上,分析了磁场特性对转换器性能的影响.利用相关电磁学和磁路设计的基本理论,采用双线圈式驱动形式,对转换器的磁路进行设计和分析,给出了驱动线圈和偏置线圈结构参数的计算方法.为优化超磁致伸缩电-机转换器的磁路结构提供了理论依据.     

交流电磁场检测激励探头的试验研究

在交流电磁场检测中,通有交流电的激励探头在被测工件(导体)表面产生感应电流,检测线圈对工件表面磁场的拾取从而判断缺陷的有无以及缺陷的特征.激励探头的优劣直接影响到缺陷处扰动磁场的大小,进而影响缺陷的检测.通过对感应电流均匀性、矩形载流线圈尺寸(磁芯长度、磁芯宽度)对感应电流分布的影响等进行仿真分析和对激励频率、激励线圈直径、激励线圈层数、激励线圈单层匝数与感应磁场之间的关系进行试验研究,为激励探头的优化设计提供理论依据和现实依据.     

心脏起搏器用无线充电系统设计

通过线圈产生电磁感应作为无线电力传输方法为心脏起搏器供电,并且充电装置可以自行操作。介绍了系统的设计和构成,分析了主要电路和元器件的选型,描述了系统的工作原理。在电磁感应的作用下,可将电能在一定距离内进行无线传输,提供给体内的心脏起搏器,操作方便,并且磁场对人体无任何危险性,本系统极大程度地延长了心脏起搏器的使用寿命,使患者无需通过手术可以完成体内起搏器充电过程,具有较高的实用价值。     

自检测磁轴承系统转子位置检测方法的研究

为了降低磁轴承的制造成本,提高可靠性和系统结构的紧密性,在介绍自检测磁悬浮轴承的位置自检测原理及结构的基础上,向线性功放的输入端加入一个高频信号进行调幅,然后让磁轴承线圈两端的电压经过谐振电路提取包含转子位移信息的高频电压信号并进行解调。将解调信号经过精密整流后,可得到一个脉动的直流电压信号,最后通过低通滤波就可得到反映转子位移的平滑直流电压信号。将该信号可作为反馈信号来控制磁轴承的转子位置。仿真结果表明:该自检测磁悬浮轴承系统可以成功检测转子位移。     

瞬态脉冲磁场频谱分析

当线圈中通过上升沿为纳秒级的脉冲电流时,在脉冲电流的激励下,线圈中产生感应脉冲磁场,该磁场以介质磁化的方式向外传播,从而产生激磁波。利用傅里叶积分对脉冲磁场进行频谱分析,讨论了脉冲磁场大小随所选择频率上限之间的关系。     

基于磁敏元件的寄生式时栅传感器仿真分析

传统寄生式时栅位移传感器采用线圈传输电信号,不能保证线圈本身及绕线质量,导致寄生式时栅位移传感器体积大、灵敏度低、功耗大。根据寄生式时栅位移传感器的工作原理,选择一种基于磁敏元件代替绕制线圈的方法。用ANSOFT/Maxwell对磁钢和磁敏元件的气隙磁场、磁敏元件与被测齿轮之间的距离、磁钢大小和形状进行仿真,比较分析可知3mm×3mm×2mm的长方体磁钢在气隙为3mm的情况下能够满足磁敏元件的工作要求。     

经颅磁刺激线圈结构设计分析综述

为了优化磁刺激线圈设计,解决磁场聚焦性不足的问题,并为以后经颅磁刺激(TMS)线圈结构的进一步改进提供设计依据,将经颅磁刺激技术更好的应用到临床治疗和科学研究中,在深入查阅研究相关文献的基础上,介绍了现有的几种典型线圈结构,并对经颅磁刺激中使用的不同线圈以及其在空间中产生的电场和磁场的强度和分布进行了分析、对比,研究了不同线圈结构的聚焦性和应用场合。研究结果表明:现有的改进型线圈结构虽然都具有自身的优点,并且在聚焦性或刺激深度方面大大超越了传统线圈,但结构过于复杂,能耗过高,实用性不足,在需要精确刺激靶点区域的情况下仍然不能提供令人满意的空间分辨率,因此经颅磁刺激线圈结构的进一步优化设计仍然具有很大的提升空间。     

磁流变液屈服应力测试仪磁路设计与仿真

分析了平行圆盘式磁流变液屈服应力测试仪的工作原理,结合磁路欧姆定律和安培环路定理,对一种圆盘式磁流变液屈服应力测试装置的磁路进行计算,确定励磁线圈的相关参数。在此基础上,运用有限元软件Ansys中的磁场分析单元对磁路进行建模和仿真。仿真结果表明,工作区间的磁场为匀强磁场,磁场强度随励磁电流的增大而增大。     

高温磁悬浮轴承定子电磁线圈封装技术研究

高温电磁线圈是高温磁悬浮轴承系统的关键元件,为了延长高温电磁线圈的可靠性及使用寿命,提高磁悬浮轴承系统的性能,需要对高温电磁线圈进行封装。主要介绍了高温磁悬浮轴承系统,设计了高温磁悬浮轴承定子线圈的封装结构以及线圈陶瓷骨架结构,探讨了电磁线圈的封装材料及线圈封装工艺。     

一种复合式磁场空间装置的探讨

探讨了一种在磁屏蔽室内套装三轴亥姆霍兹线圈系统的复合装置。该装置可以在周边磁场较乱、磁场梯度较大的环境中构建一个大区域、高均匀度的弱磁场空间，拓宽了弱磁空间的应用领域，降低了构建成本和构建难度。给出了该装置构建的5个技术环节要点。     

径向电磁轴承优化设计

提出了径向电磁轴承系统参数 (包括轴承几何尺寸参数及电参数 )的优化设计 ,推导了系统电磁力、线圈电感及轴承发热与系统参数的关系。建立了在一定机械约束及轴承发热限制下 ,以电磁力最大及线圈电感最小为目标的优化设计数学模型。     

电动振动台的磁路计算方法的探讨

该文阐明了电动振动台的磁路工作原理、持点,提出了磁路的计算思路和方法,详细推导了工作气隙的磁导、磁压降,非工作部分的磁导、磁压降和主磁动势的计算公式,讨论了影响磁路中各部分的磁导、磁压降各个参数之间的相互关系,导出了主磁动势所需要合理的激磁线圈的安匝数IW。