一种新型的纳米巨磁阻抗磁敏传感器

主要介绍纳米微晶材料的巨磁阻抗效应及利用该效应研制的一种新型的磁敏传感器.它以脉冲频率的方式作为输出结果,与传统的磁敏传感器相比,具有高灵敏度、便于数字化测量等优点,在地磁测量、磁航向等方面有良好的应用前景.     

超低频窄带感应式磁传感器设计

针对透地通信(10 Hz~10 k Hz)受限于发射天线效率低且受大气噪声和本底噪声的影响,导致接收端信噪比极低的问题。该文提出一种窄带、高灵敏度超低频感应式磁场传感器,通过并联匹配电容,将磁传感器的谐振频率调谐至载波频率,以降低线圈带宽,从而充分压制带外干扰,同时提高带内灵敏度。在给定线圈磁芯参数和约束带宽的条件下,利用整体优化的思路,通过优化线径和线圈匝数使等效磁噪声(eguivalent magnetic noise,EIMN)达到最小。仿真结果表明:采用长350mm、宽50 mm、高50 mm的立方体硅钢磁芯,取约束带宽为4 Hz时,线圈最优线径和最优匝数分别为1.11×10-3m和900匝,传感器的EIMN最小低至0.081 pT/Hz~(1/2)、体积为9.05×10-4m3,表明该线圈可以满足大深度透地通信的需求。     

磁传感器在导航系统中的应用

介绍了一种基于磁传感器和加速度计,结构简单、低成本、高精度的方位传感器。该传感器利用当地的地磁场矢量和重力加速度矢量确定传感器在空间的姿态信息。分析了使传感器产生误差的各种因素,如温度影响、附近铁磁物体和噪声影响等,并给出了消除这些干扰因素影响的技术。实验研究表明,此传感器能够为移动机器人导航提供可靠的高精度姿态信息。     

测试传感器磁灵敏度的一种新方法

本文提出一种测试传感器磁灵敏度的新方法。该方法不必旋转传感器,待测传感器置于旋转磁场中,与周围环境隔离。此时传感器的输出信号是磁场引起的输出信号,从而消除了机械振动及噪声的影响。文中还给出用该方法测试一些传感器的测量结果。     

磁致伸缩油罐计量传感器

1.前言磁致伸缩传感器在一个仪器上提供液位和容积计量、界面和泄漏检测及温度测量的能力,使油罐计量技术产生了一次新的革命。磁致伸缩传感器在诸如石油、化学、压力控制、卫生(食物/药物)及废水处理的许多工业中获得了广泛应用。     

MOS磁传感器的直流电路模型

本文建立了一种ＭＯＳ磁传感器的直流电路模型，并用一种新的实验方法选取其输入阻抗，输出阻抗，补偿电压源以及霍尔电压源的值。由这个电路，我们可得出ＭＯＳ磁传感器的全部特性，从而有助于于我们设计信号处理的继电器，从实验中我们得知输入，输出阻抗均与栅极偏压成反比，该电路模型可以简化在ＳＰＩＣＥ环境下ＭＯＳ磁传感器装置的模拟电路和计算机辅助设计。     

磁斥力流量传感器的研究

本文提出了一种测量油田井下注水流量的新型传感器——磁斥力流量传感器。它由磁性活塞和霍尔元件组成的电磁系统来实现流量信号到电信号的转换，配上信号处理系统就构成一台性能价格比很高的流量计，测量不确定度可≤３％。这种原理的传感器还可应用于压力和位移等非电量的测量     

基于电容检测MEMS磁传感器的设计与制作

为实现微型化、低功耗、低成本和高灵敏度的磁传感器,提出了一种基于微型磁扭摆结构的磁传感器,并利用对角度变化非常敏感的差分电容检测技术对磁扭摆的扭转角度进行检测．设计的磁传感器包括微扭摆结构、磁性敏感薄膜和差分检测电容等部分．分析了器件的磁敏感原理和电容检测原理,给出了器件的结构参数和综合设计考虑．利用体硅加工工艺成功制作出了磁传感器样品,并进行了实验测试．测试结果表明磁传感器有良好的线性度和重复性,其磁场检测的电容灵敏度可达到0．2fF／Gauss．根据对磁传感器的热噪声分析,可得到磁传感器最小可分辨的磁场为6．72μT．该磁传感器结构简凑、工艺简单,无需电流激励,大大降低了磁传感器功耗．     

双信号输出的磁敏转速传感器

介绍了一种利用磁阻效应原理的磁敏转速传感器,可以同时输出脉冲电压信号和与转速高低成正比的直流电压。对不同的齿轮转速进行测量,实验结果表明,在0～12kHz的信号频率范围内,转速传感器性能稳定,测量结果准确有效。该转速传感器灵敏度高、抗干扰能力强,且电路简单、成本低廉,适用于农业机械的齿轮转速测量。     

磁记忆技术在管件裂纹检测中的应用

基于金属磁记忆效应的原理，本文研究了利用磁记忆技术检测管件裂纹，虚拟仪器系统和漏磁传感器是检测系统的核心。试验表明，运用该技术检测管件裂纹是完全可和和有效的。     

磁性液体水平传感器的研究

利用磁性液体既具有磁体磁性又具有液体流动性的特性设计出一种新型的一维磁性液体水平传感器.推导了水平传感器输出电压的表达式.对影响传感器灵敏度的各因素(激励信号频率、峰值电流、磁性液体磁化系数)进行了分析,并进行了相应的实验研究.理论计算结果与实验结果相符合.这种传感器具有高灵敏度的特性.     

A sensitive magnetic field sensor using BPSCCO thick film

A highly sensitive magnetic sensor operating at liquid nitrogen temperature and based on BPSCCO screen-printed thick film, is reported. The sensor resistance for an applied magnetic field of 100 ×10⁻⁴ T (100 gauss) exhibits an increase by 360% of its value in zero field at 77.4 K. The performance of the sensor in presence of magnetic field, the hysteretic features and the effect of thermal cycling, has been discussed.     

Optical fiber magnetic field sensor based on multi-mode fiber and core-offset structure

A magnetic field sensor based on a magnetic fluid (MF)-coated intermodal interferometer is proposed and experimentally demonstrated. It is fabricated by a core-offset structure between two segments of multi-mode fibres (MMF), a spherical structure is formed in the end of the second segment MMF. The core-offset section can be used to excite the core mode to the cladding, then the core and cladding modes will interference at the spherical structure due to the optical path difference caused by the refractive index difference. Two interference valleys of the interferometer integrated with MF under different magnetic field intensities have been experimentally analysed. The experimental results exhibit that the sensor possesses a magnetic field sensitivity of ?0.187 nm/mT by monitoring the wavelength shift at the magnetic field intensity from 0 to 20mT, and the optical power attenuation at specific wavelength with a magnetic field has a maximum sensitivity of 0.228 dB/mT.     

真空镀膜设备用磁流体密封组件设计使用中的若干问题探讨

就真空镀膜设备中应用磁流体密封技术的若干问题进行了探讨.     

微克质量标准磁性测量中的关键问题

砝码的磁性对于砝码质量值测量的影响越来越受到人们的重视.比较了3种磁性测量的方法及磁化率和磁场强度不确定度分量,指出其与微克质量标准磁性测量中的不同,进而提出一个测量弱磁性微克质量标准磁化率的方法.通过砝码磁性参数的测量原理,指出了测量过程中可能影响测量的关键因素,包括湿度、温度、压力、振动、空气中的磁性颗粒,以及待测微克质量标准在磁化率计上的摆放方式.     

稀疏矢量阵设计的模拟退火算法

对于均匀间隔线列阵,由采样定理可知,当阵元间距超过信号波长的一半时,指向性图会产生与目标等高的栅瓣。为了获得高分辨率,同时避免栅瓣出现,需要大量的传感器。为了减少设备复杂度,可以采用稀疏布阵技术,以较少的阵元获得较高的分辨力。将模拟退火算法应用到稀疏矢量水听器阵的设计中。通过优化阵元位置控制指向性图,可以获得无栅瓣的指向性图。给出了优化后的稀疏矢量阵与均匀间隔矢量阵的指向性图比较。     

A novel method for sensing rotational speed, linear displacement and current using superconducting BPSCCO magnetic sensor

For many decades, magnetic sensors have been of great assistance to mankind in variety of functions that include simple compass based navigational systems to devices that monitor the invisible biological activities. In industries magnetic sensors are in great demand for control and measurement of linear and rotary position sensing etc, because of its non destructive and contact less way of detection. Consequently, newer, smarter and cheaper materials are continuously being explored to suit the varied needs of technological requirements. In the present communication, the characteristics of a magnetic sensor, based on the non linear electromagnetic response of the weak links present in the polycrystalline BPSCCO superconductor are reported. The second harmonic response of sintered superconducting BPSCCO pellet in an alternating magnetic field at 40 kHz and 77 K being a strong linear function of low d.c. magnetic field has been utilized for the development of highly sensitive magnetic field sensors. The noise limited resolution of the sensor is found to be 3.16 ×10^-9 T/√Hz for H_a.c = 16 Oe and frequency 40 kHz. We further demonstrate that such HTSC based magnetic sensors are capable of sensing the rotational speed, small displacement and direct current with good resolution. The experimental methods and results obtained are discussed.     

Stewart式六维力传感器轻量化设计

空间复合力测量是空间感知技术的重要发展方向之一。六维力传感器作为主要的空间复合力测量装置,被广泛应用于火箭发动机推力测试、航天器对接等领域。目前,轻量化已成为六维力传感器的主要研究方向之一,但由于其设计指标多且各项指标间存在相互制约,故采用理论推导、数值仿真及实验验证相结合的方法进行研究。首先,利用螺旋理论建立Stewart式六维力传感器在理想条件下的力映射模型,通过求解综合性能目标函数来确定其各向同性度理论最优时的结构参数。然后,利用ABAQUS有限元分析软件构建Stewart式六维力传感器仿真模型,并对其初始样机的质量、刚度、强度和灵敏度进行了详细分析;在此基础上,分析了上、下加载盘主要结构参数对传感器质量、刚度和强度的影响,进而对加载盘结构参数进行了优化并设计了一种具有正四面体特征的半球形减重结构,实现了传感器的轻量化设计。最后,对优化后Stewart式六维力传感器的性能进行了仿真分析和实验验证。结果表明,基于多目标参数优化结合数值仿真、实验验证可有效提高设计效率和降低设计成本;所设计的减重结构可有效改善Stewart式六维力传感器的质量分布和提高其质量利用率,优化后传感器的质量减小了17.65%且综合性能优异。研究结果可为六维力传感器的轻量化设计和综合性能优化提供参考。