基于三维有限元的电涡流传感器参数的仿真研究

电涡流传感器的参数变化对其性能的影响是比较显著的,因此设计电涡流传感器的关键在于对传感器参数进行优化,采用有限元技术(ANSYS软件)对不同形状的空心平面线圈的三维电磁模型进行仿真分析,在得到各种电感曲线的基础上．定性地分析了几种主要参数变化对变面积式电涡流传感器的影响,结果表明,为了提高传感器测量灵敏度,线圈应采用较小的长度、较大的宽度和尽可能小的间隙,该项研究成果为传感器优化分析提供了有利的方法和手段。     

电涡流位移传感器线圈电磁场仿真分析

由于电涡流传感器的探头参数对其性能的影响比较显著,设计电涡流传感器的关键在于对探头线圈进行优化。采用有限元技术(AnsoftM axwell软件)对包括线圈和金属靶板的电涡流位移传感器进行电磁场数值仿真,得到了激励线圈的磁力线和被测靶板中电涡流的密度分布。并通过线圈等效阻抗的实验与计算结果定量比较,验证了仿真分析过程的正确性,为进一步完善传感器的理论分析和优化设计打下了基础。     

基于三维有限元的电涡流传感器结构的仿真研究

本文针对当前普通电涡流传感器存在的两个弊端着手,提出了一种新的设计方案：在空心线圈中加入了一种U型铁氧体材料的磁芯,并利用电磁场计算软件ANSYS,在其环境下建立了三维模型（three—dimensional model）,通过划分网格、加载边界条件等计算出了其磁场能量值。通过与条型磁芯在数值上和图形上的直观比较,表明了在普通电涡流传感器中加入U型磁芯的优越性。文章最后还对U型磁芯应用于曲面检测时的情况做了实例分析,验证了U型磁芯的实用性。为电涡流传感器的优化设计提供了参考。     

基于ANSYS的电涡流测厚仿真分析

使用ANSYS有限元分析软件对多层导电结构测厚传感器进行仿真分析,建立了较理想的物理模型以及激励频率、激励电压、线圈匝数等各项参数.在频率、线圈匝数等参数确定的情况下,通过改变被测体厚度仿真出被测体厚度与激励电压的对应关系,确定了拟合公式,通过仪器验证了仿真的正确性.     

电涡流速度传感器小型化研究

非接触测量在高速测量领域占有很大比重,当测量环境比较恶劣时,电涡流式传感器几乎是唯一选择.受测量原理的限制,电涡流式传感器的量程与其体积成正比,在一些安装空间比较受限的地方,传感器小型化研究十分必要.针对电涡流式速度传感器,对其敏感线圈进行建模仿真,设计了单探头双线圈结构,从探头尺寸角度减小传感器体积,同时差分检测手段...     

基于COMSOL和iSIGHT的涡流传感器的仿真和优化

电磁场的分布情况对磁悬浮轴承电涡流位移传感器的灵敏度和线性度有重要影响.应用COM-SOL Multiphysics的AC/DC模块建立电涡流位移传感器模型,并进行仿真分析.进一步应用iSIGHT对传感器检测线圈的结构参数进行了优化设计,检测线圈的线性度和灵敏度得到了改善.COMSOL Multiphysics与iSI...     

探头参数对变面积电涡流传感器的影响及仿真研究

变面积电涡流传感器数学模型相对比较复杂。从变面积电涡流传感器的原理出发,通过简明的计算模型进行了数学仿真。在得到这种传感器的电感曲线的基础上,分析了线圈的几何参数对传感器性能的影响。     

电涡流传感器建模与仿真分析

利用电涡流位移传感器可以研制出防水性电子数显卡尺。应用有限元技术(ANSYS软件)对空心平面线圈的三维电磁模型进行了仿真分析,建立了以空心平面线圈为特征的电涡流传感器数学模型,并将线圈分解为多个导线,分别独立仿真,最终进行合成。将仿真结果与实验结果相对照,结果表明:上述仿真结果与实际传感器的特性是吻合的。本研究结果为这种传感器的实际应用提供了有利的分析方法和手段。     

基于串联反向三线圈电涡流传感器的材料识别方法研究

为了进一步提高涡流传感器的信号灵敏度,应用于不同材料的识别,提出了采用串联反向三线圈电涡流传感器的研究方法;详细分析了采用PCB制造工艺设计的串联反向三线圈电涡流传感器并给出了相应的电路设计;通过与普通电涡流传感器的对比试验,论证了采用这种三线圈电涡流传感器具有更高的灵敏度,不仅能有效识别具有高电导率的金属材料,并且对于电导率与金属相差3个数量级的石墨也能获取微弱的检测信号。     

电感变化率对涡流传感器性能影响的仿真研究

为了提高涡流传感器的电感灵敏度和热稳定性,研究了探头线圈的结构、激励频率和温度对线圈电感变化率的影响。首先通过COMSOL Multiphysics仿真软件构建稳态物理模型并加入瞬态温度模块,通过参数化扫描仿真,验证该模型的合理性。其次在稳态恒温实验条件下对线圈内外半径、厚度、匝数进行仿真,得到导线直径不超过40μm、内半径0.1mm^0.5mm、外半径2.5mm的60匝单层平面线圈的电感灵敏度和测量分辨率最佳。最后在瞬态变温实验条件下得到激励频率900kHz时可以最大程度的提高传感器热稳定性和电感灵敏度,减小温度引起的误差。     

基于Ansys有限元法的电涡流位移传感器分析

为了满足磁悬浮飞轮系统高精度的位置检测要求,必须进行传感器性能的分析与设计。从涡流传感器的原理出发,利用Ansys软件进行有限元建模仿真,得到涡流传感器的阻抗与检测距离的关系,从而可得到经过测量电路后的输出电压受位移变化的影响。按照线圈仿真模型和电路中各元件的参数制成实际的传感器线圈检测回路,实验结果与仿真结果的一致性表明:基于Ansys的有限元分析法对涡流传感器设计有重要指导意义。     

基于ANSYS有限元法的电导率传感器分析

提出了一种结构简单的新型非接触电导率传感器。从原理出发,采用ANSYS有限元方法,通过建立有限元模型、定义材料属性、网格划分、设置边界条件、加载和求解等,得到了溶液电导率分别与传感器电感和电容之间的关系。利用该传感器对几种已知电导率溶液进行了测试,结果显示其测量的最大相对误差为0.64%,从而证明所提出的传感器测量方法不仅测量精度可行,还提高了测量的冗余度和可靠性,具有很高的商业应用价值。     

用于昆虫足力测试的三维微力传感器

介绍一种三维微力传感器的结构和工作原理,该传感器量程为-0.01~0.01N,分辨力为10μN,用于测量昆虫爬行时足底与接触面间的三维接触力。通过运用Ansys有限元分析软件,对这种结构的传感器进行结构静力分析和模态分析,验证这种结构传感器用于小量程三维接触力测量的可行性。昆虫爬行足力试验测试以及相关的试验数据表明:可以满足生物试验要求。     

有限元方法在涡流传感器设计中的应用

为满足特定的涡流检测要求,须进行涡流传感器设计与分析。在解析型设计的基础上,分析了有限元方法用于涡流传感器设计的正确性。实现了不同状态下单个线圈的阻抗计算,并对差分线圈的检测应用进行了分析。最后,应用三维模型,计算出了线圈的阻抗,可用于特殊结构传感器设计的数值分析。     

带锥敏感薄膜形变特性有限元仿真

在一种新的基于真空二极管原理的场发射压力传感器中 ,阴极发射尖锥体和敏感薄膜制备于同一硅片上 ,从而简化了传感器的封装工艺 ,但因此可能导致传感器灵敏度的减小。利用有限元仿真技术 ,计算了在外部压力作用下 ,几何形状比较复杂的带尖锥体敏感薄膜的横向挠度形变特性。计算结果表明 ,与不带尖锥体的敏感薄膜相比较 ,带尖锥体敏感薄膜在额定外部静压力作用下的最大横向挠度的减小量小于 0 .4% ,因此对传感器灵敏度的影响可以忽略不计     

被测导体对CZF1型涡流传感器输出特性的影响

对涡流传感器的工作原理进行了理论探讨,在此基础上,对不同材料的导体在不同厚度进行实验测量,并用 Origin7.0综合分析实验数据,结果表明:被测导体(Fe,Cu,Al)的厚度对输出电压有较大的影响,并给出了修正方法.     

压电陶瓷传感器稳定性的仿真分析

针对传感器测量高温体振动信号的稳定性问题,提出了将温度与结构特性相结合的仿真方法,讨论了温度场对压电陶瓷传感器稳定性产生的影响。根据压电陶瓷的正逆压电效应,采用ANSYS软件进行有限元仿真,得出了传感器稳定工作的频率范围和固有频率随温度变化的规律,并获得了固有频率和机电能量转换特性相对稳定的温度范围,由此为理论和试验分析提供了依据。分析实例体现了所采用的数值仿真方法在压电陶瓷传感器稳定性分析中的有效性和实用性。     

PDE工具箱实现偏微分方程的有限元求解

偏微分方程在科学和工程上有着广泛的应用。有限元法是一种重要的偏微分方程数值解法。编程实现从偏微分方程到有限元求解全过程需要很好的理论基础和编程技巧,难度较高。该文介绍了偏微分方程有限元求解的基本理论和一般Neumann条件下椭圆型方程的有限元求解具体过程,并通过两个实例,电机磁场问题和热传导问题,介绍了使用PDE工具箱实现偏微分方程的有限元解法。实验结果表明这一方法具有操作简单明了,运算速度快,计算误差可控制等优点。     

一种新型MEMS微驱动器的设计与仿真分析

提出并设计了具有双稳态功能的新型电磁型MEMS微驱动器结构形式。微驱动器由导磁的两端固支的扭梁、两端可自由摆动的悬臂梁,以及永磁体、下磁路和平面线圈组成。永磁体的使用,实现了器件的双稳态功能,从而可以得到低功耗的磁驱动器。通电线圈用来实现器件的姿态转换。对设计的器件进行了电磁仿真分析,验证了器件的双稳态机制,分析表明:铁芯的存在对器件功能有决定性的影响。