精密磁强计的发展现状及应用

本文介绍了振动样品磁强计、超导量子干涉器件磁强计、交变梯度磁强计、提拉样品磁强计和磁光克尔效应磁强计的发展现状与应用。     

利用Nb—SiO2—Nb边缘隧道结的dc SQUID磁强计

本文介绍一台dc SQUID磁强计。Nb-SiO_2-Nb边缘隧道结dc SQUID器件作为磁敏感元件具有很高的灵敏度。由超导变压器实现dc SQUID 与前置放大器之间的最佳源电阻匹配。磁强计在低频范围内(f<1Hz)最小可分辨能量达2.5×10-~(28)J/Hz,动态范围为±5×10~6(?)。采用两个极点的积分器提高了仪器的摆率,在频率为1.5kHz 时,最大摆率达1×10~5φ_0/s。较高的摆率使仪器能长时间运行而不失锁。本文简要说明了磁强计的结构和设计特点。仪器性能的测试结果符合理论计算值。     

水平式隧穿磁强计的反馈控制系统设计

分析了水平式隧穿磁强计控制系统的原理和特点;给出了反馈控制系统传递函数方框图;求出了水平式隧穿磁强计的表头、隧道效应及梳齿静电驱动等框图的传递函数.采用二阶有源带通滤波的方式来减弱外界的噪声影响,经实验验证,降低了隧道间隙的变动量,使得隧道间隙从0.4～1.6nm减少到0.9～1.1nm,满足设计要求.     

一种基于磁强计和倾角传感器的钻井测斜仪

描述了利用两轴倾斜角传感器与三轴磁强计测量钻井过程中的地下钻具顶角、磁方位角和工具面角的方法。针对目前已公开的磁方位角的解算数学模型存在缺陷的问题,结合空间坐标变换、空间直线方程和狗腿角的定义推导出磁方位角的数学模型,并给出了详细的软件和硬件实现方案及测斜仪工作流程。测试结果表明,该方案能获得精准的钻具姿态数据,顶角和工具面角数据非常稳定,磁方位角数据在±1°范围内波动,且成本低廉、体积小巧,是钻井测斜的理想选择。     

SQUID磁强计的低噪声设计—频率合成及锁相技术的应用

本文阐述了在ＳＱＵＩＤ磁强计的电子线路中采用的频率合成及锁要上技术用来恢复淹没在噪声中的信号相位和频率，从而可以对信号进行相干检测的技术。本振信号及载波信号相同频率和采用高精度的稳压电源提高压控振荡器的信号的频谱纯度，使其信号有较纯净的输出，以最大限度地减少相位噪声。     

一种多功能微型电子机械系统

一种多功能微型电子机械系统谢国章一、引言微型电子机械系统（ＭＥＭＳ）是德国学者于８０年代末提出的概念，意指由微机械与微电子集成所构成的微型结构，具有小型、可靠、性能优越、生产成本低等优点，既有微电子的处理功能，又有微机械的传感与执行功能，是一全智能系...     

一种高稳定性扫描隧道显微镜的设计与应用

报道自行研制的一种隔振能力强、能在大气和液体中工作的高稳定性扫描隧道显微镜。它通过一个多级齿轮减速器和一个杠杆机构实现并完成探针粗进给到达压电陶瓷管的扫描和平移范围的运动。介绍了电子控制系统的组成，讨论了热漂移及其抑制方法，给出了该仪器在高序定向热裂解石墨(HOPG)、猪脾DNA分子、奥氏体晶界的观测以及石墨表面纳米级加工等方面的应用与研究结果。     

扭摆型隧穿磁强计的设计方法研究

本文提出了一种扭摆、谐振型隧穿式磁强计及其设计方法，它采用扭摆型线圈敏感被测磁场，结构易于加工且能够有效降低1／f噪声的影响。通过理论推导建立了扭摆和扭梁的力学模型，得出了磁强计灵敏度与扭梁刚度的关系，通过仿真说明了系统中各结构参数之间的关系，得到了隧穿式磁强计的设计原则，运用提出的设计流程和原则，进行了磁强计实例设计，在ANSYS下对此模型进行了固有频率和静态变形仿真，仿真结果与通过设计方法得出的值吻合较好，从而验证了模型的可靠性和方法的合理性。     

磁强计计算机接口电路的故障分析

介绍了美国PAR公司产品振动样品磁强计（VSM）计算机电路的故障分析及故障排除。     

一种新型微型空速计的研制

微型飞行器是应用MEMS技术的一种智能微系统,针对微型飞行器的要求,利用微型螺旋浆带动编码盘,采用单片机解码,研制了一种微型空速计,并制作了其演示系统。     

77K VHF SQUID低噪声磁强计的研制

本文阐述了为提高７７Ｋ超导量子干涉器（ｓｕｐｅｒｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇｑｕａｎｔｕｍｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｄｅｖｉｃｅ,简称ＳＱＵＩＤ）磁强计的磁场灵敏度,选择ＳＱＵＩＤ载波电流频率在甚高频（简称ＶＨＦ）频段的优点,并介绍了在ＳＱＵＩＤ磁强计电路中采用频率合成及锁相技术来实现电路低噪声工作原理,使磁测有比较高的信噪比,该磁强计在地球物理勘查的弱磁测量上将得到广泛的应用。     

电子隧道传感器的原理、现状与发展

电子隧道传感器应用电子隧道原理对位移进行检测,结构简单,能耗低,它具有很高的灵敏度,并且不受尺寸限制,在微型化和集成化方面显示了良好的前景,各国科学家对电子隧道传感器进行了广泛的研究并制成了加速度计,红外探测器,磁强计,触觉传感器,这些传感器小巧且性能优异。本文介绍了电子隧道原理,对电子隧道传感器的结构和性能进行了描述,并讨论了电子隧道传感器的发展前景。     

分子法拉第磁光效应磁强计原理研究

基于NO2气体分子的法拉第磁光效应，采用磁旋转光谱技术，理论分析并实验测量了磁光信号对直流磁场的线性依赖关系。结合早先的磁光信号与交流磁场的线性关系，阐述了一种新型分子法拉第磁光效应磁强计的原理，预期其可以对5μT-100mT、DC-1MHz的范围内的磁场进行相对测量。     

磁强计在探索高温磁制冷材料中的应用

本文在简介高温磁制冷材料的发展与应用的基础上,结合实例介绍了磁强计在这一领域中的应用。     

大型燃烧实验风洞设计与计算

介绍了火灾科学国家重点实验室用于实验的大型燃烧风洞的选型和气动设计计算过程。由于要求较高气流品质和宽的风速范围，在设计中采取了简单但有效的通流和结构设计，能较好地解决风机压力损失、气流品质、噪声、乏气排放以及实验段的加热膨胀等问题。     

微器件装配系统与关键技术

微装配技术是实现组合结构的微机械电子学系统的关键技术之一。本文介绍了目前两种典型的可以实现不同功能的微器件装配系统以及设计微器件装配系统的关键技术。     

微型旋转冲压发动机设计与分析

针对微型动力机电系统(Power micro electromechanical systems, Power MEMS)研究中出现的发动机结构匮乏问题,引入旋转冲压概念,提出微型旋转冲压发动机方案;通过对MIT微型涡轮发动机结构与原理分析,提出离心旋转冲压发动机与向心旋转冲压式发动机结构。通过对半径为5 mm的冲压转子内部气流的冷态模拟计算表明,向心旋转冲压转子在边缘线速度510 m/s情况下,最大可以实现3.6 MPa左右的冲压能力,初步达到冲压发动机运转要求。此时其切向喷口的气流相对速度约为630 m/s,满足微型发动机轴功率的输出要求。流体速度场模拟结果表明,转子内部的气流相对速度小于60 m/s,轴向速度为几米到十几米每秒,有利于组织燃烧与保证驻留时间。最后阐明了转子圆周速度,燃气最高温度,转子尺寸对发动机性能的综合影响规律。     

多学科设计优化方法及其在微型飞行器设计中的应用

微型飞行器是复杂的微机电系统,研究涉及微机械设计,微结构力学,微动力学,微流体力学,微气体动力学,微热学,微摩擦学,电子控制等多个学科,阐述了多学科设计优化方法的基本思想,综合考虑了微型飞行器设计在推力,重量,控制,通讯导航等方面的限制要求,探讨了该方法在微型飞行器设计中的应用,并给出了初步应用范例。     

微型扑翼飞行器驱动系统工程设计方法

以微型扑翼飞行器研制为背景,从系统的角度提出了一种仿生扑翼驱动系统的工程设计方法。根据仿生尺度率原理,对微型扑翼飞行器的总体参数进行了初步设计,提出了驱动系统的设计目标。进行了扑动翼风洞实验,以实际能达到的飞行状态为标准对实验数据进行分析处理,获得了扑动参数的可行范围和功耗需求。对微型无刷电机进行了工作特性测试,得到了电机转速、转矩、输出功率、效率等的拟合关系。综合考虑扑动参数可行范围、功耗需求和电机特性等多个因素,对驱动系统的减速比分配、减速器优化和四连杆扑动机构计算等方面进行了设计,得到了具有良好系统匹配性能的微型扑翼驱动系统,并通过样机研制和飞行实验证明了设计方法的有效性与可行性。所得研究结论对微型扑翼飞行器的工程设计和研制有一定指导意义。