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。     

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。     

三轴正交亥姆霍兹线圈的磁场均匀性分析

内窥镜胶囊机器人的外磁场控制已经成为介入诊疗技术的主要驱动方式。本文对三轴正交亥姆霍兹线圈的磁场均匀性进行分析,在对单轴线圈空间内任意位置磁场进行建模的基础上,通过坐标变换扩展为三轴线圈叠加磁场。对三轴磁场均匀性进行了分析,利用坐标变换对旋转平面内磁场精度进行作图分析,得到相应磁场均匀度分布规律,为三轴正交亥姆霍兹线圈的设计提供了理论依据,为提高旋转磁场的控制精度奠定了基础。     

一种新型两自由度永磁电机动力学模型

提出了一种新型结构的两自由度永磁电机,阐述了基本结构及各部分功能。电机转子仅由径向磁化永磁体构成,定子部分为三轴亥姆霍兹线圈组,显著降低了永磁电机内部多维磁场的复杂程度。根据径向磁化永磁体对空间万向旋转磁场的随动效应,即径向磁化永磁体轴线会转动直到与空间万向旋转磁场轴线重合这一现象,通过空间万向旋转磁场控制电机输出端到达空间指定位置,实现空间两自由度任意运动。动力学仿真验证了基于随动效应的两自由度永磁电机方案的可行性,可控制电机输出端到达指定位置。     

磁阻传感器在弱磁测量中的应用研究

介绍一种新型高灵敏度磁阻传感器的工作原理和使用方法，测量了其灵敏度并利用它测量了地磁场的主要参量。实验结果表明，用该磁阻传感器测量地磁场，测量方法实用性强，精确度较高。     

EAST液态锂试验测试平台磁体系统的MATLAB辅助设计

为了设计一套液态锂台面试验测试平台磁体系统,并保证磁体线圈的安全稳定运行,采用了MATLAB对其进行辅助设计,并对计算结果进行了校核计算。通过对线圈产生的磁场及其电参数和水参数的计算,可知:线圈的安匝数、线圈半径等对线圈磁场的分布、冷却水的流速及平台的综合成本具有显著的影响。计算结果对于磁体线圈的参数设计,以及冷却水泵和电源的选型具有重要的指导意义。     

C8051F340在亥姆霍兹磁场测量中的应用

亥姆霍兹线圈产生的磁场具有广泛的物理应用。利用霍尔传感器件,自带USB2.0以及10位快速A/D的高性能单片机C8051F340,研制了单芯片（SOC）高速磁场数据测量装置,编写了磁场数据采集处理程序,设计了中心距可调的亥姆霍兹线圈,并用所研制的仪器进行了轴向磁场分布测量。结果表明,该实验装置测量精度高,实时性好,实验手段先进,可扩展为多个设计性物理实验。     

八角形线圈的亥姆霍兹模式

教科书中讲释亥姆霍兹线圈均以环形圈为模版。但在实际应用中,当需求规模较大尤其是建立三维体系时,为了便于定位,便于加工及节省材料,常采用正方形线圈为模版。不过线圈绕制中由于四个直角的应力作用,很难把握正方形线圈绕组的紧密和原型恆定、对称,显然这又有悖电磁学的诸多概念。鉴此,本文提出了以正方形为框架切去四角的八角形线圈模式,相应推出了满足亥姆霍兹线圈的基本条件,并给出了轴向磁感应强度的求解方程和均匀性的实测数据。     

正方形亥姆霍兹线圈的磁场均匀性

利用三个正方形亥姆霍兹线圈构建三维匀强磁场,并分析其匀强磁场区域特性。将正方形亥姆霍兹线圈视为四段载流导线,采取分段计算然后矢量叠加的方法,分析正方形亥姆霍兹线圈轴线上和空间磁场强度及其均匀性,及其仿真数据结果。最后得到正方形亥姆霍兹线圈三维匀强磁场的结构模型及相关数据分析,证明了三维亥姆霍兹线圈产生的磁场满足匀强磁场要求。     

临床应用方形与圆形亥姆霍兹线圈对比研究

为了实现胶囊机器人临床应用,需要设计一种大尺寸的三轴亥姆霍兹线圈,根据圆形和方形亥姆霍兹线圈的结构与物理特性,建立满足人体容纳空间的三轴亥姆霍兹线圈电磁模型,分析了空间磁场的均匀度。以总视在功率为目标函数,通过序列二次规划法对方形和圆形线圈结构参量进行优化和对比,研究结果表明:在中心磁感应强度、内部有效容纳空间和通入交流电流相同时,方形线圈总视在功率最低、均匀度更高,易于装配,总体性能更好。     

简易手持照明线路探测仪的设计

阐述利用探测电路感应带电线缆周围的交变电场实现照明线路手持探测仪的设计思想。系统采用5 V稳压电源驱动,当探头感应到交变电场,信号经放大、滤波、比较电路和微控制器处理后在液晶显示器上实时显示方格号和测试时间,实现电缆位置检测、区分及记录等功能。     

一种电源电动势和内阻测量仪的设计与制作

将十米长的电阻丝均匀地绕在一根塑料管上,每隔一米抽出一个接线头,两段半米长的电阻丝安装在两段半米长的标尺上,将各配置合理地安装在一个台式仪器箱中,研制开发了电源电动势和内阻测量的仪器。     

高精度DY稳恒磁场测试仪的研制及应用

本文首次将霍尔效应与锁相技术结合起来，制成高精度稳恒磁场测试仪，并采用回归分析法，成功地用于监视器偏转线圈，特别是各种永磁校正元件的磁场分布的测量及分析，能对优化偏转线圈的结构，永磁校正元件的设计工作提供实际的指导。     

磁场产生器的三维磁场计算及优化设计

用ANSYS软件对不规则模型的磁场产生器进行三维静磁场计算，阐述了在漏磁不能忽略的情况下磁场产生器的磁场计算过程，分析影响漏磁大小的主要因素并说明其原因，重点讨论了空气隙的大小对漏磁的影响。利用ANSYS软件优化设计方法对模型尺寸进行优化。     

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。     

民用飞机电子仪表仿真系统的设计与实现

设计了一套民用飞机座舱电子显示仪表的仿真系统。基于模块化结构和事件触发驱动的设计思想，阐述了电子显示仪表仿真的功能单元及工作原理，讨论了系统实现中的仪表逻辑连接、坐标变换模型及数据通讯等若干关键技术。仿真结果表明，该系统具有很强的工程实用性和通用性。     

基于虚拟仪器的电工电子实验平台的构建

研究了基于虚拟仪器技术的电工电子实验平台的构成原理、硬件配置及软件构成。通过具有代表性实例的具体实现,说明了虚拟仪器在电工电子课程实验中的优势。研究结果表明虚拟仪器技术具有功能强大、高效、易用、开放、灵活、性价比高、开发周期短、用户可自定义等优点,在电学实验中具有广泛的应用前景。     

基于磁场分割的磁导计算与磁路设计

由磁路基尔霍夫第二定律出发，结合一个典型磁路，依据磁场分割的原则与方法，将磁路的气隙磁场分割为几个不同形状的柱形磁通管，并给出了这几种磁通管磁导的计算方法，从而得出磁路整个气隙的磁导。最后以有限元方法进行分析验证，说明用该方法计算磁导较为准确，为磁路设计提供了工具。     

手持式智能三轴磁场检测与定向仪的设计

为了进行弱磁场的测量,设计了一种基于霍尼韦尔HMC1043型磁阻传感器的手持式智能数字三轴磁场检测与定向仪,介绍了它的硬件实现及软件设计方法.在该仪器中,磁阻传感器把外部磁场强度转化为差分电压信号,该信号经过调理放大后送入ADC进行模数转换,转换后的数字量经过AT89S52校准、误差补偿、平均等处理后送入LCD显示,最后给出了样机的整体外形,通过时该仪器的性能测试可知:仪器测量准确,性能优良.     

钟罩式感应炉的结构设计及温度场有限元分析

文中根据感应炉的特点,设计了一种新型钟罩式感应加热炉。为了获取炉膛温度的分布情况,对炉膛的温度场进行了有限元分析,模拟了不同加热载荷下,不同升温时间下的温度场分布情况。分析结果表明理论温度从炉膛边缘向中心呈现递减变化,为实际感应炉的设计和工艺安排提供了指导。