基于C8051F005的均匀轴向亚磁场产生和测量系统

根据亚磁场生物学实验要求,利用Silicon Labs的C8051F005微处理器设计了一种轴向亚磁场产生和测量系统.基于亥姆霍兹线圈产生磁场的基本原理设计了一种新的磁场产生结构,采用MAX038产生交变磁场的硬件电路,使用磁阻磁强计对磁场进行精确测量,用VC6.0设计了上位机软件,图形化显示从磁阻磁强计传输过来的数据.实测表明,新结构产生磁场的均匀性要比亥姆霍兹线圈产生的磁场均匀性好,磁场均匀范围宽.亚磁场随电流的变化呈线性变化,具有很好的可控性,可通过简单设置控制交流磁场的频率.     

消除磁滞干扰的光纤磁敏传感器

利用双臂Mach-Zehnder光纤干涉仪测量磁场强度的结构是将其一臂涂覆某种磁致伸缩材料作为敏感臂,另一臂作为参考臂.假如把它们同置于待测磁场中,则通过两者的光束将出现光程差或相移,可据此测定磁场强度.实际上,铁磁材料都存在磁滞性和剩磁性,以致后续的测量值不确定.为解决这个问题,作者们将敏感臂置在V_0和V_s电源所激励的交变磁场中,见图1.V_0所激励的正弦交变磁场幅值较小,频率选用远高于常规干扰信号的基频,作     

基于巴克豪森效应的钢板内部缺陷检测方法

阐述了巴克豪森信号用于缺陷检测的原理.根据趋肤效应,提出通过改变交变磁场的频率来调节磁场的穿透深度,实现对铁磁性材料逐层扫描,来完成铁磁材料内部较深缺陷的检测.同时提出用小波多分辨率分析方法进行信号处理.对 A3 钢板的系列实验结果表明:该方法可实现对钢板内空气隙缺陷的检测和定位;用小波多分辨率分析方法处理信号的效果要...     

发明与专利

一种采用多层绕线线圈的高性能磁致伸缩传感器 【摘要】本实用新型是一种采用多层绕线线圈的高性能磁致伸缩传感器,属于声学传感器技术领域。本实用新型使用永磁铁在传感器附近产生偏置磁场,当漆包线两端加上交变电压时,会在钢绞线上产生交变磁场,由于铁磁材料存在磁致伸缩效应,在钢绞线中会产生局部的机械振动,这种振动会从激励源向两个方向同时传播,根据磁致伸缩逆效应而被接收传感器捕获到。     

隧穿磁强计驱动电压的理论计算与实验验证

隧穿磁强计是一种利用量子力学中隧道效应原理研制的MEMS磁强计.在隧穿磁强计的性能参数中,驱动电压是一个很重要的参数,该值过大,可能会导致硅尖和对应电极相撞,该值过小,可能会导致不能将硅尖拉到规定的位置;本文通过对这种磁强计的质量弹簧系统进行力学分析,推导了弹性系数,根据设计尺寸计算了这种磁强计的梳齿驱动力和驱动电压的理论值,使用半导体测试仪测试了这种磁强计的实际驱动电压.结果表明:计算结果和测试结果较为一致.     

一种八位置数字磁强计系统误差标定方法

由于数字磁强计本身制作和生产安装的精度差异,产生了数字磁强计的系统误差.通过对数字磁强计的系统误差进行详细分析和理论计算,建立了误差方程,并提出了一种简单有效的系统误差补偿方法--八位置标定方法,并对此方法进行了实验验证.实验结果表明:该方法可以较好地补偿数字磁强计的系统误差,提高航向测量精度.     

磁通门铁芯涡流效应磁场计算与HSPICE仿真

在交变磁场下,针对铁磁材料中涡流效应对磁滞回线的影响在传统分析计算中存在的难题,提出一种基于HSPICE的磁通门铁芯涡流磁场计算和仿真方法.磁通门铁芯用考虑磁滞现象的Jiles动态模型描述,运用欧姆定律和毕奥-萨伐尔定律得到涡流产生的寄生磁场,再将寄生磁场与激励磁场叠加代入Jiles动态模型,即得到涡流对磁滞回线影响的数学模型.最后,利用HSPICE进行仿真验证,结果表明:在0.5 Hz、50 Hz、200 Hz和500 Hz 4种不同频率电压源激励下得到的铁芯磁滞回线波形,与实验结果拟合较好.     

基于共轭梯度法和互补滤波相结合的姿态解算算法

为了提高姿态解算精度,提出了一种基于共轭梯度和互补滤波相结合的多传感器数据融合策略。系统采用四元数方法进行姿态解算。利用加速度计和磁强计的输出数据,通过共轭梯度方法对姿态四元数进行寻优估计,再将其和利用陀螺仪输出数据更新的四元数进行互补滤波,解算出姿态角。实验测试表明,这种融合策略使姿态检测系统静态性能和和动态性能均有所提高,尤其在姿态剧烈变化时,其性能明显优于卡尔曼滤波和梯度下降法。     

应用于皮卫星的地球磁场测量系统设计

设计了一种应用于皮卫星的地球磁场测量系统.分析了影响所设计磁强计测量准确度的各种因素,并通过置位/复位脉冲、信号处理电路以及电桥补偿的方法提高其准确度.为了测试地球磁场的真实大小,对磁强计进行了标定因数校正实验.考虑到皮卫星运行的复杂环境,对该系统进行了动态响应实验.实验结果表明设计的磁强计准确度高,测量误差(1σr)...     

基于LabVIEW的微型磁通门磁强计测试系统搭建

微型磁通门磁强计的测试是其整体研究的重要组成部分.利用探针卡搭建的测试平台并基于LabVIEW进行后续信号处理的测试系统,可在封装前对磁通门探头进行测试,解决了微型磁通门磁强计的测试问题.采用搭建的测试系统分别对微型磁通门探头与磁通门样机进行测试,测试结果发现,微型磁通门探头的最佳激励频率为3.2 MHz,磁通门样机的灵敏度为34.8 V/T,表明测试系统能用于微型磁通门磁强计的测试,为微型磁通门磁强计的研究打下了坚实的基础.