基于漏磁检测的矿用钢丝绳励磁装置

针对目前研究未考虑工程应用背景下钢丝绳摆动对励磁装置的影响,导致钢丝绳漏磁检测效果不理想的问题,设计了一套矿用钢丝绳励磁装置。通过建立钢丝绳仿真模型,仿真研究了不同气隙、提离值对钢丝绳漏磁场的影响,发现增大气隙或提离值均会降低钢丝绳漏磁场磁感应强度,影响钢丝绳漏磁检测结果。但实际应用中矿用钢丝绳摆动幅度大且易污染,因此钢丝绳励磁装置的气隙和提离值不宜过小。在考虑工程适用的条件下,设置气隙为6 mm、提离值为5 mm,进一步仿真分析永磁体厚度与长度、磁极间距、衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响,发现永磁体厚度与长度对钢丝绳漏磁场影响最大,磁极间距对钢丝绳漏磁场影响较小,衔铁厚度对钢丝绳漏磁场的影响可忽略不计。基于仿真结果并考虑经济性和便携性,设置钢丝绳励磁装置参数：永磁体厚度为10 mm、永磁体长度为30 mm、磁极间距为180 mm、衔铁厚度为10 mm。动态仿真结果表明,钢丝绳漏磁场磁感应强度峰峰值达0.9 mT,说明该励磁装置能够保证损伤处产生较高的漏磁。实验结果表明,漏磁信号在钢丝绳不同断丝处均出现了明显波动,说明该励磁装置具有良好的励磁效果,可准确检测出钢丝绳断丝损伤。     

基于多层GMR材料的电流传感器设计与实验研究

将磁芯和两个磁屏蔽层引入GMR电流传感器,以提高其灵敏度和精度;并在磁芯中加入偏置绕组以提供偏置磁场。建立了传感器的数学模型,用于分析闭环电流传感器的影响因素。基于分析和仿真结果,设计了样机。测试并对比分析了磁滞对传感器的影响、测量范围、频率响应以及电流传感器的相对误差。所设计的电流传感器具有灵敏度高,精度高,相对误差小(0.8%)的优点。在被测电流值为20 A情况下,被测电流的频率范围高达300 kHz。     

钢丝绳截面积损伤磁桥路检测法的研究

本文研究了钢丝绳截面积损伤的磁桥路检测法。构建了基于单层永磁体结构的磁桥路检测模型，并通过有限元分析的方法对磁桥路检测法的原理进行了验证。     

漏磁法钢丝绳断丝检测装置的设计

钢丝绳广泛运用运输等领域,长期连续使用断丝存在等问题,不能实时检测造成安全隐患。为解决此问题设计钢丝绳断丝检测装置,该装置包括探头、信号处理电路、单片机、报警器。探头包括拾磁元件和励磁元件两部分,拾磁元件采用线性霍尔元器件错位式无死角周向:排布,励磁元件产生磁场使钢丝绳内处于磁饱和状态。信.号处理电路采用差动滤波放大电路,减少霍尔传感器的静态干扰。实验结果表明当检测到钢丝绳断丝损伤时,差动放大器输出电压大于05V,单片机输出报警信号。     

基于GMR单元的电子指南针的研究

无人机、移动设备、车载导航等方面需要用到地磁定向,而指南针在这些应用中起到关键的作用.针对车载导航的姿态控制和导航精度,以广东东莞新科技术开发有限公司的GMR单元为基础,结合其专利技术-磁纠正技术,应用GMR对地磁场的灵敏快速的反应,开发的一款三轴方向传感器-Electronic Compass.测试数据和动态演示表明...     

基于磁弹效应的温度补偿型单旁路励磁索力传感器研究

针对目前磁弹性索力传感器的安装和维护特别困难,且受温度影响很大的缺点,在研究磁弹性索力传感器原理和温度影响机理的基础上,提出了差动式单旁路励磁磁路结构,进行了磁路分析,设计了相应的温度补偿电路,搭建实验系统,做了拉力试验.试验表明:传感器的结构是可行的,测量的重复性误差小于0.15%,满足实际测量需要.     

磁吸式传感器永磁体的仿真设计

文章设计了一种磁吸式传感器永磁体,并且运用COMSOL软件仿真分析了磁吸式传感器永磁体的磁场分布情况。利用几何的对称性和磁场的反对称性,建立了四分之一钕铁硼圆柱永磁体磁场模型,得出了圆柱型永磁体磁通密度模的空间分布图、吸附钢板的磁力值,分析了永磁体磁场强度和吸附钢板厚度对磁力的影响关系,确定了磁吸式传感器永磁体的大小和数目。实验证明,永磁体提供的磁力满足吸附安装的设计要求。磁场的仿真分析避免了理论公式计算的繁杂,为磁吸式传感器永磁体的设计提供参考。     

基于GMR传感器的车载二维电子罗盘设计

针对二维电子罗盘功耗、体积、精度较难平衡等问题,设计了一款基于GMR传感器的车载二维电子罗盘.使用新型的GMR传感器测量磁场,采用集成3个独立△一∑A/D模块的单片机进行模拟信号调理、模数转换和数字信号处理.在保证精度的同时减小了罗盘体积,降低了功耗.测试结果表明,本罗盘具有一定的抗干扰能力.     

基于GMR传感器的金属表面缺陷检测系统设计

随着经济的发展汽车越来越普及,有些关键部位的零件如制动盘和转向节,在制造和使用的过程中容易产生一些细小的裂纹,这就需要在不给被测物体造成负面影响的前提下对关键零器件进行检测;针对传统的涡流传感器进行有限元仿真,分析了激励线圈和被测金属耦合时的传感特性;设计了一种基于GMR芯片检测微裂纹的探针,并开发了相应的测试系统;分析了GMR芯片敏感轴对检测结果的影响,采用小波分析的方法对数据进行处理,提高了信号的信噪比;实验结果表明,该探头灵敏度高,通过调整激励频率可以检测金属表面以下5mm处的缺陷。     

基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器设计

针对高压输电中直流的检测,提出一种基于偏磁薄膜矫正的直流光学电流传感器.偏磁薄膜固定磁场在石榴石材料中的方向提高了传感器测量精度,采用偏振计直接检测偏振角的方法消除了偏振面预偏角度误差对测量系统的影响.对传感器实现直流检测进行理论分析,设计了传感器的光路结构,并使用传感器进行直流检测实验.结果表明：该传感器能兼顾灵敏度和测量范围的需要且测量输出线性度高,线性拟合度为0.999 53,多次测量重复性好,误差小于0.4％.     

大功率双电机传动钢缆皮带全数字电控系统

本文以新汶矿业集团华丰煤矿直流钢缆皮带电控改造为背景 ,基于先进的计算机技术和现代电力电子技术 ,提出一种新的钢缆皮带机全数字控制模式。并详细分析了系统的结构及PLC软件部分。     

GMR传感器用于转动惯量检测的模拟与分析

提出一种利用GMR传感器来检测物体转动惯量的方法.连接了磁性功能材料的旋臂可以在磁场的操纵下旋转,GMR传感器可以通过检测磁性功能材料产生的磁场强度得到旋臂运动过程中角度的变化,根据旋转过程的不同可判断旋臂的转动惯量的情况.据此制作了物理模型进行实验,并建立了数学模型进行悬臂运动过程的动力学分析,证明了这种利用GMR传感器检测转动惯量变化的方案是可行的.GMR传感器的这一应用可用于检测微小物体的转动惯量.     

基于巨磁电阻位移传感器的固体热胀系数测量

介绍磁性纳米多层膜中的自旋极化输运和巨磁电阻效应,利用巨磁电阻传感器和小磁钢设计一种高灵敏度位移传感器,并精确测量金属的热膨胀系数,测量金属热膨胀系数不确定度一般优于3％．     

基于改进巨磁阻传感器的地磁定向系统

介绍了一种新的地磁定向系统的组成及其工作原理,利用巨磁阻传感器,测量地磁场,实现定向.由于巨磁阻传感器的一些特性不满足测量要求,对其进行了改进,设计了地磁定向系统,得到了测试数据.数据中含有一定的噪声,利用小波对其进行去噪处理,提取地磁场信号特征,进而实现快速准确定向,最后简单分析了该定向系统的应用前景.     

振弦式传感器激振策略优化

振弦式传感器的激励常用高压拨弦激振和低压扫频激振两种方式。高压拨弦激振对传感器损伤较大,信号衰减快,测量精度差;低压扫频激振扫描时间长,信号不宜拾取。提出一种反馈式低压激振方法,降低拨弦激振电压对传感器进行预激振,将反馈的振动频率信号作为输出,对传感器进行复振,可以在很短时间内使振弦达到共振状态。设计专用检测电路对调优后的激振策略进行验证,证明该方法激振时间短,共振幅度大。振动幅度的提高可增强抗干扰能力、降低信号处理电路成本、增加可用测量时间、提高频率测量精度。     

基于GMR传感器三磁道磁卡读卡器设计

针对金融、商业、邮电等消费领域对磁卡读卡器的要求,为实现低误码率,解决用户刷卡速度不一的问题,基于巨磁电阻(GMR)传感器,提出了一种新型三磁道磁卡读卡器的设计方案.该方案以解码芯片M3-2300-LOL为平台,设计了滤波电路和解码电路,实现了对三磁道磁卡的信息采集、分析和读取.经实验测试表明:巨磁电阻磁头可替代传统薄膜感应(TFI)磁头,该磁卡阅读系统运行稳定,效果良好.     

钢丝绳在线智能检测系统的设计与实现

钢丝绳的完好程度直接关系到人身和设备安全。针对目前钢丝绳检测中自动化程度低及安全性评估较为薄弱的状况,采用霍尔元件阵列检测钢丝绳表面漏磁场,以数字信号处理器TMS320F2812为控制核心,设计并实现了钢丝绳在线智能检测系统。试验及应用表明:该系统性能稳定可靠,适应较为恶劣的现场检测环境,能够在线自动识别钢丝绳缺陷,并对钢丝绳状况做出定量评估。     

低剩磁误差磁通门的激励电路研究

降低磁通门剩磁误差的有效方法是增大激励电流的峰值,但大的激励电流峰值将增大功耗.带有足够高峰值的尖脉冲激励电流能降低剩磁误差,同时也降低了功耗,但是降低了传感器的灵敏度而且信号的处理难度增加.一种有效的解决方法是采用激励调谐方法获得所谓理想激励波形.本文提出用激励电路产生高峰值和低有效值激励信号的方法.与调谐激励方法不同,该方法采用积分器和微分器对输入方波信号进行处理后相加,得到一种在峰值处叠加有尖脉冲的三角波信号.电路不用仔细调谐,且尖脉冲的峰值比较容易调节,方便对剩磁误差的研究.针对尖脉冲的峰值固定的情况,还提出了仅由两个电阻,两个电容和一个运算放大器组成的改进型电路.实验结果表明:采用本文激励电路,在10 mT的磁场干扰后,磁通门的剩磁误差为0.5nT.