开关型CMOS霍尔磁敏传感器的设计

介绍一种开关型CMOS霍尔磁敏传感器的设计，采用正交电流的方法和斩波稳零放大器来实现对失调电压的抑制和有效信号的放大，并通过一个定时控制电路实现对整个芯片的管理，在保证测量灵敏度的条件下，使电路中功耗较大的信号检测和放大部分周期性地进入睡眠状态，大大降低了芯片的功耗。同时芯片还实现了对双磁极信号的检测。     

磁研磨装置设计中的磁力线分析

磁研磨是利用磁力的作用进行表面抛光处理的新方法.磁力线的分布情况,严重影响着加工效率.为此,在设计磁研磨装置时,利用计算机软件模拟工作条件,掌握磁力线的方向及强弱变化,及时调整设计结构,可以最大限度地利用磁力,提高工作效率.从磁研磨的加工原理出发,分析了影响加工效率的诸因素,提出一些解决办法.     

三偏心硬密封蝶阀的等强度密封设计和工艺改进

介绍了三偏心硬密封蝶阀的等强度密封圈结构,论述了提高密封圈性能和长期使用寿命而做的工艺改进。     

SPR生化分析仪及其在样品检测中的应用

表面等离子共振(SPR)是一种入射光照射到金属表面,导致金属表面产生等离子共振,反射光强出现衰减的现象,反射光强衰减程度与入射光波长、入射角及金属表面补测物质的折射率有关。根据这原理研制的SPR生化分析仪,在检测、分析分子间的相互作用等方面有着广泛的应用。针对HPSPR-6000生化分析仪的工作原理、技术参数、检测方法进行了详细的介绍,在芯片表面生长磺胺二甲嘧啶-BSA,并检测生长过程的响应信号,同时还对磺胺二甲嘧啶抗原与抗体在芯片表面的结合响应信号进行了检测。     

用于胃肠道机器人的C型组合式无线能量发射线圈的设计与实验

现有适用于胃肠道机器人的无线能量传输系统的能量传输效率低、接收功率低且接收能量的位置均匀性差,无法满足功能复杂的新型胃肠道机器人的能量需求。本文提出了一种新型C型组合式发射线圈结构,通过有限元仿真分析供能单元组的磁感应强度大小和位置均匀性,确定供能单元组中线圈对间距的实验优化范围。最后搭建实验平台,优化供能单元组中线圈对间距,通过系统的能量传输效率、接收功率以及接收功率的位置均匀度对设计进行评估与验证。实验结果表明：当线圈对间距为150 mm时,中心位置的接收功率为1 165.34 mW,系统的能量传输效率为6.08%。系统的平均功率约为1 100 mW,平均能量传输效率达6%以上,接收功率的平均位置均匀度达94%。新型C型结构磁芯以及采用同一时刻只有一个供能单元组工作的组合式线圈结构,极大地改善了系统的接收功率与能量传输效率,并有较高的接收能量的位置均匀性。     

磁声发射检测系统的设计与研究

磁声发射利用了铁磁材料中的磁畴壁在外磁场作用下往复震荡和磁化矢量的转动而产生应力波从而导致声发射现象.介绍了一款磁声发射检测仪的设计,对各主要硬件部分的电路工作原理及其设计思想进行了分析与讨论.     

便携式点火线圈测试仪的设计应用

针对汽车点火系维修中经常遇到的车辆因无高压火起动不着的故障,通常需反复几次试验逐一排除,笔者设计了一台便携式点火线圈测试仪。故障排除时,只需接好测试线,按下测试按钮,点火线圈的工作状态及高压火花的强弱程度一目了然。使用该测试仪,方便快捷、准确无误、工作效率极高。     

Terfenol-D磁致伸缩微小驱动器磁路设计

提高磁致伸缩驱动器驱动效率的关键环节是建立优化的驱动器磁路。本文基于准静态条件下线性磁致伸缩理论,得出磁致应变S与磁致伸缩材料内部磁场强度B的关系;并根据对无永磁磁偏磁路的分析进一步得出磁致应变S与磁路磁阻R和漏磁磁阻R1的对应关系。应用有限元方法对3种典型磁路结构的磁化效果进行对比分析,验证磁路结构的变化——即磁阻R和漏磁磁阻R1的相应改变对磁致伸缩材料磁化程度的不同影响,进而得出微小驱动器磁路壳体适宜壁厚为2mm,导磁材料的磁导率为2000μ0。根据此结果和磁路设计的2个遵循原则,对一7mm×20mmTerfenolD棒驱动的驱动器进行了磁路设计,应用ANSYS验证了该结构设计的合理性,并试制了驱动器样机。     

用于阵列样品检测的扫描式表面等离子体共振生物传感器

针对阵列样品的定量检测,构建了一种用于阵列样品检测的扫描式表面等离子体共振生物传感器。首先,基于平面棱镜耦合下的最佳旋转轴位置和双棱镜探测光路搭建了阵列扫描式表面等离子体共振生物传感器。然后,计算了可探测阵列样品的点密度。最后,以蒸馏水和浓度分别为5,10,15,20,25,30,35mg/mL的葡萄糖溶液作为待测阵列样品进行了多样品点的表面等离子体共振实验。实验测得阵列样品的共振角分别为73.745,73.919,74.052,74.185,74.306,74.408,74.549,74.660°,显示葡萄糖溶液浓度与共振角线性关系良好,证明了该方法和装置的可行性。该装置对提高阵列样品点密度,实现高精度定量检测具有重要意义。     

人工心脏电磁轴承概念设计的知识基础

鉴于人工心脏中应用电磁轴承具有优势 ,并出现了多种多样的应用方案 ,为使方案或概念设计阶段就能应用仿真知识 ,本文在较大参数范围内研究并给出了径向和轴向电磁轴承的承载特性 ,从而为人工心脏用电磁轴承的概念设计提供了关键的知识基础。这些知识已被初步结构化 ,包括特征尺寸和次要尺寸间的经验处理等 ,应用实例表明本文所提供的知识简捷而有效     

超磁致伸缩驱动器磁路设计与仿真

磁路主要为GMA提供激励磁场与偏置磁场叠加的驱动磁场,驱动磁场强度直接影响GMA的输出位移.因此,GMA磁路的结构参数设计是提高电磁转换效率和充分发挥GMM棒特性的关键因素.通过分析GMA的工作原理,将GMM棒中轴线上的磁场强度均匀率作为评价标准和主要设计原则.在给定输出位移和输出力的基础上,分别对偏置磁场选取以及GM...     

Efficiency evaluation of a C Magnetic Resonance birdcage coil: Theory and comparison of four methods

Radiofrequency coils in Magnetic Resonance systems are used to produce a homogeneous B₁ field for exciting the nuclei and to pick up the signals emitted by the nuclei with high signal-to-noise ratio. Accordingly, coil performance affects strongly the quality of the obtained data and images.     

磁悬浮飞轮用可重复电磁锁紧装置的设计与试验

针对磁悬浮飞轮用基于机构自锁原理的可重复电磁锁紧装置,分析其原有显式电磁铁执行机构的电磁力学特性,得知其最小解锁残余力过大,若采用隐式电磁铁,可以消除解锁残余力,从而提高锁紧装置解锁可靠性。采用等效磁路法对隐式电磁铁进行磁路分析,并给出该电磁铁在执行锁紧、保持锁紧、执行解锁和保持解锁四种状态下的力学模型。利用电磁场数值分析法,对隐式电磁铁进行实例设计,并通过卫星发射过程中的正弦扫频振动和随机振动试验,检验改进后的锁紧装置对飞轮系统的保护效果。结果表明,锁紧装置的最小解锁残余力为0.25 N,远小于原有显式电磁铁方案(29.5 N),且振动测试中,飞轮定、转子的最大相对振动位移为70μm,最大位移振幅为10μm,都小于磁悬浮飞轮系统的保护间隙100μm。改进后的隐式电磁铁在提高解锁可靠性的同时,可有效地实现对飞轮系统的锁紧保护功能。     

空腔流激振荡在流量测量中的应用探讨

基于空腔流激振荡原理,提出一种结构简单、又无运动部件的流量测量装置。该装置在测量过程中,具有压损小、动态响应快等特点。同时,提出可利用空腔流激振荡进行能量收集,为测量过程中的信号测量、数据处理、数据传输等供电。     

磁性磨粒光整加工中电控永磁部件的设计与仿真

磁场形成部件是磁性磨粒光整加工设备的核心部件,用于在加工区域中产生特定大小的磁感应强度,磁化磁性磨粒而形成作用力,加工区域的磁感应强度大小直接影响到工件的加工效果与加工效率。基于电磁源与永磁源分析,及电控永磁起重机与电控永磁夹具原理设计了电控永磁磁场形成部件。理论分析计算空气隙的磁感应强度,其磁感应强度大小可通过线圈电流大小控制,加工范围广,能耗低,并通过ANSYS仿真分析对结果进行了验证。设计了另外几种电控永磁磁路与原方案进行结构对比优化,分析了各种方案的优缺点及其适合的加工场合。     

车用磁粉离合器控制器设计及性能分析

车用磁粉离合器是一种新型汽车动力传递部件。在分析磁粉离合器工作特性的基础上,研究比较了多种磁粉离合器驱动控制方法,采用脉宽调制(PWM)驱动的方法设计研究了磁粉离合器驱动控制器,分析了其控制性能,结果表明,所研究的磁粉离合器控制器满足使用要求。     

直驱风力发电机径向-轴向混合磁轴承设计及分析

为解决或降低传统直驱风力发电机系统的机械摩擦问题,以有效提高风能利用率,提出直驱风力发电机采用机械轴承和磁悬浮轴承集成支承技术,即采用机械轴承和径向-轴向三自由度混合磁轴承实现直驱风力发电机的集成支承。针对径向-轴向三自由度混合磁轴承,采用等效磁路法进行数学建模,并利用有限元分析软件对其进行参数设计与机理分析。在此基础上,构建了径向-轴向三自由度磁轴承试验平台,试验结果证明设计的径向-轴向三自由度磁轴承能够实现稳定悬浮。     

用于温度测试的光纤SPR传感器特性研究

表面等离子体波共振效应（SPR）对液体折射率变化非常敏感，而温度变化又会导致液体折射率和金膜复介电常数的改变。利用这一原理，可以考察温度变化对SPR共振效果的影响。采用相对光谱检测技术，获得相应的SPR反射光谱，并详细分析了共振波长和共振强度等参数随温度变化的特性曲线。定义耦合系数η，还可实现对不同液体温度下共振效应强度的评估。通过这些研究，进一步扩展了此类传感器的应用领域。     

电磁场无损检测中的信号发生电路设计

为了解决电磁场无损检测系统中信号频率易受环境因素影响而产生波动的技术难题,提出了一种新的信号发生电路。该电路具有消除温度漂移从而保证信号频率稳定不变的特点,这将有利于提高基于电磁场的无损检测效果。