微型磁通门工艺的研究

为了制备体积小重量轻的可用于航天方面的微型磁传感器，用微机械加工方法制备了微型磁通门芯片。重点研究用蒸镀和掩膜电铸两种途径制备微型磁门磁芯的工艺，研究了不同电铸工艺参数（镀液中cFe^2 ）／c（Ni^2＋）比、电流密度、pH值）对镀层组份的影响并获得较为理想的成分比。利用振动样品磁强计测得磁芯材料的磁滞回线表明电镀的磁芯性能优于蒸镀的。     

微型磁通门传感器的激励仿真设计

微型磁通门传感器因具有功耗低、灵敏度高、分辨率高、结构简单和成本低等特点,被广泛应用于地球物理勘探、地磁导航、太空环境监测、医学诊疗等弱磁场测量领域。而对于该传感器,激励效果的好坏直接决定整套系统的性能,因而有必要为激励模块建立准确的仿真模型。基于法拉第电磁感应定律对双铁芯磁芯结构进行数学建模,并给出正弦波激励下电压、磁场量等物理量的波形。依据中国科学院地质与地球物理研究所研制的磁通门磁强计KDM-01的结构参数构建激励模块的仿真模型,得到的仿真结果与测试结果基本一致。并将该模型应用于设计的磁强计中,测试数据与标准磁强计非常近似。两者证明了所建立的数值模型的有效性和准确性。     

基于磁通门技术的罗经系统研究

研究了一种基于磁通门技术的新式罗经系统,该系统利用地磁作用力完成导航功能,并加入微机控制部分,具有结构简单、运行可靠、成本低廉、精度高等优点。     

三端式磁通门传感器的数学建模

分析了三端式磁通门传感器的工作原理,建立了其结构的数学模型;对结构模型做了定性的分析,并定量地计算出了灵敏度、磁导率等参数和指标.在此基础之上,比较了不同波形下的灵敏度大小,确定出了最佳的激励波形;验证了数学模型的合理性,并保证在灵敏度最大的条件下得到最佳激励电压和激励频率.     

磁通轨迹控制法变频技术的仿真研究

本简要介绍了磁通轨迹控制ＰＷＭ方法的原理及其实现方法，并给出了磁通轨道控制的ＰＷＭ变频器－异步电机变频调速系统的暂态仿真结果。     

一种微型电火花电极的设计与制作

设计了一种微型内燃机燃烧室中的点火装置，该装置为电容放电系统，电极采用金，悬臂梁结构，利用MEMS工艺制作。讨论了电极加工的技术关键，并进行了击穿电压实验，实验表明其放电仍遵守巴申定律。     

磁通切换电机研究现状与展望

磁通切换电机继承了无刷结构的双凸极电机转子上既无永磁体也无绕组,结构简单、坚固耐用,适合宽转速范围运行等诸多特点,而且每相电枢绕组匝链的磁链为双极性,因此反电动势常数和输出转矩高于磁链为单极性的电机,具有广泛的工业应用前景。文章分别阐述了电励磁、永磁和混合励磁切换电机的基本原理、工作特性、电机设计和分析方法,针对磁通切换电机研究现状和存在的不足,探讨了磁通切换电机技术的发展趋势和研究方向。     

开环磁通观测模型及其仿真研究

文章论述了开环磁通观测模型的电压模型法、电流模型法和组合模型法 ,同时给出了磁通观测器设计的技术方案并且进行了仿真 ,最后得出了磁通观测器设计应满足的几点要求     

带钢厚度对纵向磁通感应加热影响研究

采用电磁-热耦合数值分析方法在物理参数相同的条件下,分别对2,4,6 mm带钢进行纵向磁通感应加热数值模拟.计算结果显示:带钢厚度越大,加热的最终温度越高,带钢与边部温差越大.但是在加热初始阶段,厚度较薄的带钢升温较快.而通过与透入深度的对比,不同深度下采用变频率加热,即可实现变频加热.     

应用于微型航天器的微型核技术

根据微型核定义开发了一套演示验证系统,它将星载计算机、姿态控制系统和通信子系统集成到一个被称为信息处理单元(IPU)的黑盒子中;IPU通过CAN总线连接微敏感器,包括星敏感器、太阳敏感器、磁强计、光纤陀螺以及GPS接收机。IPU尺寸为200 mm×28 mm×138 mm,净重为640 g,整个系统重量小于5.5 kg。利用作者开发的包括地面站系统和执行机构(反作用飞轮和磁力矩器)的航天器测试平台实现了微型核的自主姿态控制。     

永磁微加速度开关设计与仿真

基于永磁铁磁力随位移的非线性变化特性,提出了一种新型磁力微加速度开关设计方案．建立了含有永磁力、气膜阻尼力、表面接触力、惯性力的开关系统动力学分析模型,给出了质量块在开关多种工作状态下的运动微分方程．对开关工作过程中质量块位置、永磁力、空气阻尼力、质量块与触点接触力等参数的变化规律进行了仿真,结果表明：该设计可以受控于加速度门限完成闭合-断开功能;微开关系统阻尼由质量块与封装外壳间隙厚度决定,为一变阻尼系统;开关闭合时电接触可靠性取决于质量块对触点的压力;开关闭合和截止所需的激励加速度门限值受永磁铁磁力和支撑梁刚度参数的控制．     

新型真空蒸镀设备的研制

阐述了一种自行研制的大型真空蒸镀设备的结构、特点及镀膜过程,此设备镀室容量大,适用性强,并具有独特的旋转式蒸发电极,可使镀层更均匀的沉积到镀件上,提高了产品的蒸镀质量.     

磁悬浮微进给机构的PID控制

利用磁悬浮技术实现了微进给机构的运动部件与运行导轨之间的无接触支撑,消除了摩擦与磨损,克服了摩擦产生的金属粉尘污染问题,采用主动可控电磁阻尼系统,控制线圈的电流即可控制系统的阻尼,可根据实际应用场合,确定采用恒定阻尼还是时变阻尼．对磁悬浮微进给机构实施PID控制,并进行了仿真试验．结果表明：当阻尼恒定不变时,应使C2=0．5～1．0,机构的位移控制超调量≤0．933％,绝对稳态误差值≤1．77～2．30μm;当采用时变阻尼系统时,位移控制超调量≤3．617％,绝对稳态误差值≤O．033μm,运动控制达到纳米级准确度。     

Design and testing of micro fluidic chemical analysis chip integrated with micro valveless pump

Micro fluidic analysis technology has been developed rapidly since the 1990s. The essentials of the technology are fabricating the micron structure (usually net channels, 20―100 μm wide and 10―30 μm deep) in chips by micro processing, and analyzing the fluids of samples or reagents chemically when they are controlled to flow and to be mixed in the micro structures. The occurrence of the technology makes the miniaturiza-tion, integration and portability of chemical detecting devices possibl…     

磁力研磨加工技术研究进展

阐述了磁力研磨加工技术研究中,新型磨料研发、磁力研磨装置优化、电化学复合磁力研磨加工技术及超声复合磁力研磨加工技术等方面的研究进展,讨论了超声振动复合磁力研磨加工技术和电化学复合磁力研磨加工技术的材料去除机理与研磨性能,指出无黏结磨粒的研发及复合磁力研磨是目前提高磁力研磨的磨削性能的主要方法。同时,结合磁力研磨的发展历史及研究现状介绍了该技术急需解决的问题。     

Sintering technology for micro heat pipe with sintered wick

In order to study reasonable sintering technological parameters and appropriate copper powder size range of micro heat pipe (MHP) with the sintered wick, the forming principle of copper powders in wicks and MHP’s heat transfer capabilities were first analyzed, then copper powders with different cell sizes and dispersions were sintered in RXL-12-11 resistance furnace under the protection of the hydrogen at different sintering temperatures for different durations of sintering time, and finally the sintered wicks’ scanning electron microscope (SEM) images and their heat transfer capabilities were analyzed. The results indicate that the wick sintered with copper powders of larger cell size or smaller size range has better sintering properties and larger heat transfer capabilities; and that the increase of either sintering temperatures or sintering time also helps to improve the wick’s sintering properties and heat transfer capabilities, and the former affects more obviously than the latter. Considering both its manufacturing cost and performance requirements, it is recommended that copper powders with the size range of 140–170 μm are sintered at 900–950°C for 30–60 min in practical manufacturing. In addition, two approaches to improve wick’s porosity are also proposed through theoretical analysis, which suggests that the larger the wick’s porosity, the better the heat transfer capabilities of the MHP.     

硅基大位移低驱动电压静电微驱动器变形分析

针对目前横向加载单向变形静电微驱动器存在的位移过小或驱动电压过大的问题,提出一种基于纵横弯曲变形原理的硅基大位移低电压静电微驱动器模型,将弹性力由传统意义的恢复力改变为驱动力,推导出微驱动器挠度变形的控制方程．通过仿真发现,该驱动器的驱动位移高达145μm,远大于目前微驱动器的变形量; 驱动电压仅为5V,远低于目前微驱动器的驱动电压值．     

无陀螺微惯性测量组合的优化算法研究

无陀螺微惯性测量组合是利用线加速度计空间的组合解算法载体的角速度，同时测量载体的轴向加速度，构成惯性测量组合，应用该方法可以设计出适用的中等精度惯性导航系统，在国外学者研究的基础上改进了9加速度计的模型，提出一种新疆的解算算法，抑制了迭代误差，该算法利用传感器的冗余信息直接求得所测量的角度速度的绝对值，及时修正微分方程的解，减少了解微分方程组所带来的累积误差，降低了惯性测量组合的漂移，经过仿真计算验证了该方案的可行性。     

压电致动式圆片驱动装置结构分析与设计

根据压电致动的工作原理,建立了圆片微驱动装置的压电复合层薄板的机电耦合力学模型;应用弹性薄板的小挠度弯曲理论,推导出圆形压电复合层薄板的弹性曲面微分方程,提出由逆压电效应引起的平面应变可以等效为作用在压电复合层薄板上的横向荷载的设计方法;指出等效横向荷载取决于平行板电容器的边缘电场分布.推导了压电复合层薄板中性面的表达式.在求电场的超越方程数值解的基础上,建立了微驱动装置的有限元结构模型,并对某微泵驱动装置进行了计算仿真,得到令人满意的结果.