海底布放磁传感器的磁定位方法的模拟实验研究

对基于磁场分量的定位方法和磁梯度定位方法进行了模拟实验研究.结果表明，磁定位方法为海底布放磁传感器定位是可行的，在测量条件一般的情况下，基于磁场分量的定位方法精度较高.分析了应用磁定位方法为海底磁传感器定位的工程实现条件，为实际中海底布放磁传感器的定位工作提供了一种思路.
     

闭环消磁发展现状及关键技术研究

介绍了闭环消磁系统的工作原理和优点,梳理了近三十年来的国外研究进展和发展现状．将闭环消磁的关键技术总结为三个方面,即磁传感器布置策略、干扰磁场抑制方法和外部磁场预测方法．首先分析了传感器在不同区域布置的优缺点,列举用于确定特征点位置和数量的优化方法;其次明确了闭环消磁技术的测量内容和要求,总结部分常用的磁场抗干扰技术;最后介绍了不同国家采用的磁场预测方法和步骤,对比分析不同方法的优缺点．基于现阶段的研究成果,展望了闭环消磁技术在舰船全空间磁场预测和涡流磁场补偿方面的应用,以进一步提升闭环消磁系统的磁场补偿能力．     

基于法拉第效应的光纤磁场传感技术

针对亚铁磁材料阐述了基于法拉第效应测量磁场的理论基础，讨论了传感器的响应特性和方向性，并分析了传感器的频率响应和噪声特性。对于3mm长的YIG(Yttrium Iron Garnet)样品，当B≤60mT时，传感器的输出为线性而且没有滞后作用；在80Hz的频率点的噪声相当于10nT／√Hz磁场，传感器的频率响应在2．5MHz—700MHz以内是基本平直的。这些指标说明基于法拉第效应的光纤磁场传感器适合脉冲磁场的测量。     

铁磁质在磁场中所受磁场力的数学模型

介绍了电磁场理论中基于虚功原理导出的磁场力的一般数学表达式以及从不同角度描述铁磁质磁致伸缩现象的几种方法、引入弹性力学理论中的应变能密度概念，从能量守恒和功能转换的角度描述了表征磁致伸缩现象的磁场力．进而给出了磁准静态场和正弦交变电磁场条件下铁磁质所受磁场力的数学模型．这些数学模型的建立为分析大型电力变压器铁芯及其他电力设备磁路的振动和噪声奠定了基础．     

通电螺线管空间点的磁场

利用直接积分先计算单匝通电线圈在空间点的磁矢势，通过磁场强度矢量与磁矢势的微分关系，求出空间点的磁场，最后通过积分求出螺线管空间点的磁场．     

复印机粘结NdFeB磁辊的研究

环氧树脂粘结NdEeB这种新型磁性材料用于复印机磁辊，以替代以往的铁氧体磁辊，可以极大地提高磁能积，更好地满足复印机对磁场的要求．针对标准辊的制备过程、磁场的测量、磁场的数学模型的推导以及这种磁辊的磁场分布进行了理论分析，并给出了一个较精确的解．此解经试验验证证实，与实际测量的结果基本相符，而且使磁能积提高了4至5倍。     

磁粒光整加工材料去除规律研究

分析磁粒在界面的磁场力，建立切削力数学模型，研究磁粒切削过程中材料的去除规律，以平面磁粒光整加工为例，通过单因素法实验分析填充率、粒径及磁极形状对去除量的影响，并对磁场力进行模拟测量，实验结果与理论解析相吻合。     

基于磁荷模型的永磁体空间磁场的有限元分析与计算

基于等效磁荷模型对永磁体空间磁场进行分析，并利用泛函理论建立了与该模型对应的交分形式，再利用变分原理详细地讨论了有限元计算方法．由于等效磁荷模型使用仅有一个自由度的标量磁位，因而计算起来比具有3个自由度的矢量磁位的等效电流法更简便．从永磁磁力轴承磁场的算例中可以看出，用等效磁荷模型的有限元法计算永磁体空间磁场是非常简便和有效的。     

基于磁致伸缩效应的管道检测纵向导波模型

基于铁磁性材料在磁场作用下具有的磁、力学特性，推导了磁致伸缩无损检测技术在管道中检测导波模型．在静态偏置磁场和通过传感器激励线圈交变电流形成的交变磁场作用下，管道中产生弹性导波，由弹性导波运动方程，推导其位移表达式，由位移求出应变．根据逆磁致伸缩效应，应变导致磁感应强度的变化，其变化引起穿过接收线圈磁通量的改变从而推导出感应电压表达式．由此建立了作用在激励传感器线圈上的电流与接收传感器输出电压之间的定量关系，为磁致伸缩效应用于无损检测提供了检测理论和技术手段．     

基于金刚石NV色心的电流传感器仿真

NV色心是金刚石中的一种点缺陷，可以用于高精度磁场测量。文章探讨将NV系综作为磁传感器来测量电流的可行性，并对电流强度、NV色心荧光强度与偏共振的关系进行建模仿真，分析传感器放置距离、激光、微波功率、金刚石NV色心浓度等对传感器性能的影响，从而为金刚石NV色心电流传感器的设计与研制奠定了理论基础。     

基于磁感应的呼吸信号测量的可行性实验

基于磁感应测量生物阻抗变化的原理,提出了一种通过测量胸腔电导率变化来检测呼吸信号的方法.首先根据呼吸运动的特点,假定人体胸腔为电导率均匀的球体,建立磁感应测量呼吸信号的理论模型;通过仿真研究,分析阻抗与胸腔容积变化的关系,以及线圈传感器半径对测量结果的影响;最后通过实验研究探讨线圈传感器参数、盐溶液电导率和容积、测量距离、呼吸行为对测量电路的影响.实验结果表明,基于磁感应的呼吸信号测量为非接触式、长期的呼吸信号测量提供一种解决方案,具有进一步研究价值.     

单轴定位磁标识清管器方法研究

为得到单轴磁传感器在磁源标识清管器定位中的最佳探测姿态,采用数值模拟的方法,对直管和弯管进行建模分析,取清管器正上方测面处的多个测点,分别研究各测点在空间多个方向上的磁场波动值,通过比较波动值大小即可得到最佳的探测方向。根据实际管道铺设方式的不同,对水平走向管道进行分析,得知当清管器通过探测点时,垂直于管道轴线方向的磁波动分量值最大,该波动值可被单轴传感器有效检测。采用管道倾角θ及管道偏角γ这2个变量来描述弯折管道,结果表明,在与管道相垂直的方向上磁波动分量值最大,并且综合倾角与偏角均存在的情况,单轴传感器也应垂直于管道安装。进行了相关的等效实验,验证了数值模拟结果的正确性。由此可得,探测时单轴磁传感器测量方向应垂直于管道轴线方向。     

亥姆霍兹线圈磁场均匀性的研究

为了探究亥姆霍兹线圈空间磁场均匀区域的大小、形状及范围,利用FD-HM-I型亥姆霍兹磁场测定仪及其所配备的高灵敏度毫特斯拉计传感器探头,探测了亥姆霍兹线圈轴截面上有限元磁场的大小,以两线圈中心连线的中点为坐标原点,建立坐标系,根据线圈的对称性,得到了亥姆霍兹线圈空间磁场均匀区域的大小、形状及范围.由于毫特斯拉计传感器探头的体积小、分辨率高,因此,该传感器适用于物理实验中弱磁场的测量,用它探测磁场准确度较高,误差较小。     

磁感应强度矢量的三维测量

大学物理实验所使用的高斯计通常只能测出空间某一点磁场的一个分量,且不能对测量点进行空间定位,为完善实验功能,改进实验效果,设计了基于霍尔效应原理的磁感应强度矢量测量仪,通过调节三维坐标架实现组合式霍尔传感器探头的移动,完成3个分量方向磁感应强度信号的测量。组合式传感器与三维坐标架的一体化结构实现了空间任意一点磁感应强度矢量的测量。     

非晶合金弱磁场传感器的研制

研究钴基非晶态合金条带制成的单磁芯双绕组新型磁场传感器. 采用频率测量方法测量磁场, 提高了传感器的测量灵敏度; 采用闭环测量系统, 增加了传感器的稳定度.      

地磁场传感器及其在飞行体姿态测量中的应用

目的 研究飞行体姿态测量方法以及地磁传感器的姿态测量原理,建立地磁场传感器姿态测量数学模型,通过理论推导给出飞行体姿态的计算方法。方法 根据法拉第电磁感应定律,即线圈切割地磁场磁力线产生感应电动势的原理,设计一种基于地磁场传感器的姿态测量系统。结论 该地磁场传感器可应用于高过载旋转飞行体的姿态测量。     

转动惯量测试台磁悬浮系统电磁阻尼的研究

采用扭摆振动振幅测试法,对轴向最大负荷为10kN的转动惯量测试台磁悬浮系统的电磁阻尼进行了实验研究,结果表明该磁悬浮系统中径向电磁轴承的电磁阻尼起决定性作用,同时还采用有限元法和级数法对电磁推力轴承和径向轴承中的电磁场及电磁阻尼力进行了计算,理论计算的结果与实验测量的结果有很好的一致性,由径向电磁轴承计算得到的对数衰减率仅比实验值小18%,转动惯量的计算值与实测值的误差仅为1.09%。     

基于ADuC845的稳恒磁场测量仪设计

针对磁场测量仪器电路复杂、携带不便等缺点,探讨了新型的稳恒磁场测量仪的设计方案.采用线性霍尔传感芯片SS495A1检测磁场信号,以单片机ADuc845为控制核心,完成磁场信号的程控放大、模数转换和数字滤波.经过实测,系统的稳定测量范围为-50mT至50mT,测量精度达0.1mT.     

MEMS磁场传感器的设计及测试

以U型梁为主要结构设计了一种新型的洛伦兹力驱动的磁场传感器,检测在磁场中作切割磁力线运动的金属线上的感生电压,实现磁场测量.首先介绍了传感器的工作原理,并用振动理论对传感器的受力及响应进行了分析,接着用有限元软件建立结构模型并对其振动模态和频率进行了仿真.该MEMS磁场传感器采用标准的CMOS工艺加上后处理来实现.最后...     

用于划分磁异常的新方法—插值切割法

在考察空间域和波数域中划分磁异常区域场和局部场常用方法特点的基础上,作者提出了插值切割法。该方法以当前计算点场值与四点圆周平均值的插值运算为切割算子,通过连续切割,得到磁异常的切割区域场,而从磁异常中减去后,就得到切割局部场。误差分析表明,磁异常中的随机误差在切割区域场中被压制,而在切割局部场中没有明显放大。本研究对四个理论模型和一个野外实例的处理结果表明,这种新方法适合于复杂磁异常区域场与局部场的划分,其他的一些特点是计算速度快、分辨率和精度高。