导读:本文包含了平面磁场论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:电磁感应,时变磁场,时栅角位移传感器,绝对式测量
平面磁场论文文献综述
田青青[1]（2019）在《基于平面时变磁场的绝对式时栅角位移传感器研究》一文中研究指出随着工业技术的高速发展,人类对位移精密测量技术的要求越来越高。作为现代信息技术叁大基础之一的传感器技术,其工作性能与测量结果密切相关。时栅位移传感器是自主研发生产的位移传感器,实现了时间量对空间量的测量。电磁感应式时栅角位移传感器属于时栅位移传感器,具有较强的抗干扰能力、较高的可靠性等优点。然而传统的人工绕线加工的电磁感应式时栅角位移传感器的一致性较差、容易受人为因素干扰,影响传感器的测量精度。在一些特定的场合中,需要具有可直接读取信息、可断电保护、生产率高等特性的绝对式传感器完成位移测量。目前时栅角位移传感器的测量方法主要有增量式测量和绝对式测量,仍需加强对绝对式测量的研究。基于以上原因,本文提出一种平面时变磁场的构造方法,并将其与时栅角位移传感器的测量理论结合,研制了基于平面时变磁场的绝对式时栅角位移传感器。本文简要介绍了时栅角位移传感器的基本理论,提出了一种构造平面时变磁场的方法;在基于该方法构造的磁场中放置感应线圈,推导出感应线圈中的感应电动势与位移量之间的关系;再结合时栅角位移传感器的工作原理推导出基于平面时变磁场的时栅角位移传感器的基本测量原理,并结合双精机组合测量方式实现位移的绝对式测量。使用有限元仿真软件Ansoft Maxwell 16.0建立传感器的原理模型并进行电磁场仿真,分析仿真结果后确定传感器的结构参数。设计了传感器相应的信号处理电路,为传感器提供所需的激励信号,并将传感器的输出信号转换为角位移信息。采用PCB(Printed Circuit Board)技术研制对极数分别为53和72的双精机组合式时栅角位移传感器样机。搭建实验平台,对设计的传感器样机进行原理性实验和性能测试实验。角位移传感器样机在0°~360°范围内,72对极传感单元的原始测量误差相对较小,变化范围为±20″;53对极传感单元的原始测量误差变化范围为±25″。实验结果验证了双精机的绝对测量方法的可行性。综上所述,本文通过理论模型的推导和分析、结构设计和实验研究部分,验证了传感器系统原理的正确性以及系统的综合性能,分析了误差的主要来源,为后续的传感器研究提供了依据。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-25）
石海峰[2]（2019）在《平面磁场式圆时栅电气系统设计与优化》一文中研究指出磁场式时栅位移传感器是课题组自主研制的一种位移传感器。时栅通过磁电耦合的方式实现位移测量,具有测量精度高、抗干扰能力强以及制造成本低的特点。前期研制的磁场式传感器存在体积庞大、导磁材料笨重、加工过程存在不一致性且生产效率低下等不足。针对这些问题,课题组研制了一种基于PCB技术的平面磁场式时栅角位移传感器,利用目前技术比较成熟的PCB技术来取代前期研制的磁场式时栅开槽绕线的加工工艺,不仅通过提高磁场耦合效率提高了时栅的测量精度,同时也为时栅的产业化进程奠定了基础。平面磁场式时栅的设计结构与前期研制的磁场式时栅存在很大不同,需要一套与之相匹配的电气系统。时栅电气系统是传感器高精度与高稳定性的重要保证,电气系统中各模块的误差会对时栅测量结果造成影响,影响测量精度。本文针对平面磁场式圆时栅设计了一套电气系统。本课题依据平面磁场式时栅角位移传感器传感原理,分析了平面磁场式时栅激励信号加载与感应行波信号形成方法,分析了电气系统信号传输回路与电气系统各模块误差产生机理以及电气误差对时栅测量精度的影响。设计了针对平面磁场式圆时栅的整套电气系统,主要包括激励信号产生模块、感应信号处理模块、时间测量模块等。其中设计的激励信号产生模块用来产生幅值相等、频率相同、相位正交的两相正弦激励信号,用于定子绕组产生测量所需时变磁场。根据对激励模块误差的分析,设计了闭环反馈电路,保证了激励信号的精度与稳定性;感应信号处理模块用来对从时栅传感单元输出的弱信号进行调理以及信号整形,保证获取相位差的准确性;时间测量模块采用时间数字转换电路对前期时间测量方法进行优化,用于提取处理后的相位差信号的时间信息。针对闭环反馈电路与时间测量电路的设计,研究了激励反馈信号检测方法、闭环控制方法与时间测量方法。搭建了平面磁场式圆时栅电气系统实验平台,对整个时栅测量系统进行波形实验、稳定性与精度实验,根据实验数据分析了各种误差谐波产生的原因。实验结果表明,在不考虑机械传动误差的前提下,时栅原始测量精度能够达到±16.4个角秒。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-25）
张瑞[3]（2019）在《平面驻波磁场式二维时栅信号处理系统设计与实验研究》一文中研究指出随着全球新一轮科技革命的孕育兴起,高新科技的发展在提升我国综合国力和促进人民生活福祉上发挥着更加重要的作用。精密位移测量技术作为一门与高新科技的各个方面都起着密切联系的前沿学科,其发展在促进高新科技的发展中起着举足轻重的地位。随着科技发展需求的不断提升,对精密位移测量技术的需求不再仅停留于一维位移测量领域,在精密数控加工中心、微机电系统、坐标测量机、精密装备制造、机器人工程等众多领域都需要高精度的二维平面测量。目前应用最广泛的二维平面测量系统主要有叁种:二维平面微位移测量系统、二维电容测量系统和二维光栅测量系统。但这叁种测量系统都存在测量精度易受环境干扰和高精度与低成本无法兼备等问题。时栅位移传感器作为一种新型的高精度位移传感器,具有测量精度高,抗干扰能力强和成本低廉等优势。目前时栅位移传感器在角位移测量与一维直线位移测量领域均已取得较大突破,但在二维平面测量领域尚处于技术空白。为解决现阶段二维测量领域的技术难题,课题组成员在时栅技术的基础上提出了二维时栅位移传感器的概念,旨在为高精度的二维测量提供一种技术解决方案。本文主要针对二维时栅位移传感器的位移解算方法和信号处理系统展开研究。主要研究内容如下:1)对二维时栅位移传感器的测量原理进行了理论研究。对二维时栅平面驻波磁场的构建与感应信号的产生机理进行了理论分析与推导。2)根据二维时栅感应信号数学模型特征,研究了二维时栅位移解算方法。提出了通过以下四个步骤来进行位移解算的方法:(1)基于FFT的时空变量分离;(2)基于角度旋转的二维空间变量分离;(3)全角度值的拓展优化;(4)求解范围的拓展优化。3)通过对二维时栅感应信号特征分析,进行了信号处理硬件电路的设计。设计了信号处理电路并进行了Multisim仿真,基于PCB技术对信号处理电路板进行加工制作,并对其性能进行了实验测试与调试。实验结果表明,所设计信号处理电路板能够满足二维时栅信号处理的要求。4)采用STM32F4ZGT6微处理器作为信号处理核心,研究了对二维时栅四路信号进行同步采集的信号采集方案与基于STM32F4ZGT6的位移解算方法实现,并完成了下位机程序的编写。5)完成了基于LabVIEW的上位机设计,实现了对二维位移值x和y的实时显示,并能够对实验数据进行实时存储,以方便后期的数据分析。6)搭建实验平台,开展了稳定性与精度实验。实验测得二维时栅测量系统X方向稳定性为1um,Y方向的稳定性为2um。并按照以下叁种情况对二维时栅测量系统的精度进行了检测:(1)仅沿X方向移动一个节距时,X方向的原始误差为-28~22umum,Y方向的原始误差为-42~4umum;(2)仅沿Y方向移动一个节距时,X方向的原始误差为-10~27umum,Y方向的原始误差为38~0umum;(3)同时沿XY方向移动一个节距时,X方向的原始误差为-62~6umum,Y方向的原始误差为63~2umum。并根据实验结果,对误差来源进行了分析。研究结果表明,所设计的二维时栅信号处理系统是切实可行的。系统的稳定性与原始测量误差均在允许范围之内。本课题的研究为高精度二维时栅位移传感器的发展奠定了基础,同时也极大地促进了平面二维高精度测量领域的发展。(本文来源于《重庆理工大学》期刊2019-03-20）
吴金忠,邢百军,邹艳华,郑菲[4]（2018）在《低频交变磁场超精密平面磁力研磨加工研究》一文中研究指出目的通过利用低频交变磁场下产生的变动磁力,改善传统磁力研磨加工中磁力刷变形、磨料结块、磨料利用率低等问题,实现平面超光滑、纳米级加工。方法在电磁线圈中通入频率为3 Hz的交流电流,产生低频交变磁场。利用磁通密度测量仪(EMIC Gauss Meter GM 4002)对加工区域磁感应强度进行测定,考察低频交变磁场的磁场强度分布状况。设计组装一套研磨压力测量系统,利用数据记录处理软件对比分析低频交变磁场和直流磁场所产生的研磨压力,深入研究研磨工具(磁簇)在低频交变磁场作用下的变化规律。研制一套低频交变磁场平面磁力研磨加工装置,以SUS304不锈钢板为加工对象,并与直流磁场进行对比实验,验证利用低频交变磁场进行磁力研磨的可行性及加工性能。结果低频交变磁场中各点磁感应强度均在峰值与谷值之间不断变化,其变化规律近似于正弦分布。在磁极边缘(R=7.5 mm),产生最大峰谷值;从磁极半径(R=6 mm)到磁极中心(R=2 mm),磁场强度逐步减弱。低频交变磁场下研磨压力值呈周期性变化,且研磨压力的平均值大于直流磁场下的值。磁簇在低频交变磁场作用下产生周期性振动。磁簇呈收缩状态时,磁性粒子带动磨料上浮于磁簇前端。当磁场方向改变时,磁簇先呈发散状态,然后收缩,此过程中磨料颗粒与磁性粒子再次混合。如此循环更新,不仅解决磁簇与工件接触后产生的变形问题,而且提高了磨料的利用率,保证研磨工具稳定。分别使用低频交变磁场和直流磁场对SUS304不锈钢板进行研磨,使用油基研磨液,主轴转数为350 rad/min,交流电流有效值为1.9 A,频率为3 Hz。第一阶段选择平均粒径为30μm的电解铁粉和WA#10000的磨料颗粒,经过60 min研磨,表面粗糙度值分别为35.28 nm和81.36 nm;第二阶段选择平均粒径6μm的羰基铁粉和1μm的金刚石粉,研磨时间60 min,最终表面粗糙度值分别达到4.51 nm和17.58 nm。结论利用低频交变磁场能够实现研磨工具(磁簇)的循环更新,提高磨料利用率。与直流磁场相比,利用低频交流磁场磁力研磨法所获得的加工表面均匀、无划痕,实现了平面超光滑纳米级加工。(本文来源于《表面技术》期刊2018年11期）
耿鑫[5]（2018）在《双层Halbach阵列平面电机磁场分析》一文中研究指出在制造过程中,对机械设备的要求越来越高。精密机械设备通常要求具有多自由度、高精度、高动态响应性能,优良的输出特性,高推力密度等特点。传统的滚珠丝杠结构已逐渐不能满足精密加工的需要。直接驱动移动平台也称平面电机,受到广泛关注。目前,平面电机的设计和制造技术还不够成熟,输出功率较低,行程较短,不能满足现阶段的制造要求。文中提出了采用双层二维Halbach磁阵列的平面电机。与现阶段的研究结果相比具有高气隙磁密,高输出能力等特点,为现阶段的研究提供了一种新思路。(本文来源于《信息技术》期刊2018年10期）
曹鹏[6]（2018）在《平面线圈和非晶带迭层结构电感型磁场传感器的研究》一文中研究指出巨磁阻抗(Giant magneto-impedance,GMI)效应自被发现以来一直受到国内外学术界的广泛关注。由于GMI传感器不仅具有灵敏度高、效应速度快,还有功耗低、体积小等其它传感器难以媲美的优点而广泛应用于电流传感、生物传感、压力传感以及磁场检测等各个方面。从早期非晶细丝到非晶带材以及非晶薄膜的GMI效应研究,GMI效应的潜能一步一步地被激发。GMI磁传感器由于其非常高的阻抗变化率备受研究者的青睐。但受到GMI效应本身机理的限制,目前的GMI磁传感器工作频率都在10 MHz以上甚至GHz水平,工作频率低于1 MHz时,GMI磁传感器难以正常工作。为了弥补GMI磁传感器工作频率过高的缺陷,本文旨在于研究kHz级别工作频率下基于平面线圈和非晶带迭层结构的电感型磁场传感器。本文提出了平面线圈与非晶带形成的迭层结构,理论推导了平面线圈和非晶带迭层结构简化条件下输出电感表达式;通过理论指导实际设计了几种不同的传感器敏感结构,并对几种不同结构进行了测试和比较;将经典皮尔斯振荡电路中的晶振换成传感器的敏感结构作为选频元件,设计了合适的电感型振荡电路,并完成了该传感电路的理论分析;最后还包括了磁传感器性能的测试和总结。实验通过对几种不同敏感结构输出电感的测试和比较,证实了理论推导的正确性。本文所设计的基于多层薄膜迭层结构的电感型磁场传感器的工作频率在kHz水平,并且能够达到很高的电感变化率。实验结果表明,当工作频率为100 kHz时,磁传感器敏感结构电感变化率达到157.7%,磁传感器的灵敏度能够达到1.235kHz/Oe。(本文来源于《重庆大学》期刊2018-06-01）
谢惠君[7]（2018）在《基于变动磁场的平面磁研磨加工法的研究》一文中研究指出目前,随着半导体、光学和航空航天等高新产业的发展,对于各种材料的复杂形状的超精密零件的表面质量和加工效率提出了更高的要求,而传统的表面加工手段很难实现。磁研磨加工法是一种非常有前景的光整加工技术,它在近几十年来兴起并发展,该加工法不仅可以加工平面和曲面,而且可以有效加工细微表面和复杂的凹凸面,更可以适用于圆管的内外表面加工和去毛刺处理。传统平面磁研磨加工法在加工过程中,细微磨料的凝聚和磁刷与工件接触后的变形阻碍了超精密加工的实现。变动磁场的平面磁研磨加工法是平面磁研磨加工法的一种,它通过交变磁场使磁性磨粒在磁场中产生上下的波动,这样不但可以将磨料运送到表面,用来抛光工件,而且还可以实现表面的磨削循环和更新,保证磨削工具的稳定性。本文采用交变磁场磁力研磨加工法对SUS304不锈钢板和5052铝合金板进行表面的光整加工。并测量了不同磁场频率下,加工区域的磁通密度的分布情况,以及不同的铁粉直径和磁场频率下,研磨压力的大小。并通过实验明确不同因素对加工特性的影响规律,得到最优的实验方案和加工参数。在本论文中,通过这种方法实现了铝合金板表面的超精密加工,使其表面粗糙度由345.33nm改善为7nm。(本文来源于《辽宁科技大学》期刊2018-01-15）
吴华琼,冯庆[8]（2017）在《依据平面几何知识命制带电粒子在磁场中运动试题实例》一文中研究指出电磁学部分的高考计算题,常常以带电粒子在磁场中运动的形式出现.掌握几何基础知识与电磁学知识,是对学生逻辑思维和分析能力的完善和提高.目前国内的学者对电磁学试题有一定的研究,但少有对带电粒子在磁场中运动试题命制的研究.文章总结出带电粒子在磁场中运动试题的特点及这类问题的核心,并以此为出发点,列举了根据平面几何知识命制带电粒子在磁场中运动试题的实例.(本文来源于《中学物理》期刊2017年21期）
邢淑清,冯崴崴[9]（2016）在《平面感应电磁泵泵沟内感应磁场研究》一文中研究指出驱动液态金属用平面感应电磁泵,电磁驱动力主要由泵沟内部感应磁场与液态金属中形成的感应电场共同作用产生,而感应电场由感应磁场激发产生.研究电磁泵泵沟处感应磁场的分布情况及变化规律,有利于电磁泵的优化设计及其性能的提高.利用有限元软件ANSYS进行平面感应电磁泵仿真研究,得知电磁泵泵沟处感应磁场在叁维空间均有分布,但以沿X轴变化为主.电磁泵泵沟内通入液态金属Zn或Sn后,感应磁场强度相比液态金属未通入前的值要小.参考模拟模型及计算结果,设计并制造实体平面感应电磁泵,在相同加载条件下,位于电磁泵泵沟处的感应磁场强度的实际测量值与模拟计算值存在允许误差,最大为8.3%,验证了模拟计算的准确性.依据计算数据,在75~85 V电压调节范围内改变电磁泵加载电压,可实现电磁泵对液态金属Sn的变流量泵送.Sn液泵送流量较大且流速比较稳定时加载的电压值为80 V,对应泵沟处感应磁场强度均值为0.137 T.(本文来源于《内蒙古科技大学学报》期刊2016年04期）
曹岩岗[10]（2016）在《强磁场下Mn-Sb合金中小平面—非小平面生长转变的研究》一文中研究指出强磁场作用于金属熔体会对其产生一系列作用,如:洛伦兹力、磁化力、磁级间相互作用等,在金属熔体凝固过程中施加强磁场会对固液界面、初生相形貌、取向、磁性能等产生一定影响,进而影响材料的凝固组织。本文选用初生相为Sb相的Mn-97%Sb(原子比,后同)过共晶合金作为实验对象,将强磁场施加于其凝固过程,通过对微观组织、晶体学取向、形核过冷度的分析、对不同冷却速率和磁感应强度条件下Mn-Sb合金凝固时初生Sb相的小平面与非小平面生长方式的转变进行了研究和理论分析,得到了如下结论:(1)在炉冷条件下,凝固组织中有少量初生相以小平面方式长大。不同的磁感应强度小平面相的含量有所差异,磁感应强度为8.8T时达到峰值;(104)晶面的衍射峰在此条件下也有明显的增强。(2)在缓冷条件下,无磁场时,凝固组织中初生相主要以中小平面方式长大,而施加不同强度磁场后,初生相均转变为球状与棒状的非小平面相,小平面相受到显着抑制,仅在局部有少量分布。缓冷时,磁场对取向产生了更显着的影响。但在8.8T,得到了与炉冷条件相同的<104>方向的择优取向。(3)通过对缓冷条件下的淬火凝固组织的分析,施加磁场增大了缓冷条件下凝固的过冷度,在2.2T-5.5T附近达到了峰值,这与强磁场下的Ni-21.4%Si共晶合金重熔实验结果一致,且本文认为过冷度的改变是影响初生相是否为小平面相的主导因素。磁场对小平面相的作用分为叁个个阶段:形核、初生相以及共晶相生长阶段,在形核阶段,磁场的洛伦兹力与热电磁力效果导致了不同的形核阶段;在初生相生长阶段,随着磁感应强度的增加,块状小平面相含量逐渐减少,而枝晶状小平面相的含量逐渐增加,磁场对取向几乎无任何影响。在共晶相的生长阶段,小平面相会逐渐转变为非小平面相,且磁场对取向的影响发生在此阶段。(本文来源于《东北大学》期刊2016-12-01）
平面磁场论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磁场式时栅位移传感器是课题组自主研制的一种位移传感器。时栅通过磁电耦合的方式实现位移测量,具有测量精度高、抗干扰能力强以及制造成本低的特点。前期研制的磁场式传感器存在体积庞大、导磁材料笨重、加工过程存在不一致性且生产效率低下等不足。针对这些问题,课题组研制了一种基于PCB技术的平面磁场式时栅角位移传感器,利用目前技术比较成熟的PCB技术来取代前期研制的磁场式时栅开槽绕线的加工工艺,不仅通过提高磁场耦合效率提高了时栅的测量精度,同时也为时栅的产业化进程奠定了基础。平面磁场式时栅的设计结构与前期研制的磁场式时栅存在很大不同,需要一套与之相匹配的电气系统。时栅电气系统是传感器高精度与高稳定性的重要保证,电气系统中各模块的误差会对时栅测量结果造成影响,影响测量精度。本文针对平面磁场式圆时栅设计了一套电气系统。本课题依据平面磁场式时栅角位移传感器传感原理,分析了平面磁场式时栅激励信号加载与感应行波信号形成方法,分析了电气系统信号传输回路与电气系统各模块误差产生机理以及电气误差对时栅测量精度的影响。设计了针对平面磁场式圆时栅的整套电气系统,主要包括激励信号产生模块、感应信号处理模块、时间测量模块等。其中设计的激励信号产生模块用来产生幅值相等、频率相同、相位正交的两相正弦激励信号,用于定子绕组产生测量所需时变磁场。根据对激励模块误差的分析,设计了闭环反馈电路,保证了激励信号的精度与稳定性;感应信号处理模块用来对从时栅传感单元输出的弱信号进行调理以及信号整形,保证获取相位差的准确性;时间测量模块采用时间数字转换电路对前期时间测量方法进行优化,用于提取处理后的相位差信号的时间信息。针对闭环反馈电路与时间测量电路的设计,研究了激励反馈信号检测方法、闭环控制方法与时间测量方法。搭建了平面磁场式圆时栅电气系统实验平台,对整个时栅测量系统进行波形实验、稳定性与精度实验,根据实验数据分析了各种误差谐波产生的原因。实验结果表明,在不考虑机械传动误差的前提下,时栅原始测量精度能够达到±16.4个角秒。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
平面磁场论文参考文献
[1].田青青.基于平面时变磁场的绝对式时栅角位移传感器研究[D].重庆理工大学.2019
[2].石海峰.平面磁场式圆时栅电气系统设计与优化[D].重庆理工大学.2019
[3].张瑞.平面驻波磁场式二维时栅信号处理系统设计与实验研究[D].重庆理工大学.2019
[4].吴金忠,邢百军,邹艳华,郑菲.低频交变磁场超精密平面磁力研磨加工研究[J].表面技术.2018
[5].耿鑫.双层Halbach阵列平面电机磁场分析[J].信息技术.2018
[6].曹鹏.平面线圈和非晶带迭层结构电感型磁场传感器的研究[D].重庆大学.2018
[7].谢惠君.基于变动磁场的平面磁研磨加工法的研究[D].辽宁科技大学.2018
[8].吴华琼,冯庆.依据平面几何知识命制带电粒子在磁场中运动试题实例[J].中学物理.2017
[9].邢淑清,冯崴崴.平面感应电磁泵泵沟内感应磁场研究[J].内蒙古科技大学学报.2016
[10].曹岩岗.强磁场下Mn-Sb合金中小平面—非小平面生长转变的研究[D].东北大学.2016