基于麦克斯韦方程的交变电流长螺线管磁场

为了分析方波驱动长螺线管内磁场畸变机理,利用麦克斯韦方程研究了螺线管内外的磁场分布情况。首先,利用麦克斯韦方程,分别建立了正弦波驱动螺线管内外电场、磁场模型,并结合安培环路定律和电磁感应定律选取了合适的边界条件,得到了正弦波驱动长螺线管的磁场分布;其次,通过傅里叶变换将方波信号变换为多个正弦信号叠加的形式,从而得到了方波驱动长螺线管磁场分布;最后,通过仿真试验重点分析了方波驱动信号频率对磁场的影响,并得出结论:方波驱动长螺线管磁场波形会失真、畸变,驱动信号频率较低、距离螺线管轴线距离较近处,磁场的方波特性较好。

磁光调制技术与应用研究

法拉第效应是把光、电、磁等物理量紧密联系的一种磁光效应,基于法拉第效应的磁光调制技术更是因其抗干扰性强、精度高、体积小、重量轻等特点,得到广泛应用。在梳理磁光调制技术文献基础上,介绍了磁光调制技术的基本原理,详细阐述了国内外磁光调制技术在方位基准传递、精密测角、材料性能研究、工业参量测量、生物化学等领域的应用,重点分析了磁光调制中精度优化和可靠性提升的关键技术研究,并探讨了该技术未来的研究热点。

基于三角波磁光调制的空间方位信息测量系统

为了提高传统基于正弦波磁光调制的方位测量系统的精度，通过改变调制信号波形的方式提高系统测量精度，将三角波磁光调制引人了方位测量系统中，提出了基于三角波磁光调制的方位测量方法。建立了三角波调制信号模型，并根据法拉第磁致旋光效应和马吕斯定律推导出了调制后信号模型；通过分析调制后信号特点，掌握了调制后信号中与方位角相关的信息；利用取样积分电路采集了调制后交流信号中横坐标不变的极值点，并根据其与方位角的关系，建立了方位角测量模型。仿真分析以及与传统方法的对比表明：两种方法理论测量范围相当，但是三角波磁光调制方法的理论测量精度较高，这为实现方位角高精度测量提供了一种新方案，具有一定的指导意义。

方波信号驱动的长螺线管磁场分析

基于方波信号的磁光调制具有优良的特性,但存在信号畸变的问题,从理论上研究了它的机理。将方波信号通过傅里叶级数展开成不同频率正弦信号叠加的形式。在此基础上用麦克斯韦方程组和贝塞尔方程对各个频率正弦信号的长螺线管空间磁场进行求解,再把经过处理的各正弦信号产生的磁场迭代运算,最终从理论上求解出方波信号驱动时的长螺线管磁场。

一种基于正交线偏振光的高精度方位测量方法

为了解决传统基于正弦波磁光调制的方位测量方法存在小角度精确测量时信号微弱、处理难度大等问题,提出了一种基于正交线偏振光磁光调制的方位精确测量方法。首先简单阐述了传统方位测量原理,分析了小角度范围内测量时信号微弱的根本原因;其次提出了改进的方位测量方法,在阐述测量装置结构原理的基础上,建立了基于磁光调制后两束正交线偏振光的光强模型,通过分析发现两路调制后混合信号中交流信号的极值点信息均与方位角相关,且同一位置对应的极值点信息具有相位相反的特性,采用二者相减的方式增强了有用信号的幅值,提高了数据采集精度。仿真结果表明,通过各种情况下与传统方法中参与方位角计算的信号幅值对比,文中提出的方法能够明显增强信号幅值,利于提高数据采集精度和方位测量精度。