一种交替极永磁游标电机设计与分析

提出了一种使用低成本铁氧体磁体的交替极永磁游标电机(CPPMVM).介绍了该电机拓扑结构,提出了基于特定磁导函数的等效磁场模型来推导主磁密、调制磁密和反电动势.通过解析法和有限元法分析该电机电磁性能、气隙磁密和谐波分布.结果表明:与常规表贴式永磁游标电机(SPMVM)相比,所提出的交替极永磁游标电机机械结构简单、成本低、谐波调制作用有效、转矩密度高、抗退磁能力强.

游标卡尺期间核查方法的实例研究

期间核查是保障测量仪器在检定有效期内性稳定的有效手段。游标卡尺作为高频常用的测量设备,选择有效便捷的期间核查方法至关重要。本文根据CNAS-GL 042:2019《测量设备期间核查的方法指南》,对实验室游标卡尺在两次检定/校准之间进行期间核查,确保游标卡尺测量数据的准确可靠。

基于扩频多址的差转游标测距方法与应用

针对游标测距法在转发测距中无法实现多址测距的问题,提出了一种基于扩频多址的差转游标测距方法。该方法采用游标法实现高精度测距,采用直接序列扩频技术以正交的伪随机码(PN码)区分不同的测距信号,利用不同的差转频率区分不同的转发信标。基于该方法构建了测距系统,系统的测距精度可达亚米级。转发信标使用电池供电和无线通信调度,结构简单,成本低,功耗小,安装简单。该系统非常适用于工业场景的人员定位管理。

高精度时间间隔测量技术与方法

时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究,目前已经有多种测量方法。在阐明插值原理之后,依次介绍了直接计数法、扩展法、时间幅度转换法、游标法、抽头延迟线法和差分延迟线法等主要方法。然后对影响测量的几个因素,包括非线性和不定态作了讨论。针对这些不良影响,还探讨了一些提高精度和稳定度的方法,比如非线性校正、PLL(Phase Lock Loop)和DLL (Delay Lock Loop)技术。最后,对时间间隔测量技术的前景作了展望。

一种新型随机等效采样的实现方法

随着现代电子技术的发展,测试手段的提高,开发人员对数字存储示波器的采样率提出了更高要求。为了解决高速数据采集成本高的问题,提出了随机等效采样技术,并利用游标卡尺原理实现对触发时刻与下一采样时钟的时间测量,完成了等效采样率为10 G的采集模块的设计。该模块主要由触发时钟产生模块、采样时钟产生模块、等效采样测时模块与数据存储模块组成。该技术具有较高的实用性,并已应用于产品中。

新型永磁游标电机的设计与研究

针对传统直驱式电机,在低速大转矩输出时成本高且运行风险大的问题,提出一种直驱式低速大转矩永磁游标电机,与传统游标电机相比,结构上采用双定子中间转子形式。内外定子齿均具有磁通调制作用,转子磁极直接面向两侧气隙,磁钢得到了充分利用。文中介绍了该电机工作原理、设计方法,给出了详细的设计参数及结构、装配示意图。对影响电机性能较大的如内外定子齿周向宽度、径向高度及其配比等结构参数进行了优化设计。建立了电机二维模型,通过有限元法对其齿槽转矩、输出转矩、空载反电势、气隙磁密等性能进行了分析,仿真结果验证了理论分析的正确性。

一种基于FPGA用游标法实现的时间间隔测定器

文中介绍时间间隔的测量原理和游标法的测时原理,针对一种基于FPGA的高精度测时系统,描述其硬件实现。该系统利用粗测与细测相结合来测量两个脉冲信号之间的时间间隔,其测时分辨率可达到1ns。系统具有精度高、功耗小及实现简便等优点。

基于子域法的游标混合电机电磁性能解析计算

针对游标混合电机(VHM)设计时难以实现快速准确的电机磁场求解问题,提出采用子域法推导游标混合电机的解析分析模型,实现电机磁场和电磁性能的快速准确计算。根据电机结构和各部分电磁特性,将电机求解区域划分为定子槽、定子槽口、永磁体(PM)、气隙和转子槽5个子域,根据各子域磁场偏微分方程和矢量磁位通解,结合边界条件求解各子域矢量磁位,计算气隙磁密、磁链、反电势(EMF)、齿槽转矩和电磁转矩。研究定转子槽宽对转矩脉动和平均转矩的影响,在不减小平均转矩的情况下,得到削弱转矩脉动的定转子槽宽组合。设计制造一台样机,实验结果验证了解析模型的正确性。

基于游标法的空间目标距离精确测量技术

稀薄大气层外飞行的空间目标无国界限制,目前已成为对国土安全威胁最严重的一类重要目标,对该类目标的尺度精确测量特别是距离精确测量具有很强的实用价值。以地基雷达探测空间目标为背景,研究了游标法距离精确测量的原理,提出了解相位增量模糊的方法,仿真表明该方法是有效的。

游标卡尺在测定金属杨氏模量中的应用

根据拉伸法测量金属杨氏模量的原理,利用现有的杨氏模量仪,设计了一套应用游标卡尺测定金属杨氏模量的方法。

基于田口法的永磁游标电机结构优化

提出一种新型结构的永磁游标电机。该结构转子采用切向充磁的曲边梯形永磁体,并将转子轭外侧开槽,能够有效改善气隙磁场;定子内部开槽,能在保证一定机械强度的情况下,降低定子槽处的径向磁阻,改善磁场调制作用,从而提高永磁游标电机的性能。借助有限元法,比较分析永磁体结构参数、槽结构参数对气隙磁场的影响和定子内开槽的参数,得出初始设计参数。为了得到最优的新结构参数,采用田口法对初始参数进行了优化,使电机性能进一步提高。最后,将采用新结构的永磁游标电机和传统聚磁永磁游标电机的性能进行了仿真对比,结果表明:优化后的新结构电机能够增大气隙磁场基波幅值,提高波形的正旋度,改善了电机的输出转矩。

基于精确子域模型的游标永磁电机解析磁场计算

游标永磁电机是一种基于磁场调制原理的新型电磁传动装置,适用于船舶推进、风力发电等低速大转矩的应用场合。准确计算游标永磁电机的磁场分布是设计、优化电磁性能的关键。关于电机解析磁场计算,该文讨论和比较了一极一槽模型和精确子域模型。以表贴式游标永磁电机为研究对象,在气隙子域建立拉普拉斯方程,在槽子域和永磁体子域建立泊松方程,根据分离变量法直接求解。模型建立在二维极坐标下,考虑了径向/平行/Halbach充磁,单层/双层绕组分布,内/外永磁转子结构,可计算电机空载磁场、电枢磁场和负载磁场分布。在解析模型的基础上,求解了气隙磁密分布、空载反电势和绕组电感,相关有限元结果验证了解析结果的准确性。

卡尺、千分尺读数方法的探究

通过卡尺和千分尺的基本结构特点阐述了其使用方法,分析了读数原理,提出了进一步提高测量精度的有效途径.展示了几款数字化改造后的卡尺和千分尺,揭示了现代化长度测量工具的发展趋势.

基于Khatri-Rao积的三维前视声呐空间方位估计技术

为了提高3维前视声呐的方位分辨能力,同时避免2维(2D)方位估计(DOA)方法失效,该文提出1维(1D)空间角估计方法、基于Vernier法的垂直角估计方法和基于最小角定理的水平角方位估计方法。首先基于不同子阵构造互协方差矩阵避免2维方位估计模型失效,再利用Khatri-Rao积进行虚拟孔径扩展;将扩展后的阵列导向矢量和观测向量模型用于2维方位估计。与原阵列的导向矢量相比,虚拟阵元数量约增加1倍,阵列的孔径得到有效扩展。仿真实验表明,与单观测向量波束形成2维方位估计方法相比,所提方法在2维方位估计问题中具有更高的分辨能力,均方根误差更低;水池实验进一步验证了该文所提方法的工程实用性。

应用二维稀疏阵列的三维前视声呐方位估计

针对现有三维前视声呐存在二维方位估计性能差、系统复杂度高的问题,本文提出一种一维和Vernier联合方位估计算法。基于二维稀疏声呐基阵模型,由3个阵元间距互质的均匀线阵构成,因而相比二维面阵,阵元数大大降低;通过引入一维方位估计方法完成空间角预估计以替代直接二维方位估计方案,保证了前视声呐系统具备三维探测及较低计算复杂度的需求;依据子阵间的互质特性,采用Vernier法消除相位模糊;根据三维空间几何关系和最小角定理,完成目标二维方位估计。仿真实验表明:所提出的算法具有较低的计算复杂度,且二维方位估计性能稍优于2D波束形成算法;水池和外场实测数据表明:所提出方法能够准确估计目标在三维空间中的方位,工程实用性强。

时间比例放大技术在超声波流量计中的应用

利用超声波时差法测量小口径管道中的流体流速时,传播时间差很小,不易测量.针对这一难点,借鉴“游标卡尺”的测量思路,介绍了时间比例放大技术,提出了实用的微小时间差测量方法,对时间差先放大,后测量,且放大比例可以通过反馈自动调节.该方法具有结构简单,分辨率高等优点.

基于游标细分方法的高精度时栅测量系统设计

为了提高时栅位移传感器的测量精度,介绍了一种不通过提高时钟频率而提高时栅测量精度的方法—游标细分法。借鉴于游标卡尺对齐细分的测量方法,对时栅时钟脉冲进行二次细分,实现了高分辨率、高精度时间量的测量,避开了复杂的电子细分。为了验证该方法的有效性,搭建了一套实验平台,实践证明:采用游标细分方法后,时栅位移传感器的时钟插补脉冲在41.7 ps的高分辨率下,测量误差峰峰值为±1.4″,实现了更高精度的测量。

卡尺法和排水法测试钢筋表观参数的有效性分析

滨海混凝土结构的钢筋锈蚀,将严重劣化结构的服役可靠性。相对于未锈蚀的完好钢筋,锈蚀钢筋的表观形貌沿轴向显著变化,导致结构构件截面承载力的不均性。分别利用游标卡尺法和排水法对完好钢筋和锈蚀钢筋的直径和截面面积等表观参数进行测试,对比分析了两者的测试成本、效率与精度等。结果表明,对于完好钢筋,卡尺法所用仪器简单、测试效率和精度高,并能提供钢筋截面形状与分布的完整信息,而排水法可以直接获得锈蚀钢筋剩余截面面积及其轴向分布,精度更高。

游标式计时方法

本文提出一种游标式的计时方法,这种方法可以消除±1的计数误差,有较高的测量精度。最后进行了实例介绍。

基于光电管的智能车路径识别研究

基于模拟量的红外光电传感器设计一种智能车路径采集系统。在该系统中,对传感器的信号进行了归一化处理和标定,消除了器件不一致性和外界光线的影响,并提出一种新的游标卡尺法提取引导线位置。实验证明:该系统测量精度高,实时性好,能很好地满足智能车对路径识别性能和抗干扰能力的要求。