莫尔超晶格中的分数化拓扑量子态

带有分数化准粒子激发的分数量子霍尔态是一种奇特的强关联拓扑量子物态,自1982年在强磁场二维电子气中被首次观测到以来一直是凝聚态物理重要的前沿方向.去年来,有多个团队在基于过渡金属硫族化合物和石墨烯的莫尔超晶格中观测到了零磁场分数量子霍尔效应,在莫尔超晶格中还发现了分数量子自旋霍尔效应的迹象.这表明莫尔超晶格体系能够有效调控能带及相互作用,是在零磁场条件下实现分数化拓扑量子态的理想平台.本文简要论述了与此相关的研究进展和存在的挑战,并对该领域未来可能的发展方向做出展望.

基于光子自旋霍尔效应的甲烷检测理论研究

为了实现对甲烷体积分数的高精度检测,采用多层结构激发了具有高品质因素的光子自旋霍尔效应现象。利用非对称的排列方式,将甲烷敏感膜引入结构中,通过敏感膜的折射率变化,实现对甲烷体积分数的检测;研究了气体孔隙率、周期数、金属厚度和敏感膜厚度对光子自旋霍尔效应的影响,并采用传输矩阵法进行了数值分析。结果表明,该传感器可对体积分数为0~3%、折射率变化为1.4364~1.4478的甲烷气体进行检测,灵敏度为29.6°,最高质量因素和最低检测下限分别为395和0.00012。该传感器结构简单、检测能力强,为光学传感器的研究提供了新思路。

基于霍尔器件的非接触式角度传感器研制

霍尔元件是一种对磁场敏感的传感器件,具有防烟尘干扰、抗振动和成本相对低廉等优点;利用线性霍尔元件作为检测,采用微机细分方式,设计了一种可从0°到大于360°范围内角度进行非接触测量的系统,给出了角度测量的原理、电路的构成及设计方法,实验表明,该系统测量精度达到设计要求,可广泛应用于工程测量领域。

线性霍尔传感器在直线位移中的应用

为了实现实时的无接触直线位移测量,通过线性霍尔传感器获取磁场强度信号,采用定时中断方式完成数据采集,并以MSP430F169单片机作为运算及控制单元。考虑到普通的永磁无法形成梯度、线性的磁场分布,因此,在改进磁铁结构的基础上,提出了线性霍尔传感器非线性方法的测量方案,实现了对位置信号的无接触实时精确测量。实验结果表明,该霍尔变送器系统能实现对位置值的准确测量。

矿用钢丝绳缺陷检测系统的设计与实现

针对国内各种钢丝绳断丝检测仪的检测精度低、检测结果稳定性差等缺陷,研究了一种矿用钢丝绳断丝漏磁信号检测和处理新仪器。仪器采用强磁检测原理,可以实时、在线、定量、多通道地检测钢丝绳的损伤,并提供网络化的服务,对损伤的判定较目前的手段更为科学、准确、合理。

差分霍尔效应加速度测量方法及其线性实验模拟

对磁场中对称结构的霍尔元件的输出特性进行研究,提出一种差分霍尔效应加速度测量方法。基于线性霍尔元件和圆柱形永磁体设计加速度测量模型,两个霍尔元件与磁体构成对称互补结构,以差分方式输出信号电压。建立加速度与输出电压的线性关系,实现以非接触的方式测量加速度。模型的对称互补式设计,减小了非线性因素对测量的影响,改善了输出线性度。差分式电压输出,能够抑制共模干扰和零点漂移,并提高了信号幅度。对模型进行线性模拟实验,实验结果符合理论结论。数据分析显示,测量方法具有较高灵敏度和线性度。

非麦氏电子分布对霍尔推力器等离子体与壁面相互作用的影响

为深入分析霍尔推力器放电通道的非麦氏电子分布对等离子体与壁面相互作用的影响,采用一维非稳态鞘层动力学模型,统计了等离子体与壁面相互作用的重要物理量。结果表明,非麦氏电子分布函数和麦氏电子分布函数下等离子体与壁面相互作用存在很大差异,电子服从非麦氏电子分布时入射电子在壁面上的能量沉积,以及二次电子对主流区电子的冷却作用都明显弱于电子服从麦氏分布的情形。

基于霍尔原理的非接触式位置传感器的研究现状与发展趋势

介绍了霍尔原理在非接触式位置传感器上的重要性,并与其他传感器对比,对现阶段主要的几种基于霍尔原理的非接触式位置传感器的工作原理、研究进展以及应用情况进行分析,总结了应用于非接触式位置传感器上霍尔原理存在的问题,归纳分析得出霍尔原理在非接触式位置传感器上主要发展趋势。

动机的概率意义——概率归并定理与Monty Hall问题的非贝叶斯解

本文探讨Monty Hall问题认知困惑的形成因素。通过对该问题数学结构的分析,导出一个与该问题的解密切相关的定理——概率归并定理;并依据该定理给出了Monty Hall问题的一种更直观的数学解。

汽车线控转向系统中转角传感器的研究

使用基于Triaxis三轴霍尔原理的角度传感器芯片MLX90316和单片机MC9S08DZ16,通过对软硬件进行设计,研制出成本低廉、测量精确、抗干扰性能好,具有一定智能的非接触式方向盘转角传感器。该传感器可以为线控转向系统的电控单元提供精确的方向盘绝对位置角度值,并且可以通过软件计算出方向盘转动角速度、角加速度值。

射流式液动锤冲击功非接触测量系统的改进

针对单个霍尔器件冲击功测量系统存在的问题,提出以敏感中心距离固定的成对集成线性霍尔器件代替原系统单个霍尔器件的设计方案。该方案可避免原系统调节和测量距离ΔX的麻烦,简化机械和电气结构,提高测量可靠性。霍尔电压的放大滤波、温度补偿等信号调理环节由集成霍尔器件解决,门限电压由原系统的2个减少为1个,免去增量放大环节。测量结果认为,成对霍尔器件非接触方法测得的末速度值分布集中程度高而稳定,与理论计算值有一定偏差。

双凸极电机非理想的霍尔位置信号对电机运行的影响

在双凸极电机的运行中,霍尔位置检测器的安装精度、转子齿盘的加工精度以及其自身的延时特性都会造成实际霍尔位置信号的非理想。非理想的霍尔位置信号不仅会增加霍尔位置调整的难度,影响电机的运行性能,甚至系统无法正常工作。文中对这一类实际问题进行了详细阐述,给出分析结论,从而提出几种解决方案。并基于12/8极混合励磁双凸极电机样机的试验,验证了所提方案的正确性和实用性。

非均匀半导体电导率和霍耳系数测量方法研究

应用电动力学理论,提出了一种测量非均匀半导体电导率和霍耳系数的方法,论述了这种方法依据的原理和计算公式,以及用此方法测量的步骤,并举例说明.结果表明:该方法所得结果与文献给出的实验结果相符,也与用其它方法测量结果一致.

磁旋转编码器在电动执行器中的应用

阐述了奥地利微电子公司生产的磁旋转编码器芯片AS5040的工作原理及使用方法。该芯片利用环形线性霍尔元件阵列和DSP技术相结合,实现了对外部磁场的非接触实时检测。该芯片还提供了多种信号输出方式以满足不同应用领域的要求。

非正弦磁场测量系统的原理与设计

由于商用型高斯计测量时是将信号默认为正弦波信号来处理的,当测量信号是尖脉冲、间隙梯形波等信号源时,测得的磁场值将会严重失真,造成测量数据不准确。以89S52单片机作为控制核心,以霍尔器件A1323作为磁场传感器,利用真有效值转换器AD637将非正弦波电压信号转换成正弦波电压信号,通过模-数转换器ADC0809,利用单片机将测得的电压值转换成磁场强度的数值,并将霍尔探头定标后把测得的磁场强度值显示在液晶LCD1602上,经过验证及实际使用效果良好。

供气周向不均匀对霍尔推力器放电特性及性能的影响

研究发现,由于气体分配器安装及制造误差,或者出气孔被溅射产生的粒子阻塞容易导致霍尔推力器周向出气不均匀。采用堵塞气体分配器出气孔的方式实现周向不均匀气体分布来研究供气周向不均匀程度对霍尔推力器放电特性及性能的影响,试验得到了不同情况下的电流特性、近场区离子电流密度分布以及整体性能参数。结果表明,出气周向不均匀导致放电电流增加,增量最大可达25%以上,放电电流振荡严重,同时减小了推力器的效率和比冲。

基于非接触霍尔测量的定量迁移率谱分析

针对范德堡霍尔样品复杂的制作工艺会引入较大误差,造成定量迁移率谱分析(QMSA)结果不准确,利用非接触霍尔测量采集的功率数据作为定量迁移率谱分析的输入数据,并通过数据点平滑外插扩展最大磁场范围,以获得更全面的载流子种类信息和消除不具物理意义的映像峰,进而得到多载流子半导体材料体系中单一载流子的迁移率和密度。对InGaP/GaAs HBT和InP PHEMT外延材料的测量分析结果表明,此表征技术相比非接触霍尔测量系统嵌入的混合电导分析软件,能够提供更加全面的载流子种类以及更加准确的载流子迁移率和密度值。

多自由度运动电机永磁转子位置实时检测系统

针对目前在多自由度电机研制中遇到的转子位置检测的精准度和实时性较差的问题,介绍一种具有普遍意义的新型的永磁转子偏转式三自由度电机转子位置检测的方法。为了实现转子在三个方向偏转的检测,提出了一种通过4个霍尔传感器检测转子磁场的非接触式检测方法,并通过建立偶极子模型确定磁体位置和磁场的关系来实现对磁场测量数据的逆向分析求解,最后结合算法对下位机和上位机进行编程,搭建了三自由度电机转子位置检测的实验平台来检测转子位置。通过具体实验数据对比分析可知,该方法有效实现了对转子位置的实时检测,为进一步的研究和实验提供了借鉴和参考。

一种霍尔传感器中的非线性问题修正方法的研究

说明了霍尔传感器中的非线性问题及修正的必要性;以UGN—3501M霍尔传感器为例,介绍了修正的过程;以UGN—3501M芯片和集成AD 522型双端差动输入测量放大器为主设计出了直流电流检测电路,该电路具有良好的线性度(绝对线性度为8.2%)和高精度(最大相对误差为1.4%);电路结构简单,实验结果令人满意。

无触点扭矩仪研究

在分析回转轴力磁学性质的基础上 ,开发出无触点扭矩仪 .该仪器由新研制的非接触式霍尔扭矩传感器、前置电路、数据采集及微机信号处理装置组成 ,适用于石油钻机扭矩的非接触测量 ,并可方便地应用于其他回转机械的扭矩监测 .