超磁位移材料的开发

概述超磁位移材料最近得到迅速的发展,引起人们的极大注意。这种材料在美国已实现工业化的有 Tb、Sm 系材料。在英国开始出售磁位移合金。目前实用化材料的标准在25.■cm 长时,位移0.2%,响应时间为50μs。

一种新的稀土配合物结构分析方法——无顺磁位移混合三稀土法

提出无顺磁位移混合三稀土配合物结构分析方法,并以丙氨酸稀土为例,选取Eu-Yb-Pr和Er-Yb-Pr体系从实验上予以验证.研究发现,通过选择适当的三种顺磁性稀土离子以一定比例混合,可以抵消顺磁诱导位移,仅保留顺磁弛豫增强效应,因而可直观地从谱线半高宽(W_(1/2))看出稀土配合位点,从纵向弛豫时间(T_1)或谱线半高宽计算稀土与配体磁核间的相对距离.

磁致伸缩位移传感器测量盲区失效机理与磁屏蔽优化

磁致伸缩位移传感器在检测线圈附近存在测量盲区,在受限安装空间内有效测量范围难以满足应用需求。针对这一问题,基于魏德曼效应、磁弹性耦合效应和维拉里效应,建立合成磁场作用下磁致伸缩位移传感器的测量盲区模型,分析测量盲区内传感器失效机理。搭建实验平台提供可调的脉冲电流和轴向磁场,选用直径为0.6mm的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)、Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)和Fe_(30)Co_(70)波导丝验证模型的准确性,测量盲区受永磁体产生的轴向磁场影响,并且随轴向磁场增大。增加静磁屏蔽装置并确定最佳参数,制作样机并测试表明:优化后的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)波导丝传感器测量盲区由30.05μs缩短为18.45μs,宽度缩短了38.6%;Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)波导丝传感器测量盲区由31.15μs缩短为19.15μs,宽度缩短了38.5%;Fe_(30)Co_(70)波导丝传感器测量盲区由29.55μs缩短为18.85μs,宽度缩短了36.2%。

基于配重修正的极轻型植入物磁致位移力测试方法

美国材料实验协会(American Society of Testing Materials,ASTM)F2052-21标准(对应中文标准YY/T 0987.2)规定了磁共振环境中医疗器械磁致位移力的标准测试方法,在国际上被广泛接受和应用。该方法是用细线将被测植入物悬挂于磁场中,测量悬线相对竖直方向的偏转角,从而计算磁致位移力相对重力的大小。然而,当该方法应用于极轻型植入物测试时,很难满足悬线质量小于植入物质量的1%的要求。该文提出了一种基于配重修正的极轻型植入物磁致位移力测试方法:使用质量超出待测植入物质量的1%的悬线和夹持物,按照标准方法测量偏转角度,再使用待测植入物质量在被测物总质量中的占比对偏转角度进行修正,从而获得准确的测量结果。该文对配重修正法进行了理论计算和实验验证,结果表明,所提出的配重修正法能够有效测量极轻型植入物的磁致位移力偏转角。

基于微平面线圈构建的位移量磁调制技术研究

在微系统中,利用惯性原理测量位移信号常用的方法是基于磁通聚集技术,即采用TMR传感器将位移信号的变化转换成磁场的变化进行测量。针对该方法,以位移磁调制模型为研究对象,以微平面线圈为磁场源,从理论方面深入研究磁感应强度与微平面线圈电流、匝数和磁通聚集器间距以及调制膜位移量的关系并进行优化设计与实验验证。仿真表明,磁通调制膜与TMR的直线距离在3μm和5μm时,分别能实现4.88 Gs/μm和2.72 Gs/μm的最大灵敏度。

磁致伸缩位移传感器感应信号的分析调理

为了提高磁致伸缩位移传感器感应信号的信噪比和稳定性,同时降低扭转波在波导丝中多次反射叠加而引起信号边沿抖动对测量精度的影响,对感应信号分别做时域和频域相关分析,并在测量电路中做相应信号调理,包括基于数字仿真的模拟滤波电路测试和沿触发定位方式的对比验证实验,论证了所提信号调理方案在提高传感器精度和抗干扰能力方面的可行性.

Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动电流位置调整与回波速度校正

通过对传统Fe-Ga磁致伸缩位移传感器驱动脉冲电流输入端位置的改进,降低了驱动脉冲电流噪声对检测线圈输出电压的影响,并使检测线圈输出电压信噪比由15.5 d B提高至23.7 d B。基于应力波无阻尼反射原理提出一种新的回波速度校正法,确立了回波速度与波导丝长度、应力波传播时间、反射波传播时间的数学关系,并给出此表达式适用的驱动脉冲电流频率范围。制作了样机,通过实验验证了此方法最大位移测量误差减小到原来的1/5,为Fe-Ga磁致伸缩位移传感器输出性能研究提供了理论依据。

基于PIC单片机和TDC芯片的智能化磁致伸缩位移传感器

围绕一种液位智能化磁致伸缩位移传感器的实现,介绍了PIC16C63单片机的主要特性以及测量的核心器件TDC-GP1的功能和使用方法,并从硬件设计、软件设计两个方面进行了详细论述。该传感器能同时实现多液位多点温度测量,并用RS-422或RS-485串行通信进行远距离传输,测量精度高,稳定性好。作为新一代智能化传感器,已完成试验,并投入试生产和推广应用。

带磁电阻位移传感器的新型电液伺服缸

带磁电阻位移传感器的电液伺服液压缸是国外最近几年才出现的一种高新技术产品 ,该文旨在介绍这种最新的液压执行元件。

基于单片机的磁致伸缩位移传感器数字化处理系统研究

介绍了磁致伸缩位移传感器的结构、工作原理及信号特点 ,提出了一种小型数字化处理系统 ,利用单片机对磁致伸缩位移传感器的输出模拟信号进行数字化处理 ,采用抽取被测信号特征量的滑动滤波算法 ,得到准确的数字信号 ,以异步串行通信方式传输 ,提高了传感器的整体性能 。

超磁致伸缩微位移执行器的矢量阻抗分析模型

基于线性压磁方程、机电换能方程和阻抗分析理论,建立了超磁致伸缩执行器的矢量阻抗分析模型。模型中将执行器系统的矢量阻抗分为机械导纳和电气阻抗两部分讨论,在机械导纳中引入负载影响,将压磁系数定义为复常数,模拟磁滞效应;在电气阻抗中,通过在求解的超磁致伸缩材料内部磁场引入涡流影响项来模拟系统的非线性特性;两部分之和得出超磁致伸缩微位移执行器系统的矢量阻抗。实验结果显示,模型计算的系统矢量阻抗值与测量值间幅值误差约7%,相位误差约7.7%,表明所建立的模型能够近似描述系统在精密加工场合时的阻抗特性,可为超磁致伸缩微位移执行器的设计、控制和性能优化提供指导。

磁致伸缩位移传感器信号数字滤波方法

文中介绍应用数字滤波方法提高磁致伸缩位移传感器测量准确度的方法,提出用窗函数设计数字滤波器的方法,通过试验数据分析表明效果显著。

基于磁致伸缩位移传感器的精密注射成型研究

以注塑机塑化部分位移传感器作为研究对象,分别采用传统电子尺和高精度磁尺作为注塑机的螺杆计量工具。在相同的工艺条件下,比较两种位移传感器的位移计量精度及由此得到的制品质量重复精度。考虑不同工艺条件对于位移传感器工作过程的影响,实验过程中采用了正交实验方法,针对螺杆预塑化量、螺杆转速、注塑速度和熔体背压4个相关工艺参数设定不同参数值进行实验方案的排列。实验结果比较了两种位移传感器的计量精度和工作稳定性,从螺杆位移高精度计量方面为提高精密注塑机制品重复精度探寻解决方案。

某特种液压缸内置磁致伸缩位移传感器发讯问题故障分析

针对某特种液压缸内置磁致伸缩位移传感器发讯异常问题,使用ANSYS Electronics对磁环通过油管后的径向磁感应强度分布进行了仿真分析,同时,结合试验研究得出磁环磁感应强度经不同相对磁导率油管作用下的磁感应强度,仿真与试验结果基本一致。通过故障分析得出液压缸中油管铁磁性影响磁环磁感应强度分布,导致传感器发讯异常。分析油管的加工工艺,得出油管产生铁磁性的原因。通过优化油管加工工艺方法,消除了油管的铁磁性,解决了位移传感器发讯异常问题。

基于应力波反射的磁致伸缩位移传感器测量方法及信号分析

在传统磁致伸缩位移传感器结构基础上,提出一种基于应力波无阻尼反射的位移测量方法,该方法可避免磁敏伸缩位移传感器传统测量方法需要位移标定问题,并使位移分辨率提高1倍,制作了样机,通过实验验证了此测量方法的有效性和正确性。文中针对信号傅里叶变换后没有时间和频率之间的定位信息,提出一种基于HHT的回波信号分析和数字滤波方法,使回波信号的信噪比由12.4 d B提高到23.5 d B。

基于磁致伸缩位移传感器原理测量波导丝泊松比与线膨胀系数

波导丝是磁致伸缩位移传感器的核心元件,为快速测量波导丝泊松比与线膨胀系数,基于磁致伸缩位移传感器原理,提出了波导丝线膨胀系数与泊松比的测量方法。根据应力波传播特性以及应力波波速受温度影响的特性,构建了波导丝线膨胀系数、泊松比与波速的数学模型;利用传统的磁致伸缩位移传感器结构,测量了波导丝在25℃、50℃时的扭转波波速;设计了波导丝纵波激励结构,测量了波导丝中扭转波、纵波在传播距离相同时的传播时间;计算了波导丝线膨胀系数与泊松比。实验结果表明:实验中Fe-Ga波导丝的泊松比约为0.302,线膨胀系数约为18.70×10^-6/K。本文旨在深入探索波导丝弹性参数的新型快速测量方法,为传感器中波导丝的选型提供新思路。

磁致伸缩位移传感器在钢丝绳拉力机测控系统中的应用

介绍了MTS公司的磁致伸缩位移传感器的原理、特点及其与S7—300 PLC的接口方法。给出了2000kN钢丝绳拉力机测控系统的结构框图和软件流程图。应用结果表明:此系统工作稳定可靠、监测精度高、维护简单,具有行业推广价值。

带磁致伸缩位移传感器液压缸

本文介绍带磁致伸缩位移传感器液压缸的结构特点。

磁致伸缩式扭转超声波位移传感器计时方法实现

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理。由于活动磁铁的位置测量实际是对于触发脉冲与回波信号间的时间差测量。所以时差的测量成为提高位置测量精度的关键。除了传统的电子电路计时外,一种利用信号互相关分析计算时差的软件计时方法得到实现。通过实验对两种计时方法进行比较。

基于PIC单片机的数字式磁致伸缩位移传感器的开发

围绕一种液位测量仪表———磁致伸缩位移传感器的实现,介绍了PIC16C63单片机的主要特性,以及测量的核心器件TDC-GP1的功能和使用方法,并从硬件设计、软件设计两方面进行了详细论述。