磁通集聚定向微结构研究

发布时间：2017-11-12 11:04

  本文关键词：磁通集聚定向微结构研究

  更多相关文章： 磁通集聚器 灵敏度 ANSYS 放大特性

【摘要】：随着人类探测资源空间的不断拓展,研究人员对磁传感器的要求也越来越高。但是,探测与开发资源的载体要求磁传感器具有体积小、矢量性好以及精度高等特点。现阶段,暂时没有能够完全满足上述测量需求的磁矢量传感器。因此,本文提出了在现有磁传感器的基础上通过增加磁通集聚器结构来提高磁矢量传感器的精度。本文对磁通集聚器集聚磁场理论进行研究,提出了磁通集聚器结构的设计原则,并利用ANSYS有限元仿真软件针对不同形状磁通集聚器的二维及三维结构进行仿真分析,分析得到T形磁通集聚器对外部磁场的放大倍数最大,二维及三维结构对外部磁场放大倍数分别为5.6倍、22.5倍;然后针对影响磁通集聚器集聚磁场的影响因素进行了分析,得到材料磁导率、长宽比、内外宽之比、内外长之比与外部磁场的放大倍数分别呈对数关系、非线性关系、线性关系、非线性关系,与结构间隙长度呈反比关系。然后,再对T形磁通集聚器的矢量选择性、磁场分布特性进行仿真分析。以ansys理论仿真为基础,对磁通集聚器的宏观以及微观结构进行制备,对宏观磁通集聚器进行磁场测试,分别测试了磁通集聚器材料的磁化特性、结构轴向磁场的放大特性、轴向磁场放大特性的影响因素、轴向放大磁场的线性工作范围以及磁场的矢量选择性。在三种不同形状的磁通集聚器中,T形磁通集聚器对外部磁场的放大倍数最大,其对外部磁场的放大倍数是21.8倍,而其线性工作范围最小;磁力线在从磁通集聚器一端到另一端流动的过程中产生了磁通泄漏现象;磁通集聚结构的长宽之比越大,该结构对外部磁场的放大特性越好,结构间隙宽度越小对磁场的放大倍数越大,结构厚度对其影响不大,磁通集聚器具有良好的矢量选择性。该研究能够为磁通集聚器结构设计及优化方面提供一定的参考价值。
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 姜凯;雷华明;赵辉;;基于巨磁阻传感器的低电导率物质检测系统设计[J];电子设计工程;2015年14期

2 李志鹏;赵伊齐;邵宪友;赵杨;;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[J];安徽农业科学;2015年11期

3 贾成厂;;烧结金属软磁材料及应用大揭密[J];金属世界;2014年03期

4 严家辉;;关于中国指南针西传相关问题的思考[J];绥化学院学报;2014年05期

5 贺同福;王三胜;张一茗;;GMI/超导复合磁强计的超导磁通变换器设计和研究[J];低温与超导;2014年03期

6 代笠;肖砷宇;;传感器的未来发展概述[J];科技广场;2013年05期

7 龙礼;张合;刘建敬;;姿态检测地磁传感器误差分析与补偿方法[J];中国惯性技术学报;2013年01期

8 韦炜;;仿生传感器技术发展探究[J];价值工程;2012年11期

9 闻福三;赵京明;王玲玲;;霍尔效应和霍尔传感器的教学方法研究[J];电气电子教学学报;2012年02期

10 时维科;赵喜春;吴福强;;微功耗磁阻式传感器设计[J];舰船电子工程;2011年10期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 张丽;磁隧道结模型及自旋转移力矩磁随机存储器设计技术研究[D];西安电子科技大学;2014年

2 朱名日;地球物理场对磁敏式传感器影响及其应用研究[D];中南大学;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 杨念;蜂王磁定位系统设计[D];武汉科技大学;2015年

2 肖敏;ZnO/Cu_2ZnSnS_4 P-N结和ZnS缓冲层的制备和光学性能研究[D];广西大学;2014年

3 胡晓辰;高频变压器磁饱和电流测量技术研究[D];河北科技大学;2013年

4 张晓森;基于磁阻传感器车辆检测算法的研究与实现[D];北京交通大学;2012年

5 王蔚;基于磁流变弹性体的新型磁阻传感器研究[D];西南交通大学;2012年

6 王帅英;用于地磁测量的各向异性磁阻传感器研究[D];华中科技大学;2008年

7 张明伟;基于高频声表面波滤波器的AlN/金刚石多层膜制备研究[D];天津理工大学;2008年

8 田凌;半导体氮化硼薄膜的制备及其异质结特性研究[D];兰州大学;2006年

9 于彦明;偏振无关光纤Michelson干涉型微弱磁场传感器研究[D];电子科技大学;2006年

10 周冬跃;锑化铟齿轮转速传感器优化设计[D];华南师范大学;2003年

，

本文编号：1175609