基于PCB线圈磁感应式直线位移传感器研究
《磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用》范文
《磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用》篇一一、引言磁致伸缩直线位移传感器是一种基于磁致伸缩效应的测量设备，被广泛应用于精密测量、位移控制和定位等领域。
随着科技的进步，对高精度、高灵敏度测量技术需求的日益增长，磁致伸缩直线位移传感器的研究与应用越来越受到重视。
本文旨在研究磁致伸缩直线位移传感器的机理，并探讨其在实际应用中的价值。
二、磁致伸缩直线位移传感器的基本原理磁致伸缩效应是指磁性材料在磁场作用下产生伸缩的现象。
磁致伸缩直线位移传感器主要由磁致伸缩材料、线圈和电子检测元件等组成。
其基本原理是通过磁致伸缩材料和外部磁场相互作用，从而引起磁致伸缩材料的伸长或缩短，以此测量位移。
具体来说，当电流通过线圈时，会产生一个磁场。
这个磁场与磁致伸缩材料相互作用，使材料产生伸长或缩短。
电子检测元件则通过测量这种伸长或缩短的幅度，从而确定位移的大小。
三、磁致伸缩直线位移传感器的特点磁致伸缩直线位移传感器具有以下特点：1. 高精度：由于磁致伸缩效应的灵敏度较高，因此该传感器具有较高的测量精度。
2. 高稳定性：磁致伸缩材料具有较好的稳定性，因此传感器在长时间使用过程中仍能保持较高的测量精度。
3. 大范围：该传感器可实现大范围的位移测量，适用于多种应用场景。
4. 快速响应：由于采用电子检测元件，该传感器具有较快的响应速度。
四、磁致伸缩直线位移传感器的应用磁致伸缩直线位移传感器在工业自动化、航空航天、精密测量等领域具有广泛的应用。
例如：1. 工业自动化：在工业生产过程中，需要精确控制各种设备的运动位置和速度。
磁致伸缩直线位移传感器可实现高精度的位移测量和反馈，从而提高生产效率和产品质量。
2. 航空航天：在航空航天领域，精确的测量和定位是确保飞机和航天器安全、可靠运行的关键。
磁致伸缩直线位移传感器的高精度和大范围测量能力使其成为航空航天领域的重要工具。
3. 精密测量：在科研、教学等领域，需要进行高精度的长度、位移等物理量测量。
《磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用》范文
《磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用》篇一一、引言磁致伸缩直线位移传感器是一种基于磁致伸缩效应的测量装置，广泛应用于各种工业自动化和精密测量领域。
本文旨在研究磁致伸缩直线位移传感器的机理，并探讨其在实际应用中的价值。
二、磁致伸缩直线位移传感器的工作原理磁致伸缩效应是指当磁场作用于某些材料时，这些材料会产生形变的现象。
磁致伸缩直线位移传感器正是利用这一原理进行工作的。
其基本结构包括磁致伸缩材料、传感器线圈和测量电路等部分。
当传感器线圈中通过电流时，会产生磁场，这个磁场与磁致伸缩材料相互作用，使材料产生形变。
这种形变的大小与输入的电流大小成正比，从而实现了对位移的测量。
此外，通过测量形变的时间，还可以得到位移的速度信息。
三、磁致伸缩直线位移传感器的特点磁致伸缩直线位移传感器具有以下特点：1. 高精度：由于磁致伸缩效应的线性度好，因此传感器具有较高的测量精度。
2. 大测量范围：传感器可以测量较大的位移范围，适用于各种不同的应用场景。
3. 响应速度快：传感器具有较快的响应速度，能够实时反映被测物体的位移变化。
4. 抗干扰能力强：传感器采用非接触式测量，抗干扰能力强，适用于恶劣的工业环境。
四、磁致伸缩直线位移传感器的应用磁致伸缩直线位移传感器在工业自动化和精密测量领域有着广泛的应用。
例如，在汽车制造中，可以用于测量发动机缸体的活塞位置；在航空航天领域，可以用于测量飞机机翼的变形情况；在机械加工中，可以用于测量机床的进给量等。
此外，磁致伸缩直线位移传感器还可以应用于液压缸的位置控制、液位测量等领域。
五、结论本文对磁致伸缩直线位移传感器的机理进行了研究，并探讨了其在工业自动化和精密测量领域的应用价值。
磁致伸缩直线位移传感器具有高精度、大测量范围、响应速度快和抗干扰能力强等优点，使其在各种应用场景中具有广泛的应用前景。
随着工业自动化和智能制造的不断发展，磁致伸缩直线位移传感器将在更多领域得到应用，为工业生产和科研工作提供更加精确的测量手段。
《磁致伸缩直线位移传感器弹性波机理研究》范文
《磁致伸缩直线位移传感器弹性波机理研究》篇一一、引言磁致伸缩直线位移传感器是一种基于磁致伸缩效应的测量装置，广泛应用于工业自动化、航空航天、精密测量等领域。
其核心原理是利用磁性材料在磁场作用下的伸缩效应，通过测量磁性材料的伸缩量来获取位移信息。
本文旨在研究磁致伸缩直线位移传感器中的弹性波机理，为提高传感器的测量精度和稳定性提供理论支持。
二、磁致伸缩效应及传感器结构磁致伸缩效应是指磁性材料在磁场作用下发生伸缩变形的现象。
磁致伸缩直线位移传感器主要由磁性材料、线圈、传感器壳体等部分组成。
当线圈中通入电流时，会产生磁场，进而使磁性材料发生伸缩变形，从而产生位移信息。
三、弹性波机理研究1. 弹性波的产生在磁致伸缩直线位移传感器中，当磁性材料受到磁场作用发生伸缩时，会在材料内部产生应力波，即弹性波。
这些弹性波以一定的速度在材料中传播，并最终传递到传感器的另一端。
2. 弹性波的传播弹性波在磁性材料中的传播受到材料性质、温度、应力等因素的影响。
研究表明，弹性波的传播速度与材料的密度、弹性模量等物理性质密切相关。
此外，温度的变化也会影响弹性波的传播速度和波形。
因此，在研究磁致伸缩直线位移传感器的弹性波机理时，需要考虑这些因素的影响。
3. 弹性波的检测为了检测弹性波，需要在传感器中设置检测装置，如压电晶体、光纤光栅等。
这些检测装置能够将弹性波转换为电信号或光信号，进而实现对位移信息的测量。
在检测过程中，需要考虑到检测装置的灵敏度、响应速度等因素对测量结果的影响。
四、研究成果及展望通过对磁致伸缩直线位移传感器弹性波机理的研究，我们可以更好地理解传感器的工作原理和性能特点。
研究表明，弹性波的传播速度和波形与材料的性质、温度等因素密切相关，这为提高传感器的测量精度和稳定性提供了理论依据。
此外，通过优化传感器的结构和使用更先进的检测装置，我们可以进一步提高传感器的性能，扩大其应用范围。
未来研究方向包括进一步研究弹性波的传播特性，探索更有效的检测方法，以及开发具有更高精度和稳定性的磁致伸缩直线位移传感器。
一种基于PCB的平面式电磁感应角度传感器
一种基于P C B 的平面式电磁感应角度传感器徐庆鑫,徐大林,高文政(江苏自动化研究所,江苏连云港222006)摘要:针对传统角度传感器结构复杂㊁成本高㊁体积大和环境适应能力差等不足,研究设计了一种基于印制电路板(P C B )技术的平面式电磁感应角度传感器㊂针对类似结构的传感器中存在的三次谐波误差通过设计线圈结构进行去除㊂通过开展仿真分析和样机精度实验,验证了传感器的可行性,证明了设计的有效性㊂关键词:角度传感器;印制电路板;电磁感应中图分类号:T P 212 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2021)02-0104-05D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2021.02.022A P C B -b a s e d P l a n a r E l e c t r o m a g n e t i c I n d u c t i o n A n gl e S e n s o r X U Q i n g -x i n ,X U D a -l i n ,G A O W e n -z h e n g(J i a n g s u A u t o m a t i o n R e s e a r c h I n s t i t u t e o f C S I C ,L i a n y u n g a n g 222006,C h i n a )A b s t r a c t :I n v i e w o f t h e c o m p l e x s t r u c t u r e ,h i g h c o s t ,l a r g e v o l u m e a n d p o o r e n v i r o n m e n t a l a d a pt a -b i l i t y o f t r a d i t i o n a l a n g l e s e n s o r s ,t h i s p a p e r s t u d i e s a n d d e s i g n s a p l a n a r e l e c t r o m a gn e t i c i n d u c t i o n a n g l e s e n s o r b a s e d o n p r i n t e d c i r c u i t b o a r d (P C B )t e c h n o l o g y.T h e 3r d h a r m o n i c e r r o r e x i s t e d i n t h e s e n s o r s o f s i m i l a r s t r u c t u r e i s e l i m i n a t e d b y d e s i g n i n g t h e c o i l s t r u c t u r e .B y c a r r y i n g ou t s i m u -l a t i o n a n a l y s i s a n d p r o t o t y p e a c c u r a c y e x p e r i m e n t s ,t h e f e a s i b i l i t y of t h e s e n s o r i s v e r i f i e d ,a n d t h e v a l i d i t y o f t h e d e s i gn i s p r o v e d .K e y wo r d s :a n g l e s e n s o r ;p r i n t e d c i r c u i t b o a r d ;e l e c t r o m a g n e t i c i n d u c t i o n 收稿日期:202011180 引 言在航空航天㊁船舶㊁工业控制和农业现代化等领域,角度测量对测量精度的影响起到了关键性的作用,对测量装置的要求相应地也越来越高[1]㊂目前,较为常见的测量装置有光电编码器和旋转变压器㊂光电编码器通过光电转换技术,将轴角的机械位置信息转换成相应的数字代码,具有高精度㊁高分辨力等优点㊂但是受限于基本原理和部件,光电编码器不能应用在高温㊁严寒㊁潮湿㊁剧烈振动或剧烈冲击等恶劣环境中[2]㊂旋转变压器可以看作是初级绕组与次级绕组之间的电磁耦合程度能随着转子转角改变而改变的变压器,可以在恶劣环境中提供较高精度的测量,但是由于绕组的存在,成本较高㊁体积大㊁沉重且不易小型化,同时需要考虑如轴承㊁密封件和电刷等结构,机械设计相对复杂[3]㊂针对上述传统角度传感器的不足,研究人员提出了新型的平面式电磁感应传感器㊂平面式电磁感应传感器使用印制电路板(P C B )技术,将线圈印制在薄的基板上,使其摆脱绕线的需求㊂与传统电感技术一样,该方法也可以在恶劣环境中提供可恢复性和高精度的测量㊂P C B 技术的使用减小了传感器的重量和体积,降低了机械设计的难度,无需复杂的绕线工作,一致性很好,便于批量生产,降低了制造成本[4-5]㊂扁平线圈有效避免了电流的趋肤效应,使工作频率可以提高到2MH z 以上,使传感器可以在较高转速下进行测量㊂目前,平面式电磁感应传感器的设计研究主要集中在国外,主要有电涡流式和电磁感应式2种类型㊂电涡流式传感器利用涡流效应产生角度信号,结构简单,易于提升细分精度;电磁感应式利用电磁感应产生角度信号,环境适应性强㊂结合两者特点,2021年4月舰船电子对抗A pr .2021第44卷第2期S H I P B O A R D E L E C T R O N I C C O U N T E R M E A S U R EV o l .44N o .2参考电涡流式传感器的结构特点并利用电磁感应原理可以设计出一种不仅易于提高细分精度而且环境适应性强的传感器,但是需要约束磁场分布,线圈结构相对复杂,且输出信号存在以3次误差为主的谐波误差㊂本文所设计的结构简化了设计规律,补偿了3次谐波误差,同时保证了精度㊂1 传感器工作原理本文设计的平面式电感角度传感器分为定子和转子两部分,如图1所示㊂定子包含激励线圈(E X )㊁接收线圈(C O S 和S I N ),转子包含反馈线圈(L R E )和电容(C R E ),组成L C 谐振电路㊂激励线圈通入与谐振频率相同的激励信号,在空间上产生交变磁场,从而使转子感应产生谐振电流㊂然后,转子的谐振电流产生交变磁场,再由接收线圈接收,产生相应的感应电流,从而产生包含角位移信息的输出电压信号㊂图1 工作原理示意图假设线圈内部交变电磁场均匀分布,而外部电磁场场强近似为零,则接收线圈因反馈线圈所产生的感生电压与两者的正对面积S (θ)成正比,则接收线圈的感应电压可以表示为:U =[U e x +K ˑS (θ)]s i n (ωt +φ)+c (1)式中:U e x 为由激励线圈的交变磁场产生的感应电压;K 为系数;ω为激励信号角频率;φ为载波和激励信号的相位差,理论值为π/2;c 为线圈的耦合噪声㊂当极坐标半径ρ为:ρ1=R m +A ˑc o s (T θρ)ρ2=R m -A ˑc o s (T θρ)(2)式中:R m 为正弦线圈中心线半径;A 为正余弦曲线幅值;T 为周期㊂随着角度θ变化,2条曲线围成的面积为:S (θ)=-2A R m s i n (T θ)T ,0ɤθɤπT(3) 因此,传感器的接收线圈和反馈线圈可以采用 矩形 正弦 的对应形状设计,即一个线圈为式(2)规律所形成的图案,另一个线圈采用矩形,以获得合适的正余弦角度信号㊂在实际情况中,当导体缠绕成1条回路或一系列回路时,磁场并非均匀分布,而是可以分为线场㊁近场和远场3个区域[6],每个区域磁场的分布特点不同,从而导致奇次谐波误差的产生,其中以3次谐波误差为主[7-8]㊂忽略掉3次以上的奇次谐波,接收回路会附加一个s i n (3T θ)的谐波,如果利用另外一条回路产生补偿谐波s i n (3T (θ+π/3T )),两者波形如图2所示,则当2条回路串联时,各个回路中的3次谐波误差就会相互抵消,从而达到消减三次谐波的目的㊂图2 3次谐波及补偿波形图当输出的正余弦信号分别带有三次谐波时,忽略其它误差,有:U s =s i n θ+K s s i n (3θ)U c =c o s θ+K c c o s (3θ)(4) 当K s =-K c 时,三次谐波造成的系统误差为:εʈK s s i n (4θ)(5)2 结构设计根据式(2),令T =3,设计出基本正弦曲线回路及对应的矩形回路,如图3所示,以得到合适的正余弦信号㊂这样的设计可以使回路在1个周期内存在2个形状相同㊁电流流向相反的封闭结构,记顺时针为负 ,逆时针为 正 ,且封闭结构以回路中心径向对称㊂由于激励线圈为圆形线圈,根据电磁感应原理,激励线圈产生的磁场距离激励线圈越远,线圈正上方的磁感应强度B z 的幅值就越小㊂同一平面,激501第2期徐庆鑫等:一种基于P C B 的平面式电磁感应角度传感器图3 粗码道基本结构示意图励线圈正上方的幅值比中间高,幅值总体以z 轴径向对称分布[9],因此当回路的中心轴与激励线圈的中心轴重合时,回路中每个封闭结构内的磁感应强度幅值和磁场变化将一致㊂ 正 ㊁ 负 区域的存在,使激励线圈在接收回路中产生的感应电压相互抵消,从而会降低U e x ,减少激励线圈对接收线圈的影响㊂然后将回路旋转π/3T ,则旋转后的回路会产生补偿谐波,将2条回路串联在一起,即可得到粗码道接收线圈(左),并根据实际情况设计出相应的反馈线圈(右),如图4所示㊂图4 粗码道线圈按上述思路,令T =11,设计出精码道的基本回路,如图5所示㊂为了避免粗精码道磁场之间的过度干扰,精码道接收线圈(左)设计为矩形,反馈线圈(右)设计为正弦曲线㊂图5 精码道基本回路示意图对接收线圈进行相应的旋转串联操作㊂在粗精组合中,传感器的精度主要依赖于精码道,因此需要优化精码道线圈的磁场分布㊂对精码道反馈线圈进行双线排布,即将线圈整体旋转π/2T ,然后将2路线圈并联㊂假设电流逆时针产生的磁场为 正 ,顺时针为 负 ,两者抵消为 零 ,这种排布方式,理论上会在1个周期内形成 正 零 负 零 的磁场分布,可以增强磁场强度,并使转子精码道线圈主要感应区尺寸小于定子精码道线圈的单个封闭结构尺寸,磁场变化可以被定子精码道接收线圈完全接收㊂ 零 区域的存在,可以避免定子精码道接收线圈的单个封闭结构同时受转子 正㊁ 负 两种磁场的干扰㊂定转子均具有 正 ㊁ 负 结构,可以增强精码道输出信号的强度㊂通过旋转串联和双线排布的操作后,精码道接收线圈(左)和反馈线圈(右)的结构如图6所示㊂图6 精码道线圈3 模型仿真为了验证传感器设计的合理性,本文使用A n -s ys M a x w e l l 对传感器结构模型进行了仿真分析㊂仿真模型参数如表1所示㊂表1 仿真模型参数参数名参数值定子转子精码道内直径22mm26mm精码道外直径47mm43mm粗码道内直径28mm28mm粗码道外直径41mm41mm激励线圈直径44mm线宽1.27ˑ10-4m2.54ˑ10-4m过孔4.572ˑ10-4m 4.572ˑ10-4m仿真模型如图7所示,过孔在模型中使用六棱柱代替,其它与实际结构相同,比例为1ʒ1,线圈材料为铜,激励线圈输入电压为5ˑs i n (2πˑ2000000ˑt )V ,其中t 为时间,上为转子,下位定子,两者间隔0.5mm ㊂601舰船电子对抗 第44卷图7 仿真模型仅对转子进行仿真,得到转子线圈电感为348.49n H ,实际样机测量值为368.48n H ,根据激励信号频率f =2MH z,计算得出电容为:C =1(2πf )2L =18.1714n F (6) 设置仿真步长为3ʎ,在粗码道的1个周期[0,120ʎ)取40个点进行仿真㊂当输出信号达到稳态后,输出信号幅值趋于稳定,输出信号和输入信号相位差大约为π/2㊂输出信号的正弦性比较理想㊂由于仿真环境下噪声较少,因此可以直接取输出信号稳态状态下的幅值作为角度信号的值,结果如图8所示㊂图8 正余弦角度信号输出信号曲线具有相对良好的正弦性,证明本文所设计线圈具有可行性㊂根据正余弦角度信号,利用反正切法计算出对应角度,与理论值进行比较,得出误差曲线,并对其进行傅里叶变换,结果如图9所示㊂可以看到,在仿真情况下,各频次的误差均相对较小,可以有效地消除3次谐波误差㊂图9 仿真误差4 样机精度实验根据上文的结构设计和仿真模型,制作样机如图10所示㊂图10 样机实物图利用高精度转台(如图11所示)将定子固定在转台上,转子固定在转轴上,定转子做同轴运动,通过信号处理电路,得到正余弦角度信号,然后通过反正切法解算出角度[10],再以转台测量的角度为基准,得出自制结构测量误差曲线,用相同转台测出同类传感器的测量误差曲线,两者如图12所示㊂图11 转台701第2期徐庆鑫等:一种基于P C B 的平面式电磁感应角度传感器图12 误差曲线自制传感器样机同类传感器的测量误差基本一致,基本保证了精度㊂分别取一短周期数据,进行离散傅里叶变换,结果如图13所示㊂图13 傅里叶变换由图13可以看出,自制结构有效消减了3次谐波误差,而0次误差㊁1次误差和2次误差,主要由装配工艺㊁直流偏置误差㊁相位误差和幅值误差等引起,可以通过改进装配工艺,使用误差补偿算法进行误差补偿等方式进行消除㊂因此,本文设计的传感器有进一步提高精度的能力㊂5 结束语本文设计了一种基于P C B 技术的平面电磁感应角度传感器,设计简单,并通过旋转叠加然后对2个回路进行串联,从结构上消减了3次谐波误差,并通过仿真验证和样机实验证明了设计方案的可行性和有效性㊂参考文献[1] 刘焱,王烨.位移传感器的技术发展现状与发展趋势[J ].自动化技术与应用,2013,32(6):7680,101.[2] 冯英翘.提高小型光电编码器分辨力和精度的方法研究[D ].长春:中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所),2014.[3] 徐云鹏,薛雅丽,武玉衡,等.基于平面电感角位置传感器的双同步参考系锁相环[J ].仪器仪表学报,2017,38(2):408415.[4] 李建兵,林欣,庞学民.平面变压器综述[C ]//教育部中南地区高等学校电子电气基础课教学研究会第二十届学术年会.郑州,2010:8.[5] 黄鑫,耿涛,陈月,等.印制板(P C B )平面变压器设计及应用进展[J ].磁性材料及器件,2014,45(5):7277.[6] HOWA R D M A.N e x t -ge n e r a t i o n i n d u c t i v e t r a n s d u c -e r sf o r p o s i t i o n m e a s u r e m e n t [C ]//A c qu i s i t i o n ,T r a c k -i n g ,P o i n t i n g ,a n d L a s e r S y s t e m s T e c h n o l o gi e s X X V I .I n t e r n a t i o n a l S o c i e t y f o r O p t i c s a n d P h o t o n i c s ,2012:83950K.[7] 鲍茂然.感应同步器精密测角技术研究[D ].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2013.[8] T A N G Q ,WU L ,C H E N X ,e t a 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矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器工作原理
汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器工作原理汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器的工作原理：一、基本原理：1. 它是一种基于磁致伸缩原理的直线 f 位移传感器，借助外加磁场的能量，可以将磁环中的电流变化转换为有效的衰减电压；2. 由于磁场结构的特殊性，即磁环、磁铁、磁芯等都是独立位移，在f 轴向和R轴向上具有不同的位移增益；3. 基于这种结构，汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器通过变化位移增益可以同时改变在F轴向和R轴向上的灵敏度，用以测量f变量的精度更高，而且具有比其他材料结构位移传感器更高的精度水平；4. 同时，汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器还具有良好的抗震性能和耐久性，可以在原位被长期使用而不易受损，从而提供比传统位移传感器更准确、更精确的位移测量数据。
二、工作原理：1. 首先，要使汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器工作，需要在磁场中引入动态磁场。
2. 当不同的外加磁场变化时，磁环中的电流也会随之发生变化，从而产生一个正弦摆动的电压输出；3. 电压输出随着磁场的变化而变化，而磁场和位移的变化也会导致电流的变化，从而产生变化的电压值；4. 有了上述的基本原理，就可以使汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器实现直接测量横向或纵向，从而获取更精确的位移信息。
三、应用：1. 汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器在机械制造、汽车行业，以及电子信息等行业中均有重要应用。
2. 汽车行业：汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器可以用于汽车发动机、变速箱、减速器等部件的位移测量，监测关键位置的转动角度是否符合要求；3. 机械制造：汕尾高精度直线磁伸缩位移传感器可以应用在对精密机械部件行程和位置的测量中，如制造发动机等复杂零部件时，可以精确地测量部件各个部件的移动；4. 电子信息行业：汕尾高精度直线磁致伸缩位移传感器在高性能电子设备中有重要的应用，例如汽车控制器，它能够精确地测量零件在比率可变的外加磁场中的位移，满足随着强度的变化速率的要求。
基于PCB线圈磁感应式直线位移传感器研究
基于PCB线圈磁感应式直线位移传感器研究随着我国由制造大国向制造强国的战略转变,传统制造工业向自动化、智能化发展已成为必然趋势。
精密测量作为智能制造的基石,同时也是衡量一个国家工业制造水平和科技水平的重要指标。
其中,基于电磁感应原理的位移传感器作为精密测量仪器,具有稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、工作环境要求低等优势,广泛应用于工业自动化生产中。
但目前市场上大多数高精度的位移传感器价格都比较昂贵,低精度的位移传感器又难以满足现代化制造业对位置传感器提出的高精度与低成本需求。
课题组多年来致力于一种低成本、高精度的磁场式时栅位移传感器研究,但由于传统磁场式时栅受制造工艺的制约,线圈绕组的一致性难以得到保证、生产效率难以提高。
针对此现状,将时栅测量技术与较成熟的PCB工艺相结合,本论文开展了基于PCB线圈磁感应式直线位移传感器研究,其主要研究内容如下:(1)通过电磁场理论对平面线圈的磁场分布进行分析,并基于电磁感应原理与时栅传感器设计准则,将感应线圈设计为正弦形状以实现对磁场耦合面积的约束以及对磁场有效面积的充分利用。
据此,建立了双列式直线位移传感器测量模型与单列式直线位移传感器测量模型,并对工作原理与系统误差规律进行了理论推导。
(2)对两种传感器模型进行3D建模,并利用电磁场有限元仿真软件Ansys Maxwell 进行仿真验证。
根据动尺与定尺在不同气隙间距的仿真结果,分别分析了测量误差的谐波误差分量。
结合空间周期重复规律,对两种传感器模型在对极内出现的四次谐波误差采用多极绕组空间偏置移相的方式进行抑制,进而对两种传感器模型进行结构优化,并分别进行了仿真对比验证。
(3)采用PCB线圈分别对两种传感器模型的励磁绕组与感应绕组进行设计,利用PCB工艺均制作了传感器样机。
并以EP4CE6E22C8为微处理器设计了传感器的电气系统,主要包括激励源和数据采集两部分的硬件电路与软件程序设计。
在数据采集程序设计中,提出了多路并行双边沿计数方法,用以提高时钟脉冲分辨力,减小量化误差。
磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用的开题报告
磁致伸缩直线位移传感器的机理研究与应用的开题报告一、选题的背景和意义磁致伸缩传感器是一种新型的传感器技术，利用材料在弱磁场下的磁致伸缩效应，实现对机械振动的感知和测量。
它具有灵敏度高、可靠性强、反应速度快等特点，可以广泛应用于机械振动监测、工业自动控制、地震预警等领域。
特别是在工业高精度测量和自动化领域，磁致伸缩传感器已成为必不可少的测量器件之一。
磁致伸缩传感器的工作原理是：当材料在磁场中受到外力作用时，磁性材料长度发生微小的变化，对应的磁场强度也会有微小的改变。
利用磁致伸缩传感器可以测量到材料长度变化引起的磁场强度的变化，并通过电路实现电信号的转换和放大，最终实现对机械振动的监测和测量。
磁致伸缩传感器在国内外得到了广泛的研究和应用，但是目前还存在着一些问题和挑战，如传感器的灵敏度和稳定性、信号的处理和转换等。
因此，磁致伸缩传感器的机理研究和应用具有一定的理论和实际意义。
二、研究内容和目标本文通过文献调研和实验研究，对磁致伸缩传感器的工作原理、性能和应用进行深入的研究。
具体内容包括：1. 磁致伸缩传感器的工作原理和机理研究：利用材料在磁场中的磁致伸缩效应，探究传感器的感知和测量原理，并分析材料的物理性质对传感器性能的影响。
2. 传感器性能评价：包括灵敏度、分辨率、稳定性等方面的评价和分析，探讨磁致伸缩传感器的优化方法和改进方案，以提高传感器的性能和可靠性。
3. 应用研究：在机械振动监测、工业自动控制、地震预警等领域进行实际应用研究，探究磁致伸缩传感器的应用前景和发展方向。
本文的研究目标是深入探究磁致伸缩传感器的机理和应用，提高传感器的性能和可靠性，为其在工业生产和科学研究中的应用提供理论依据和技术支持。
三、研究方法和步骤本文的研究方法包括文献调研和实验研究两部分：1. 文献调研：对国内外磁致伸缩传感器领域的研究和应用进行系统性的梳理，准确掌握传感器的工作原理、性能和应用现状，为后续研究提供理论基础和实践经验。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。