磁悬浮径向轴承的三维有限元分析

应用ANSYS 10.0软件对磁悬浮径向轴承进行三维有限元仿真与计算分析,得出磁悬浮径向轴承磁力线、磁感应强度和电磁力在轴承中的分布.最后根据磁轴承线圈的两种绕线方式分析其磁场,并据此分析径向磁力轴承的几个特点,为径向磁悬浮轴承的优化和控制系统的设计提供了一定的依据.     

磁悬浮制冷与传统压缩制冷技术比较

磁悬浮轴承是高技术含量产品,由于其价格昂贵,过去只被用于航天工程。在传统的制冷压缩机中,机械轴承是必须的部件,并且要有润滑油循环系统来保证机械轴承工作。据统计,在所有烧毁的压缩机中,90%是润滑失效引起的。而机械轴承不仅会产生摩擦损失,润滑油也会随制冷循环而进入到热交换器中,在传热表面形成的油膜成为热阻,影响热交换器的效率,系统中润滑油过多会对制冷效率带来很大的影响。但是,轴承在压缩机中是不可或缺的部件。磁悬浮轴承是一种利用磁场,使转子悬浮于空中,在旋转时不会产生机械接触和机械摩擦,因此磁悬浮轴承不再需要机械轴承以及机械轴承所必须的润滑系统。在制冷压缩机中使用磁悬浮轴承,可有效避免由于使用机械轴承而产生的一系列故障。当今新型的制冷压缩机正是应用了磁悬浮轴承技术。     

基于STM32的磁悬浮轴承数字控制器设计

针对传统磁悬浮轴承转子系统开环不稳定、非线性和强耦合等特性,需要对电磁力施加主动控制才能使转子稳定悬浮的缺陷,本文设计了一种基于STM32的磁悬浮轴承数字控制器方案。该控制器以ARM STM32F407ZGT6微处理器为核心,设计了电源转换、电涡流位移传感器、功率放大器控制、实时时钟以及声光报警等硬件电路;同时编写了基于国产嵌入式实时操作系统RT-Thread的多线程软件框架,实现了数据采集、PID算法等功能。实验结果表明,该数字控制器下的磁悬浮轴承转子系统可以在200ms内达到稳定悬浮状态,运行可靠、实时性好、速度快、抗干扰能力强。     

高速磁悬浮系统的电磁兼容特性

高速磁悬浮系统是未来轨道交通技术的主要发展趋势,其电磁兼容特性关系到高速磁悬浮系统运营的安全性与可靠性.高速磁悬浮系统的无接触运行方式使系统的电磁环境更为复杂、电磁骚扰特征难以判定.针对此问题,结合高速磁悬浮系统的电磁悬浮技术特点,分析了高速磁悬浮系统内的稳恒及低频磁场分布,采样点的磁场仿真结果满足ICNIRP及EN 45502-2-3-2010中稳恒及低频磁场的限值要求;阐述了车载电网谐波骚扰的时频特性、磁悬浮列车的接地特点及高频泄流原理,为高速磁悬浮系统电磁兼容优化设计和电磁骚扰防护研究提供参考.     

一种新型的磁悬浮轴承磁场均匀性测试仪

设计了一种由微处理器控制的新型的磁悬浮轴承均匀性测试仪,采用集成霍尔传感器获得磁感应强度的信号,采用AD574完成信号的采集,微处理器采用STC89C51X系列,对测量的结果进行采用独立的模块进行显示和存储。由于霍尔传感器和放大器均为线性元件,整个系统的线性度较高,测量误差可以控制在测量最大值的2%左右。     

滚动轴承自动监测和故障诊断系统的DSP端硬件设计

介绍了一种嵌入式滚动轴承自动监测和故障诊断系统,该系统由ARM和DSP协调工作.DSP端通过对轴承正反两面同时进行数据采集,并对数据通过共振解调等算法计算,判断故障类型.ARM端则负责控制、数据显示以及存储.经实际测试,该系统较传统的人工检测有更高的准确性和稳定性,并且效率高、成本低,有极大应用前景.本文着重阐述了信号采集放大、HPI通信模块以及TMS320C6713的其他外围电路的硬件设计与实现.     

基于DSP与FPGA的主动磁悬浮轴承控制系统设计

<正>控制系统作为主动磁悬浮轴承的核心，决定了磁轴承的工作性能。本文设计了一种基于DSP与FPGA的主动磁悬浮轴承控制系统，它以DSP实现核心控制，FPGA采集数据和输出控制信号，设计了电源模块、传感器及测量模块、隔离与功率放大模块等硬件电路。同时，控制器采用了改进的线性自抗扰控制和PI双闭环策略，编写了软硬件程序。仿真与实验结果表明，该系统能在不加转速的情况下令转子稳定悬浮，转子最大偏移量不超过14.74μm，处于保护范围0.15mm以内，基本围绕中心点运动，满足设计要求。     

磁场分布测量系统的设计

介绍了磁场分布测量系统的硬件结构和软件设计方案.该系统将单片机为核心的小系统,结合霍尔传感器作为前端的数据采集系统,将采集到的数据利用串口传送到PC主系统.在LabVIEW环境下对数据进行分析、处理、显示并保存.经测试,系统能方便灵活地测量磁场,3个方向的测量范围均可达到-900～+900 Gauss,测量精度达1%,并且磁场的测量结果能通过三维图形显示.     

基于TMS320F2812便携式动态信号分析仪

基于数字信号处理的动态信号分析系统应用广泛并具有重要作用。利用TI公司高性价比的数字信号处理TMS320F2812设计了一种便携式态信号分析仪,该系统信号分析仪可采集动态信号,并处理数据的频域,可直接在LCD上显示信号各分量频率值、功率值、失真度等。通过实验测试,该动态信号分析仪简便直观,只要接收到信号源,即可观察信号的多种指标参数。     

MEMS电子听诊器信号采集传输系统

针对心音信号与MEMS电子听诊器声传感特点,设计了一种应用于该传感器的信号调理、采集传输系统,带宽为 20Ｈｚ~ 1ｋＨｚ,该系统以 STM32和hc-05蓝牙模块为控制核心实现信号的采集与传输,将信号经过处理得到有效的心音信号并发送至上位机,并通过上位机实时显示波形,系统测试过程中,将声传感器采集到的心音信号通过电路系统处理并发送至 上位机,并通过上位机对信号进行显示。测试结果表明:该系统工作稳定,可精确测量心音信号。     

扇形分裂漏CMOS磁敏传感器集成电路

介绍了扇形分裂漏磁敏传感器集成电路的设计,并由0．6μm CMOS工艺实现。该集成电路以扇形分裂漏磁敏MOS管作为磁敏传感单元,并包含两次工作模式的开关阵列预处理电路、相关二次取样电路(CDS)和数字控制电路。该传感器集成电路实现了测量磁场的功能,并实现了在屏蔽磁场的工作模式下对噪声信号进行校正的功能,有效地消除了磁敏传感器及其信号处理电路的噪声影响。在工作频率为10 kHz时,磁敏传感器的灵敏度为2．62 V/T。     

遗传算法在光纤弱磁检测中的应用

把遗传算法引用到光纤弱磁场检测中，利用计算机处理磁场信号，可省去复杂的电路处理，提高检测灵敏度。介绍了光纤弱磁检测的原理，给出了采用遗传算法对检测信号的拟合曲线。结果表明，用遗传算法来求解磁场信号是可行的。     

CMOS磁敏/光敏兼容传感器集成电路的设计

研制了一种新型的磁敏传感器和光敏象限传感器兼容的集成电路。该传感器采用0.6μm标准CMOS工艺制造,设计并实现了磁敏传感器、光敏象限传感器及其兼容的信号处理电路的单片集成,并采用有源预处理电路和相关二次采样电路进行磁敏和光敏信号的采集和降噪处理,具有较高的磁场灵敏度(0.0361T-1)感光灵敏度(2V/lx.s),实现了在一个芯片上同时传感磁信号和光信号的功能。     

外磁路涡流对铁氧体开关响应时间的影响

从开关电路和响应磁场2个方面对涡流的影响进行了研究.以激励线圈等效阻抗的变化,得出涡流效应对外磁路开关电路响应时间的影响;在响应磁场方面,以典型模的方式,应用安培定律、楞次定律、电磁感应方程,以数学推导得出典型模涡流对响应磁场的影响,以此得出涡流对外磁路开关响应时间的影响因素及其量级大小.通过具体产品的设计验证,证明了结论的正确.     

基于DSP和CPLD的金属磁记忆检测仪设计

设计了一种以DSP+CPLD为控制核心的高性能金属磁记忆检测仪,用以快速检测铁磁材料的漏磁信号,判断材料应力集中区域。文中简述了磁记忆检测仪的主要电路及其工作原理,重点介绍了系统的硬件和软件设计。该检测仪利用DSP快速的运算处理能力,以及CPLD高效的逻辑控制和时序协调功能,保证了系统的快速信号采样、高速数据处理和实时信号显示。     

一种高频脉冲磁场测量装置的制作与应用

本文结合具体的高频脉冲磁场测量要求,设计制作了一种基于法拉第电磁感应原理的磁场测量装置,较为详细 地描述了设计思路和制作过程,并对一空芯脉冲变压器中频率为20k-30kHz,幅值约为0.01-0.02T 的磁场信号进行了测量, 给出了测量得到的变压器内部磁场时空分布的实验结果,测量结果与软件模拟结果基本一致,能够较为准确的反映待测 磁场的时空分布。     

声磁防盗系统的识别原理及应用

介绍电子商品防盗系统(EAS)的特点,阐述声磁防盗系统的特性和组成。根据磁致伸缩效应的可逆性,结合铁镍合金的磁致伸缩和磁机械耦合系数,围绕产生共振的三要素:材料、结构和磁场,解析声磁系统的识别原理。指出声磁标签的共振信号是一种声磁复合信号,以及谐振曲线是卓越性能的基础。     

荧光磁粉探伤自动化检测系统

介绍了如何实现荧光磁粉探伤自动化检测系统。该系统在荧光磁粉探伤原理的基础上,以计算机作为中心控制系统,控制磁粉探伤机和步进电机,同时结合图像处理和机器视觉技术,对工件的金属壳体进行尺寸和缺陷检测。     

均匀外磁场中铁质球体系统磁场的镜像解析解

均匀外磁场中铁质球体系统磁场的计算一般是比较困难的,这是因为铁质球体之间的相互磁化比较难处理.从点磁荷与磁介质球系统中的镜像法出发,对磁介质球中的镜像线磁荷进行简化等效,推导出铁质球体系统中镜像磁偶极子和镜像磁荷的表达式.然后计算铁质球体之间各阶相互磁化而产生的附加磁场,进而求出铁质球体系统磁场的镜像解析解,并分析讨论了镜像解析解最大阶数的选择.仿真实验结果表明,镜像解析解的误差非常小,且适用于各种相对磁导率下铁质球体系统磁场的计算.     

行波管长周期永磁聚焦系统的研究

对长周期永磁聚焦系统中电子注的脉动情况进行了系统的研究。在增大磁系统周期的时候,从理论上讨论了高次谐波,磁场参量和空间电荷参量对电子注脉动的影响,最后利用计算机仿真软件OPERA对电子注在长周期磁聚焦系统中的运动进行了模拟。结果表明,理论推导的结果与计算机模拟值相符,可以利用这种方法进行长周期聚焦系统的模拟和设计。