本文關(guān)鍵詞：高精度新型GMI磁強計設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：基于巨磁阻抗效應(Giant Magneto-impedance)的磁強計是近年來磁強計領(lǐng)域的研究熱點之一。相比于其它類型的磁強計,GMI磁強計具有微型化、高靈敏度、快速響應、高溫度穩(wěn)定性和低功耗的優(yōu)點。GMI磁強計作為高精度新型磁強計可以運用在航空航天、軍事國防、地質(zhì)勘探、工業(yè)測試、交通控制、生物醫(yī)學等磁測量領(lǐng)域,應用前景十分廣闊。本文首先從巨磁阻抗效應的定義出發(fā),從理論上推導了非晶材料的阻抗值,討論了影響非晶材料阻抗值的因素,對GMI效應從理論上給予解釋。然后歸納總結(jié)了非晶材料的制備工藝,制備方式等對巨磁阻抗效應的影響。接著從實際設(shè)計的角度出發(fā),討論了敏感材料的具體物理形態(tài)、頻率的選擇、結(jié)構(gòu)參數(shù)等與GMI效應的關(guān)系。在前面研究的基礎(chǔ)上,進行GMI磁強計的硬件設(shè)計和實現(xiàn),主要包括磁強計探頭的設(shè)計和信號處理電路設(shè)計。探頭部分采用縱向激勵,材料選用鐵基納米晶帶。電路部分包括信號發(fā)生電路,峰值檢波電路,濾波電路,差分放大電路,反饋和偏置電路。對設(shè)計并焊接實現(xiàn)完畢的磁強計各功能模塊進行了調(diào)試,給出了具體的實驗步驟和實驗觀察結(jié)果。最后,對完成的GMI磁強計進行了整體調(diào)試和標定,給出了磁強計的各項指標值。實驗結(jié)果表明:設(shè)計出的GMI磁強計靈敏度達到176.3m V/u T,同時具有高線性度、低重復性誤差、低遲滯性誤差、體積小的特點。
【關(guān)鍵詞】：巨磁阻抗 磁強計 高靈敏度 納米晶帶 信號處理電路
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM936.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 引言11-13
• 1.1.1 研究目的12
• 1.1.2 研究意義12-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 巨磁阻抗磁強計的應用14-17
• 1.4 論文的主要工作和章節(jié)安排17-18
• 第二章 巨磁阻抗效應理論研究18-28
• 2.1 GMI效應的發(fā)現(xiàn)18
• 2.2 GMI效應的定義18-19
• 2.3 GMI效應的理論分析19-22
• 2.3.1 GMI效應的產(chǎn)生機理19-20
• 2.3.2 非晶材料阻抗值的計算20-22
• 2.4 非晶材料的制備與處理方法22-27
• 2.4.1 非晶態(tài)合金22-24
• 2.4.2 非晶態(tài)合金的制備24-26
• 2.4.3 非晶態(tài)合金的熱處理26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 GMI磁強計敏感元件特性研究28-37
• 3.1 驅(qū)動方式對GMI效應的影響28-30
• 3.1.1 環(huán)向驅(qū)動29
• 3.1.2 縱向驅(qū)動29-30
• 3.2 不同材料的GMI效應30-32
• 3.2.1 絲材的GMI效應30-31
• 3.2.2 帶材的GMI效應31
• 3.2.3 薄膜，多層膜的GMI效應31-32
• 3.3 激勵信號頻率對GMI效應的影響32-34
• 3.4 敏感元件參數(shù)對GMI效應的影響34-36
• 3.4.1 GMI效應與磁致伸縮系數(shù)的關(guān)系34
• 3.4.2 非晶材料的長度對GMI效應的影響34-35
• 3.4.3 非晶材料的厚度對GMI效應的影響35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第四章 GMI磁強計硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計37-68
• 4.1 GMI磁強計總體方案設(shè)計37-38
• 4.2 GMI磁強計敏感元件設(shè)計38-41
• 4.3 GMI磁強計信號調(diào)理電路設(shè)計41-62
• 4.3.1 信號激勵電路設(shè)計41-47
• 4.3.2 峰值檢波電路設(shè)計47-51
• 4.3.3 低通濾波電路設(shè)計51-54
• 4.3.4 差分放大電路設(shè)計54-58
• 4.3.5 反饋與偏置電路設(shè)計58-62
• 4.4 磁強計電路仿真與PCB板設(shè)計62-65
• 4.4.1 磁強計電路仿真62-64
• 4.4.2 磁強計P C B板設(shè)計64-65
• 4.5 磁強計硬件抗干擾措施65-67
• 4.6 本章小結(jié)67-68
• 第五章 GMI磁強計實驗調(diào)試與標定68-76
• 5.1 GMI磁強計標定系統(tǒng)68-69
• 5.2 標定實驗數(shù)據(jù)及處理69-75
• 5.2.1 GMI磁強計正反行程實驗數(shù)據(jù)69-71
• 5.2.2 GMI磁強計數(shù)據(jù)處理及性能分析71-75
• 5.3 本章小結(jié)75-76
• 第六章 全文總結(jié)與展望76-78
• 6.1 全文總結(jié)76
• 6.2 展望76-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文83

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 賀同福;王三勝;張一茗;;GMI/超導復合磁強計的超導磁通變換器設(shè)計和研究[J];低溫與超導;2014年03期

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1 呂維維;高精度新型GMI磁強計設(shè)計[D];南京航空航天大學;2015年

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本文編號：330376