物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展給人類(lèi)帶來(lái)高效便捷的生活,同時(shí)社會(huì)進(jìn)步對(duì)信息感知元件的需求也逐漸增強(qiáng)。傳感器作為信息感知與傳遞的工具,受到當(dāng)今科研工作者的高度關(guān)注。磁場(chǎng)傳感器因在社會(huì)生產(chǎn)、日常生活中應(yīng)用普遍,具有非常重要的研究意義。近十幾年,基于磁流體的磁光特性,眾多的磁場(chǎng)傳感器已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來(lái),但這類(lèi)磁場(chǎng)傳感器仍存在響應(yīng)速度慢、成本昂貴等不足。本文利用磁流體的磁光二向色性效應(yīng),設(shè)計(jì)基于光偏振態(tài)檢測(cè)的新穎磁場(chǎng)傳感結(jié)構(gòu)。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）簡(jiǎn)述磁場(chǎng)傳感器的研究?jī)r(jià)值與在新興技術(shù)中的應(yīng)用,介紹幾種不同原理的磁場(chǎng)傳感器并分析其優(yōu)缺點(diǎn);闡述磁流體研究背景、組成與分類(lèi)、光學(xué)特性,并總結(jié)基于磁流體的光學(xué)性質(zhì)設(shè)計(jì)磁場(chǎng)傳感器的研究現(xiàn)狀。（2）基于磁流體與側(cè)面拋磨光纖的磁場(chǎng)傳感器設(shè)計(jì)。采用側(cè)面弧型槽拋磨法制作D形光纖,將其側(cè)拋面浸入磁流體中,在垂直光纖方向施加平行于側(cè)拋面的外磁場(chǎng),設(shè)計(jì)一種響應(yīng)速度快、魯棒性好的光纖磁場(chǎng)傳感器�；诠馄裾{(diào)制,研究磁流體濃度、磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)光纖磁場(chǎng)傳感器靈敏度的影響。研究發(fā)現(xiàn),增加磁流體濃度可以改善磁場(chǎng)傳感器的靈敏度;外部磁場(chǎng)的增大使光偏振調(diào)制深度增大。當(dāng)磁流體與水體積比為1:6,磁場(chǎng)在1... 

【文章來(lái)源】：曲阜師范大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：52 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

霍爾效應(yīng)原理圖[14]

第1章緒論21.2.1霍爾效應(yīng)磁場(chǎng)傳感器圖1.1霍爾效應(yīng)原理圖[14]霍爾效應(yīng)原理圖如圖1.1所示[14]，將通電導(dǎo)體放置于外部磁場(chǎng)（B）中，因洛倫茲力的作用，在垂直于外部磁場(chǎng)和電流方向?qū)a(chǎn)生電壓VH，VH與B成正比，其符號(hào)與外部磁場(chǎng)方向相關(guān)。通過(guò)檢測(cè)該電壓，即可實(shí)現(xiàn)外部磁場(chǎng)的測(cè)量。由于霍爾元件良好的傳感性能，已被廣泛應(yīng)用于磁場(chǎng)傳感的設(shè)計(jì)。2007年，郭玲基于霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)一種高精度的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器[15]，儀器結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。將磁場(chǎng)信息基于霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的處理，使其以數(shù)字形式在電子屏幕中顯示，該儀器測(cè)量精度高，測(cè)量誤差在0.5%以?xún)?nèi)。圖1.2基于霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器總體結(jié)構(gòu)圖[15]1.2.2電磁感應(yīng)磁場(chǎng)傳感器圖1.3基于電磁感應(yīng)原理的磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)框圖[16]電磁感應(yīng)磁場(chǎng)傳感器是以探測(cè)線(xiàn)圈作為傳感元件，以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。它是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中最常用的磁場(chǎng)測(cè)量方法，可用于恒定、交變磁嘗脈沖磁場(chǎng)的測(cè)量。依據(jù)探測(cè)線(xiàn)圈中感應(yīng)磁場(chǎng)的變化，實(shí)現(xiàn)外部磁場(chǎng)信息測(cè)量。按照使用探測(cè)線(xiàn)圈的不同又可分為固定線(xiàn)圈、運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圈、積分線(xiàn)圈等磁場(chǎng)傳感器。

第1章緒論21.2.1霍爾效應(yīng)磁場(chǎng)傳感器圖1.1霍爾效應(yīng)原理圖[14]霍爾效應(yīng)原理圖如圖1.1所示[14]，將通電導(dǎo)體放置于外部磁場(chǎng)（B）中，因洛倫茲力的作用，在垂直于外部磁場(chǎng)和電流方向?qū)a(chǎn)生電壓VH，VH與B成正比，其符號(hào)與外部磁場(chǎng)方向相關(guān)。通過(guò)檢測(cè)該電壓，即可實(shí)現(xiàn)外部磁場(chǎng)的測(cè)量。由于霍爾元件良好的傳感性能，已被廣泛應(yīng)用于磁場(chǎng)傳感的設(shè)計(jì)。2007年，郭玲基于霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)一種高精度的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器[15]，儀器結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。將磁場(chǎng)信息基于霍爾效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的處理，使其以數(shù)字形式在電子屏幕中顯示，該儀器測(cè)量精度高，測(cè)量誤差在0.5%以?xún)?nèi)。圖1.2基于霍爾效應(yīng)設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)測(cè)量?jī)x器總體結(jié)構(gòu)圖[15]1.2.2電磁感應(yīng)磁場(chǎng)傳感器圖1.3基于電磁感應(yīng)原理的磁場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)框圖[16]電磁感應(yīng)磁場(chǎng)傳感器是以探測(cè)線(xiàn)圈作為傳感元件，以法拉第電磁感應(yīng)定律為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。它是實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中最常用的磁場(chǎng)測(cè)量方法，可用于恒定、交變磁嘗脈沖磁場(chǎng)的測(cè)量。依據(jù)探測(cè)線(xiàn)圈中感應(yīng)磁場(chǎng)的變化，實(shí)現(xiàn)外部磁場(chǎng)信息測(cè)量。按照使用探測(cè)線(xiàn)圈的不同又可分為固定線(xiàn)圈、運(yùn)動(dòng)線(xiàn)圈、積分線(xiàn)圈等磁場(chǎng)傳感器。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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本文編號(hào)：2924867