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基于等效电流密度模型的多层有限长螺线管轴线磁场分析
1
作者
李泽松
黄腓力
+2 位作者
王一民
余善成
金波
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第9期1378-1383,共6页
为了解决短杆轴向霍尔磁场探头现场校准的难题,提出了采用便携式有限长螺线管作为标准磁场发生器的方法。建立圆柱坐标系下螺线管线圈模型,并提出等效电流密度(ECD)法,结合Biot-Savrt定理及磁场叠加原理,计算其轴线磁场强度,获得多层有...
为了解决短杆轴向霍尔磁场探头现场校准的难题,提出了采用便携式有限长螺线管作为标准磁场发生器的方法。建立圆柱坐标系下螺线管线圈模型,并提出等效电流密度(ECD)法,结合Biot-Savrt定理及磁场叠加原理,计算其轴线磁场强度,获得多层有限长螺线管轴线磁场的分布规律。同时,建立了多层有限长螺线管静磁场有限元模型,仿真计算获得给定激励电流条件下的空间磁场分布情况。根据理论分析结果,设计了中心磁场100 mT的螺线管试验样机,对ECD模型理论计算结果、仿真分析结果和样机测试数据进行对比。结果显示,在螺线管中心处,理论计算与仿真结果偏差在0.1%以内,试验测试结果与理论计算偏差在0.8%以内。分析结果验证了ECD法分析螺线管轴线磁场的有效性。该方法对于提高螺线管结构设计效率、优化设计参数等具有重要意义。
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关键词
电磁计量
螺线管
轴线磁场
等效电流密度
Biot-Savart定律
积分计算
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职称材料
微机械陀螺中永磁薄膜表面磁场分布仿真
2
作者
施江焕
马丹跃
+4 位作者
吴琼
吴梓坚
黄腓力
陈杭武
吕沛
《中国测试》
CAS
北大核心
2024年第4期16-23,共8页
基于隧道磁电阻效应的微机械陀螺中,磁场的产生和分布是决定器件性能的重要因素。该文以NdFeB永磁薄膜为磁场源,利用基于有限元法的Comsol Multiphysics软件对NdFeB永磁薄膜表面磁场进行系统分析,研究不同薄膜厚度下的薄膜表面磁场分布...
基于隧道磁电阻效应的微机械陀螺中,磁场的产生和分布是决定器件性能的重要因素。该文以NdFeB永磁薄膜为磁场源,利用基于有限元法的Comsol Multiphysics软件对NdFeB永磁薄膜表面磁场进行系统分析,研究不同薄膜厚度下的薄膜表面磁场分布的均匀性及隧道磁阻敏感轴方向磁场分量的变化率。研究发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜表面磁场和磁场变化率也在变大,薄膜厚度为20μm时,薄膜所产生的磁场变化率可达0.43 mT/μm。考虑到薄膜阵列化可以有效抑制薄膜过厚所导致的薄膜与基底附着力变弱的问题,该文通过改变设计参数,研究NdFeB永磁厚膜一维阵列的表面磁场分布。发现阵列单元的厚度和宽度增加时,阵列的磁场强度和磁场变化率也会变大,而间距增加会导致薄膜阵列的表面磁场和磁场变化率降低。
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关键词
表面磁场分布
薄膜阵列
磁场变化率
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职称材料
题名
基于等效电流密度模型的多层有限长螺线管轴线磁场分析
1
作者
李泽松
黄腓力
王一民
余善成
金波
机构
宁波市计量测试研究院
浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室
出处
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024年第9期1378-1383,共6页
基金
浙江省市场监督管理局科研计划(ZC2021B061)。
文摘
为了解决短杆轴向霍尔磁场探头现场校准的难题,提出了采用便携式有限长螺线管作为标准磁场发生器的方法。建立圆柱坐标系下螺线管线圈模型,并提出等效电流密度(ECD)法,结合Biot-Savrt定理及磁场叠加原理,计算其轴线磁场强度,获得多层有限长螺线管轴线磁场的分布规律。同时,建立了多层有限长螺线管静磁场有限元模型,仿真计算获得给定激励电流条件下的空间磁场分布情况。根据理论分析结果,设计了中心磁场100 mT的螺线管试验样机,对ECD模型理论计算结果、仿真分析结果和样机测试数据进行对比。结果显示,在螺线管中心处,理论计算与仿真结果偏差在0.1%以内,试验测试结果与理论计算偏差在0.8%以内。分析结果验证了ECD法分析螺线管轴线磁场的有效性。该方法对于提高螺线管结构设计效率、优化设计参数等具有重要意义。
关键词
电磁计量
螺线管
轴线磁场
等效电流密度
Biot-Savart定律
积分计算
Keywords
electromagnetic meteorology
solenoid
axial magnetic field
equivalent current density
Biot-Savart law
integral computation
分类号
TB972 [机械工程—测试计量技术及仪器]
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职称材料
题名
微机械陀螺中永磁薄膜表面磁场分布仿真
2
作者
施江焕
马丹跃
吴琼
吴梓坚
黄腓力
陈杭武
吕沛
机构
宁波市计量测试研究院(宁波新材料检验检测中心)
北京航空航天大学大科学装置研究院
中国计量大学材料与化学学院
出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2024年第4期16-23,共8页
基金
浙江省市场监督管理局科技计划项目(ZC2023060)。
文摘
基于隧道磁电阻效应的微机械陀螺中,磁场的产生和分布是决定器件性能的重要因素。该文以NdFeB永磁薄膜为磁场源,利用基于有限元法的Comsol Multiphysics软件对NdFeB永磁薄膜表面磁场进行系统分析,研究不同薄膜厚度下的薄膜表面磁场分布的均匀性及隧道磁阻敏感轴方向磁场分量的变化率。研究发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜表面磁场和磁场变化率也在变大,薄膜厚度为20μm时,薄膜所产生的磁场变化率可达0.43 mT/μm。考虑到薄膜阵列化可以有效抑制薄膜过厚所导致的薄膜与基底附着力变弱的问题,该文通过改变设计参数,研究NdFeB永磁厚膜一维阵列的表面磁场分布。发现阵列单元的厚度和宽度增加时,阵列的磁场强度和磁场变化率也会变大,而间距增加会导致薄膜阵列的表面磁场和磁场变化率降低。
关键词
表面磁场分布
薄膜阵列
磁场变化率
Keywords
surface magnetic field distribution
thin film array
magnetic field change rate
分类号
TB9 [机械工程—测试计量技术及仪器]
TH39 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于等效电流密度模型的多层有限长螺线管轴线磁场分析
李泽松
黄腓力
王一民
余善成
金波
《计量学报》
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
2
微机械陀螺中永磁薄膜表面磁场分布仿真
施江焕
马丹跃
吴琼
吴梓坚
黄腓力
陈杭武
吕沛
《中国测试》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
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