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产生匀强磁场的圆柱形线圈组设计方法
被引量：
9
1
作者
胡朝晖
穆维维
+1 位作者
吴文峰
周斌权
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期454-461,共8页
在精密测量和航空航天领域,原子陀螺仪、原子磁强计等对线圈产生磁场的均匀度有很高的要求,而传统的亥姆霍兹线圈磁场均匀度较差,难以满足应用需求。为了设计产生高均匀度磁场的线圈组,基于线圈轴向磁场的泰勒展开式,提出了任意线圈数...
在精密测量和航空航天领域,原子陀螺仪、原子磁强计等对线圈产生磁场的均匀度有很高的要求,而传统的亥姆霍兹线圈磁场均匀度较差,难以满足应用需求。为了设计产生高均匀度磁场的线圈组,基于线圈轴向磁场的泰勒展开式,提出了任意线圈数的圆柱形线圈组参数的计算方法,并给出了9线圈以内的线圈参数,分析了磁场均匀度、线圈尺寸、线圈最大安匝比随线圈个数的变化趋势。结果表明随着线圈个数的增加,均匀区面积几乎线性增大,9线圈组磁场均匀度优于0.01%的区域面积约为亥姆霍兹线圈的30倍。在要求各个线圈由整数匝线圈组成且各匝线圈电流相同的情况下,提出了一种线圈安匝比取整的方法,并给出2~9线圈组的安匝比取整结果,计算结果表明相同线圈个数下设计的线圈组产生磁场的均匀度优于已有文献。以5线圈组为例,对实际线圈组制作工艺产生的误差进行了仿真分析,仿真结果表明,考虑误差的情况下,设计的尺寸和磁场也满足原子陀螺仪、原子磁强计等的实际要求。
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关键词
磁场线圈
线圈参数
线圈组设计
匀强磁场
磁场均匀度
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职称材料
三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究
被引量：
4
2
作者
高嵩
汪莹莹
+4 位作者
李志鹏
王绪本
曹彬
薛凯
窦悉丝
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3785-3793,共9页
长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,...
长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.
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关键词
长周期大地电磁
三轴磁通门探头
球型反馈线圈
磁场均匀度
噪声水平
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职称材料
核磁共振陀螺磁屏蔽罩内静磁场系统优化设计
被引量：
3
3
作者
李攀
刘元正
+1 位作者
严吉中
张伟
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期381-385,391,共6页
核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。为获得高精度与大动态范围,核磁共振陀螺通常工作在磁屏蔽罩中。根据静磁场的惟一性定理,磁力线会在磁屏蔽罩表面反射,从而影响核磁共振陀螺静磁场区域的磁场...
核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。为获得高精度与大动态范围,核磁共振陀螺通常工作在磁屏蔽罩中。根据静磁场的惟一性定理,磁力线会在磁屏蔽罩表面反射,从而影响核磁共振陀螺静磁场区域的磁场均匀性。从核磁共振陀螺静磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了磁屏蔽罩对静磁系统的影响,通过综合调整螺线管与屏蔽罩的交互参数,对静磁系统进行了优化设计,同时还确认了螺线管加工误差对系统性能的影响。设计的核磁共振陀螺静磁系统磁场优于1.11×10^(–5),较优化前提高至少一个数量级,满足核磁共振陀螺的使用需求。
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关键词
核磁共振陀螺仪
磁屏蔽罩
静磁场系统
磁场均匀性
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职称材料
题名
产生匀强磁场的圆柱形线圈组设计方法
被引量：
9
1
作者
胡朝晖
穆维维
吴文峰
周斌权
机构
北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院
北京航空航天大学惯性技术重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第3期454-461,共8页
基金
国家自然科学基金(61227902)
国家"863"计划(2014AA123401)~~
文摘
在精密测量和航空航天领域,原子陀螺仪、原子磁强计等对线圈产生磁场的均匀度有很高的要求,而传统的亥姆霍兹线圈磁场均匀度较差,难以满足应用需求。为了设计产生高均匀度磁场的线圈组,基于线圈轴向磁场的泰勒展开式,提出了任意线圈数的圆柱形线圈组参数的计算方法,并给出了9线圈以内的线圈参数,分析了磁场均匀度、线圈尺寸、线圈最大安匝比随线圈个数的变化趋势。结果表明随着线圈个数的增加,均匀区面积几乎线性增大,9线圈组磁场均匀度优于0.01%的区域面积约为亥姆霍兹线圈的30倍。在要求各个线圈由整数匝线圈组成且各匝线圈电流相同的情况下,提出了一种线圈安匝比取整的方法,并给出2~9线圈组的安匝比取整结果,计算结果表明相同线圈个数下设计的线圈组产生磁场的均匀度优于已有文献。以5线圈组为例,对实际线圈组制作工艺产生的误差进行了仿真分析,仿真结果表明,考虑误差的情况下,设计的尺寸和磁场也满足原子陀螺仪、原子磁强计等的实际要求。
关键词
磁场线圈
线圈参数
线圈组设计
匀强磁场
磁场均匀度
Keywords
magnetic
coils
coil
parameter
coil
systems
design
uniform
magnetic
field
magneticfield
uniformity
分类号
TL622 [核科学技术—核技术及应用]
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职称材料
题名
三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究
被引量：
4
2
作者
高嵩
汪莹莹
李志鹏
王绪本
曹彬
薛凯
窦悉丝
机构
成都理工大学信息科学与技术学院
成都理工大学地球勘探与信息技术教育部重点实验室
出处
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第10期3785-3793,共9页
基金
国家高技术研究发展计划(863计划)课题(2014AA06A612)资助
文摘
长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.
关键词
长周期大地电磁
三轴磁通门探头
球型反馈线圈
磁场均匀度
噪声水平
Keywords
Long-period
magnetotelluric
Three-axis
fluxgate
probe
magneticfield
uniformity
Spherical
feedback
coil
Noise
level
分类号
P631 [天文地球—地质矿产勘探]
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职称材料
题名
核磁共振陀螺磁屏蔽罩内静磁场系统优化设计
被引量：
3
3
作者
李攀
刘元正
严吉中
张伟
机构
航空工业西安飞行自动控制研究所
驻
出处
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018年第3期381-385,391,共6页
基金
装备预研中航工业联合基金项目(6141B05060701)
装备预研重点项目(41417010801)
文摘
核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。为获得高精度与大动态范围,核磁共振陀螺通常工作在磁屏蔽罩中。根据静磁场的惟一性定理,磁力线会在磁屏蔽罩表面反射,从而影响核磁共振陀螺静磁场区域的磁场均匀性。从核磁共振陀螺静磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了磁屏蔽罩对静磁系统的影响,通过综合调整螺线管与屏蔽罩的交互参数,对静磁系统进行了优化设计,同时还确认了螺线管加工误差对系统性能的影响。设计的核磁共振陀螺静磁系统磁场优于1.11×10^(–5),较优化前提高至少一个数量级,满足核磁共振陀螺的使用需求。
关键词
核磁共振陀螺仪
磁屏蔽罩
静磁场系统
磁场均匀性
Keywords
nuclear
magnetic
resonance
gyroscope
magnetic
shielding
static
magnetic
system
magneticfield
uniformity
分类号
U666.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
产生匀强磁场的圆柱形线圈组设计方法
胡朝晖
穆维维
吴文峰
周斌权
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
下载PDF
职称材料
2
三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究
高嵩
汪莹莹
李志鹏
王绪本
曹彬
薛凯
窦悉丝
《地球物理学报》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
下载PDF
职称材料
3
核磁共振陀螺磁屏蔽罩内静磁场系统优化设计
李攀
刘元正
严吉中
张伟
《中国惯性技术学报》
EI
CSCD
北大核心
2018
3
下载PDF
职称材料
已选择
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