| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 注释表 | 第16-18页 |
| 1. 绪论 | 第18-30页 |
| 1.1 选题的背景及意义 | 第18-19页 |
| 1.1.1 选题的背景 | 第18页 |
| 1.1.2 选题的意义 | 第18-19页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第19-28页 |
| 1.2.1 常用磁敏传感器 | 第19-21页 |
| 1.2.2 磁通门传感器的发展与现状 | 第21-24页 |
| 1.2.3 时间差型的磁通门传感器发展与现状 | 第24-28页 |
| 1.3 本论文的研究内容与结构 | 第28-30页 |
| 2. 时间差型磁通门传感器的基本原理 | 第30-42页 |
| 2.1 引言 | 第30页 |
| 2.2 谐波选择式磁通门传感器原理 | 第30-33页 |
| 2.3 时间差型磁通门的原理 | 第33-35页 |
| 2.3.1 理想磁滞回线 | 第33-34页 |
| 2.3.2 时间差型磁通门传感器的工作过程 | 第34-35页 |
| 2.4 时间差型磁通门的数学模型 | 第35-39页 |
| 2.4.1 正弦波磁场激励 | 第35-38页 |
| 2.4.2 三角波磁场激励 | 第38页 |
| 2.4.3 正弦和三角磁场激励比较 | 第38-39页 |
| 2.5 时间差型磁通门基本组成框图 | 第39-40页 |
| 2.6 实际磁滞回线 | 第40-41页 |
| 2.7 本章小结 | 第41-42页 |
| 3. 时间差型磁通门探头磁芯磁滞模型研究 | 第42-63页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 经典的磁滞模型 | 第42-45页 |
| 3.2.1 Preisach磁滞模型 | 第42-43页 |
| 3.2.2 Jiles-Atherton磁滞模型 | 第43-44页 |
| 3.2.3 谐波选择式磁通门磁芯磁化模型 | 第44-45页 |
| 3.3 时间差型磁通门探头磁芯磁滞回线的特点 | 第45-48页 |
| 3.3.1 无磁滞磁化曲线 | 第45-47页 |
| 3.3.2 退磁场的影响 | 第47页 |
| 3.3.3 激励磁场频率的影响 | 第47-48页 |
| 3.4 基于Brillouin方程的磁滞修正模型研究 | 第48-53页 |
| 3.4.1 Brillouin磁滞修正模型 | 第48-49页 |
| 3.4.2 磁滞模型的参数辨识 | 第49-53页 |
| 3.5 Brillouin磁滞修正模型各参数对动态磁导率曲线的影响 | 第53-57页 |
| 3.5.1 参数J的影响 | 第54-55页 |
| 3.5.2 参数a的影响 | 第55-56页 |
| 3.5.3 参数α_(de)的影响 | 第56-57页 |
| 3.6 探头结构及退磁因子对输出信号的影响 | 第57-62页 |
| 3.6.1 闭合磁路磁路结构探头及其横向效应 | 第58-60页 |
| 3.6.2 单轴磁芯的退磁因子 | 第60-62页 |
| 3.7 本章小结 | 第62-63页 |
| 4. 时间差型磁通门传感器设计及实验研究 | 第63-91页 |
| 4.1 引言 | 第63页 |
| 4.2 传感器硬件电路设计 | 第63-69页 |
| 4.2.1 FPGA最小系统电路设计 | 第64-66页 |
| 4.2.2 激励信号发生器设计 | 第66-67页 |
| 4.2.3 模拟调理电路设计 | 第67-69页 |
| 4.3 不同磁芯材料的测试与比较 | 第69-73页 |
| 4.3.1 非晶合金材料及其磁畴结构 | 第69-71页 |
| 4.3.2 感应线圈输出信号比较 | 第71-72页 |
| 4.3.3 输出稳定性比较 | 第72-73页 |
| 4.4 探头结构及磁芯尺寸对传感器稳定性的影响 | 第73-81页 |
| 4.4.1 长直螺线管结构 | 第74-77页 |
| 4.4.2 亥姆霍兹线圈结构 | 第77-80页 |
| 4.4.3 磁芯尺寸 | 第80-81页 |
| 4.5 激励磁场信号对传感器输出的影响 | 第81-83页 |
| 4.5.1 激励磁场波形 | 第82-83页 |
| 4.5.2 激励磁场频率 | 第83页 |
| 4.6 时间差型磁通门传感器性能测试及分析 | 第83-90页 |
| 4.6.1 传感器样机性能测试的条件 | 第84-85页 |
| 4.6.2 测试结果及其分析 | 第85-90页 |
| 4.7 本章小结 | 第90-91页 |
| 5. 噪声驱动磁通门传感器的理论研究 | 第91-106页 |
| 5.1 引言 | 第91页 |
| 5.2 软磁材料的双势阱特性及时间差型磁通门传感器噪声分析 | 第91-97页 |
| 5.2.1 软磁材料的双势阱特性 | 第91-93页 |
| 5.2.2 时间差型磁通门的噪声特性仿真研究 | 第93-97页 |
| 5.3 高斯白噪声驱动下双稳态系统的跃迁概率研究 | 第97-101页 |
| 5.3.1 双稳态系统的准稳态概率分布 | 第97-99页 |
| 5.3.2 定态跃迁率 | 第99-101页 |
| 5.4 噪声驱动磁通门传感器的基本原理 | 第101-105页 |
| 5.4.1 ε对跃迁率K的影响 | 第101-102页 |
| 5.4.2 A及D对定态跃迁率K的影响 | 第102-103页 |
| 5.4.3 归一化磁场ε/A和归一化时间△T/T的关系 | 第103-105页 |
| 5.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 6. 噪声驱动的磁通门传感器设计及实验研究 | 第106-118页 |
| 6.1 引言 | 第106页 |
| 6.2 噪声驱动磁通门硬件电路设计 | 第106-110页 |
| 6.2.1 噪声驱动磁通门组成框图 | 第106-107页 |
| 6.2.2 激励信号发生器设计 | 第107-109页 |
| 6.2.3 模拟调理电路设计 | 第109-110页 |
| 6.3 噪声驱动磁通门传感器测试及分析 | 第110-117页 |
| 6.3.1 被测磁场和噪声强度对探头感应线圈输出信号的影响 | 第111-112页 |
| 6.3.2 噪声驱动的磁通门性传感器能测试与分析 | 第112-117页 |
| 6.4 本章小结 | 第117-118页 |
| 7. 总结与展望 | 第118-121页 |
| 7.1 论文总结 | 第118-119页 |
| 7.2 创新点归纳 | 第119-120页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第120-121页 |
| 致谢 | 第121-122页 |
| 参考文献 | 第122-132页 |
| 附录 | 第132页 |
