數(shù)學(xué)畢業(yè)論文磁場(chǎng)在微小長度測(cè)量中的應(yīng)用.pdf

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1、磁場(chǎng)在微小長度測(cè)量中的應(yīng)用目錄中文摘要??????????????????????????????1前言????????????????????????????????11理論分析????????????????????????????11.1檢測(cè)原理???????????????????????????11.2輸出特性???????????????????????????31.3改進(jìn)型的檢測(cè)原理????????????????????????41.4測(cè)量電路???????????????????????????51.4.1

2、交流電橋式測(cè)量電路?????????????????????51.4.2變壓器式交流電橋??????????????????????61.4.3諧振式測(cè)量電路???????????????????????62實(shí)驗(yàn)研究????????????????????????????72.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康???????????????????????????72.2實(shí)驗(yàn)器材及裝置????????????????????????72.2.1實(shí)驗(yàn)器材?????????????????????????72.2.2實(shí)驗(yàn)裝置??????????????

3、???????????72.3實(shí)驗(yàn)原理???????????????????????????82.3.1調(diào)0???????????????????????????82.3.2計(jì)算方法?????????????????????????122.3.3用光杠桿來檢測(cè)測(cè)量的準(zhǔn)確性?????????????????132.4實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟????????????????????????143實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及結(jié)果分析????????????????????143.1數(shù)據(jù)記錄與處理????????????????????????143.2結(jié)

4、果分析???????????????????????????16結(jié)束語??????????????????????????????17參考文獻(xiàn)?????????????????????????????17英文摘要?????????????????????????????17致謝???????????????????????????????18磁場(chǎng)在微小長度測(cè)量中的應(yīng)用摘要：根據(jù)電磁學(xué)原理和傳感器技術(shù)，將微小長度變化轉(zhuǎn)變成磁阻變化，然后將磁阻變化轉(zhuǎn)化成電感變化，電感變化轉(zhuǎn)變成外電路電壓的變化，利用電感傳感器將長度的較小的變化被

5、轉(zhuǎn)換成電壓的較大的變化。據(jù)理論推導(dǎo)，得出微小長度的變化與外電路電壓的變化成正比，因此通過測(cè)量電壓的變化可計(jì)算出微小長度變化。然后通過實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施，制作了1個(gè)能實(shí)現(xiàn)以上轉(zhuǎn)變的電感傳感器，利用該傳感器來測(cè)量微小長度變化，并將測(cè)量結(jié)果與光杠桿的測(cè)量結(jié)果相比較，得出用電感傳感器測(cè)量微小長度是可行的，并且，在1定范圍內(nèi)，它的測(cè)量精度比光杠桿的測(cè)量精度更高，從而研究了磁場(chǎng)在微小長度測(cè)量中的應(yīng)用。該裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，使用方便，可以在生產(chǎn)、生活中廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：微小長度變化；傳感器；應(yīng)用研究；電感前言測(cè)量微小長度變化在我們的生產(chǎn)生活中

6、有著重要的應(yīng)用。測(cè)出微小長度變化，我們可以計(jì)算出物體的熱膨脹系數(shù)，磁致伸縮系數(shù)，從而幫助我們深入了解物體的熱性質(zhì)和磁性質(zhì)。測(cè)量微小長度變化，我們可以發(fā)現(xiàn)機(jī)械0部件的微小位移，了解機(jī)械運(yùn)作的正常狀況，防止機(jī)械故障的產(chǎn)生。測(cè)量微小長度變化，我們可以知道橋梁，水壩等建筑物的變形，從而采取有效的措施，防止重大事故的發(fā)生。因此，加強(qiáng)微小長度測(cè)量方面的研究對(duì)保障我們生產(chǎn)生活的順利進(jìn)行是相當(dāng)必要的。用來測(cè)量微小長度的器件很多，最常用的是游標(biāo)卡尺，螺旋測(cè)微儀。它們使用方便，可直接測(cè)量微小長度，但精度不高，對(duì)于0.01mm以下的長度便無法測(cè)量

7、。目前，我們通常采用光學(xué)的辦法來測(cè)量微小長度。比如光杠桿的反射放大法，測(cè)量顯微鏡的放大法，激光干涉法，單縫衍射法[2,3]。光學(xué)方法通常精度很高，有的可達(dá)納米級(jí)，但是光學(xué)儀器成本昂貴，而且光學(xué)儀器要比較好的穩(wěn)定性，不便隨便移動(dòng)，因此在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中受到很大限制。如果用電感產(chǎn)生的磁場(chǎng)來測(cè)量微小長度變化，則設(shè)備簡(jiǎn)單便宜，容易移動(dòng)、組裝，而且測(cè)量的精度也能達(dá)到1--5μm的范圍[1]，因此在生產(chǎn)生活中有比較高的利用價(jià)值。在利用磁場(chǎng)測(cè)量微小長度變化時(shí)，通過磁場(chǎng)的變化不易直接發(fā)現(xiàn)微小長度的變化，因此可以采用轉(zhuǎn)換測(cè)量法，將磁場(chǎng)的變化轉(zhuǎn)變成

8、外電路電壓的變化,然后通過測(cè)量外電路電壓的變化來計(jì)算微小長度變化。1理論分析1.1檢測(cè)原理用磁場(chǎng)測(cè)量微小長度的器材結(jié)構(gòu)如圖1所示，我們通常叫它變磁阻式傳感器．它由線圈、鐵芯和銜鐵3部分組成。鐵芯和銜鐵由導(dǎo)磁材料如硅鋼片或坡莫合金制成,在鐵芯和銜鐵之間有氣隙,氣隙厚度為δ,傳感器的運(yùn)動(dòng)部分與