收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

地球物理场对磁敏式传感器影响及其应用研究

朱名日  
【摘要】:巨型钢罐在我国经济建设中起着重要作用,它常用于装载易燃、易爆、有毒物品。因此,罐的质量要求很高,那么高质量的钢罐关键在于智能化焊接技术,而该技术的核心是传感器。据调研,在微机中用于数据读取操作的磁阻式传感器MR是解决这项技术的合适选择。当MRWS传感器的工作磁场从100Gs降到5.0Gs时,焊接精度提高了。设备从桂林易地到大庆、海南和柳州等地出现焊接精度降低,最大的误差接近1.0mm,为允许误差(±0.5mm)的2倍,发现了地磁场对MRWS的影响。当焊枪垂直安装时,若按桂林到用户两地之间的地磁场分量之差与工作磁场(5.0Gs)相比计算,误差不超过5.3%(相当0.3mm),必然是MRWS在不同强度的地磁场作用规律所致,经过研究证明此结论。因此,本文从地球探测与信息技术和薄膜磁电阻效应机理角度出发,系统地研究了天然磁场对该传感器的影响规律。首次把地球探测与信息技术应用于焊接领域。因此,论文具有创新性和重要应用价值。 MR原本是用于计算机数据读写操作的磁头,因为它具有对磁敏感特性。那么,当有外磁场作用于工件,并把MR用于探测工件上的磁场的微弱变化也许能达到识别缝宽窄的目的。为此,采用NdFeB永磁体MR材料并以激光技术反复实验,最终研究成功焊枪悬浮高度和焊缝跟踪检测传感器(MRWS),提高了巨型钢罐自动焊接精度。此成果具有创新性(经查新尚未有这类成果,同时提出了专利申请)。 在应用过程中发现GMRS在不同磁场条件下其变化机理有着特殊性,因此本文通过全球地磁资料,采用球冠协和分析方法,研究了地磁变化对MRWS的影响,首次获得了MRWS的AMR和GMR在地磁作用下电子自旋极化的全球分布图;研究了磁暴对MRWS的影响机理。同时,还采用地球探测与信息技术定性定量地分析了焊接电极产生的磁场对MRWS影响。通过研究,探明了天然磁场和人工磁场对MRWS的影响规律。为以智能化技术消除其影响,奠定了理论基础。 论文在常温的研究基础上,采用定常星体光能辐射输运理论和热力学理论以及数值物理模拟方法,率先研究了高温差恶劣条件下,温度场对MRWS的影响。首次获得了高温恶劣条件下,MRWS的电子自旋极化影响规律。为全面消除天然温度场和人工温度场对MRWS的电子自旋影响奠定了坚实的理论基础。 通过自学习模糊神经网络人工智能控制方法、电磁屏蔽理论及其技术,薄膜磁电阻材料性能等相关知识的系统研究与全面探讨,经反复实践与改进,采用ARM32位微处理器和μC/OS—Ⅱ嵌入式操作系统,提出了智能化补偿削弱高温热辐射和天然磁场、人工磁场的新技术方法。有效地解决了磁场和温度场的影响,满足了高质量焊接技术要求。对焊接领域的技术进步起到重要促进作用。 MRS在焊接领域中成功应用尚首次,存在的不足和开辟新的应用有待完善。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈慧余,罗有泉,付绍军;细密刻线多层膜的磁电阻特性和FMR谱[J];中国科学技术大学学报;1995年04期
2 胡永健,彭初兵,方瑞宜,李文君,戴道生;[Fe/Cr]多层膜及掺入Si中介层后的层间耦合和磁电阻效应[J];物理学报;1996年10期
3 方瑞宜,喻英雷,陈廷勇,戴道生;自旋阀型[NiFe/Cu/Co/Cu]多层膜的磁电阻、矫顽力和稳定性研究[J];物理学报;1997年09期
4 祝向荣,沈鸿烈,沈勤我,李铁,邹世昌,KoichiTsukamoto,MamoruOkutomi,TakeshiYanagisawa,NoboruHiguchi;二元掺杂镧锰氧化物La-Ca-Ba-Mn-O的庞磁电阻特性[J];物理学报;1999年S1期
5 金志强,覃红侠,章建荣,王敦辉,都有为;机械合金化La_(0.7)Ca_(0.3)MnO_3的晶化动力学及磁电阻研究[J];物理学报;1999年S1期
6 苏超,戴明星,李学斌,王仁卉;Sr_2FeMoO_6庞磁电阻陶瓷材料的微结构分析[J];武汉大学学报(自然科学版);2000年03期
7 刘俊,郑瑞伦,陈希明,董会宁;Nb含量对纳米级NiFe薄膜ρ和磁电阻的影响[J];重庆大学学报(自然科学版);2004年12期
8 陈建峰,龚小燕,阚敏;用六探针测量磁性薄膜的磁电阻率[J];上海大学学报(自然科学版);1995年04期
9 王凯,隋郁,千正男,刘玉强;机械球磨对Sr_2FeMoO_6磁电阻性能的影响[J];哈尔滨工业大学学报;2004年04期
10 孔令刚,戴明星;(Sr,Ba)_3MoO_6添加剂对(Sr,Ba)_2(Fe,Mo)_2O_6系统磁电阻性能的影响[J];武汉大学学报(理学版);2003年01期
11 刘兴民,唐贵德,刘力虎,侯登录,高书侠,杨连祥,潘成福,聂向富;La_(0.67)Sr_(0.33-X)Cu_XMnO_3的室温磁电阻效应[J];材料科学与工程学报;2004年01期
12 唐洁,刘胜,张国宏,张力江,袁松柳;La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3颗粒复合体系的磁电阻增强效应[J];低温物理学报;2004年03期
13 陈慧余,罗有泉;铁磁多层膜内介观效应观察[J];低温物理学报;1994年04期
14 曹庆琪,吴坚,谷坤明,唐涛,张世远,都有为;(La_(1-x)Sm_x)_(2/3)Sr_(1 /3)MnO_3材料的巨磁致伸缩及磁电阻效应(英文)[J];南京大学学报(自然科学版);2000年01期
15 池俊红,刘春明,葛世慧;Co-Ta-O颗粒膜的磁电阻效应研究[J];兰州大学学报(自然科学版);2001年04期
16 阎明朗,王亦中,赖武彦;磁控溅射Fe/Mo多层膜的巨磁电阻及层间耦合[J];物理学报;1995年09期
17 陈平;余天;傅添智;熊祖洪;;基于LabVIEW的磁电阻测试系统的设计[J];实验技术与管理;2008年02期
18 任清褒,孙勇;Ga掺杂对La_(0.67)Ca_(0.33)MnO_3磁电阻的提高[J];低温物理学报;2000年01期
19 李晓航,李渝,罗锋,黄云辉,严纯华;以高温超导体为基础的颗粒复合磁电阻器件[J];低温物理学报;2003年04期
20 肖春涛,韩立安,薛德胜,赵俊慧,H.Kunkel,G.Williams;La_(0.67)Pb_(0.33)MnO_3的磁性及输运特性[J];物理学报;2003年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈洁;刘光鼎;;天罗地网——构筑中国海地球物理场监控体系[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
2 韩秀峰;李飞飞;王伟宁;彭子龙;赵素芬;詹文山;;用于制备MRAM的高磁电阻磁性隧道结[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
3 唐贵德;刘兴民;侯登录;刘力虎;赵旭;聂向富;禹日成;余勇;靳常青;;空位含量x对La_(0.67)Sr_(0.18-x)Ag_(0.15)MnO_3块体材料磁电阻效应的影响[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
4 李伯臧;;对几种新型磁性隧道结磁电阻的理论研究[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
5 颜世申;梅良模;陈延学;任妙娟;张云鹏;;ZnCoO磁性半导体的研究[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
6 李飞飞;王天兴;丰家峰;冯玉清;王伟宁;韩秀峰;;利用光刻去胶法制备高磁电阻磁性隧道结[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
7 陈鹏;都有为;朱建明;冯端;;晶粒表面覆盖α-Fe_2O_3层的多晶Zn_(0.41)Fe_(2.59)O_4的巨大隧穿磁电阻[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
8 刘晖;郑荣坤;杜军;张西祥;;(Fe_3O_4)_(60)(TiO_2)40薄膜的输运性能研究[A];第四届全国磁性薄膜与纳米磁学会议论文集[C];2004年
9 刘宜华;张汝贞;王成建;岳龙强;季刚;栾开政;梅良模;;La-Ca-Mn-O中Sm和Gd的替代效应[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
10 谢征微;李伯臧;;势垒形状对隧穿磁电阻及其与偏压之关系的影响:理论示例[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱名日;地球物理场对磁敏式传感器影响及其应用研究[D];中南大学;2004年
2 祝向荣;掺杂稀土锰基氧化物的磁电阻特性[D];中国科学院上海冶金研究所;2000年
3 任俊峰;有机半导体中电流自旋极化性质研究[D];山东大学;2006年
4 肖少庆;金属氧化物半导体结构中侧向光伏与磁电阻的共存研究[D];上海交通大学;2008年
5 张云鹏;高过渡族元素掺杂ZnO基磁性半导体研究[D];山东大学;2008年
6 韩波;东海地球物理场及深部地质构造研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2008年
7 王磊;自旋阀中磁输运和磁性的研究[D];复旦大学;2005年
8 刘新典;铟、锌、钛基透明导电氧化物的电子结构及光电性质[D];天津大学;2008年
9 陈亚杰;高自旋极化颗粒复合材料磁输运性质的实验研究[D];苏州大学;2003年
10 盛志高;钙钛矿结构锰氧化物薄膜和异质结输运性质及其光诱导效应研究[D];中国科学院研究生院(固体物理研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈水源;钙钛矿结构掺杂锰氧化物的磁电阻效应研究[D];福建师范大学;2002年
2 何智伟;Nd_(1-x)Sr_xMn_(1-y)Cu_yO_3/NiFe_2O_4复合体系磁电阻效应研究[D];河北师范大学;2003年
3 孙立;碳/碳复合材料磁电阻特性研究[D];清华大学;2002年
4 周江存;利用最近海潮模型研究地球物理场中的负荷效应问题[D];中国科学院研究生院(测量与地球物理研究所);2002年
5 王凯;多晶Sr_2FeMoO_6晶界型磁电阻效应研究[D];大连理工大学;2003年
6 毕建国;掺杂对类钙钛矿锰氧化物巨磁电阻材料的影响[D];吉林大学;2006年
7 刘力虎;La_(0.9)Sr_(0.1)MnO_3/Fe_2O_3复合体系磁电阻性能研究[D];河北师范大学;2002年
8 刘俊;新种子层NiFeNb对坡莫合金电阻率和磁电阻的影响[D];西南师范大学;2003年
9 贾利云;Fe-SiO_2和CoTiO_2薄膜的磁性与磁电阻效应研究[D];河北师范大学;2006年
10 刘兴民;La_(0.67)Sr_(0.33-x-y)A_x□_yMnO_3(A=Ag,Cu)的室温磁电阻效应研究[D];河北师范大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 朱清梅 远翔鸟;屡烧显示器保险丝的几例典型故障分析[N];中国电脑教育报;2005年
2 吴宵;新型磁随机原理型器件问世[N];中国质量报;2007年
3 ;磁内存商品化有望[N];中国计算机报;2001年
4 山东 孙义清;联想LXB-F17069彩显电源维修两例[N];电子报;2005年
5 张秀贵;张店企业节能降耗念“紧箍咒”[N];工人日报;2007年
6 本报特约撰稿 张旭中国科学技术馆 王二超;海量信息的物理基础[N];南方周末;2007年
7 孟凡君;区域找矿有了“藏宝图”[N];中国矿业报;2009年
8 宁津生 陈军 晁定波;获取地球内部信息的间接方法[N];中国测绘报;2002年
9 ;索尼S机心系列彩电开关电源原理分析与检修(上)[N];电子报;2005年
10 邵海成 戴红莲 黄健 沈春华 李世普;铁氧体磁性陶瓷材料的研究动态及展望[N];广东建设报;2005年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978