瓦型铁氧体磁场检测装置及先进制备工艺研发

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在电机用瓦型铁氧体的生产与应用过程中,目前的基础研究与技术研发均集中于铁氧体材料本身,且主要集中于成分的设计(如添加稀土)与组织控制(如改进烧结),极少考虑由于材料生产品质所导致的磁畴配置对称性问题,普遍沿用几何装配。而这一问题将导致转子的附加输出扭矩和电机噪声,从而大大降低了电机的工作效率和使用寿命。所以,为解决该问题,一种完善的三维静态磁场检测装置的研究便显得格外重要。本研究在对三轴各向异性磁电阻传感器的应用基础上,采用Java软件编程对三维移动平台和磁场数据采集加以控制,构建了一种以计算机为核心的磁场检测系统,实现了对磁场分布数据的自动采集。此外,测试不同制备工艺瓦型铁氧体的磁性能,探讨了各工序对磁性能的影响。重点研究了烧结技术对瓦型铁氧体磁性能的影响特点及规律。本论文主要有以下内容:首先,研究瓦型铁氧体磁场检测装置的总体设计原理和模块配置。包括前端数据采集系统、计算机分析与处理;其次,进行前端数据采集传感器、位置控制平台、电机、电机驱动器、调试电路板等硬件的组装和线路连接,初步完成瓦型铁氧体磁场检测装置;再次,通过USB接口将计算机与调试采集模块连接,通过在计算机上用Java软件进行编程,用以控制平台的移动和数据采集的显示和分析,对装置进行调试;最后,测试不同制备工艺瓦型铁氧体的磁性能,并总结规律。研究各烧结工序对磁性能变化的影响特性。重点研究烧结温度和平均烧结速率对瓦型铁氧体磁性能的影响特点及规律。结果表明:首先,三维磁阻传感器HMC5883能够对空间磁场进行有效的感应,采用STM32F103单片机作为控制核心和数据处理器,效果良好;上位机能采用Visual Basic进行程序设计,实现各种控制命令的发送、数据处理、数据显示功能,并且通信方式采用RS232串行通信也能有效实现。其次,本研究通过五个不同温度下进行烧结制样、分析对比得出1240℃是最优的烧结温度,3.2℃/min是最优的烧结速率,在此矫顽力,磁能积,剩磁等是相对较高的;
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