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  • 磁铁检测

    2020-02-01 17:31:31
    干簧管放在强磁场内,密封在玻璃内的铁磁电极被磁化后相吸接触,形成通路,由此用于判断附近是否有强磁铁。 由于是为了定位,所以干簧管只对近距离的磁铁有响应,这样可以得到比较精确的定位效果。因此,使...

    提问:大大,我参加是室外电磁越野组比赛。越野L型车模底盘比较高,安装底盘上的干簧管检测终点的磁铁无法实现。距离一旦超过2厘米就无法响应了。组委会是否在室外电磁组更换更强的终点磁铁标记呢?

    image

    不同大小的干簧管

    干簧管放在强磁场内,密封在玻璃内的铁磁电极被磁化后相吸接触,形成通路,由此用于判断附近是否有强磁铁。

    由于是为了定位,所以干簧管只对近距离的磁铁有响应,这样可以得到比较精确的定位效果。因此,使用干簧管检测电磁赛道上终点磁铁有些困难,尤其是对室外越野组。image

    测量干簧管吸和距离

    因此,为了可靠的检测到终点的磁铁,使用干簧管需要将若干个干簧管并排固定在车模底盘上,并且使其距离地面的距离小于1厘米。这对于室内赛道的车模来说是合适的,但对于室外越野组,这个高度限制了车模越野过障的能力。

    为了提高检测磁场的灵敏度,可以采用线性HALL模拟元器件,或者高灵敏的数字HALL器件,这样可以将检测的范围大大提高。

    下面介绍一种使用检测线圈的方法,不仅实现成本低,检测范围大,而且也比较容易安装。

    image

    检测线圈及其放大电路

    使用细的漆包线绕制直径在1030厘米的检测线圈,具体大小和形状根据车模尺寸以及安装位置确定。匝数在2030匝左右。

    当线圈经过磁铁上方时,线圈中的磁通量发生变化,则会产生感应电动势。使用运算放大器对线圈的感应电动势进行放大,输入到单片机的AD口,便可以读到相应的检测信号了。

    如果事情就这么简单就好了,实际上在空间中存在着很多变化电磁场,都可以在线圈中感应出电动势。比如房间中的市电的工频干扰就是非常强的变化磁场。

    image

    线圈不同位置和形状可以感应出不同的工频干扰信号

    线圈的不同形状和位置所感应到的50Hz的工频干扰信号的强度和波形也会发生很大的变化。

    由于在前面的放大电路中使用了低通滤波环节,对于普通无线电(射频干扰)信号都进行了衰减。但工频干扰的频率与检测信号的频率都处在几十赫兹的范围内,所以使用低阶的低通滤波器是无法消除工频干扰信号的。

    image

    工频干扰信号的频率与检测信号大体相似

    下图显示了接收到了信号中的各种频率分量,基本上可以看到都是50Hz的干扰信号以及它的高次谐波限号,其它频率的干扰则很少。

    由此,可以使用数字信号处理的方式将50Hz的信号及其干扰信号进行剔除。

    具体做法就是讲接收到的数据进行平滑滤波,挑选平滑滤波窗口的时间长度等于20ms(对应50Hz的周期)或者20ms的整数倍数,这样结果中的50Hz信号及其谐波都会被剔除。

    image

    通过MATLAB计算实际测量信号的频谱

    长度为20ms的平滑算法,相当于对采集信号数据与长度为20ms的矩形信号的卷积,对应的滤波器的频谱如下图所示。

    可以看出,所以50Hz的整数倍数的谐波增益都为0,也就是在输出结果中都不存在了。

    image

    单位冲击相应20ms举行脉冲的频谱

    当然,上面的平滑算法对于其它频率的信号也会有不同的衰减,但都不会衰减到0。因此可以通过提高放大器的增益进行补偿。

    下图是对结果进行处理后的数据波形。可以看到,实际采集到的数据具有很大的工频干扰,但处理完之后的数据则非常平滑了。

    image

    通过平滑后的数据

    手持磁铁在线圈上晃动,可以引起接收 的巨大变化。通过检测这些变化,可以判断线圈下是否有磁铁经过。

    image

    手持磁铁晃动所引起采集信号的变化

    下面通过一个车模带动检测线圈运动,实验上述方案是否能够在运动中检测到下面的磁铁。

    将线圈固定在车模上,距离地面大约10厘米左右。

    首先在地上放置磁铁,测试车模正常运行时线圈检测的信号。

    image

    地上没有放置磁铁时,检测到的信号

    上图测试结果看出车模运行中线圈信号比较平稳。

    然后在地上分别放置1~4个普通的磁铁,注意不是钕铁硼强磁铁,测量线圈经过磁铁后的感应信号。下图显示了车模线圈经过时所检测到的感应电动势信号。

    image

    放置一个普通磁铁

    image

    放置两个普通磁铁

    image

    放置三个普通磁铁

    image

    放置四个普通磁铁

    上图显示普通磁铁,当放置两个以上时,就可以引起明显的信号变化。image

    比赛中所使用的钕铁硼强磁铁

    下图显示车模线圈通过时信号的变化。

    image

    三个扁平钕铁硼磁铁所引起线圈感应电动势信号

    通过上面的实验可以看到,通过普通的感应线圈,配合一阶低通放大,再加上数字滤波,可以很好的检测到地面的磁铁的存在,进而比较可靠的帮助室外车模完成终点停车。

    最后回复最前面提问同学的问题,就是了室外越野组比赛的终点磁铁是和室内所使用的磁铁一样,不会更换体积更大,磁场更强的磁铁。

    image

    问题回复留言:本来校赛并不想添加上光照元素,无奈天气晴朗,还是有了光照,晚上调好的会车,疯狂误判断路(因为柱子的影子),觉得今年光照才是最大的特殊元素,现场强行遮挡,也无济于事。

    image

    校赛现场中的阳光

    回复:这个环境光线就有可能是未来赛场中的光线环境。

    提问:卓老师,这是华东赛区东南大学的比赛体育馆的光线环境,这不是在逼着我们用电磁跑吗,特别是小白四轮组?image

    回复:对呀,这就是今年命题的出发点。

    提问:卓老师,请问今年华东赛区信标组比赛时拉窗帘嘛?

    image

    回复:第一:华东赛区是在东南大学体育场举办; 第二:这个大体育场有着巨大的露天天棚,无法拉窗帘; 第三: 能够保证阳光不充满赛场已经不错了; 第四: 不说了,再说你就会出汗了。

    但是据我所知信标组是在武术馆比赛的

    是吗?我还不知道呢。

    目前东大放出的消息是这样的

    好吧。这的确是小道消息中的小道消息。

    我也不知道呢。

    还是谢谢卓大大啦希望这些天做的工作不会派不上用处。

    提问:大大,这种断路处的夹角有限制吗,接近90°的那个正常点,之后那个有点夸张。

    image

    回复:夹角没有限制,不过会接近90度的。

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  • 磁铁 Electromagnet

    2020-06-22 15:04:45
    天端电磁铁系列产品,可提供可调均匀磁场,稳定性高,可控性。 适用于科研单位,高等院校及工厂做物质磁性实验,具有多种用途可配用于磁性材料测量装置、振动样品磁计、霍尔效应研究、磁光效应研究、磁电阻...

    功能简介

        天端电磁铁系列产品,可提供可调均匀强磁场,稳定性高,可控性强。

    适用于科研单位,高等院校及工厂做物质磁性实验,具有多种用途可配用于磁性材料测量装置、振动样品磁强计、霍尔效应研究、磁光效应研究、磁电阻效应研究、磁致伸缩研究、转矩磁强计、力法磁强计、磁化率测量装置以及对磁性器件的充磁和退磁等,用途广泛。

    电磁铁  Electromagnet(图1)  

     

     

    电磁铁主要型号典型磁场

    型号

    极面直径

    (mm)

    磁场气隙

    (mm)

    磁场强度

    (T)

    电源功率

    (KW)

    50

    40

    10

    1.0

    0.3  

    80

    40

    10

    1.6

    0.6   

    100

    60

    10

    1.9

    1.5   

    130

    60

    20

    2.0

    3.8   

    175

    80

    30

    1.9

    6.5   

    200

    80

    40

    1.8

    10.0    

    220

    100

    40

    1.8

    13.0    

    250

    120

    40

    1.9

    18.0    

    280

    140

    40

    2.0

    18.0    

    300

    150

    50

    2.0

    20.0    

    380

    150

    50

    2.3

    30.0    

     

    电磁铁案例

    型号

    主要技术参数

    产品图片

    SB-100

    电磁铁为双轭双调型结构,斜式45度座放,磁场方向水平于地面,极柱直径100mm,线包间距100mm,气隙可调范围为:0-100mm。电磁铁极头直径为100mm。当气隙为10mm时,中心磁场Hmax≥1.5T;当气隙为80mm时,中心磁场Hmax≥0.4T。在中心5*5*5mm的区域内,磁场均匀度为1*10-5。电磁铁自然冷却结构。在80mm气隙0.4T磁场环境下可连续工作0.5小时。重量200KG。     

    电源10A 120V。

    电磁铁  Electromagnet(图2)

    SBV-200

    结构:电磁铁为双轭单调型直立座放,极柱单向调协可变气隙,磁场方向垂直于地面。电磁铁极柱直径为Φ200mm,极头直径为80mm,线包间距120mm,气隙可调范围0~100mm。气隙为10mm时,磁场H≥2.8T。电磁铁内冷式水冷结构,当磁极间距30mm,磁场为2.3T时,可持续工作时间为10分钟;扫描磁场可长时间工作。磁场均匀度:当磁场20mm气隙时,在中心Φ10*10mm3的区域内磁场均匀度优于0.1%。线包电阻为5.0欧姆,额定电源功率8.0KW。

    电磁铁  Electromagnet(图3)

    WD-50

    电磁铁为双调单轭型结构,直立座放,磁场在水平方向,线包间距80mm,极柱直径40mm,磁场气隙可调范围0~80mm。电磁铁极头直径为50mm,当气隙为10mm时,中心磁场Hmax=1.0T       

    电磁铁采用自然冷却结构,当磁极间距为10mm,磁场≥1.0T时,持续工作时间30分钟,温升小于30℃ ,磁为0.6T时可长时间工作;电磁铁直流供电功率为0.3KW;(10A,30V)。电磁铁重量约为35Kg。

    电磁铁  Electromagnet(图4)

    SG-380

    结构:电磁铁双轭型直立座放,磁场气隙固定为30mm,磁场方向平行于地面。电磁铁极柱直径为Φ380mm,配一付直径为80mm的极头,线包间距200mm。最高磁场H≥2.7T。电磁铁内冷式水冷结构,可持续工作时间优于30分钟;扫描磁场可长时间工作。磁场均匀度:在中心Φ10*10mm3的区域内磁场均匀度优于1*10-4。线包电阻为3.0欧姆,额定电源功率16.0KW。电源:40A125V。电磁铁重量6.0吨。

    电磁铁  Electromagnet(图5)

    CG-80

    电磁铁为框架式结构,直立座放,总重量~100kg,磁场在垂直方向,双线包在同侧。上极头打通光孔,孔径形状配合用户物镜形状,直筒长24mm, 前方留1.5mm聚焦位置。最高磁场强度:极面为Φ30mm,10mm时,磁场1.4T;30mm时,磁场0.5T。

    电磁铁  Electromagnet(图6)

    CG-X35

    用途:旋转磁铁 Smoke实验。 旋转磁铁,磁场可围绕X轴做360°旋转,轭铁为环形结构,线包和铁芯为分别为对称的弧形,轭铁外径为齿形轮状,配步进电机精确控制磁铁旋转,任意设定旋转角度,可编程控制正转反转及行程时间。最高磁场强度:极头直径25mm,气隙为16.5mm时,磁场为0.485T;气隙为28mm时,磁场为0.3T;气隙为35mm时,磁场为0.22T。

    电磁铁  Electromagnet(图7)

    CG-Q20

    用途:显微镜下的水平磁场。 电磁铁钳式结构,气隙固定为10mm,磁场空间上下及一侧通透,体积小巧,给载物玻片,显微镜、探针留有足够的空间。极头截面6*12mm。最高磁场强度:0.25T。

    电磁铁  Electromagnet(图8)

     

    展开全文
  • 在仪表附近放置强磁铁强磁铁可能会使附近的变压器饱和,从而导致它们瘫痪。具体而言,强磁铁可能使电源中的变压器或电流互感器的电流传感器瘫痪,这可能导致用电用户的电费低于他们实际应该交纳的电费。  为应对...
  • 它体积小,磁场,磁场稳定,无需供电,是最好的节能磁场源。它可以产生均匀磁场;梯度磁场;多极磁场;辐射磁场等;我公司致力研发永久磁铁的磁场设计制作,开发出核磁共振实验用永久磁场、霍尔片标定标准磁场、...

    永久磁铁是产生磁场最简便的方法。它体积小,磁场强,磁场稳定,无需供电,是最好的节能磁场源。它可以产生均匀磁场;梯度磁场;多极磁场;辐射磁场等;我公司致力研发永久磁铁的磁场设计制作,开发出核磁共振实验用永久磁场、霍尔片标定标准磁场、海尔贝克阵列磁体、可调永久磁铁等系列,更多新的应用不断开发和扩展。

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图1)可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图2)可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图3)

     

    TC系列恒定磁场永久磁铁

     

    型号

    极面直径(㎜)

    气隙

    (㎜)

    磁场

    (T)

    均匀区

    (mm)

    均匀度

    ΔH/H

    外形尺寸

    (mm)

    重量

    (Kg)

    TC5010-04

    50

    10

    0.4

    Φ5*2

    ~10-5

    120*76*80

    5

    TC5010-06

    50

    10

    0.6

    Φ5*2

    ~10-5

    120*116*80

    6

    TC5010-11

    50

    10

    1.1

    Φ5*2

    ~10-5

    190*156*150

    6

    TC5020-04

    50

    20

    0.4

    Φ5*2

    ~10-5

    120*126*80

    6

    TC5020-07

    50

    20

    0.7

    Φ5*2

    ~10-5

    190*166*150

    6

    TC10020-06

    100

    20

    0.6

    Φ6*6

    ~10-5

    190*126*150

    6.5

    TC10020-08

    100

    20

    0.8

    Φ6*6

    ~10-5

    270*200*210

    6.5

    TC10020-10

    100

    20

    1.0

    Φ6*6

    ~10-5

    370*280*310

    18

    TC10030-05

    100

    30

    0.5

    Φ6*6

    ~10-5

    210*136*130

    20

    TC10030-07

    100

    30

    0.7

    Φ6*6

    ~10-5

    380*290*280

    30

    TC10030-011

    100

    30

    1.1

    Φ6*6

    ~10-5

    476*416*380

    18

    TC14040-05

    140

    40

    0.5

    Φ8*5

    ~10-5

    350*250*250

    18

    TC15020-14

    150

    20

    1.4

    Φ8*5

    ~10-5

    586*450*516

    18

    TC200110-05

    200

    100

    0.5

    Φ12*8

    ~10-5

    836*450*666

    30

    TC10020-12

    100

    20

    1.2

    Φ8*5

    ~10-5

    230*190*240

    33

    TC15030-12

    150

    30

    1.2

    Φ10*8

    ~10-5

    370*270*280

    150

     

    永久磁铁案例 Product case

    序号

    名称

    型号

    主要技术参数

    产品图片

    案例1

    永久磁铁

    TC5010-04

    用于霍尔片标定的标准磁场。极面直径50mm,磁场气隙10mm,中心磁场0.4T,均匀区Φ10*10mm,均匀度0.1%

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图4)

    案例2

    永久磁铁

    NMR10020-05

    用于核磁共振实验的高匀度恒定磁场。极面直径100mm,磁场气隙20mm,中心磁场0.5T,均匀区Φ8*5mm,均匀度5*10-5

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图5)

    案例3

    永久磁铁

    NMR470120-027

    极面直径470mm,磁场气隙120mm,中心磁场0.27T,均匀区Φ50*30mm,均匀度6.5*10-5

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图6)

    案例4

    可调气隙永久磁铁

    TCT100-09

    磁场气隙可调,当两极距离加大时磁场减弱。以改变气隙的方式改变磁场,结构简单,操作简便。极面直径100mm,气隙可调范围10-100mm,磁场可调范围0.14~0.9T。

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图7)

    案例5

    固定气隙可调磁场

     

    磁场气隙固定为20mm,依靠改变磁路的方式改变磁场,且不影响均匀区与均匀度的稳定。极面直径70mm,0.11T~0.355T,调节步进1Gs。

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图8)

    案例6

    海尔贝克磁环

    B型 H201

    外形尺寸Φ60*50mm 内径Φ20mm  重量 1(Kg),磁场方向为径向,12个扇形磁块,每个充磁方向不同,按Halbch环形阵列排列;中心磁场强度1.04T;

    在磁场中心Φ6*6mm范围内均匀度轴向为0.5%,径向为0.5%。

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图9)

     

    案例7

    海尔贝克轴向腔

    L型 H2009

    按照海尔贝克阵列排列磁块,使用孔径20*20mm,长度180mm,磁场方向为轴向方向,磁场强度0.9T。特别适用于霍尔轴向探头的定标检测。

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图10)

    案例8

    旋转永磁体磁体

     

    旋转永磁铁可以同时调整两极的间距,磁极直径40mm。磁场840Gs~1500Gs, 7~20mm可调。

     

    可调磁场永久磁铁 Permanent magnet(图11)

     

    电磁铁(图9)

    展开全文
  • 天端电磁铁系列产品,可提供可调均匀磁场,稳定性高,可控性。 适用于科研单位,高等院校及工厂做物质磁性实验,具有多种用途可配用于磁性材料测量装置、振动样品磁计、霍尔效应研究、磁光效应研究、磁电阻...

    磁场发生器之电磁铁 Electromagnet概述

      天端电磁铁系列产品,可提供可调均匀强磁场,稳定性高,可控性强。

    适用于科研单位,高等院校及工厂做物质磁性实验,具有多种用途可配用于磁性材料测量装置、振动样品磁强计、霍尔效应研究、磁光效应研究、磁电阻效应研究、磁致伸缩研究、转矩磁强计、力法磁强计、磁化率测量装置以及对磁性器件的充磁和退磁等,用途广泛。

    电磁铁  Electromagnet(图1)

    电磁铁主要型号典型磁场

    型号

    极面直径

    (mm)

    磁场气隙

    (mm)

    磁场强度

    (T)

    电源功率

    (KW)

    50

    40

    10

    1.0

    0.3  

    80

    40

    10

    1.6

    0.6   

    100

    60

    10

    1.9

    1.5   

    130

    60

    20

    2.0

    3.8   

    175

    80

    30

    1.9

    6.5   

    200

    80

    40

    1.8

    10.0    

    220

    100

    40

    1.8

    13.0    

    250

    120

    40

    1.9

    18.0    

    280

    140

    40

    2.0

    18.0    

    300

    150

    50

    2.0

    20.0    

    380

    150

    50

    2.3

    30.0    

     

    电磁铁案例

    型号

    主要技术参数

    产品图片

    SB-100

    电磁铁为双轭双调型结构,斜式45度座放,磁场方向水平于地面,极柱直径100mm,线包间距100mm,气隙可调范围为:0-100mm。电磁铁极头直径为100mm。当气隙为10mm时,中心磁场Hmax≥1.5T;当气隙为80mm时,中心磁场Hmax≥0.4T。在中心5*5*5mm的区域内,磁场均匀度为1*10-5。电磁铁自然冷却结构。在80mm气隙0.4T磁场环境下可连续工作0.5小时。重量200KG。     

    电源10A 120V。

    电磁铁  Electromagnet(图2)

    SBV-200

    结构:电磁铁为双轭单调型直立座放,极柱单向调协可变气隙,磁场方向垂直于地面。电磁铁极柱直径为Φ200mm,极头直径为80mm,线包间距120mm,气隙可调范围0~100mm。气隙为10mm时,磁场H≥2.8T。电磁铁内冷式水冷结构,当磁极间距30mm,磁场为2.3T时,可持续工作时间为10分钟;扫描磁场可长时间工作。磁场均匀度:当磁场20mm气隙时,在中心Φ10*10mm3的区域内磁场均匀度优于0.1%。线包电阻为5.0欧姆,额定电源功率8.0KW。

    电磁铁  Electromagnet(图3)

    WD-50

    电磁铁为双调单轭型结构,直立座放,磁场在水平方向,线包间距80mm,极柱直径40mm,磁场气隙可调范围0~80mm。电磁铁极头直径为50mm,当气隙为10mm时,中心磁场Hmax=1.0T       

    电磁铁采用自然冷却结构,当磁极间距为10mm,磁场≥1.0T时,持续工作时间30分钟,温升小于30℃ ,磁为0.6T时可长时间工作;电磁铁直流供电功率为0.3KW;(10A,30V)。电磁铁重量约为35Kg。

    电磁铁  Electromagnet(图4)

    SG-380

    结构:电磁铁双轭型直立座放,磁场气隙固定为30mm,磁场方向平行于地面。电磁铁极柱直径为Φ380mm,配一付直径为80mm的极头,线包间距200mm。最高磁场H≥2.7T。电磁铁内冷式水冷结构,可持续工作时间优于30分钟;扫描磁场可长时间工作。磁场均匀度:在中心Φ10*10mm3的区域内磁场均匀度优于1*10-4。线包电阻为3.0欧姆,额定电源功率16.0KW。电源:40A125V。电磁铁重量6.0吨。

    电磁铁  Electromagnet(图5)

    CG-80

    电磁铁为框架式结构,直立座放,总重量~100kg,磁场在垂直方向,双线包在同侧。上极头打通光孔,孔径形状配合用户物镜形状,直筒长24mm, 前方留1.5mm聚焦位置。最高磁场强度:极面为Φ30mm,10mm时,磁场1.4T;30mm时,磁场0.5T。

    电磁铁  Electromagnet(图6)

    CG-X35

    用途:旋转磁铁 Smoke实验。 旋转磁铁,磁场可围绕X轴做360°旋转,轭铁为环形结构,线包和铁芯为分别为对称的弧形,轭铁外径为齿形轮状,配步进电机精确控制磁铁旋转,任意设定旋转角度,可编程控制正转反转及行程时间。最高磁场强度:极头直径25mm,气隙为16.5mm时,磁场为0.485T;气隙为28mm时,磁场为0.3T;气隙为35mm时,磁场为0.22T。

    电磁铁  Electromagnet(图7)

    CG-Q20

    用途:显微镜下的水平磁场。 电磁铁钳式结构,气隙固定为10mm,磁场空间上下及一侧通透,体积小巧,给载物玻片,显微镜、探针留有足够的空间。极头截面6*12mm。最高磁场强度:0.25T。

    电磁铁  Electromagnet(图8)

     

    电磁铁(图9)

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