机电系统中的传感器与驱动器 设计与应用PDF电子书下载

第1章 导论 1

1.1传感器和驱动器的分类 1

1.1.1磁传感器 2

1.1.2线性和自锁螺线管驱动器 3

1.1.3步进电动机 5

1.1.4特殊的磁装置 7

1.1.5旋转和线性驱动器 8

1.2磁性材料和技术 8

1.2.1软磁材料 9

1.2.2硬磁材料 11

1.2.3镀膜技术 16

1.2.4磁性材料的市场和应用 16

第2章 磁传感器 20

2.1磁传感器理论 21

2.2磁传感器分析 22

2.3 VR传感器 25

2.3.1传统的VR传感器 26

2.3.2高性能VR传感器 30

2.3.3带插入式磁铁的传感器 33

2.3.4磁铁前置式传感器 39

2.3.5带E形磁结构的传感器 41

2.3.6带U形磁结构的传感器 42

2.3.7多磁VR传感器 47

2.3.8双磁传感器 47

2.3.9双传感器的布局 55

2.3.10分布式VR传感器 56

2.4固体传感器 62

2.4.1固体传感器分析 62

2.4.2固体传感器设计 63

2.4.3固体传感器测试结果 67

2.5磁传感器应用 68

2.5.1磁速度传感器需求 68

2.5.2磁速度传感器应用 69

2.5.3磁位移传感器应用 71

2.6 VR传感器的噪声 72

2.6.1数学模型和噪声分析 73

2.6.2噪声问题的解决 73

例2.1 76

例2.2 77

例2.3 78

第3章 线性驱动器 79

3.1线性驱动器的数学模型 80

3.1.1电磁装置的对称分析 80

3.1.2电网络方程 81

3.1.3机械方程 84

3.1.4磁性力 85

3.1.5脉宽调制（PWM）分析 86

3.1.6电磁阀分析及仿真 91

3.2快速响应驱动器 94

3.2.1圆盘型电磁阀 95

3.2.2活塞型电磁阀 96

3.2.3球型电磁阀 98

3.2.4锥形塞电磁阀 101

3.2.5快速响应驱动器的优化 103

3.3电磁阀驱动器的应用 106

3.3.1长冲程电磁燃料泵 106

3.3.2汽油喷嘴 109

3.3.3天然气喷嘴 112

3.3.4柴油喷嘴 119

3.3.5压缩机电磁阀 124

3.3.6传输电磁阀 127

例3.1 135

例3.2 137

第4章 线性自锁驱动器 140

4.1自锁继电器 140

4.1.1自锁继电器的动态分析 142

4.1.2双极型自锁继电器 144

4.1.3单极型自锁继电器 147

4.1.4自锁继电器分析 149

4.1.5自锁继电器的分析与测试 152

4.2自锁螺线管 158

4.2.1可动磁铁自锁螺线管 158

4.2.2固定磁铁自锁螺线管 166

4.3自锁螺线管应用 172

例4.1 174

第5章 步进电动机 175

5.1工作原理 175

5.2步进电动机的静态分析 179

5.2.1静态转矩分析 179

5.2.2磁路分析 184

5.2.3磁铁工作点 188

5.2.4温度效应 191

5.2.5电枢反应效应 191

5.2.6静态特性实验结果 192

5.3步进电动机的动态分析 197

5.3.1动态分析的数学模型 198

5.3.2步进电动机的动态仿真 200

5.3.3动态模型验证 202

5.3.4各参数对步进电动机性能的影响 206

5.3.5动态特性的实验结果 210

5.3.6粘性阻尼系数的评估 211

5.3.7负荷转矩对步进电动机性能的影响 216

5.3.8步进电动机动态运行的感应系数 219

例5.1磁路计算 226

例5.2静态转矩计算 231

例5.3磁通计算 233

第6章 专用磁装置 234

6.1电磁阀 234

6.1.1背景 235

6.1.2心脏瓣膜的设计指标 235

6.1.3心脏瓣膜的设计原理 237

6.1.4数学模型与仿真 238

6.1.5优化设计 242

6.1.6对比与测试结果 243

6.2心脏泵 244

6.2.1心脏泵的设计指标 244

6.2.2心脏泵的设计原理 245

6.2.3分析仿真与优化设计 245

6.3磁流变液螺线管 250

6.3.1背景 250

6.3.2磁流变液螺线管执行器 252

6.3.3磁流变液的应用 254

例6.1 255

例6.2 256

例6.3 256

第7章 旋转式驱动器 258

7.1磁盘旋转式驱动器 259

7.1.1磁盘旋转式驱动器分析 260

7.1.2磁盘旋转式驱动器设计 264

7.1.3磁盘旋转式驱动器激励电磁回路 264

7.1.4磁盘旋转式驱动器齿形磁部件 265

7.1.5磁盘旋转式驱动器永久磁铁 266

7.1.6磁盘旋转式驱动器测试结果 268

7.2爪极旋转式驱动器 270

7.2.1爪极旋转式驱动器分析 272

7.2.2爪极旋转式驱动器设计 273

7.2.3爪极旋转式驱动器激励电磁回路 273

7.2.4爪极旋转式驱动器齿形磁部件 274

7.2.5爪极旋转式驱动器永久磁铁 275

7.2.6爪极旋转式驱动器测试结果 277

7.3圆筒旋转式驱动器 279

7.3.1圆筒旋转式驱动器分析 281

7.3.2圆筒旋转式驱动器二维分析 282

7.3.3圆筒旋转式驱动器三维分析和测试结果 286

7.3.4圆筒旋转式驱动器设计 289

7.3.5圆筒旋转式驱动器永久磁铁 290

7.3.6圆筒旋转式驱动器激励电磁回路 295

7.3.7圆筒旋转式驱动器齿形磁结构 295

7.4圆筒旋转式驱动器应用 296

7.4.1磁盘旋转式驱动器应用 298

7.4.2爪极旋转式驱动器应用 299

7.4.3圆筒旋转式驱动器应用 301

例7.1 304

例7.2 304

例7.3 305

第8章 结束语 306

8.1技术的发展 306

8.1.1合作关系 306

8.1.2竞争 307

8.1.3坚持 308

8.1.4技术的进步 309

8.2技术价值 309

8.2.1技术属性 310

8.2.2商业属性 314

8.2.3金融属性 315

8.2.4技术等级 315

附录 符号和缩写 317

参考文献 325