一种新型静磁屏蔽测量装置的设计与静磁屏蔽材料的研究

摘要

本论文旨在开发一种新型的静磁场屏蔽效能测量装置及测试方法，为工程测量磁屏蔽效能提供统一的标准。本论文首先介绍了磁屏蔽的相关理论，分析了静磁场，工频磁场的屏蔽原理以及影响材料的屏蔽效能的各种因素。对影响材料屏蔽效能的各种因素如磁导率的大小、磁损耗、磁性材料厚度、磁化强度、辐射距离、磁场强度等进行了合理的分析，确定了测试装置的尺寸为屏蔽桶长度和厚度分别为100mm×10mm，感应线圈通过电流可达到10A。针对目前静磁场的屏蔽效能测试方法的不足之处，设计出一种新型的磁屏蔽效能测试方法，并对测试频率范围、测试布置、测试步骤、测试数据处理进行了论述。根据仿真分析和实验制造了静磁场屏蔽效能测试装置。并对测试条件、测试位置、测试误差等进行了分析与改进。 本文利用CST仿真软件对屏蔽测量装置和探头进行了建模，通过两种模型对静磁场源设定、线圈匝数、电流大小，磁场的变化的仿真求解等进行了具体的仿真，定性的分析了不同尺寸的屏蔽材料放入测试装置后对初始磁场的扰动情况，利用CST的仿真方法对测量位置所产生的测量误差进行了详细的分析，确定了方案一的测试区域在一定范围内变动时不影响测试结果，方案二的测试区域则必须固定的测试原则，并对磁屏蔽材料进行了分析与研究。在仿真的基础上总结出了磁性材料的各种参数对屏蔽效能的影响，给出了选用磁屏蔽材料的原则。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1课题背景

1.2磁屏蔽技术的研究现状

1.2.1屏蔽材料的分类

1.2.2磁屏蔽效能测试方法

1.3研究内容及意义

第2章 静磁场屏蔽原理与分析

2.1磁屏蔽机理

2.2静磁场屏蔽原理

2.2.1静磁场屏蔽理论

2.2.2磁场与屏蔽体垂直时屏蔽效能的计算

2.2.3磁场与屏蔽体平行时屏蔽效能的计算

2.3本章小结

第3章恒定磁场屏蔽测试装置的设计

3.1 CST电磁仿真软件的介绍

3.1.1CST电磁工作室TM介绍

3.1.2 CST电磁工作室TM的主要功能

3.1.3 CST电磁工作室允许定义的场源类型

3.2屏蔽效能的表示

3.3恒定磁场屏蔽测试装置的仿真设计

3.3.1静磁场屏蔽测试仪器基本结构

3.3.2恒定磁场屏蔽测试装置的各种结构对磁场强度的影响

3.4静磁屏蔽装置设计、仿真与效能分析

3.4.1方案一

3.4.2方案二

3.5本章小结

第4章静磁场屏蔽测试装置的测试方法与研究

4.1静磁场屏蔽测试方法研究

4.1.1测试范围的选择

4.1.2测试布置

4.1.3测试仪器及介绍

4.1.4屏蔽材料的测试方法比较

4.2测试步骤

4.2.1一般要求

4.2.2仪器的校准

4.3本章小结

第5章磁屏蔽材料的测试与研究

5.1磁性材料的分类与介绍

5.2镀铁镍铝膜的磁屏蔽效能测试与分析

5.2.1实测与仿真结果比较

5.2.3屏蔽效能测量误差分析

5.2.4磁屏蔽材料参数对屏蔽效能的影响

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢