脉冲涡流矩形传感器参数仿真优化设计.doc

摘要: 脉冲涡流矩形传感器是新兴的脉冲传感器，与圆形脉冲涡流传感器相比，矩形脉冲涡流传感器工作时，导体中的涡流几乎匀强分布，并且涡流在导体中的流动方向相同，大大提高了传感器的检测能力。采用矩形脉冲涡流传感器进行检测时，传感器尺寸参数的变化将引起磁场分布特性的改变以及涡流衰减规律的改变，进而影响整个系统的检测效果。

在分析矩形涡流传感器检测原理的基础上，采用了大型仿真软件COMSOL Multiphysics 软件建立了矩形脉冲涡流检测模型，模拟传感器的瞬态信号，通过改变矩形传感器的尺寸参数即改变长、宽、高的比值，利用MATLAB软件，分析传感器尺寸参数的变化对传感器灵敏度及线性度的影响。

仿真处理结果表明：当传感器的长、宽、高比值为2:1:1.5时，传感器灵敏度、线性度最好。在进行软件模拟建模得到结论后，通过实际装置，进行实际实验，对不同尺寸参数的线圈进行了检测，并与长、宽、高比值为2:1:1.5的进行了对比，证明了结论的正确性。结论为实际检测中传感器的优化提供了理论依据。

关键词：脉冲涡流； 矩形传感器； 尺寸参数； 传感器优化

目录

摘要

ABSTRACT

第1章  绪 论-1

1.1  课题的来源和意义-1

1.2  国内外研究概况，水平和发展趋势-2

1.3  应用前景-4

1.4  论文的主要研究内容-4

1.5 本章小结-5

第2章 软件仿真-7

2.1 软件仿真优化思路-7

2.1.1 理论依据-7

2.1.2 设计思路-7

2.1.3 设计方案-7

2.2 软件仿真模型及其主要参数设定-8

2.2.1 COMSOL软件简介-8

2.2.2 仿真模块选择-8

2.2.3 软件模型设置-9

2.2.4 求解器部分-13

2.3 软件仿真后处理-18

2.3.1 网格-18

2.3.2 求解-19

2.3.3 派生值和表格-20

2.3.4 绘图组和绘图-20

2.4 本章小结-21

第3章 数据处理-23

3.1 数据处理的方法-23

3.1.1 传感器的性能-23

3.1.2 MATLAB软件简介-23

3.1.3 处理思路-24

3.2 数据处理过程及程序-24

3.2.1 数据的导入-24

3.2.2 差分处理及绘图-25

3.3 数据处理结果及结论-26

3.4本章小结-32

第4章 结论与展望-33

4.1 结论-33

4.2 展望-33

致    谢-35

参考文献-37