机电系统中的传感器与驱动器——设计与应用

本书讨论了几种在工业应用中阐述较少的现代机电驱动器和磁传感器，主要包括磁传感器、线性和自锁螺线管驱动器、步进电动机、旋转式驱动器和其他特殊的磁性设备。每一章都论述了各种磁传感器和机电驱动器的分析和设计，并以汽车及其他工业的机电系统应用上的大量实例作为支持，讨论了电磁和机电设计、分析、优化和测试的常规研究，包括材料和应用。
本书可作为高年级本科生和研究生相关课程的参考书，也可作为研究人员以及工程技术人员的工具书。

译者序
原书序
作者简介
第1章  导论
1．1  传感器和驱动器的分类
1．1．1  磁传感器
1．1．2  线性和自锁螺线管驱动器
1．1．3  步进电动机
1．1．4  特殊的磁装置
1．1．5  旋转和线性驱动器
1．2  磁性材料和技术
1．2．1  软磁材料
1．2．2  硬磁材料
1．2．3  镀膜技术
1．2．4  磁性材料的市场和应用
第2章  磁传感器
2．1  磁传感器理论
2．2  磁传感器分析
2．3  VR传感器
2．3．1  传统的VR传感器
2．3．2  高性能VR传感器
2．3．3  带插入式磁铁的传感器
2．3．4  磁铁前置式传感器
2．3．5  带E形磁结构的传感器
2．3．6  带U形磁结构的传感器
2．3．7  多磁VR传感器
2．3．8  双磁传感器
2．3．9  双传感器的布局
2．3．10  分布式VR传感器
2．4  固体传感器
2．4．1  固体传感器分析
2．4．2  固体传感器设计
2．4．3  固体传感器测试结果
2．5  磁传感器应用
2．5．1  磁速度传感器需求
2．5．2  磁速度传感器应用
2．5．3  磁位移传感器应用
2．6  VR传感器的噪声
2．6．1  数学模型和噪声分析
2．6．2  噪声问题的解决
例2．1
例2．2
例2．3
第3章  线性驱动器
3．1  线性驱动器的数学模型
3．1．1  电磁装置的对称分析
3．1．2  电网络方程
3．1．3  机械方程
3．1．4  磁性力
3．1．5  脉宽调制(PWM)分析
3．1．6  电磁阀分析及仿真
3．2  快速响应驱动器
3．2．1  圆盘型电磁阀
3．2．2  活塞型电磁阀
3．2．3  球型电磁阀
3．2．4  锥形塞电磁阀
3．2．5  快速响应驱动器的优化
3．3  电磁阀驱动器的应用
3．3．1  长冲程电磁燃料泵
3．3．2  汽油喷嘴
3．3．3  天然气喷嘴
3．3．4  柴油喷嘴
3．3．5  压缩机电磁阀
3．3．6  传输电磁阀
例3．1
例3．2
第4章  线性自锁驱动器
4．1  自锁继电器
4．1．1  自锁继电器的动态分析
4．1．2  双极型自锁继电器
4．1．3  单极型自锁继电器
4．1．4  自锁继电器分析
4．1．5  自锁继电器的分析与测试
4．2  自锁螺线管
4．2．1  可动磁铁自锁螺线管
4．2．2  固定磁铁自锁螺线管
4．3  自锁螺线管应用
例4．1
第5章  步进电动机
5．1  工作原理
5．2  步进电动机的静态分析
5．2．1  静态转矩分析
5．2．2  磁路分析
5．2．3  磁铁工作点
5．2．4  温度效应
5．2．5  电枢反应效应
5．2．6  静态特性实验结果
5．3  步进电动机的动态分析
5．3．1  动态分析的数学模型
5．3．2  步进电动机的动态仿真
5．3．3  动态模型验证
5．3．4  各参数对步进电动机性能的影响
5．3．5  动态特性的实验结果
5．3．6  粘性阻尼系数的评估
5．3．7  负荷转矩对步进电动机性能的影响
5．3．8  步进电动机动态运行的感应系数
例5．1  磁路计算
例5．2  静态转矩计算
例5．3  磁通计算
第6章  专用磁装置
6．1  电磁阀
6．1．1  背景
6．1．2  心脏瓣膜的设计指标
6．1．3  心脏瓣膜的设计原理
6．1．4  数学模型与仿真
6．1．5  优化设计
6．1．6  对比与测试结果
6．2  心脏泵
6．2．1  心脏泵的设计指标
6．2．2  心脏泵的设计原理
6．2．3  分析仿真与优化设计
6．3  磁流变液螺线管
6．3．1  背景
6．3．2  磁流变液螺线管执行器
6．3．3  磁流变液的应用
例6．1
例6．2
例6．3
第7章  旋转式驱动器
7．1  磁盘旋转式驱动器
7．1．1  磁盘旋转式驱动器分析
7．1．2  磁盘旋转式驱动器设计
7．1．3  磁盘旋转式驱动器激励电磁回路
7．1．4  磁盘旋转式驱动器齿形磁部件
7．1．5  磁盘旋转式驱动器永久磁铁
7．1．6  磁盘旋转式驱动器测试结果
7．2  爪极旋转式驱动器
7．2．1  爪极旋转式驱动器分析
7．2．2  爪极旋转式驱动器设计
7．2．3  爪极旋转式驱动器激励电磁回路
7．2．4  爪极旋转式驱动器齿形磁部件
7．2．5  爪极旋转式驱动器永久磁铁
7．2．6  爪极旋转式驱动器测试结果
7．3  圆筒旋转式驱动器
7．3．1  圆筒旋转式驱动器分析
7．3．2  圆筒旋转式驱动器二维分析
7．3．3  圆筒旋转式驱动器三维分析和测试结果
7．3．4  圆筒旋转式驱动器设计
7．3．5  圆筒旋转式驱动器永久磁铁
7．3．6  圆筒旋转式驱动器激励电磁回路
7．3．7  圆筒旋转式驱动器齿形磁结构
7．4  圆筒旋转式驱动器应用
7．4．1  磁盘旋转式驱动器应用
7．4．2  爪极旋转式驱动器应用
7．4．3  圆筒旋转式驱动器应用
例7．1
例7．2
例7．3
第8章  结束语
8．1  技术的发展
8．1．1  合作关系
8．1．2  竞争
8．1．3  坚持
8．1．4  技术的进步
8．2  技术价值
8．2．1  技术属性
8．2．2  商业属性
8．2．3  金融属性
8．2．4  技术等级
附录  符号和缩写
参考文献