● 摘要
巨磁电阻传感器的飞速发展和与其相关的深入研究成就了其在航空航天、生物医学、电子技术、现代交通等领域的广泛应用，但由于巨磁电阻传感器全面特性测试所需的磁场环境还有许多欠缺的地方，造成其特性参数的获取不够全面，在很大程度上使得巨磁电阻传感器的应用遭遇瓶颈。所以，研制一种适用于巨磁电阻传感器特性测试，并可为其提供标准磁场环境的磁场发生装置，有着非常重要的现实意义。
本文研究设计了一种新型标准磁场发生装置，采用永磁铁提供磁场源，利用气动系统推动永磁铁生成动态磁场，将磁场量的测量转换到位移量的测量，从而构建出满足巨磁电阻传感器特性测试需求的磁场发生装置。
论文首先从磁场发生装置的总体设计思想出发，根据所需磁场的功能指标对磁场发生装置进行了系统组成分析、装置结构设计以及工作流程阐述，并对其功能实现和特点进行了介绍。
其次，根据磁场发生装置中磁场源的结构设计方案，在对方形永磁体外部磁场空间理论分析的基础上，完成了磁场源中永磁铁的选型研究，并通过Ansoft Maxwell软件对磁场发生装置建立了3D模型，对其进行了静、动态磁场的仿真分析。
接下来，通过对一般气动系统的研究，结合系统功能要求和实验室条件，完成了气动控制系统设计，并基于气动系统各部分的选型原则和注意事项，完成了气动系统的硬件实现。然后根据气动系统的简化几何模型，对磁体的运动状态进行了理论分析和研究。
巨磁电阻传感器的飞速发展和与其相关的深入研究成就了其在航空航天、生物医学、电子技术、现代交通等领域的广泛应用，但由于巨磁电阻传感器全面特性测试所需的磁场环境还有许多欠缺的地方，造成其特性参数的获取不够全面，在很大程度上使得巨磁电阻传感器的应用遭遇瓶颈。所以，研制一种适用于巨磁电阻传感器特性测试，并可为其提供标准磁场环境的磁场发生装置，有着非常重要的现实意义。
本文研究设计了一种新型标准磁场发生装置，采用永磁铁提供磁场源，利用气动系统推动永磁铁生成动态磁场，将磁场量的测量转换到位移量的测量，从而构建出满足巨磁电阻传感器特性测试需求的磁场发生装置。
论文首先从磁场发生装置的总体设计思想出发，根据所需磁场的功能指标对磁场发生装置进行了系统组成分析、装置结构设计以及工作流程阐述，并对其功能实现和特点进行了介绍。
其次，根据磁场发生装置中磁场源的结构设计方案，在对方形永磁体外部磁场空间理论分析的基础上，完成了磁场源中永磁铁的选型研究，并通过Ansoft Maxwell软件对磁场发生装置建立了3D模型，对其进行了静、动态磁场的仿真分析。
接下来，通过对一般气动系统的研究，结合系统功能要求和实验室条件，完成了气动控制系统设计，并基于气动系统各部分的选型原则和注意事项，完成了气动系统的硬件实现。然后根据气动系统的简化几何模型，对磁体的运动状态进行了理论分析和研究。
巨磁电阻传感器的飞速发展和与其相关的深入研究成就了其在航空航天、生物医学、电子技术、现代交通等领域的广泛应用，但由于巨磁电阻传感器全面特性测试所需的磁场环境还有许多欠缺的地方，造成其特性参数的获取不够全面，在很大程度上使得巨磁电阻传感器的应用遭遇瓶颈。所以，研制一种适用于巨磁电阻传感器特性测试，并可为其提供标准磁场环境的磁场发生装置，有着非常重要的现实意义。
本文研究设计了一种新型标准磁场发生装置，采用永磁铁提供磁场源，利用气动系统推动永磁铁生成动态磁场，将磁场量的测量转换到位移量的测量，从而构建出满足巨磁电阻传感器特性测试需求的磁场发生装置。
论文首先从磁场发生装置的总体设计思想出发，根据所需磁场的功能指标对磁场发生装置进行了系统组成分析、装置结构设计以及工作流程阐述，并对其功能实现和特点进行了介绍。
其次，根据磁场发生装置中磁场源的结构设计方案，在对方形永磁体外部磁场空间理论分析的基础上，完成了磁场源中永磁铁的选型研究，并通过Ansoft Maxwell软件对磁场发生装置建立了3D模型，对其进行了静、动态磁场的仿真分析。
接下来，通过对一般气动系统的研究，结合系统功能要求和实验室条件，完成了气动控制系统设计，并基于气动系统各部分的选型原则和注意事项，完成了气动系统的硬件实现。然后根据气动系统的简化几何模型，对磁体的运动状态进行了理论分析和研究。
最后，完成磁场发生装置的性能测试系统和巨磁电阻传感器的特性测试系统的搭建，结合测试结果，对磁场发生装置进行了性能评估，并从磁场源选型、气动特性、定标测试精度和测试系统化四个方面总结了存在的问题，提出了改进措施，为将来系统性能的提高奠定了基础。
最后，完成磁场发生装置的性能测试系统和巨磁电阻传感器的特性测试系统的搭建，结合测试结果，对磁场发生装置进行了性能评估，并从磁场源选型、气动特性、定标测试精度和测试系统化四个方面总结了存在的问题，提出了改进措施，为将来系统性能的提高奠定了基础。
最后，完成磁场发生装置的性能测试系统和巨磁电阻传感器的特性测试系统的搭建，结合测试结果，对磁场发生装置进行了性能评估，并从磁场源选型、气动特性、定标测试精度和测试系统化四个方面总结了存在的问题，提出了改进措施，为将来系统性能的提高奠定了基础。