• 각도 위치: 0° 각도 위치는 아래 그림과 같이 인접한 두 자석 사이의 평면에 정의됩니다. 레이저를 시각적 보조 도구로 사용하여 로터를 기준 위치에 수동으로 고정했습니다. 따라서 레이저 및 자기 측정 데이터를 로터 샘플의 물리적 위치에 연결할 수 있습니다.  

• 런아웃 보정: MagScope의 런아웃 보정 기능은 로터 형상 및 클램핑의 공차로 인한 런아웃을 능동적으로 보정하는 데 사용됩니다. 레이저 측정은 아래 이미지와 같이 샤프트 또는 로터 본체를 기준으로 하여 1축 또는 2축 위치에서 수행됩니다. 측정된 표면 측정값에서 런아웃을 추출하여 후속 이동 중에 능동적으로 보정합니다. 보정 후 런아웃은 일반적으로 1µm 미만이므로 대부분의 애플리케이션에서 무시할 수 있는 수준입니다. 

•  레이저 스윕: 레이저 센서가 추가된 Magcam의 스캐너는 레이저 스윕, 즉 선을 따라 스윕하면서 로터 표면 거리를 측정할 수 있습니다. 여러 가지 구성이 가능합니다:  

  • ϕ-스윕, 하나 이상의 축 위치에서 측정하는 동안 회전축을 회전합니다,  

  • 하나 이상의 각도 위치에서 축 방향을 따라 스윕하는 Z-스윕, 

  • Magcam의 콤비 스캐너용 X-스윕은 하나 이상의 축 위치에서 X축을 따라 측정합니다. 

또한 다른 방향을 따라 후속 단계에서 여러 번의 스윕을 수행하면 완벽한 2D 표면 매핑이 가능합니다. 

미니큐브 3D 자기장 카메라로 전체 로터 표면을 측정하면서 흔들림을 보정합니다.
로터 직경 입력 파라미터는 40.4mm로 설정됩니다. 측정은 로터 표면에서 0.5mm의 방사형 오프셋에서 수행됩니다. 아래 그림은 측정 중 클램핑된 로터를 보여줍니다.
이 측정에는 0.1°의 높은 각도 분해능이 사용되어 자기장에 대한 상세한 매핑을 제공합니다. 표준 MiniCube3D 축 해상도 0.1mm가 사용됩니다.  

자기장을 시각화하기 위해 다양한 플롯을 사용할 수 있습니다. 표준 플롯은 아래 예시와 같이 원통형 좌표로 표현된 2D 플롯입니다. 2D 플롯은 각도 위치(Φ축)와 축 위치(Z축)의 함수로서 자기장(색상 눈금)을 보여줍니다. 여기에는 4개의 북극(빨간색)과 4개의 남극(파란색)이 명확하게 표시됩니다. 

• Br(방사형) 컴포넌트의 2D 플롯 - 빨간색 창 

• Bt(탄젠셜) 컴포넌트의 2D 플롯 - 검은색 창

• Ba(축) 컴포넌트의 2D 플롯 - 파란색 창

표준 2D 컬러 플롯 외에도 표면 플롯을 사용하여 데이터를 3축 플롯으로 시각화할 수도 있습니다. 아래 스크린샷에 그 예가 나와 있습니다. 

MagScope에서 이미지 통계 은 측정된 자기장의 일반적인 특성을 제공합니다. 주요 매개변수에는 다음이 포함됩니다:

• 최소/최대, 2D 컬러 플롯의 전체 극한값

• 범위; 피크 대 피크 값 또는 최소값과 최대값의 차이입니다.

• 평균값; 모든 데이터 포인트의 평균으로, 남북 대칭이 완벽한 경우 0이 될 것으로 예상됩니다.

• 평균 Abs 값; 모든 데이터 포인트의 절대값 평균입니다.

• NS-비대칭; 전체 북쪽과 남쪽 필드 사이의 비대칭을 특성화합니다.

• RMS; 주기적 신호의 강도를 특징짓는 플롯의 평균제곱근 값입니다.

• 형상 인자, 즉 폼 팩터는 진폭과 무관하게 주기적 신호의 모양을 특징짓는 요소입니다.

극 분석에는 일반적으로 로터 중심선의 2D 자기장에 대한 1D 컷아웃이 사용됩니다. 또는 이 문서에서 자세히 설명하는 것처럼 전체 축 범위에 대한 통합 또는 평균 자기장을 사용할 수도 있습니다.

첫째, 극값의 진폭과 각도 위치가 자동으로 추출됩니다. 둘째, 극 폭은 그래프에서 자동으로 감지된 영점 교차점 사이의 델타에 의해 정확하게 결정됩니다. 이 결과를 통해 예상되는 45° 델타 주변의 극 폭 변화를 식별할 수 있으며, 이는 품질 관리(QC)에 자주 사용됩니다.

이 분석에는 아래 그림과 같이 다음과 같은 요소가 포함되어 있습니다:

• Br 컴포넌트의 2D 플롯 - 빨간색 창

• 로터의 축 중심 위치에서 Br 성분의 1D 플롯 - 검정색 창

• 자동 최소, 최대, 제로 크로싱 및 극 각도 감지 파란색 창

• RMS 및 형태 계수를 포함한 1D 플롯의 이미지 통계 녹색 창

국부적인 변화에 덜 영향을 받는 평균화된 결과를 제공하기 위해 추가 처리가 수행됩니다. 따라서 실제 자성 부분은 2D 플롯에서 잘라냅니다. 그런 다음 데이터를 Z축에 대해 평균을 구합니다. 이렇게 하면 로터의 각도 위치에 따른 자석 표면의 평균 자기장에 대한 1D 플롯(플롯 분석과 같은)이 제공됩니다. 이는 아래 그림에 표시된 것처럼 다음 요소의 스크린샷에서 확인할 수 있습니다:

• 자석 표면의 Br 구성 요소의 2D 플롯 빨간색 창

• 자석 표면의 평균 Br 성분의 1D 플롯 검은색 창

• 자동 최소, 최대 및 제로 크로싱 감지 파란색 창

• RMS 및 모양 계수를 포함한 1D 플롯의 이미지 통계 - 녹색 창
  
  이제 평균값에 대해 위에서 설명한 것과 동일한 극 분석(극 분석)을 수행할 수 있습니다.

아래 그림은 동일한 평균 1D 플롯의 절대값을 보여줍니다. 그런 다음 각 극의 평균 피크를 표시하기 위해 눈금만 확대됩니다. 이는 아래 이미지에 표시되며 다음 요소를 포함합니다:

• 자석 표면의 Br 구성 요소의 2D 플롯 빨간색 창

• 자석 표면의 평균 Br 성분의 절대값을 1D 플롯으로 표시 - -. 검은색 창

• 그래프의 피크 값으로 확대된 스케일링 매개변수 - 파란색 파란색 창

평균화된 1D 플롯에서 푸리에 분석이 추가로 수행됩니다. FFT 출력의 진폭 스펙트럼은 아래 그림에 나와 있습니다. 여기에는 다음과 같은 요소가 포함되어 있습니다:

• 자석 표면의 Br 구성 요소의 2D 플롯 빨간색 창

• 자석 표면의 평균 Br 성분의 1D 플롯 검은색 창

• 평균 1D 플롯의 FFT(Br) 진폭의 1D 플롯 - -. blue 창

• 평균 1D 플롯의 THD 매개변수 - 녹색 녹색 창

MagScope의 코깅 토크 분석은 측정 데이터와 기본 고정자 모델을 사용하여 로터가 유발할 수 있는 코깅 토크를 시뮬레이션합니다. 예를 들어, 분석의 출력 신호는 실제 고정자와 동일한 파라미터를 가진 단순화된 완벽한 고정자에서 측정된 로터가 생성할 수 있는 코깅 토크에 비례합니다. 이 고정자 모델은 다음 파라미터를 기반으로 합니다:

이는 64.332%의 듀티 사이클과 관련이 있으며, 듀티 사이클은 다음과 같이 정의됩니다.
듀티 사이클 =(톱니 폭) / (슬롯 폭+톱니 폭)

아래 그림은 다음 요소로 구성된 MagScope의 코깅 토크 분석을 보여줍니다:

• 자석 표면의 평균 Br 성분에 대한 1D 플롯 빨간색 창

• 실제 코깅 토크에 비례하여 계산된 코깅 토크 신호의 1D 플롯 - -. 검은색 창

• 코깅 토크 신호의 FFT 진폭의 1D 플롯(최대 극한값 포함) 파란색 창

• 코깅 토크 설정 녹색 창