磁致伸縮力傳感器的研究與設計.pdf

1、磁致伸縮力傳感器是以超磁致伸縮材料為敏感元件的新型傳感器。磁致伸縮力傳感器輸出的應變信號通過惠斯頓電橋轉換成電信號，從而消除了溫度對輸出信號的影響。信號放大電路中采用儀表放大器AD822,不僅有效的放大了信號而且提高了信號抗共模干擾的能力。與目前國內外常用的力傳感器相比，設計的傳感器具有輸出功率大、抗干擾能力強、適應惡劣工作環(huán)境的特點，因而在重工業(yè)、化學工業(yè)等部門以及工業(yè)領域的自動化控制系統(tǒng)中都有著良好的應用前景。本文對磁致伸縮力傳感器

2、的設計進行了研究。主要內容如下： ⑴對磁致伸縮材料的基本性質及其應用進行了介紹，并根據磁彈性理論對磁致伸縮材料的彈性模量與應力和磁化場的關系做了重點闡述。在對材料特性研究的基礎上完成了傳感器的磁路設計，經過進一步的優(yōu)化磁路和偏置磁場減小了磁致伸縮力傳感器的體積。 ⑵針對超磁致伸縮材料的應力應變之間的遲滯非線性，應用經典Preisach理論建立了輸入應力與輸出應變之間的遲滯模型，并在Matlab環(huán)境下對模型進行仿真。仿真結