磁致伸缩式扭转超声波位移传感器计时方法实现

介绍磁致伸缩式扭转超声波位移传感器的工作原理。由于活动磁铁的位置测量实际是对于触发脉冲与回波信号间的时间差测量。所以时差的测量成为提高位置测量精度的关键。除了传统的电子电路计时外，一种利用信号互相关分析计算时差的软件计时方法得到实现。通过实验对两种计时方法进行比较。     

扭转力作用下Fe-Ga磁致伸缩位移传感器的 输出特性

为提高磁致伸缩位移传感器的测量精度,需要从理论和实验上分析传感器的输出特性。针对扭转力作用下波导丝发生磁化状态的改变进而影响传感器的输出特性这一问题,基于材料力学求解扭转应力,并从磁畴角度分析扭转力对魏德曼效应的影响,结合Fe-Ga合金的非线性本构模型和磁致伸缩逆效应等建立磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算不同螺旋磁场和扭转力下的输出电压。搭建预加扭转应力下输出电压的测试平台,从理论和实验上确定输出电压随扭转应力的增大呈非线性减小的变化规律。研究还表明:在同一磁场下,正向扭转应力导致的电压降小于反向扭转应力导致的电压降,提高偏置磁场或激励磁场可以从一定程度上抵消扭转应力对电压的影响。研究可为设计大量程高精度的位移传感器提供理论依据与指导。     

磁致伸缩位移传感器的研究与应用

介绍磁致伸缩传感器的工作原理及实现机制,此传感器利用磁致伸缩效应,根据发射端的激励脉冲电流,产生脉冲磁场,计算发射脉冲与回波信号的时间差计算活动磁铁的位置,由于磁致伸缩材质和扭转波的传播特性,以及电子测量电路对于精确测时功能实现,使得该传感器同时具有精度高、测量大位移、寿命长、安装简便,适用范围广等优点。     

磁致伸缩位移传感器信号数字滤波方法

文中介绍应用数字滤波方法提高磁致伸缩位移传感器测量准确度的方法,提出用窗函数设计数字滤波器的方法,通过试验数据分析表明效果显著.     

磁致伸缩位移传感器电路系统的设计

为了实现磁致伸缩位移传感器的低成本化,提出了一种基于MSP430单片机的电路方案,分析设计了脉冲功率放大、信号放大与整形、时间测量、传感器输出接口等电路模块。磁致伸缩效应的特性,以及高精度时问测量电子电路的实现,保证了传感器的测量精度。电路系统各部分信号的实验波形和测试数据表明,传感器具有较高的整体性能,为传感器的低成本产品化生产奠定了基础。     

磁致伸缩直线位移传感器扭转波检测的换能模型

磁致伸缩直线位移传感器是一种通过检测弹性波激励和接收之间的时间差,获取被测点和接收点之间距离的传感器.本论文探讨了磁致伸缩直线位移传感器中扭转波的产生机理,研究了扭转波在传播过程中对磁致伸缩线中磁畴的影响,建立了扭转波的换能数学模型.得知扭转波在传播过程中,由于质点的振动改变了线中磁畴的偏转状态,从而使振动区间的轴向磁畴的磁通量发生了变化,这一变化通过检测线圈以电磁感应的方式检出扭转波电压.     

关于长线磁致伸缩位移传感器信号激励的研究

长线磁致伸缩位移传感器是一种利用磁致伸缩材料的磁致伸缩效应及其逆效应实现位移测量的传感器.本文讨论了该种传感器的信号激励相关参数对检测信号强度的影响,通过改变信号激励模块中驱动脉冲的触发周期和激励周期,进行检测信号的比较,讨论了不同触发周期及激励周期下感应波信号及弹性波信号的信噪比,从理论上分析了包括触发周期、激励周期在内的多种影响检测信号的因素,通过确定适当的信号激励参数,取得了较好质量的弹性波信号,为提高该种传感器的检测精度和检测范围提供了实验数据和理论依据.     

船闸液压缸MTS磁致伸缩位移传感器故障排查

阐述刘老涧#3船闸使用的带MTS磁致伸缩位移传感器液压缸的液压系统的组成及工作原理,并对MTS磁致伸缩位移传感器使用过程中出现的故障进行分析,提出解决措施。     

磁致伸缩形变传感器

主要介绍磁致伸缩形变传感器的结构设计，标定，以及磁致伸缩形变的测量。     

磁致伸缩位移传感器中CPLD与单片机通信设计

介绍了一种采用CPLD＋单片机结构的磁致伸缩位移传感器系统,重点研究了该传感器中CPLD与单片机通信系统的设计与实现.结合传感器产生的16位数字信号的特性,提出了一种比常规串行通信方法更为简单、灵活的自定义串行通信方法,并设计了通信时序图,据此搭建CPLD与单片机通信系统的硬件电路.该通信系统中通过在CPLD中实现通信接口电路,提供数据、控制、握手信号的接口与单片机建立通信.通过实验验证,该通信系统能够实现准确、实时的数据传输,且能保证传感器系统的位移测量精度.     

超磁致伸缩薄膜致动器磁-机械特性研究

超磁致伸缩材料以其高能量输出、高操作频率、远程非接触式控制等特点广泛应用于各种微机械系统中.建立了超磁致伸缩薄膜型致动器的磁-机械强耦合模型,并且进行了理论及数值推导.薄膜尺寸只有几微米,有限元方法在进行单元剖分时会产生严重的网络变形,从而降低计算精度.提出采用无单元Galerkin方法来进行数值计算,比较了计算值和实验值,吻合情况较好.     

超磁致伸缩致动器输出位移仿真分析

基于超磁致伸缩材料设计致动器,仿真分析了线圈匝数、质量等参数对致动器动态输出位移的影响。建立了致动器位移的单自由度线性系统模型,并求解了系统传递函数;利用MATLAB软件的step函数得到了各参量变化时系统的单位阶跃响应,据此分析了各参量对系统上升时间、稳态值等性能参数的影响。结果表明:增大线圈匝数和减小负载刚度有利于增大系统的稳态响应,减小质量和增大超磁致伸缩棒刚度有利于缩短系统响应时间,适度增大系统阻尼有利于减小系统超调量。研究结果对超磁致伸缩材料致动器的设计具有一定指导意义。     

超磁致伸缩振动传感器输出特性的实验研究

超磁致伸缩材料Terfenol-D在机械应力作用下,磁化强度会发生变化,这种效应为逆磁致伸缩效应或Villari效应,利用该效应可以制作将机械能转换成电能的振动传感器。进行振动传感器的实验研究,结果表明在合适的偏置磁场和较小的预应力偏置条件下,传感器输出的感应电压峰-峰值较大,传感器输出感应电压的峰-峰值和输入振动信号的频率和幅值成正比。基于电磁学原理和铁磁材料的磁化强度模型,计算振动传感器的偏置磁场和预应力对感应电压输出的影响,并计算振动传感器在机械振动输入条件下的感应电压输出,实验结果与计算结果基本相符。实验结果和计算结果为振动传感器的优化设计和应用打下基础。     

超磁致伸缩谐波电机的微位移放大器研究

设计了一种基于帕斯卡原理的液压微位移放大装置,用于超磁致伸缩谐波电机中致动器的微位移放大。对放大器的原理、结构形式及输出特性进行了研究,同时分析了影响实际放大倍率的结构参数、系统因素并提出了改进措施。此液压微位移放大装置是用于超磁致伸缩谐波电机中的理想微位移放大装置,具有结构构紧凑、承载力大、放大倍数高等优点。     

磁敏传感器位移特性试验分析

利用本试验装置能方便地测出磁敏传感器的位移特性。当磁敏传感器结构，参数不同时，根据其测得的位移特性来评价和调度碳敏传感器，使其位移特性达到最佳值或要求的设计目的。     

磁致伸缩微位移工作台的新型定位方法

稀土超磁致伸缩材料广泛应用于传感器、执行器.本文介绍了我们研制的一种磁致伸缩微位移工作台的结构、运动原理以及新型精密定位控制方法,即电磁式吸紧定位.实验测量微位移最小分辨率达2nm.整个微位移工作台结构简单,位移分辨率高,且能够实现双向可控运动.     

螺旋磁场作用下磁致伸缩位移传感器的输出电压模型及实验

基于魏德曼效应和压磁效应建立了螺旋磁场作用下磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算了磁致伸缩位移传感器的输出电压。计算结果表明输出电压与螺旋磁场间存在线性关系。当激励磁场与偏置磁场均为3k A/m、螺旋磁场强度为4.24k A/m时,输出电压的计算值达到18.09m V,计算结果与实验结果的变化趋势一致,数值基本吻合,表明了建立的输出电压模型的正确性。基于建立的模型,可以确定传感器激励磁场与偏置磁场的范围,研究可为磁致伸缩位移传感器的优化设计提供理论基础与指导。     

磁致伸缩飞机油位传感器的电路设计

本文根据磁致伸缩液位传感器的测量原理,进行了磁致伸缩油位传感器的电路设计,对燃油密度变化造成的误差进行了温度补偿。该方法可以使燃油液位测量精度得到很大改进,有一定的实用性和先进性。     

基于磁致伸缩效应的FBG电流传感器

将光纤光栅(FBG)与超磁致伸缩材料(GMM)进行固性连接,并置于电流线圈产生的变化磁场中,则GMM在磁场中产生的轴向应变与粘贴于其上的FBG波长漂移相关联,通过解调FBG波长漂移量就可以获得电流的相关信息.本文应用GMM与匹配FBG相结合的方式成功地实现了对传感信号的解调,并采用小波分析技术对信号进行了滤波处理,减小了噪声对测量误差的影响,最后应用基于RBF神经网络的数据融合技术对传感器的温度误差进行了补偿,实验结果证明测量误差有大幅度下降.     

磁致伸缩换能器材料的物理特性

用磁性物理的理论解释了磁致伸缩的产生机制,分析了磁致伸缩材料在磁化过程中的物理特性,指出了使用磁致伸缩换能器的物理条件。文末还介绍了磁致伸缩换能器材料的最新发展动态。