几种电子陶瓷新器件

<正> 近年来,电子陶瓷器件的发展很快,本文介绍下列五种电子陶瓷新器件,期望能引起同行的兴趣,努力开拓电子陶瓷的新应用。 一、超声波马达 利用电致伸缩或磁致伸缩振子,使转子旋转的马达称之为超声波马达。因电致伸缩型的结构简单、不需要线圈、没有漏磁,故通常采用电致伸缩型。超声波马达具有小型、轻量的特点,电磁马达每公斤重量的输出是10～50W,而超声波马达每公斤重量的输出达     

基于磁致伸缩材料的电机研究进展

从磁致伸缩材料的定义、分类及性能等出发,介绍了磁致伸缩材料及其应用和开发情况等,剖析各类磁致伸缩致动器的设计原理及特点,并引出磁致伸缩式电机的设计基础和工作原理。该磁致伸缩式电机以压电电机的设计原理为基础,其中线性电机的工作原理和结构基本相同,均利用磁致伸缩效应诱导线性增量运动,通常由磁致伸缩单元和驱动单元两部分组成;而旋转电机利用定子驱动端的椭圆运动或电机结构的改变,因此结构多样。最后分析开发磁致伸缩器件亟待完善和解决的技术问题,并对基于磁致伸缩效应器件的发展方向进行展望。     

超磁致伸缩材料在骨传导听觉装置上的应用

超磁致伸缩材料(简称GMM)是制作低频换能器的理想功能材料。介绍了GMM的磁致伸缩机理及其本身特性;与传统磁致伸缩材料以及当前广泛应用在骨传导听觉装置上的电磁和压电材料进行了分析比较;综述了GMM在骨传导听觉装置上的应用现状;重点介绍了骨传导发音振子的设计构想,并且对超磁致伸缩式骨传导听觉装置在军事通信上的应用进行了展望。     

弓张式GMM发音振子径向磁场仿真分析

超磁致伸缩材料(GMM)发音振子是骨传导听觉装置的核心部件,该文提出了一种弓张式的GMM发音振子结构,并利用ANSYS软件对其内部磁场径向分布进行了有限元仿真和分析。结果表明,振子中间部分磁场强度和均匀性最好,弓张结构磁导率的变化对两端磁场分布的均匀性影响较大,为满足磁场强度和均匀性要求,弓张结构应优先选用镍铁合金材料。     

基于COMSOL Multiphysics超声波电机的谐振特性分析

基于COMSOL Multiphysics对超声波电机压电振子谐振特性进行了理论分析,建立了超声波电机压电振子的实体模型,仿真计算出了压电振子的谐振频率,确定超声波电动机的最佳工作频段,提出了电机与驱动电路匹配方法.试验结果表明:当对压电振子施加幅值为100 V的激励电压后,软件分析和数学计算基本一致,可见仿真分析方法的可行性,为研究超声波电机谐振特性提供了一种简便的计算方法.     

超磁致伸缩薄膜性能测试系统研究

针对超磁致伸缩薄膜制备过程中所关心的性能测试问题,提出了利用外加磁场引起薄膜变形,运用微位移传感器测试薄膜变形的新方法,以此为基础,建立了超磁致伸缩薄膜性能测试系统,并通过本系统测试比较了不同条件下制备的Tbo.27 Dy0.73 Fe2 薄膜的磁性能.结果表明,在制备磁致伸缩薄膜材料过程中施加一个平行于薄膜长度方向的磁场,可得到更好的磁致伸缩性能.     

超磁致伸缩微移动机器人

日本名古屋大学教授福田敏男和新井史人等开展了超磁致伸缩元件的研究工作,他们利用稀土类磁性材料的磁致伸缩特性,在室温下获得形变量大10~(-3)量级的结果.如果改变磁场,磁体就会产生形变的磁性材料称之为磁致伸缩材料,虽然磁致伸缩元件形变位移量很小,但是,由于外部的交流产生磁场变化,因此可用非接触方式使元件产生形变位移动,具有不用导线来作驱动的工作特点,磁致伸缩效应较大的超磁致伸缩元件产生形变位移,过去开发试制若干管内移动机器人可用于管内检查、修理工作,但是,为了使致动器驱动,电源供电缆处理成为问题,而超磁致伸缩驱动器不需要电缆,其形状适宜可做     

超磁致微位移直线驱动器

超磁致材料TbxDy1-xFey(GMM)是A.E.Clark于70年代发现的新型稀土－铁系功能材料，近几年来，作为高科技功能材料得到了迅速发展，这种材料由于具有很大的室温超磁致伸缩应变量，高的电（磁）能－机械能转换率，高能量密度，伸缩应力大，机械响应快等优异特性，因而有着广泛的应用前景。该文设计了一种高出力，快响应，可控性好的超磁致微位移直线驱动器，文中对超磁致微位移直线驱动机理进行了探讨，并在MATLAB平台上，以有限元分析（FEM）为基础研制了CAD软件，示出了采用椭圆模态驱动的超磁致振子组合结构的微位移直线驱动器。     

磁致伸缩调制型光纤Bragg光栅的温度补偿方法

提出了两种简单的磁致伸缩调制型光纤Bragg光栅的温度补偿方法。利用磁场和磁致伸缩材料对光纤光栅的Bragg波长进行调制 ,将一对光纤光栅按特定的结构固定 ,使得磁致伸缩效应对两只光纤光栅的Bragg波长的调制效果相互叠加而温度的影响相互抵消。补偿后的磁场调制型光纤光栅温度在 2 2～ 80℃的范围内 ,波长变化仅为0 11nm ,其温度灵敏度是温度补偿前的 1 10。     

复合型超声波电机的振动分析

介绍了一种复合型超声波电机的振动设计理论，这是超声波电机设计理论中的一个重要部分。分析其压电振子的特性，建立压电振子的振动力学模型和相应的等效电路，确定超声波电机振动模态的关键几何参数和物理参数，并给出了样机的研制结果。     

基于磁致伸缩棒的干涉型微纳光纤磁场传感器

提出了一种干涉型微纳光纤磁场传感器，由微纳光纤干涉仪和TbDyFe超磁致伸缩棒构成，单模光纤经过熔融拉锥形成双锥型微纳光纤干涉仪，与TbDyFe超磁致伸缩棒平行固定封装，磁场作用下磁致伸缩棒和微纳光纤干涉仪发生轴向应变，引起干涉谱的波长漂移，形成波长编码型的光纤磁场传感器。实验结果表明，相同应变特性的微纳光纤干涉仪，磁致伸缩棒直径越小，磁场灵敏度越高，直径为2 mm的TbDyFe磁致伸缩棒组成的光纤磁场传感器灵敏度可以达到0.178 nm/mT，该传感器结构简单，易于制备，成本低廉，响应快，可以实现微弱磁场的高灵敏探测。     

膜态组合对掺杂型负磁伸纳米级耦合膜磁性能的影响

采用离子束溅射沉积法,通过溅射Sm-Fe-B合金靶、Ni-Fe靶及纯Fe靶,在锡青铜和盖玻片衬底上溅射沉积由B掺杂的Sm-Fe-B负磁致伸缩薄膜与Ni-Fe、纯Fe组合的纳米级耦合薄膜材料。通过采用LK-500激光微位移传感器测量薄膜自由端偏转量,用交变梯度磁强计测试薄膜的磁滞回线,研究不同比例的膜态组合及不同软磁材料耦合的膜态组合对薄膜的磁致伸缩性能及软磁特性的影响。实验结果表明:磁致伸缩层与软磁层的比例为3∶1时的磁致伸缩性能、软磁特性最佳;且在磁致伸缩层与软磁层耦合的比例为3∶1基础上,通过改变耦合软磁层材料种类,薄膜的磁致伸缩性能与软磁特性可以得到进一步改善。     

薄膜型超磁致伸缩微执行器的研究现状

超磁致伸缩薄膜是一种性能优良的新型微驱动元件,文章介绍了超磁致伸缩薄膜驱动的原理,综述了薄膜型超磁致伸缩微执行器的开发和最新研究成果,重点介绍了薄膜型超磁致伸缩微执行器在微流体控制系统、线性超声微马达及微小型行走机械中的应用,并对超磁致伸缩薄膜的微执行器中的应用进行了展望。     

非晶型金属在微技术中的应用

非晶型金属有很好的软磁特性,有高的硬度和强度.主要用作50kHz频率的磁心,或用作磁头材料.由于这种材料有较高的强 度和良好的磁弹性特点,也可应用在传感器技术和致动器技术方面.下面介绍一种非晶金属制成的用于微米范围的磁致伸缩的致动     

锁相技术在超声波发生器中的应用

锁相技术在超声波发生器中的应用根据电子部十三所研制生产的单臂、双臂超声键合台，利用十三所自制的磁致伸缩换能器，采用了锁相环路反馈跟踪频率。推出了电路新颖、匹配良好、整机电路集成化的超声波发生器。该机比ＲＣ移相频率跟踪方法准确，使整机在稳定性、焊接可靠...     

超磁致伸缩传感器背衬层参数优化的实验研究

传统超磁致伸缩传感器背衬层吸收余振效果不佳,影响激励性能.文中采用不同参数的背衬层进行对比试验来研究背衬层参数与超磁致伸缩传感器激励性能的关系,并确定了最优的背衬层配比为编号3,长度为25 mm,厚度为6 mm.利用该背衬层的传感器与传统背衬层的传感器分别检测同一管道,结果表明优化后的超磁致伸缩传感器检测缺陷信号的回波...     

32路磁致伸缩位移传感器时漂老化测试台设计

磁致伸缩位移传感器时漂老化测试占用较大的空间和时间,研发一个集成度高、能满足多个工作电压、能兼容多种输出信号、能自动监测输出信号、能汇总时漂数据并进行计算的老化测试台,能大幅提高磁致伸缩位移传感器的批量生产效率.本文介绍32路磁致伸缩位移传感器时漂老化测试台的系统硬件构成、软件系统开发.     

线性调频激光外差技术测量磁致伸缩系数

融合激光外差和线性调频技术,基于磁致伸缩系数测量原理,将磁致伸缩系数的测量转换成微小长度变化量的精确测量,并提出一种线性调频多光束激光外差复合检测磁致伸缩系数的新方法,即通过线性调频技术将待测微小长度变化量信息加载到多光束激光外差信号的频率差中,经外差信号解调后可以同时得到多个微小长度变化量值,对这些数值加权平均,可以精确获得微小长度变化量数值,最终进一步提高磁致伸缩系数测量精度。利用该方法,仿真研究了不同电流条件下,待测样品的磁致伸缩系数,结果表明:相对测量误差小于0.09%,与传统测量方法相比,测量精度提高了一个数量级以上。     

Fe85Ga15合金的电子显微结构研究

磁致伸缩材料广泛应用于各种各样的传感器和伺服机构器件,Fe-Ga合金以其作为磁致伸缩材料的潜在应用前景已经引起研究人员的注意。Fe-Ga合金的磁致伸缩效应很强,归因于晶体中存在着Ga原子的不对称形状团簇,其导致的四方格子结构在Fe-Ga合金的磁致伸缩特性中起了关键的作用。     

基于光纤光栅传感器和超磁致伸缩材料的磁场测量

在实际工程应用中,磁传感器应用越来越广泛。在储罐底板或传输管道缺陷监测中,多用到漏磁检测。市面上大部分的磁传感器都是用电信号来传递的,而在储罐一类高火险等级的作业中,严禁有电信号。设计了一种测量磁场强度的实验方案,利用光纤和磁致伸缩材料,光纤测量由磁场引起的磁致伸缩材料应变,间接得到磁场的变化。通过已知的磁致伸缩材料应变特性得到可靠数据,证明该测量方法稳定可行。