超磁致伸缩材料特性测量的实验设计

简述超磁致伸缩材料及其特性测量原理,设计了用应变片法和光杠杆法分别测鼍微小长度变化量,并用计算机采集数据,实现了合金材料超磁致伸缩系数计算机实时测量的实验,得到了两种测量方法测量超磁致伸缩系数在误差允许范围内一致的结果.     

巨磁致伸缩材料的磁致伸缩模型与计算

应用在应力作用下的磁致伸缩系数与磁化强度的关系，建立了磁致伸缩的计算模型，结合器件的实际结构，采用有限元方法，计算了磁致伸缩棒在应力作用下的磁致伸缩，计算结果与实验值符合，分析表明，采用该模型得到的计算结果能够较准确地反映材料在工作状态下的磁致伸缩。     

巨磁致伸缩材料Terfenol-D的磁致伸缩计算

考虑在压应力作用下磁畴的择优分布,应用磁畴转动模型,建立了在压应力作用下材料的磁致伸缩与磁场强度的关系,当H≤80KA/m、在较大压应力作用下时,计算结果与实验值基本符合,表明该表达式反映了在压应力作用下磁化机制,可以应用该式来描述材料在较低磁场强度下的磁致伸缩。     

高频驱动超磁致伸缩致动器的磁场设计与分析

针对超磁致伸缩致动器集中于静态与准静态领域的不足,开发设计出一款用于高频驱动的超磁致伸缩致动器。建立完善用于高精度励磁场的轴线磁场强度、三维空间磁场强度的ANSYS模型,完成励磁场均匀度分析,为高频磁场的设计提供理论基础。     

磁致伸缩微动驱动器的研制

对国产Tb0.27Dy0.73Fe2稀土铁单晶超磁致伸缩材料的应用特性进行了测试和讨论. 在此基础上研制了磁致伸缩驱动器,该驱动器在场强9.55×104A/m时位移输出为20m,分辨率为0.1m,线性度约为4%,静态力输出1109N,工作电压范围1～15V,工作电流3A以下. 该驱动器具有体积小、发热量少、工作稳定等特点.     

超磁致伸缩致动器结构设计与静态特性实验

对超磁致伸缩致动器的结构如驱动磁场、偏置磁场、预压结构、水冷机构等进行设计,利用致动器加工实物,完成致动器的静态特性实验,获得不同预压力和驱动磁场强度下的致动器输出位移曲线,并得到了最优参数。     

基于磁致伸缩效应的纵向导波产生与传播过程研究

针对铁磁性材料中磁致伸缩导波的产生机理,利用有限元软件创建了非线性力磁耦合磁致伸缩有限元模型,分析了非线性铁磁性在外加磁场作用下磁致伸缩力的产生,以及在该力作用下材料中质点的位移情况,实现了基于铁磁性材料非线性力磁耦合本构关系的磁致伸缩导波的产生及传播过程仿真研究.仿真结果表明,当铁磁性管道在由永磁体产生的偏置磁场及通过高频交流电流线圈所产生磁场的共同作用下,管道内质点将受到平行于磁场方向的磁致伸缩力的作用并产生高频振动形成磁致伸缩导波,通过对各质点位移情况分析可以清楚了解到导波的传播及接收过程,并通过实验验证了该仿真研究的可靠性.     

超磁致伸缩驱动器设计方法的研究

在分析超磁致伸缩材料(GMM)工作特性、超磁致伸缩驱动器(GMA)基本结构与工作原理的基础上,给出了机电磁设计参数的确定准则和数学模型,提出了超磁致伸缩驱动器的一般设计理论与方法.在该方法指导下设计实现的超磁致伸缩驱动器最大输出位移达36 μm,定位精度为0.1 μm,性能达到设计要求.试验结果验证了该方法的可操作性和有效性.     

逆磁致伸缩扭矩传感器特性分析

逆磁致伸缩扭矩传感器具有输出功率大、抗干扰能力强、过载性能好、结构简单、使用便捷,并能在恶劣环境下工作以及实现非接触在线测量等特点,已在钢缆索力测量、轴系应力监测等方便得到应用,但基于逆磁致伸缩扭矩传感器的理论分析多限于以磁路原理为依据的公式推导,难以清晰地掌握其内部磁场分布规律,且对传感器灵敏度影响因素分析也比较粗糙。作者采用ANSYS软件对逆磁致伸缩扭矩传感器进行建模仿真,研究激励电压、线圈匝数、磁隙等关键参数对逆磁致伸缩扭矩传感器输出信号的影响规律,并通过设计的扭矩试验台验证仿真结果,研究发现激励电压、线圈匝数、磁隙等参数均有各自合适的取值范围,这为逆磁致伸缩扭矩传感器的开发提供了理论参考。     

超磁致伸缩致动器控制系统的建模与仿真

结合磁致伸缩致动器的结构建立了致动器传递函数模型，对磁致伸缩致动器控制系统进行了仿真，设计了PID调节器，并在此基础上进行了离散化，得到了数字控制系统，为磁致伸缩致动器控制系统的硬件选型和硬软件设计提供前提条件。     

基于霍尔元件的大电流测定仪的设计

利用霍尔元件设计一种能测量交、直流大电流的仪器,其基本测量原理是:通过测量被测电流的磁场大小来显示被测电流的大小,磁场大小通过霍尔传感器转换成霍尔电压,再经过单片机处理后在液晶屏上显示。电流测量范围为0.1~500 A,测量精度达3位有效数字。     

粉煤灰流量微机控制系统的设计

介绍了采用单片机对流量计检测粉煤灰流量的自动控制原理 ,给出了具体的硬件设计框图 ,简述了总体设计、A/D及D/A转换控制电路的原理 ,结合硬件进行了详细的软件设计 ,完成了产量、粉煤灰配比、流量标准值、累计流量、瞬时流量数据的处理显示 .该设计具有可靠的闭环控制功能 ,实现了工业生产自动化     

脉冲磁场处理非晶合金产生的纳米晶化相的磁伸性质

低频脉冲磁场处理工艺,使非晶薄带Fe78Si9B13产生纳米晶化,析出α-Fe(Si)纳米相,形成α-Fe(Si)纳米晶与剩余非晶的双相纳米合金。穆斯堡尔谱分析,随着脉冲磁场的强度提高,双相纳米晶合金的晶化相体积分数增加。纳米晶化相α-Fe(Si)的磁致伸缩系数λcs为-1.287×10-4～-1.345×10-4。控制晶化相体积分数,可以使双相纳米晶合金的有效磁致伸缩系数λes最小,有利于提高双相纳米晶合金的软磁性能。     

RFe_2和Tb_（0．27）Dy_（0．73）Fe_2化合物的磁致伸缩系数的

在磁致伸缩唯象理论的基础上，结合实验结果，确定了磁致伸缩系数λ与θ和Ｈ之间的定量关系，其中θ为磁化强度方向与测量方向之间的夹角，Ｈ为外磁场强度，运用所建立的公式，对ＲＦｅ２（Ｒ＝Ｔｂ，Ｄｙ，Ｓｍ，Ｅｒ，Ｔｍ和Ｈｏ）和Ｔｂ＿（０．２７）Ｄｙ＿（０．７３）Ｆｅ＿２化合物的磁致伸缩系数进行了计算，除ＤｙＦｅ＿２和ＨｏＦｅ＿２外，计算结果与实验值符合较好．     

系统设计中A/D、D/A转换器选择

论述了模数，数模转换接口电路设计的要求，影响A／D、D／A转换器及系统精度的因素，重点阐述了系统设计时选择A／D、D／A转换器必须考虑的问题。     

螺线管磁场测量仪的研制

介绍一种新型螺线管磁场测量仪 ,利用集成霍耳传感器测磁场 ,消除了热磁效应的影响 ,仪器结构合理、外型美观、集成化程度高、操作方便、测量结果精确度高     

一种数字正弦波发生器的设计与应用

介绍一种采用D/A转换方法的正弦波发生器电路的原理和设计方法,以满足磁性物分析仪电感传感器对信号激励源的要求,文中给出电路参数的选取方法,得到的正弦波频率为638 Hz,整机指标达到进口样机的水平.     

基于CPLD的多路温度数据采集系统的设计

提出了一种基于CPLD的温度数据采集系统的设计方案,介绍了系统软硬件、外围电路,芯片间电路连接和程序的设计方法,实现了温度信号采集、A/D转换、数据运算处理和控制数码管显示输出.仿真结果表明,本系统可将温度通过电压转换为可读的数字量,并且精度达到±0.5℃,能够满足15～50℃的一般温度采集要求.     

指重测长仪的设计

指重测长仪是运用V/F器件,结合定时器、计数器实现A/D转换,把测力的模拟信号转换成抗干扰能力强的脉冲信号,选用霍尔原件,在磁钢的作用下直接形成脉冲信号,经单片机处理完成测力、测长工作,在油田抽油井的试井工作时,测量井下压力计放入和取出的过程中重力和位置,为压力计的放入、取出提供了量化数据,减轻了试井作业的劳动强度,增加了井下压力计使用的安全性,同时有效避免井下压力计落井照成的经济损失.     

基于AD7705的万能信号输入电路设计

基于AD7705的万能信号输入电路的设计,电路采用16位的Σ-Δ型AD7705作为模数转换器,实现了电压、电阻、电流等不同量程信号输入,进而进行数据的存储和显示.本电路是智能显示仪表重要的一个环节.