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     

超磁致伸缩材料控制模型的研究

超磁致伸缩材料作为一种新型、高效的功能材料在许多领域显示出良好的应用前景,但是由于其存在滞回、非线性等不足,限制了它的进一步应用。文章在分析超磁致伸缩现象产生机理的基础上,给出了其基于磁感应强度的控制模型,并通过分析和实验研究得出,采用磁感应强度的控制方法可减小超磁致伸缩材料滞回,提高其控制精度的结论。     

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.     

用于微振动控制的超磁致伸缩驱动器的研究

文章介绍了允动器在振动主动控制系统中的作用，叙述了超磁致伸缩驱动器的设计计算过程和结构组成，给出了超磁致伸缩驱动器的位移输出特性曲线。     

四种超磁致伸缩材料特性测量方法的比较

超磁致伸缩材料在传感器应用中起到越来越重要的作用,材料的磁致伸缩性质对传感器的设计和性能起到十分关键的作用。根据超磁致伸缩材料的特性,对国内外测量磁致伸缩系数实验中常用的4种方法（电阻应变片法、差动电容法、微位移传递法以及光杠杆法）进行试验方法介绍和实验结果对比,得到了4种测量方法的优缺点。通过比较这4种方法的优缺点,可以在实验中根据实验条件选择不同的方法测量,比较数据可得到更准确的结果。     

稀土超磁致伸缩材料的发展

稀土超磁致伸缩材料以其优良的特性和广泛的应用前景,在国际范围内得到了普遍的重视,已成为磁致伸缩材料研究的重点。文中简要介绍了稀土超磁致伸缩材料的特性以及性能优势,研究现状及应用,展望了今后的研究方向和发展。     

超磁致伸缩微位移驱动器的研究

新型超磁致伸缩材料ＴｂＤｙＦｅ具有输出力大、位移分辨力高及位移范围大等特点,将其应用于微位移驱动器中,将极大提高驱动器的性能指标,从而推动超精加工技术的发展。文中介绍了应用超磁伸缩材料研制的驱动器的结构及性能,并建立磁－机械耦合西式,以利于超磁致伸缩器件的研究及设计。     

采用超磁致伸缩薄膜的光纤磁场传感器

采用马赫-曾德尔干涉仪,对TbDyFe超磁致伸缩薄膜/光纤传感器的磁探测性能进行了实验测试.结果表明:在1 kHz调制频率附近,传感器对磁场具有最大的信号响应;在恒定直流磁场及调制磁场强度小于1 kA/m的条件下,系统输出信号大小随调制磁场强度线性增加;在35～50 kA/m的直流磁场范围内,传感器可探测的最小磁场变化为8.6×10-2A/m.     

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。     

磁感应强度控制的超磁致微位移器电源研究

超磁致伸缩材料是近年发展起来的新型功能材料，应用于微位移驱动器时具有精度高、推力大等优点。在采用磁感应强度作为负反馈控制量的基础上，推导了从控制量得到代表驱动器位移信号的过程，设计了相应的高精度驱动电源。通过实验，对于超磁致伸缩微位移器驱动电源静态和动态特性作了详细的分析和研究。     

磁致伸缩材料被覆保偏光纤磁场传感研究

通过直流磁控溅射镀膜,将磁致伸缩材料———铽镝铁被覆在一段去掉保护层的保偏光纤上,得到铽镝铁被覆保偏光纤结构的磁传感单元。采用保偏光纤及保偏光纤器件,建立马赫-曾德尔光纤干涉仪,将铽镝铁被覆保偏光纤结构的磁传感部分接在干涉仪的一臂中间,另一臂中接入保偏光纤绕制的压电陶瓷调制器进行光纤干涉系统的相位控制。该系统通过压电陶瓷调制器将相位控制在正交工作点上,解决了系统的相位衰落;全保偏光纤结构有效控制了系统偏振诱导的信号衰落,实现了系统对信号的稳定检测。实验得到了系统在不同大小直流偏置磁场作用下的磁场响应特性,结果表明,较大直流偏置磁场可使系统响应灵敏度提高约20倍,最小可测的交流磁场信号达到2.2×10-8T。     

一种GMM蠕动微位移机械控制节拍方法

针对超磁致伸缩材料蠕动微位移机械在位移过程中的控制节拍问题,文章研究四节拍运动和六节拍运动,并根据仿生原理,由尺蠖运动规律,设计了以单片机为核心的控制器硬件和软件。通过比较两种节拍运动,情况表明六节拍运动比四节拍运动平稳。     

巨磁电阻传感器的特性测试与应用前景分析

介绍了巨磁电阻效应的发现、发展和应用情况,在自制实验平台上,分别测试了深圳华夏公司和美国NVE公司传感器的静、动态特性。结果表明,NVE传感器在线性区间、静态灵敏度、线性度、磁滞等方面优于华夏产品。在测试结果的基础上,对NVE公司巨磁电阻传感器的应用前景进行了探讨,给出了该传感器应用于电力系统母线大电流测试时的具体方案,并对方案实现过程中可能遇到的问题进行分析。     

超磁致伸缩微驱动器在纳米测量中应用的研究

Ｘ射线衍射仪是目前纳米检测中最为行之有效的一种方法,对纳米技术的发展有着重要的意义。但是,目前由于受其驱动器性能的影响,在应用推广上还受到一定的限制。针对这一问题,文章提出采用超磁致伸缩材料,研制的驱动器具有位移量大、分辨率高、结构简单等特点,将其应用于Ｘ射线衍射仪中,将对其发展起着极大的推动作用。     

巨磁电阻传感器的特性测试与应用前景分析

介绍了巨磁电阻效应的发现、发展和应用情况，在自制实验平台上，分别测试了深圳华夏公司和美国NVE公司传感器的静、动态特性。结果表明，NVE传感器在线性区间、静态灵敏度、线性度、磁滞等方面优于华夏产品。在测试结果的基础上，对NVE公司巨磁电阻传感器的应用前景进行了探讨，给出了该传感器应用于电力系统母线大电流测试时的具体方案，并对方案实现过程中可能遇到的问题进行分析。     

GMM执行器电磁仿真与位移输出实验研究

超磁致伸缩执行器(GMA)具有驱动结构简单,响应快,输出力大等特点,在高性能电能-机械能与电能-液压能能量转换领域中具有广泛应用。该文分析了影响GMA位移输出的各个因素,首先介绍了GMA的工作原理及结构,随后对GMA进行电磁场仿真,比较不同线圈长度对GMA内部磁场强度分布的影响。最后搭建实验平台,分析了不同骨架材料、材料的不同处理方式及不同的预压力对GMA输出性能的影响。该文为设计高性能GMA提供参考准则,并总结出不同条件下GMA输出性能的优劣,为提高GMA性能及其结构优化提供可靠方案。