基于光纖位移傳感器的巨磁伸材料磁伸系數(shù)測量儀研制.pdf

1、超磁致伸縮材料(Gaint Magnetostrictive Material)是自20世紀(jì)70年代迅速發(fā)展起來的新型功能材料，目前已被視為21世紀(jì)提高國家高科技綜合競爭力的戰(zhàn)略性功能材料，由于它在室溫下具有機(jī)械能—電能轉(zhuǎn)換率高、能量密度大、響應(yīng)速度快、可靠性好、驅(qū)動方式簡單等優(yōu)點(diǎn)，引發(fā)了傳統(tǒng)電子信息系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、振動系統(tǒng)等的革命性變化。因此，獲得精確的GMM的性能參數(shù)，特別是磁伸參數(shù)，對材料的開發(fā)應(yīng)用具有重要意義。本文主要研究GMM

2、的磁致伸縮系數(shù)這一性能參數(shù)的測量。目前典型的GMM為Terfenol-D，它的磁致伸縮系數(shù)一般微米級，因此它的測量屬于微位移測量范圍。
　　 現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，對微位移測量的精度和方式提出了更多、更高的要求，與此同時隨著光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，光纖傳感器以其無以能比的優(yōu)勢應(yīng)用到各領(lǐng)域。本文是在光纖微位移傳感器的發(fā)展基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種光強(qiáng)調(diào)制型光纖微位移傳感器，給出了傳感器的總體設(shè)計(jì)方案，并就傳感器中的探頭、調(diào)制光源與驅(qū)動，光電轉(zhuǎn)換與

3、接收、微弱信號處理等模塊分別作了介紹，最后給出了傳感器的輸出特性曲線，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，光纖探頭與被測面距離370μm-470μm時線性度最好，并且把該區(qū)域作為文中測量磁致伸縮系數(shù)的區(qū)域。
　　 本文利用研制的光纖微位移傳感器結(jié)合微控制器和數(shù)據(jù)處理等模塊設(shè)計(jì)了一套磁致伸縮系數(shù)測量儀。儀器以AT89C52為核心，采用AD574作為數(shù)據(jù)采集單元，GMM的磁致伸縮系數(shù)隨磁場的變化量由文中設(shè)計(jì)的磁致伸縮系數(shù)測量機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，通過微位移傳感器獲得