超磁致伸缩加速度传感器的研究

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1、河北工业大学硕士学位论文超磁致伸缩加速度传感器的研究姓名：赵宏宇申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：闫荣格20081101河北工业大学硕士学位论文超磁致伸缩加速度传感器的研究摘要加速度传感器是传感器领域应用广泛的传感器之一，随着超磁致伸缩材料的出现，人们开始探索将超磁致伸缩材料应用于传感器领域。本课题利用超磁致伸缩棒的磁致伸缩逆效应来设计加速度传感器，将超磁致伸缩棒应用于加速度传感器领域是一次新的尝试，对它的研究具有非常重要的实用价值。本文通过对超磁致伸缩加速度传感器原理的分析，设计了一种加速度传感器的结构，利用有限元软件对所设计的磁路进行仿真分析，用仿真软

2、件对这种结构的加速度传感器输入输出关系进行了计算并进行实验，得到加速度和线圈输出电压的数据。以传感器模型的实验加速度数据作为输入条件，进行软件仿真输入输出关系。将仿真结果与实验结果进行对比分析，发现传感器的实验结果与计算结果符合较好，表明所建立的超磁致伸缩加速度传感器模型能够反映传感器的输入输出关系，对于超磁致伸缩器件的设计和应用以及设计和优化超磁致伸缩加速度传感器的结构尺寸都具有重要的意义。关键词：加速度传感器，超磁致伸缩棒，磁致伸缩逆效应I超磁致伸缩加速度传感器的研究STUDYONTHEACCELERATIONSENSORBASEDONTHEGIANTMAGN

3、ETOSTRICTIVEMATERIALABSTRACTAccelerationsensorisoneofthemostextensivesensorsinapplication.Astheemergenceofgiantmagnetostrictivematerial,peoplebegantoapplygiantmagnetostrictivematerialtothesensorfield.Anaccelerationsensorcanbedevelopedusinggiantmagnetostrictivematerial,whichisbasedonth

4、einversemagnetostrictiveeffect.Thisworkisanewattemptintheaccelerationsensorfieldwithagiantmagnetostrictiverod,andtheresearchhasaveryimportantpracticalvalue.Basedontheanalysisoftheprincipleofgiantmagnetostrictivesensor,thestructureoftheaccelerationsensorisdesigned.Themagneticcircuitiss

5、imulatedbyfiniteelementanalysissoftware,andthesimulationexampleisalsogiventoseehowthesensorworks.Andexperimentiscarriedouttogetacceleration,coilvoltageoutputdata.Byusingtheaccelerationdataastheinputsignalandthesoftwaresimulationwecanseethesensor’sinputandoutputrelationship.Thesimulati

6、onresultsarecomparedwithexperimentalresultsanditisfoundthatthesensor’sexperimentalresultsmatchthecalculatedresultswell.Itshowsthattheaccelerationsensormodelestablishedcanreflecttherelationshipbetweentheinputandoutput,anditisofgreatsignificanceforthedesignandapplicationofgiantmagnetost

7、rictivedeviceandcanbeusedtodesignandoptimizethestructureofmagnetostrictiveaccelerationsensor.KEYWORDS:accelerationsensor,giantmagnetostrictiverod,inversemagnetostrictiveeffectII河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1超磁致伸缩材料简介铁磁性物质在磁场中磁化时，会沿磁化方向发生微量伸长和缩短，而去掉外磁场时，又恢复原来的长度，这一现象叫磁致伸缩效应。这一现象的产生是由于铁磁或亚铁磁材料在居

8、里点以下发