超磁致伸缩加速度传感器的实验研究和信号分析

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加速度传感器是目前应用广泛的测量振动与冲击的装置。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的研究,在过去的20年超磁致伸缩薄膜加速度传感器得到进一步的发展,但超磁致伸缩薄膜加速度传感器由于薄膜本身的特性决定了它抗冲击过载能力不强,质量块易松动,磁场容易饱和,线性范围小等特点。而采用超磁致伸缩棒可以改善这些不足,所以研究超磁致伸缩棒制作加速度传感器具有非常重要的应用价值。   本文分析了超磁致伸缩加速度传感器原理,测试了超磁致伸缩棒的特性,完成了对传感器输入加速度与输出感应电压对时间导数的数学关系的推导,设计了加速度传感器的磁结构,并通过有限元软件对传感器的磁结构进行了分析,实验采集到加速度和线圈的感应电压,从中抽取部分数据发现传感器线度较好。此外,还利用LabVIEW完成了对信号的分析、测量和显示。  
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