【摘 要】
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超磁致伸缩致动器利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应产生形变可获得非常精密的微米甚至纳米级的位移控制,在精密加工、精密定位、微电子技术、光纤技术、生物工程及微型机电系
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超磁致伸缩致动器利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应产生形变可获得非常精密的微米甚至纳米级的位移控制,在精密加工、精密定位、微电子技术、光纤技术、生物工程及微型机电系统等领域有着广阔的应用前景。致动器的磁路、电源、测试、控制等对其应用有重要影响,致动器的特性测试尤为关键。虚拟仪器这种新的仪器设计思想为提高测试效率、降低测试成本提供了一个有效的途径和方法。将虚拟仪器引入致动器测试,是一种较好的思路。
本文首先介绍了超磁致伸缩致动器特性测试的背景,分析了选题意义;接着,设计了信号调理的电路和方法,使要测试的初始信号与数据采集电路正确接口,调试了现有的硬件电路板;然后,设计了测试系统的软件,包括用汇编控制硬件的数据采集、用Visual C++ 设计虚拟仪器面板及功能软件。本文在数据采集的基础上,将A/D转换后的数据采用循环存储,存满后发送消息给主程序;对数据进行FIR低通滤波后,进行时域、频域分析。自相关函数的应用,优化了时域分析算法,提高了数字周期的精度和抗干扰性;低通滤波器的引入,防止混频的出现;三次样条插值的应用,实现了波形的平滑显示。最后,进行了材料的磁特性和Tb-Dy-Fe致动器、Fe-Ga致动器特性测试实验研究,并探讨了合适的测试条件,对两类实验进行了误差分析。
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