传感器技术作为信息产业三大技术之一,是兵器装备产业信息化中的重要一环,在国防工业中得到广泛的应用。磁传感器技术是传感器技术的一种,也是其重要分支之一。本文将磁致伸缩材料与音叉谐振器复合,设计磁致伸缩/音叉谐振器复合的谐振式磁传感器,利用磁致伸缩力作用到音叉谐振器,引起音叉谐振器频率偏移,该原理设计的谐振式磁传感器可具有高Q值、低功耗、数字频率输出等特点。通过理论分析、COMSOL有限元软件仿真、实验验证等手段,对磁致伸缩/音叉谐振器复合谐振式传感器原理进行了分析、结构设计及优化。本论文的主要研究工作如下:1)介绍了磁致伸缩效应产生的机理、磁致伸缩材料的性能及有限元仿真方法;2)采用梁振动微分方程分析了音叉谐振器在轴向力作用下的固有频率变化特性,进行了数值计算。采用COMSOL有限元分析软件对三梁音叉谐振器的模态进行了分析,并对优选模态下固有频率随外力变化的固有频率进行了仿真和对比。3)采用COMSOL有限元分析软件对设计的磁致伸缩/音叉谐振器复合磁传感器结构的磁致伸缩力传递特性和磁致伸缩力-频率转换特性进行了分析,结果表明:对于单层结构,由于结构非对称性产生弯矩,磁致伸缩力引起结构弯曲导致磁致伸缩力到音叉谐振器纵向力的传递效率较低(9.47%),从而音叉谐振器谐振频率随磁场变化的变化率较低(1.76%);双层结构由于结构对称,力传递效率(28.1%)和谐振频率变化率(11.82%)得到明显增强。4)制备了两种磁致伸缩/音叉谐振器复合磁传感器样品进行了对比实验,结果显示:对于单磁致伸缩层构成的与磁致伸缩/音叉谐振器复合的非对称传感结构,在0～1063Oe的直流磁场变化下,总的频率变化量为161Hz(约2.18%),灵敏度为0.152Hz/Oe;采用双磁致伸缩层构成的磁致伸缩/音叉谐振器/磁致伸缩对称传感结构,在0～1063Oe的直流磁场变化下,总的频率变化量为1089Hz(约14.6%),灵敏度为1.023Hz/Oe。实验结果与有限元分析结果比较吻合,验证了传感器原理的可行性,优化了结构设计。