线位移无论是在工业制造环节还是在人们普通生活中都占据着极其重要的地位,如在桥梁铁路的建设,精密机床的设计,船舶制造等工程领域,高精度且能适应复杂工作环境的线位移传感器对保证工程质量有着其至关重要的意义。为了实现在复杂工作环境下对线位移的精准测量,衍生出磁致伸缩线位移传感器。磁致伸缩线位移传感器是通过铁磁性材料的磁致伸缩效应,在波导材料内部激发出超声导波,通过对超声导波时间信息的分析,达到计算线位移的目的。由于磁声换能器核心在磁结构,因此磁致伸缩换能器的优点在于换能器内部可采用非接触式,无需耦合的结构,该结构可大幅度提高传感器使用年限。由于磁致伸缩线位移传感器信息的传播是通过超声导波完成的,声比光更能适应恶劣环境下工作,不受油污烟尘等因素影响,因此该传感器可在一定程度上替代对工作环境要求较为苛刻的光栅线位移传感器。本文基于磁致伸缩理论设计了一种结构相对简单且精度高的线位移传感器,设计过程主要包括:通过PCdisp,COMSOL仿真软件对电磁超声换能器中偏置磁场大小,线圈与永磁铁距离位置关系,线圈宽度,激励频率等核心参数进行仿真与实验,得到最优参数。根据磁致伸缩换能器设计相应的激励及接收电路,使激励线圈可提供高频窄带脉冲信号。接收端为带有阻抗匹配功能的放大电路。对导波接收信号进行信号处理,将信号通过线性调频函数进行匹配滤波,对滤波后的导波信号通过互相关算法计算渡越时间,从而获取待测线位移量。通过实验验证,本论文设计的磁致伸缩线位移传感器精度可达0.1mm,误差率控制在百分之一以内,量程可达2m,满足传感器设计标准。