近年来,随着国家对新型工业和信息化产业的逐步重视,在自动化领域的传感器技术也取得了飞速的发展。越来越多的新型材料逐步被挖掘并应用在传感器技术领域,其中磁控形状记忆合金(Magnetically Controlled Shape Memory Alloy,简称MSMA)就是其典型的代表。该材料具有形变量大,响应速度快等优点,并且还具有形状记忆特性,是一种新型的功能性材料。本文基于MSMA材料的可逆特性,对MSMA传感器的各部分结构进行优化设计,并搭建MSMA传感器实验系统,对传感器输入信号与输出感应电压之间的关系进行实验研究。首先,通过研究磁控形状记忆合金材料的微观原理,分析材料在磁场下的变化规律。在偏置磁场和外力的变化下,通过研究材料形变量的大小,确定磁控形状记忆合金传感器参数的工作范围。根据磁控形状记忆合金的逆特性、应力应变关系和等效磁路法确定磁控形状记忆合金传感器的数学模型。其次,基于磁路分析法对MSMA传感器结构进行设计,对传感器的各部分结构分别进行优化设计,并用有限元分析软件-Ansoft Maxwell进行磁场仿真。首先采用磁路分析法对MSMA传感器结构进行理论计算,然后用有限元分析法对其结构进行仿真验证,将磁路分析法和有限元分析法相结合,得到优化的传感器结构。最后,搭建磁控形状记忆合金传感器实验系统。研究MSMA传感器输出感应电压与激振力频率、幅值及偏置磁场之间的关系。对优化前后的传感器分别进行实验研究,在相同的实验条件下,对比两者输出的感应电压峰-峰值,验证本传感器的优越性。综上,本文通过对磁控形状记忆合金传感器结构进行优化,使传感器性能更加完善。对搭建的MSMA传感器实验系统进行实验研究,为MSMA传感器的设计及应用奠定理论与技术基础。