磁致伸缩材料的驱动及振动特性的研究

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近年来磁致伸缩材料的应用技术得到了快速发展。无论是在军事领域中,还是在先进的民用技术领域中磁致伸缩材料都得到了越来越多的应用。例如:精密制导系统、海洋探测及声纳系统等军事领域,同时还可以应用在声学领域、微位移领域、超声波振动领域中。磁致伸缩材料能够应用到更多领域的原因是它能够实现能量与信息的相互转换,它可以把电磁能(电磁信息)转换成机械能(机械位移)或声能(声音信息),同时也可以把机械能(机械位移)或声能(声音信息)转换成电磁能(电磁信息)。如何得到磁致伸缩材料的最大形变量及测量它的幅值都是急需解决的问题。特别是测量它的幅值现在还比较少有人研究。  本文通过对磁致伸缩换能器自身特点设计出了其驱动电路,并通过驱动磁致伸缩换能器测量了其振动幅值。针对驱动电路的关键技术进行了仔细的研究和实验,利用半桥逆变原理产生变化的电场,从而产生变化的磁场使其形变量发生变化,实现了驱动磁致伸缩换能器的设计。同时根据磁致伸缩材料振动特点,设计出了测量其幅值的测量系统,包括测量方法和硬件电路,其中测量方法在现有的常用方法基础上提出了直接测量法,该方法不仅结构简单,操作方便还具有较高的测量精度。并且详细分析了测量方法中光源和光接收传感器的选择原因。通过获取的实验数据,结合理论分析得到了磁致伸缩换能器的幅值。最后总结了系统的优势和不足,提出了进一步系统的改进意见。
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