稀土铁超磁致伸缩材料具有磁致伸缩逆效应，以此为基础的压力传感器具有过载能力强、测力范围广、能在恶劣环境下工作、寿命长等一系列优异性能，使它在重工业，化学工业等工业领域的自动化控制系统中有着广泛的应用前景。在河北省自然科学基金(E2005000017)和天津市应用基础研究计划面上项目(05YFJMJCO6000)的资助下，本文选择了“超磁致伸缩逆效应与压力传感技术研究”这一既具有科学价值又具有工程实际意义的课题，以期为超磁致伸缩器件的设计提供理论依据和方法，指导器件的设计与开发。本文的主要工作如下:　　1.测试了超磁致伸缩棒材的磁致伸缩逆效应特性　　利用多参数磁测量仪测试了不同压力作用下材料的磁致伸缩与磁场、磁导率与磁场强度的关系曲线，分析了偏置磁场和压应力对磁导率的影响规律，为超磁致伸缩器件的工作特性建模与计算提供的基本实验参数和依据。发现超磁致伸缩材料的相对磁导率较低，漏磁严重;当磁场较小时，相对磁导率在不同压应力下变化较大，相对磁导率随着施加压应力的增大而迅速减小，最后趋于不变;当磁场较大时，材料的相对磁导率随着施加压应力的增大而减小缓慢，基本与压应力无关，即磁导率趋于饱和。因此，制作的超磁致伸缩力传感器的偏置磁场宜选在低场范围内，以提高其灵敏度。　　2.设计了超磁致伸缩力传感器的结构　　研究了超磁致伸缩力传感器结构的设计原则、结构形式和激磁方式、以及磁场均匀性问题。　　由于永磁激磁提供的磁场稳定、响应快、节能，不需激磁线圈和供电系统，不存在线圈发热的问题，在设计和制造上相对简单，可以长期无维护运行等优点，因此采用永久磁铁提供超磁致伸缩力传感器的偏置磁场，并采用有限元法研究了两种结构模型。　　3.建立了超磁致伸缩力传感器的磁-机械强耦合数值模型　　分析了超磁致伸缩力传感器系统的能量，认为主要包括纯应变能、外力所做的功、纯磁场能、磁边界上的位能、磁弹性能、磁各向异性能和退磁场能。在此基础上确定了具有磁-机械强耦合特征的能量泛函表达式，建立了超磁致伸缩力传感器的磁-机械强耦合模型，基于能量变分原理推导了有限元离散格式，并应用此模型计算了超磁致伸缩力传感器空气隙中的磁感应强度和超磁致伸缩棒上施加力的关系，计算值与实验值基本吻合。表明所建立的模型能够描述力传感器的输入与输出之间的关系，可为超磁致伸缩力传感器的设计和器件开发提供理论依据。　　4.研制并制作了超磁致伸缩力传感器的实验装置　　给出了测量超磁致伸缩力传感器输入-输出特性的原理，设计了实验装置和测量方案。采用高斯计测试了超磁致伸缩力传感器空气隙中的磁感应强度和磁致伸缩棒上施加应力的关系，测得超磁致伸缩力传感器的输入与输出特性具有较好的线性关系，并与计算结果基本相符，验证了所建磁-机械强耦合模型的正确性。