导读:本文包含了磁弹传感器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:磁弹耦合,电压模型,扭转振动模型,磁导率
磁弹传感器论文文献综述
鲍丙豪,张小蝶,张元胜[1]（2018）在《磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究》一文中研究指出磁弹耦合位移传感器感应线圈电压是由应力波引起的磁化强度变化决定的,而应力与偏置磁铁处的材料磁导率密切相关,因此磁导率与磁化强度变化率的确定是建立输出电压模型的关键。根据铁磁材料的弹性力学理论和磁机耦合模型,确定了扭转波运动方程;建立材料等效场分布模型,并结合麦克斯韦方程和磁化强度进动方程,确定波导丝磁导率;根据磁机效应的Jiles-Atherton理论,建立了波导丝弹性形变感应磁化强度模型。根据磁导率及磁化强度模型,并借助电磁感应定律构建了感应线圈的输出电压模型。利用实验平台验证了接收线圈匝数和激励脉冲的脉宽、频率对输出电压的影响,为磁弹耦合位移传感器的研究提供了理论依据。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年06期）
张小蝶[2]（2018）在《基于磁致伸缩材料磁弹耦合扭转波位移传感器研究》一文中研究指出磁致伸缩材料在磁场作用时会发生变形,产生磁致伸缩现象,并在材料中形成扭转导波。磁弹耦合扭转波位移传感器是利用纵向扭转导波的传播延时实现位移(或液位)测量,其精度高、抗干扰性强、环境适应性强、应用范围广泛、具有重要的研究价值,已成为当今传感器领域的重要分支。本文首先对传感器的相关研究和应用背景进行了简要说明,并简单介绍了磁致伸缩位移传感器的优势及其发展现状。详细阐述了磁弹耦合扭转波位移传感器基本原理,并深入研究分析了磁弹耦合理论、磁弹耦合扭转波产生机理以及磁弹耦合扭转波检测原理。其次,根据铁磁材料的压磁方程,将波导丝中产生的电磁力引入弹性力学方程来确定材料的形变,以此构建出扭转波在波导丝中的波动方程;利用波动方程并对边界条件求特解,得出了扭转波传播中波导丝的应变量;对波导丝中存在的各种磁场能进行分析,并结合麦克斯韦方程组和带阻尼项的吉尔伯特磁化强度进动方程得出了耦合磁场位置波导丝的相对磁导率;再利用电磁感应定理构建了感应线圈输出电压表达式。再次,根据测量方案的设计需求,给出了磁弹耦合扭转波位移传感器系统信号调理电路,实现了对激励信号的功率放大以及对输出感应信号的放大、电压比较以及整形等功能;为了减小环境温度影响扭转波传播速度而造成的测量误差,提出了一种利用相对位置固定的双磁铁时间差之比的温度补偿测量方案,并对所提方案的原理以及优点进行了详细的阐述。最后,根据传感器系统方案设计搭建了硬件测试平台。利用实验平台对系统的测量电路进行了验证,实验波形表明电路设计方案满足实际需要。分别对模拟式和数字式两种测量方案进行了测量验证,给出了相关测量的静态特性:线性度分别为±0.555%,±0.836%;灵敏度分别为823.83mV/m,0.352ms/m;迟滞分别为0.585%,1.071%;重复性分别为±1.0462%,±0.1942%;系统总精度分别为1.312%,1.372%。利用实验平台对温度补偿方案进行了验证,实验数据表明不采用温度补偿方案测量的相对误差最大值2.27%,采用温度补偿方案后传感器的测量相对误差最大值0.366%,可见该方案降低了测量相对误差;同时对影响输出电压的激励源脉宽和频率和以及感应线圈匝数进行了验证,实验结果符合输出电压模型,表明该模型具有一定的合理性以及实用性。论文建立的输出电压理论计算模型,对铁镍合金磁致伸缩位移传感器理论研究具有一定的工程应用价值,提出的双磁铁时间差之比的温度补偿策略,具有一定创新性。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01）
李俊文[3]（2017）在《基于磁弹效应的传感器的温度补偿方法研究》一文中研究指出桥梁的索力健康至关重要,它是大跨度桥梁的受力构件最主要的一部分,对于索力的实时捡测一直是桥梁安全问题的核心之一。基于磁弹效应的索力检测是一种新型等优点。目前,虽然已有基于磁弹效应的索力传感器应用于实际的桥梁索力检测,但是这种索力传感器的研制和索力测量是基于大量实验数据的统计和分析,缺乏理论上对影响钢缆索索力测量的磁化特性、应力变化和温度变化的系统分析。根据铁磁材料的逆磁致伸缩效应,铁磁材料在磁场中会被磁化,如果铁磁材料受到外力(如拉力)的作用,那么材料的磁化参数(磁导率μ)同时将会发生改变,我们把该现象为磁弹效应。磁弹效应传感器的原理是磁导率变化与索力存在对应关系,通过测量磁导率变化就能得出索力。但磁导率可能会随着温度的变化而变化,此时将影响到传感器的测量结果。因此,磁弹效应传感器测量结果受温度的影响,对磁弹效应传感器进行温度补偿是很有必要的。温度影响磁弹索力传感器索力监测这一问题的研究尚不足,对于整个系统的温度影响机理,以及合理有效的温度控制措施,还需进一步系统的深入研究。本文采用的是BP神经网络法和RBF神经网络法降低温度的干扰,还原真实的受力信号。用MATLAB对BP网络法和RBF神经网络法两种温度算法进行仿真,并比较二者的补偿效果。结果表明:提出了 BP神经网络法和RBF神经网络法对磁弹效应传感器进行温度补偿,其中BP神经网络补偿精度最高可达98%,补偿效果较好,提高了磁弹传感器的准确性和稳定性。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2017-06-06）
冯志敏,邵磊,陈跃华[4]（2016）在《磁弹效应索力传感器的差动式温度补偿及试验研究》一文中研究指出在研究旁路结构的磁电复合材料索力传感器检测方法基础上,运用铁磁性分子场理论和布洛赫自旋波方法,建立磁化强度与温度的函数关系,研究温度对检测精度的影响机理。提出一种并行装配的温度补偿传感器磁路结构,运用差分运算技术,设计具有分时共享信号调理功能的差动式信号处理电路,实现全温度范围的差动式自动补偿。试验表明,在0~20 k N变载下,-30℃～+80℃温度范围内,对诱导电压信号的波动影响小于1%,测量重复误差0.04%~0.30%,有效解决了温度补偿难题,能够满足索力检测工程要求。(本文来源于《传感技术学报》期刊2016年07期）
曾杰伟,张清东,苏兰海,徐立坪,马翔华[5]（2015）在《基于磁弹效应的钢板内应力传感器无损检测系统》一文中研究指出针对板带钢内应力磁弹式无损检测过程中提离值变化严重影响检测精度这一问题,提出了一种基于逆磁致伸缩原理的四磁极透射式应力检测方法。采用正弦谐振励磁的供电方案以适应带钢生产现场电磁干扰工况,并在自行研制透射式磁力传感器基础上,对低碳钢Q235钢板试样进行了实验研究,重点对传感器非接触测量过程中提离影响展开了讨论,提出了解决提离值变化引起的系统稳定性波动的方法。重复性实验结果表明,所研制的透射式磁力传感器可实现对钢板内应力检测的线性响应,测量重复性良好。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2015年10期）
邵磊,冯志敏,胡海刚[6]（2015）在《基于旁路结构的磁弹效应索力传感器研究》一文中研究指出针对磁弹效应索力传感器工程应用安装与维护技术难题,提出了一种旁路结构的磁弹性索力传感器。应用磁路定律和等效磁路法,对套筒式结构传感器进行磁路系统分析;基于等效磁路原理,设计旁路式结构索力传感器,给出器件结构参数尺寸;搭建相应的传感器试验检测系统,在WDW-300拉伸试验机上对两种传感器进行磁电复合材料诱导电压与拉力比较试验。对旁路结构索力传感器进行抗温性试验研究。结果表明,旁路结构索力传感器检测精度高,重复误差0.02%~0.5%,传感器性能稳定性和温度适应性好,适合于大跨度桥梁结构健康检测的工程应用。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年07期）
宋凯,柳权,刘国勇,刘付鹏,徐帆[7]（2015）在《闭合磁路的磁弹索力传感器优化及实验研究》一文中研究指出针对目前已经工程应用的磁弹索力传感器的磁路结构、工作点及激励信号等设计的不足,从铁磁性材料的磁特性出发,结合基于磁弹效应的索力测量原理,设计并制作了单"U"型磁轭的闭合磁路磁弹索力传感器,确定了激励信号的幅值、频率及传感器工作点。实验结果表明,在激励峰峰值为6V时,缆索处于近饱和磁化阶段,此时传感器灵敏度最高,为32.470mV/kN,其测量结果的线性相关系数为0.9704。(本文来源于《传感技术学报》期刊2015年02期）
徐赤,陈建荣,卜琰,齐国华,包永强[8]（2013）在《磁弹索力传感器在混凝土系杆拱桥健康监测系统中的应用》一文中研究指出磁弹索力传感器基于铁磁材料的磁弹性效应,通过测量钢缆索中由于应力变化导致的磁导率变化,进而获取应力。作为一种无损、非接触性的测量方法,可广泛适用于吊杆、系梁、斜拉索及预应力筋的应力测定。讨论了桥梁健康监测系统的构建方法,各种常用应力测量技术及特点。结合对钱江四桥钢管混凝土系杆拱桥的结构分析,介绍了磁弹索力传感器在钱江四桥在线健康监测系统中的具体应用。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2013年10期）
刘秀成,吴斌,何存富[9]（2013）在《磁致伸缩与磁弹一体化传感器的研制》一文中研究指出为开发具有缺陷检测与应力测量双功能的单体传感器,设计出一种包括静态偏置磁路和内、外层感应线圈的一体化传感器结构,可工作于磁致伸缩与磁弹传感器两种模式。结合磁致伸缩与磁弹基本理论,以能量转换效率和应力测量灵敏度为指标,采用有限元仿真法对一体化传感器的偏置磁场进行优化选取。一体化传感器的试验测试结果表明,传感器工作于磁致伸缩传感器模式时,可在直径6.3 mm钢杆中激励产生L(0,1)模态超声导波并有效检测出宽度和深度均为1 mm的槽型缺陷,增加外层感应线圈的驱动直流可对静态偏置磁场强度进行补偿以使接收的缺陷回波信号幅值增加,提高传感器的缺陷检测能力;工作于磁弹传感器模式时,随激励信号幅值增大,传感器的应力测量灵敏度和测量结果线性度均有提高,其中测量结果线性拟合确定系数最高达0.992 4,表明一体化传感器可用于高精度应力测量。(本文来源于《机械工程学报》期刊2013年22期）
周鹏超[10]（2013）在《磁弹型索力传感器磁热力多场耦合分析研究》一文中研究指出钢缆索作为大跨度桥梁结构最主要的受力及传力部件之一，它的索力状态直接影响桥梁的健康状况。基于磁弹效应的索力检测是一种新型的索力测量方法，与传统的检测方法相比，磁弹法具有精度高、响应快、使用寿命长等优点。目前，虽然已有基于磁弹效应的索力传感器应用于实际的桥梁索力检测，但是这种索力传感器的研制和索力测量是基于大量实验数据的统计和分析，缺乏理论上对影响钢缆索索力测量的磁化特性、应力变化和温度变化的系统分析。本文首先以钢缆索磁化过程中能量守恒为理论基础，以影响索力测量的磁场特性、应力和温度等主要因素作为课题研究的切入点，采用先分析磁-热模型，再分析力-磁模型的间接耦合的方法建立了磁弹型索力传感器的多场耦合理论模型。由于该理论模型是一个高次、多变量的非线性数学方程，因此文中采用计算机逐次迭代的方法对模型进行数值求解。通过对数值结果的对比分析，系统地阐释了励磁特性、应力和温度变化对索力测量的影响机理，并依据模型计算结果给出了传感器工作点、励磁频率、幅度的参考范围。(本文来源于《西安石油大学》期刊2013-05-20）
磁弹传感器论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磁致伸缩材料在磁场作用时会发生变形,产生磁致伸缩现象,并在材料中形成扭转导波。磁弹耦合扭转波位移传感器是利用纵向扭转导波的传播延时实现位移(或液位)测量,其精度高、抗干扰性强、环境适应性强、应用范围广泛、具有重要的研究价值,已成为当今传感器领域的重要分支。本文首先对传感器的相关研究和应用背景进行了简要说明,并简单介绍了磁致伸缩位移传感器的优势及其发展现状。详细阐述了磁弹耦合扭转波位移传感器基本原理,并深入研究分析了磁弹耦合理论、磁弹耦合扭转波产生机理以及磁弹耦合扭转波检测原理。其次,根据铁磁材料的压磁方程,将波导丝中产生的电磁力引入弹性力学方程来确定材料的形变,以此构建出扭转波在波导丝中的波动方程;利用波动方程并对边界条件求特解,得出了扭转波传播中波导丝的应变量;对波导丝中存在的各种磁场能进行分析,并结合麦克斯韦方程组和带阻尼项的吉尔伯特磁化强度进动方程得出了耦合磁场位置波导丝的相对磁导率;再利用电磁感应定理构建了感应线圈输出电压表达式。再次,根据测量方案的设计需求,给出了磁弹耦合扭转波位移传感器系统信号调理电路,实现了对激励信号的功率放大以及对输出感应信号的放大、电压比较以及整形等功能;为了减小环境温度影响扭转波传播速度而造成的测量误差,提出了一种利用相对位置固定的双磁铁时间差之比的温度补偿测量方案,并对所提方案的原理以及优点进行了详细的阐述。最后,根据传感器系统方案设计搭建了硬件测试平台。利用实验平台对系统的测量电路进行了验证,实验波形表明电路设计方案满足实际需要。分别对模拟式和数字式两种测量方案进行了测量验证,给出了相关测量的静态特性:线性度分别为±0.555%,±0.836%;灵敏度分别为823.83mV/m,0.352ms/m;迟滞分别为0.585%,1.071%;重复性分别为±1.0462%,±0.1942%;系统总精度分别为1.312%,1.372%。利用实验平台对温度补偿方案进行了验证,实验数据表明不采用温度补偿方案测量的相对误差最大值2.27%,采用温度补偿方案后传感器的测量相对误差最大值0.366%,可见该方案降低了测量相对误差;同时对影响输出电压的激励源脉宽和频率和以及感应线圈匝数进行了验证,实验结果符合输出电压模型,表明该模型具有一定的合理性以及实用性。论文建立的输出电压理论计算模型,对铁镍合金磁致伸缩位移传感器理论研究具有一定的工程应用价值,提出的双磁铁时间差之比的温度补偿策略,具有一定创新性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁弹传感器论文参考文献
[1].鲍丙豪,张小蝶,张元胜.磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究[J].传感技术学报.2018
[2].张小蝶.基于磁致伸缩材料磁弹耦合扭转波位移传感器研究[D].江苏大学.2018
[3].李俊文.基于磁弹效应的传感器的温度补偿方法研究[D].安徽理工大学.2017
[4].冯志敏,邵磊,陈跃华.磁弹效应索力传感器的差动式温度补偿及试验研究[J].传感技术学报.2016
[5].曾杰伟,张清东,苏兰海,徐立坪,马翔华.基于磁弹效应的钢板内应力传感器无损检测系统[J].仪表技术与传感器.2015
[6].邵磊,冯志敏,胡海刚.基于旁路结构的磁弹效应索力传感器研究[J].传感技术学报.2015
[7].宋凯,柳权,刘国勇,刘付鹏,徐帆.闭合磁路的磁弹索力传感器优化及实验研究[J].传感技术学报.2015
[8].徐赤,陈建荣,卜琰,齐国华,包永强.磁弹索力传感器在混凝土系杆拱桥健康监测系统中的应用[J].工业控制计算机.2013
[9].刘秀成,吴斌,何存富.磁致伸缩与磁弹一体化传感器的研制[J].机械工程学报.2013
[10].周鹏超.磁弹型索力传感器磁热力多场耦合分析研究[D].西安石油大学.2013