文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
超磁致伸缩致动器测试系统的设计及实验研究
姓名:尹晓
申请学位级别:硕士
专业:电工理论与新技术
指导教师:王博文
20070101
河北工业大学硕士学位论文

超磁致伸缩致动器测试系统的设计及实验研究

摘要

超磁致伸缩致动器利用超磁致伸缩材料的磁致伸缩效应产生形变可获得非常精密的
微米甚至纳米级的位移控制,在精密加工、精密定位、微电子技术、光纤技术、生物工程
及微型机电系统等领域有着广阔的应用前景。致动器的磁路、电源、测试、控制等对其应
用有重要影响,致动器的特性测试尤为关键。虚拟仪器这种新的仪器设计思想为提高测试
效率、降低测试成本提供了一个有效的途径和方法。将虚拟仪器引入致动器测试,是一种
较好的思路。
本文首先介绍了超磁致伸缩致动器特性测试的背景,分析了选题意义;接着,设计了
信号调理的电路和方法,使要测试的初始信号与数据采集电路正确接口,调试了现有的硬
件电路板;然后,设计了测试系统的软件,包括用汇编控制硬件的数据采集、用 Visual C++
设计虚拟仪器面板及功能软件。本文在数据采集的基础上,将 A/D 转换后的数据采用循环
存储,存满后发送消息给主程序;对数据进行 FIR 低通滤波后,进行时域、频域分析。自
相关函数的应用,优化了时域分析算法,提高了数字周期的精度和抗干扰性;低通滤波器
的引入,防止混频的出现;三次样条插值的应用,实现了波形的平滑显示。最后,进行了
材料的磁特性和 Tb-Dy-Fe 致动器、Fe-Ga 致动器特性测试实验研究,并探讨了合适的测试
条件,对两类实验进行了误差分析。

关键词:测试系统,超磁致伸缩致动器,虚拟仪器,数据采集,时域分析

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超磁致伸缩致动器测试系统的设计及实验研究
THE DESIGN OF GIANT OSTRICTIVEABCDE
BCDE ACTUATOR TESTING SYSTEM AND
EXPERIMENTAL RESEARCHES



ABSTRACT


The giant osrictive actuator, using the effect of ostrictive characteristics of
giant ostrictive material, can gain displacement control precisely in µm even nm class. In
the field of precise machining, location, micro-electronical techniques, fiber techniques, project
of living things and system of micro-mechanical and electric, it has a wide view of application.
The ism route of GMA, driving power, testing, controlling and so on, affecting the using
of it greatly, and the characteristics testing of GMA is very important. Virtual instrument, the
new thought of instrument designing, gives a useful method for improving efficiency of testing,
lowering cost of testing. Drawing virtual instrument to the testing of GMA is a good thought.
In this paper, first, the background of GMA testing is introduced, and the meaning for the
choice of this paper is analyzed. Second, circuits which used to change signals are designed to
convert the current and strain signals to proper voltage signal. Then the wanted signals and data
acquisition circuit can be co