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磁致伸缩位移传感器FeNi波导丝的磁电特性研究

第42卷第4期

2013年7月电子科技大学学报

JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaVol.42No.4

Jul.2013

·电子信息材料与器件·

磁致伸缩位移传感器Fe57Ni43波导丝的磁电特性研究

周新志，余超，熊胤琪，薛莲，赵光远

(四川大学电子信息学院成都610065)

【摘要】磁致伸缩位移传感器(MDS)波导丝的相关特性直接决定

了其工程应用的精确性和可靠性。针对目前MDS波导丝的磁电特性

鲜有报道，以Fe57Ni43波导丝为例，结合Fe57Ni43的材料特性，一

方面利用有限元仿真软件(ANSYS)建立波导丝的有限元模型对其磁场

特性进行了研究；另一方面，通过构建基于数字信号处理(DSP)的电

子信息系统对波导丝回波电信号特性进行了分析。最终，从磁电特性

的角度为Fe57Ni43波导丝应用于磁致伸缩位移传感器提供了理论依

据。

关键词Fe57Ni43;回波信号;磁电特性;材料特性

中图分类号TH7文献标志码

Adoi:10.3969/j.issn.1001-0548.2013.04.019

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ResearchontheMagneticandElectricalPropertiesoftheFe57Ni43LineofMag

netostrictiveDisplacementSensors

ZHOUXin-zhi,YUChao,XIONGYin-qi,XUELian,andZHAOGuang-yuan

(SchoolofElectronicsandInformationEngineering,SichuanUniversityCheng

du610065)

AbstractTheaccuracyandreliabilityofmagnetostrictivedisplacementsensor

s(MDS)arebothdirectlydeterminedbythepropertiesofthemagnetostrictive

line(ML).ThemagneticandelectricalpropertiesoftheML,whichlackofstudyi

nliteratures,areresearchedbytakingFe57Ni43forexample.Besidesthemate

rialcharacteristicsofFe57Ni43,theMLmagneticfieldcharacteristicsarestudi

edbya3-DfiniteelementmodelestablishedbyANSYS,andtheechoelectricalsi

gnalisanalyzedbyestablishingelectronicinformationsystembasedonDSP.Th

eresultsachievedinthispaperwillprovideatheoreticalbasisfortheMLtobeap

pliedtoMDSfromthepointofmagneticandelectricalproperties.

KeywordsFe57Ni43;flexuralwave;magnetoelectricity;materialproperties

收稿日期：2012?07?19;修回日期：2013?04?16

基金项目：国家自然科学基金

作者简介：周新志(1966?)，男，博士，教授，主要从事新型传感

技术、智能系统方面的研究.

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第42卷第4期2013年7月

电子科技大学学报JournalofUniversityofElectronic

ScienceandTechnologyofChina

Vol.42No.4Jul.2013

软磁材料进行磁化后，其形状或大小发生变化的现象，即磁致

伸缩效应[1]，这是磁致伸缩位移传感器弹性波产生的基础。因此，

与其他基于机电或压电原理的传感器不同，只有磁致伸缩位移传