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共振型磁彈性E+E傳感器檢測
磁彈性E+E傳感器是一種利用非晶合金帶材制成的新型諧振E+E傳感器，其信號(hào)的激發(fā)和傳送都是通過磁場進(jìn)行的。在外加交變磁場中，E+E傳感器受磁場激勵(lì)作用產(chǎn)生磁致伸縮振動(dòng)，當(dāng)交變磁場的頻率與E+E傳感器共振頻率相同時(shí)，E+E傳感器發(fā)生共振，振幅也達(dá)到zui大，對(duì)應(yīng)的交變磁場頻率即為E+E傳感器共振頻率。

共振型磁彈性E+E傳感器檢測
E+E傳感器的共振頻率會(huì)隨著表面質(zhì)量負(fù)載等特性的變化而改變，利用檢測線圈提取E+E傳感器伸縮振動(dòng)過程中的磁通變化，通過外部檢測裝置測定響應(yīng)信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)E+E傳感器共振特性檢測。檢測過程中E+E傳感器與檢測裝置之間無任何連接，是一種*的無線無源E+E傳感器，同時(shí)磁彈性E+E傳感器還具有體積小靈敏度高的特點(diǎn)。磁彈性E+E傳感器的這些優(yōu)點(diǎn)使其在無損檢測、在體分析等應(yīng)用領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景。針對(duì)目前磁彈性E+E傳感器檢測裝置體積大、操作復(fù)雜等弊端，課題組前期實(shí)現(xiàn)了一套基于阻抗法的集成化共振特性檢測系統(tǒng)。為了進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)現(xiàn)有檢測系統(tǒng)，擴(kuò)展系統(tǒng)應(yīng)用范圍，本文利用有限元電磁分析軟件Ansoft Maxwell 3D對(duì)磁彈性E+E傳感器的工作磁場進(jìn)行了仿真分析，在此基礎(chǔ)上提出了滿足E+E傳感器工作需求的磁場提供方案，并設(shè)計(jì)了新型的開放式結(jié)構(gòu)平面螺旋線圈來提供激勵(lì)磁場，以上這些均給E+E傳感器檢測系統(tǒng)的性能優(yōu)化和應(yīng)用擴(kuò)展提供了重要的理論參考。同時(shí)本文優(yōu)化了檢測系統(tǒng)的激勵(lì)線圈和檢測線圈參數(shù)，并結(jié)合優(yōu)化的螺線管線圈在阻抗分析儀平臺(tái)上完成了E+E傳感器*電磁激勵(lì)參數(shù)的測試。根據(jù)測得的參數(shù)需求，設(shè)計(jì)了基于模塊化思想的磁彈性E+E傳感器共振特性檢測系統(tǒng)方案。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了以功能相關(guān)分析為主劃分的硬件功能模塊，利用基礎(chǔ)電路板上的標(biāo)準(zhǔn)化電路接口擴(kuò)展連接功能模塊，從而將磁彈性E+E傳感器共振特性檢測的可行方法，包括阻抗法和掃頻法等很好地集成在同一系統(tǒng)中。根據(jù)掃頻法和阻抗法原理，設(shè)計(jì)的硬件功能模塊有MCU控制模塊、通訊模塊、線圈模塊、直流偏置產(chǎn)生模塊（直流電流、直流電壓）、交流激勵(lì)（電流、電壓）產(chǎn)生模塊、響應(yīng)信號(hào)（幅值、相位）檢測模塊和電源模塊等。利用設(shè)計(jì)的硬件功能模塊分別搭建了基于掃頻法和阻抗法的共振型磁彈性E+E傳感器檢測系統(tǒng)，并分別對(duì)搭建的系統(tǒng)進(jìn)行了功能驗(yàn)證和性能測試，包括系統(tǒng)重復(fù)性、不同長度E+E傳感器測試、E+E傳感器在不同介質(zhì)中的測試。測試結(jié)果表明，所搭建的系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確進(jìn)行磁彈性E+E傳感器共振特性測試，在保證了良好的穩(wěn)定性和重復(fù)性前提下，使系統(tǒng)具有更好的靈活性和易操作性，可以通過模塊的組合和匹配使系統(tǒng)對(duì)檢測對(duì)象具有更強(qiáng)的適用性。另外在掃頻法的基礎(chǔ)上搭建了基于平面螺旋線圈的雙線圈差分檢測系統(tǒng)，測試結(jié)果表明該系統(tǒng)不僅解除了傳統(tǒng)線圈對(duì)檢測對(duì)象體積的限制，還可以可以大大減少激勵(lì)信號(hào)對(duì)檢測信號(hào)的干擾以及背景噪聲。

共振型磁彈性E+E傳感器檢測
zui后利用性能較好的阻抗法檢測系統(tǒng)開展了磁彈性p HE+E傳感器的初步研究，成功制備了涂有p H敏感聚合物的E+E傳感器芯片，測試了E+E傳感器的線性范圍和靈敏度，并分析了不同E+E傳感器制備方法的影響和干擾物對(duì)E+E傳感器參數(shù)的影響。