铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器。为满足超微米位移测量需要。包括依次配置的微位移测量接近装置和配检测线圈及其磁场检测机构的铁镓铽合金磁致伸缩材料部件以及前设钨探针的压电陶瓷；使用应变λ‑磁场H曲线重复性好的材料，制定传感器定标曲线，加工出所述铁镓铽合金磁致伸缩材料部件；通过微位移测量接近装置实现接近被测工件的粗调定位，通过压电陶瓷上钨探针与被测工件之间生产的隧道电流控制微位移传感器与被探测部件的终点距离实现微调定位，通过检测线圈磁场的增加或降低实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸长和缩短，使用基于位置反馈的闭环控制电路来实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸缩定位测量。具有磁致伸缩应变精度高，相应速度快，导电和非导电部件都能测量，能很好地满足超微米微位移测量需要的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微位移传感器，特别是涉及一种铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器。

技术介绍

1、目前的铁镓铽的磁致伸缩应变水平理论上已经能够完全满足制备微位移驱动器的要求。将合适的磁致伸缩材料直接制造成微位移驱动器，实现精确测量亚微米级别的微位移和作为某些部件的微驱动器，需要金属功能材料专家与自动化专家合力完成，而制备的微位移传感器和驱动器主要用于微位移测量和传感，也可作为微位移驱动的驱动器来使用。

2、2015年以后国内在铁镓磁致伸缩传感器方面的研究论文开始大量出现，此外，精密仪器的研究及应用一直是工业、军事、船舶等领域的热点问题，磁致伸缩位移传感器(magnetostrictive displacement sensor，mds)以其超精密性、非接触性、高可靠性等优点而广泛应用于超精密测量和监测等领域。目前，研究的主要热点集中在不同导波材料的魏德曼效应强弱对比、大量程位移传感器中应力波信号的衰减、检测信号的理论计算、驱动电路和信号检测装置等硬件电路的设计、回波信号的数值分析与处理方法等

3、磁致伸缩位移传感器研制是基于磁致伸缩材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于包括依次配置的微位移测量接近装置和配检测线圈及其磁场检测机构的铁镓铽合金磁致伸缩材料部件以及前设钨探针的压电陶瓷；使用应变λ-磁场Ｈ曲线重复性好的材料，制定传感器定标曲线，加工出所述铁镓铽合金磁致伸缩材料部件；通过微位移测量接近装置实现接近被测工件的粗调定位，通过压电陶瓷上钨探针与被测工件之间生产的隧道电流控制微位移传感器与被探测部件的终点距离实现微调定位，通过检测线圈磁场的增加或降低实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸长和缩短，使用基于位置反馈的闭环控制电路来实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸缩定位测量。

2.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于包括依次配置的微位移测量接近装置和配检测线圈及其磁场检测机构的铁镓铽合金磁致伸缩材料部件以及前设钨探针的压电陶瓷；使用应变λ-磁场ｈ曲线重复性好的材料，制定传感器定标曲线，加工出所述铁镓铽合金磁致伸缩材料部件；通过微位移测量接近装置实现接近被测工件的粗调定位，通过压电陶瓷上钨探针与被测工件之间生产的隧道电流控制微位移传感器与被探测部件的终点距离实现微调定位，通过检测线圈磁场的增加或降低实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸长和缩短，使用基于位置反馈的闭环控制电路来实现铁镓铽合金磁致伸缩材料部件的伸缩定位测量。

2.根据权利要求1所述铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于测量精度优于0.01μm；微位移测量接近装置主要由永磁微动电机驱动的电推部件构成；所述磁场检测机构主要由特斯拉计及其霍尔探头构成。

3.根据权利要求1所述铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于采用密集采点法筛选出位移-磁场强度(λ-h) 输出特性数据重复性好的合金材料，制定传感器定标曲线。

4.根据权利要求1所述铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于所述铁镓铽合金磁致伸缩材料部件用真空熔炼炉熔炼，并且，在第一次熔炼完成冷却后，再翻转熔炼两次。

5.根据权利要求4所述铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于所述熔炼是用定制的坩埚，在保护气氛下熔炼出长方体粗胚，再加工到部件尺寸。

6.根据权利要求5所述铁镓铽合金磁致伸缩微位移传感器，其特征在于在保护气氛下熔炼出长方体粗胚，加工到部件尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚沛，杜金超，梁志成，王安达，王源，王玉成，刘金星，宋伟，焦佩英，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：发明
国别省市：