磁電系數(shù)自動(dòng)化測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、磁電效應(yīng)是物質(zhì)在外加磁場誘導(dǎo)下發(fā)生電極化或在外加電場誘導(dǎo)下產(chǎn)生磁化的現(xiàn)象。近年來，由于在材料中觀察到顯著的磁電耦合作用，磁電效應(yīng)越來越受到人們的廣泛關(guān)注。它具有較好的應(yīng)用前景，在磁傳感器方面可以用來探測弱磁場，在微波器件方面可以制作可調(diào)微波濾波器和相移器，也可以利用磁電共振下電壓增益較高的特點(diǎn)來制作功率轉(zhuǎn)換器件。而磁電系數(shù)，作為衡量磁電效應(yīng)的主要指標(biāo)，其測試平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化就顯得尤為重要。
　　本論文從磁電系數(shù)的測量原理出發(fā)，

2、采用動(dòng)態(tài)測試法，在偏置磁場下，外加一微弱交流磁場，通過測量得到磁電材料誘導(dǎo)的電壓，進(jìn)一步計(jì)算即可獲得磁電系數(shù)。論文從直流磁場的產(chǎn)生及檢測、交流磁場的產(chǎn)生及衡量、感應(yīng)電壓的測量、硬件接口、軟件平臺(tái)等幾個(gè)方面的逐一分析，提出了磁電系數(shù)測量系統(tǒng)的總體方案，并在PC機(jī)上編寫基于Java Swing的自動(dòng)化控制軟件，軟件以串口通信的方式來控制直流源和交流源信號(hào)的輸出及高斯計(jì)、鎖相放大器和多用表進(jìn)行信號(hào)測量。硬件模塊性能測量表明該系統(tǒng)直流磁場輸出范

3、圍0～4000Oe，交流磁場幅值0.4～1Oe，頻率0～200kHz。系統(tǒng)軟件采用串口輪詢控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)設(shè)備的有序控制，利用多線程技術(shù)克服了任務(wù)操作阻塞訪問UI組件的問題，使得圖表的更新與數(shù)據(jù)的接收同步。最后，系統(tǒng)對(duì)Terfenol-D/PZT/Terfenol-D復(fù)合材料測試，得到了1kHz、1Oe低頻交變磁場下，磁電系數(shù)與直流偏置磁場的關(guān)系及在一定直流偏置場下，磁電系數(shù)與交流磁場頻率的關(guān)系，其測試結(jié)果符合材料的特性，驗(yàn)證了系統(tǒng)的