Fe基非晶材料电流退火的实时监测系统

发布时间：2019-10-17 12:08

【摘要】：新材料的研究和使用是社会发展的基础,是人类文明进步的阶梯。作为一种“年轻”的金属材料：Fe基非晶材料,已经广泛的应用于目标探测与跟踪、磁性记号与标签、地磁场测量等领域。为了能够更好的服务于生产生活,需进一步提升其性能。然而在如何提升这个问题上遇到了困难,因为目前的测量方法仍停留在以前的研究方法：只能观察到最终的数据,不清楚具体的过程,这样就导致了不知道如何控制。为了改变这种情况,需要进行研究方法的提升：深入过程中去,掌握过程的变化,最终使其能够更好的发挥作用。出于上述目的,论文设计了一个实验平台以实时观察其部分特性参数。随着科技的进步,智能监控的思想被人们广泛的接受。它不仅能客观的实时记录、显示数据波形,而且能根据实验状态做出相应的调整。历史数据的调用显得更为方便。基于此,本设计在研究Fe基非晶材料电流退火的实验基础上,制作了一款原位监测系统,可以实时监测晶带伸长量、流过晶带的电流、晶带两端的电压三个参数。故所设计的系统包含了位移测量装置、电流电压测量装置以及友好的人机界面。论文的主要内容如下：一、位移传感器敏感材料的研制,只有具有优异特性才能达到更好的效果。具体研究了不同电流,不同组份下的Fe基非晶材料的性能。发现FeCoNbSiB材料经电流密度为31A/mam2退火后,可获取目前最佳的巨磁阻抗比：1138%。二、研制了两款基于Fe基非晶材料的位移传感器,其结果为：1基于巨磁阻抗效应的位移传感器,该方法下的位移传感器量程范围为10mm,其灵敏度为32 u m,最大重复性误差为0.2973%,最大迟滞性误差为0.6526%；2基于电感式的位移传感器,该方法下的位移传感器量程范围为3mam,其灵敏度为7 μ m,最大重复性误差为0.4508%,最大迟滞性误差为1.8034%。三、研制了Fe基非晶材料电流退火的实时监测系统。该系统的位移测量是通过上述自制的Fe基非晶薄带位移传感器检测的；其余参数如电流的测量是通过凌力尔特公司的电流监测芯片LT6105测量,测试的量程范围为2A,精度可达1mA；电压的测量是通过电阻分压的方法获取(需测试的电压范围为0-20V),运用了TI公司的运放opa2344作为电压跟随的芯片。在上述三个参数经处理后,通过数据采集卡将模拟信息转换成数字信号传到电脑,利用虚拟仪器(LabVIEW)进行数据的实时显示和保存,经实验调试基本符合实验要求。
【图文】：

非晶材料

的材料材料种类、铸态合金的加工方式、材料在电路中的驱动方式等都会对材料的特逡逑性产生影响。即找到最终的实验材料及如何驱动是个很重要的环节，，故本章将按下述逡逑几个方面做出说明，其大致结构示意图见图２．１。逡逑１）

占空比,外接电阻,压差,效果图

３．３．１不同的占空比对输出的影响逡逑在实际测试时发现不同的输出占空比信号对敏感单元进行驱动时，输出的数据会逡逑不一样。因此对占空比进行了实验，实验数据见图３．５所示。从图３．５中可Ｗ知道占逡逑空比约１０％左右时可Ｗ获取更好的输出效果。之所Ｗ会出现这样的现象应该和敏感单逡逑元的属性有关。因为敏感单元在电学上可Ｗ等效为电感和电阻的串联，不同的占空比逡逑条件下满足了电感充放电的时间参数设置要求。逡逑王．６２－逦逦逡逑？逦逦■、逦一■——压差逡逑１．６０－逡逑１．５８：逦／逦■＇＇＇＇逡逑■邋／邋＼逡逑１．５６－逦■逦＼逡逑０邋１－５４－逦／邋Ｉ占空比％邋输出ｍａｘ逦输出ｍｉｎ逦u#差逡逑Ｕ邋１．５２－逦／逦 …逦＾３４吏勺秦逦—－－—－１；３３逦＾￣Ｋ４５逡逑由逦－逦／逦７．７１逦２．８８逦１．３２逦１．５６逡逑１．５０邋－逦／逦９．０６逦２．９４逦１．３４逦１．６逡逑．逦／逦１０．３７逦２．９５—逦１．３４逦１．６１逡逑１邋４８邋－逦／逦１１．６８逦２．９５逦１．３４逦１．６１逡逑■逦＿逦／逦—’Ｉ＇＇—＇—１－吝＇方亏邋逦逦２．９３１３４逦—————１．５９逡逑１邋４６邋－逦／逦１５．４３逦２．９逦１．３２逦１．５８逡逑．逦￣逦／逦１６．９２逦２．８３逦１
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB302;TP274

【参考文献】