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超磁致伸缩力传感器的输出特性测试与信号测试平台
资料介绍
力传感器是传感器领域应用最为广泛的传感器之一，各国对力传感器的研究非常重视。随着超磁致伸缩材料的出现，人们开始研究将超磁致伸缩材料应用于传感器领域。本课题利用超磁致伸缩棒受到压力的作用发生收缩，使得贴在超磁致伸缩棒上的应变片产生电阻变化来设计力和位移两用传感器。将超磁致伸缩棒应用于力和位移两用传感器领域的一次新的尝试，对它的研究具有非常重要的实用价值。
本文首先简要介绍了超磁致伸缩现象及其机理，综述超磁致伸缩材料的主要特性、发展历史与研究现状，介绍了国内外超磁致伸缩力传感器研究概况及存在的问题，在此基础上陈述了本课题的选题意义并给出了研究内容。
然后，系统地阐明了力传感设计的一般原理和方法，包括力传感器的总体结构设计、信号处理单元、单片机及其接口电路、上位机显示界面等。设计了力传感器的结构，并制作了样机。信号处理单元包括信号放大电路、信号滤波电路，进行了仿真分析。基于单片机STC89C52设计了接口电路包括电源电路、模数转换电路、通信电路。在硬件电路的基础上，设计了控制系统的软件，实现了数据的采集、运算、输出功能。基于VisualBasic设计了上位机显示界面，能够实时显示压力值和位移值。
最后，介绍了传感器的实验研究。制作了电路板，对传感器施加压力，实时采集数据并显示，并对理论值和实际值进行了对比。这些实验结果对于传感器的开发和应用有一定的意义。
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