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以智能材料为基础的应用技术已经成为当今研究热点,许多国家已将其列为优先突破的技术。磁控形状记忆合金(Magnetic Shape Memory Alloy,MSMA)是一种近些年来才被发现的新型智能材料,该材料在磁场的作用下具有响应速度快、重复性好、磁感生应变和输出应力较大等优点,用作传感器的敏感元件具有巨大的应用发展前景。目前国内外对MSMA材料的应用研究主要集中于驱动器领域,在传感器领域的研究较少,以MSMA为基础的传感技术及器件有待于进一步研究。为此,本文以MSMA为研究对象,探索了一种新型智能微位移传感器。主要研究内容如下: (1)对MSMA材料微观结构及变形机理进行了分析研究,在此基础上建立了MSMA微位移传感器的微观机制;为了解决基于MSMA的微位移传感器传感信号难以分离和提取的难题—传感信号存在多场耦合而难以分离,提出了基于频率的微位移测量方法,以LC振荡电路频率模型为基础,开发了基于外部LC振荡频率检测MSMA元件形变量的微位移传感器原型机。相关的仿真及实验证明,该MSMA微位移传感器具有系统结构简单、干扰信号少的特点。 (2)针对MSMA微位移传感器输出具有迟滞非线性的特点,在实验数据样本的基础上,利用迟滞函数链接型人工神经网络(HFLANN)建立了传感器的动态模型,并采用一种改进的粒子群算法来优化系统辨识,减小系统误差。 研究表明该传感器具有结构简单、误差较小和较高的传感灵敏度的特点,同时也为MSMA应用于新型智能传感器领域提供了新的方法与思路。