生物醫(yī)學(xué)磁彈性檢測系統(tǒng)模塊電路設(shè)計.pdf

1、磁彈性傳感器是一種基于磁致伸縮效應(yīng)的新興無線傳感器，它能夠以無線連接的磁場耦合共振檢測方式，實現(xiàn)對應(yīng)力、負(fù)載質(zhì)量、粘度等諸多物理參數(shù)的快速精確檢測。
　　以鐵基非晶合金為主流的磁彈性傳感器具有無線無源、低成本、高靈敏度等諸多優(yōu)點(diǎn)，在封閉空間內(nèi)的無損檢測、生物在體檢測等諸多應(yīng)用方向上，獲得了越來越廣泛的關(guān)注，近年來逐漸成為傳感檢測領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在物理、生化、尤其是生物醫(yī)學(xué)傳感器領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。但是目前用于開展磁彈性傳感器研

2、究的共振頻率電路測量系統(tǒng)基本是在阻抗法或掃頻感應(yīng)法的基礎(chǔ)上，針對某種應(yīng)用或某一類別的應(yīng)用進(jìn)行的單一化設(shè)計，無法充分發(fā)揮磁彈性傳感器在多領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
　　針對上述問題，本文設(shè)計了一種基于模塊化思想的磁彈性傳感器共振頻率檢測系統(tǒng)平臺。通過對磁彈性傳感器的多種檢測方法，包括阻抗法和掃頻感應(yīng)法進(jìn)行原理分析，以功能相關(guān)分析為原則進(jìn)行了磁彈性傳感器共振頻率測量系統(tǒng)平臺的功能模塊化設(shè)計，確定了包括控制模塊、交流激勵模塊、直流偏置模塊以及幅值

3、、相位檢測模塊等不同功能的電路模塊集合，提出了各個模塊對應(yīng)的具體設(shè)計指標(biāo)，并且進(jìn)行了這一系列功能模塊的硬件電路設(shè)計及制作。在這種設(shè)計下，通過不同功能模塊的組合和匹配可以組成針對不同應(yīng)用的磁彈性傳感器共振頻率測量系統(tǒng)，可以很好的實現(xiàn)了一種便攜可靠、低成本、具有極強(qiáng)適應(yīng)性的磁彈性傳感器共振頻率測量解決方案。
　　在對各個功能模塊進(jìn)行單獨(dú)性能測試后，系統(tǒng)實驗分別選擇了三種具有代表性的組合模式構(gòu)建磁彈性檢測平臺，開展了磁彈性檢測的對比實驗