GMR傳感器在無損檢測中的研究與應(yīng)用.pdf

1、在飛機(jī)、船舶、汽車等建造工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)中，無損檢測作為其關(guān)鍵部位零器件缺損情況檢測最重要的手段之一，無損檢測技術(shù)在探測關(guān)鍵部位零器件缺陷、消除潛在的安全隱患、保障設(shè)備的安全運行等方面發(fā)揮著極其重要的作用。其中，如何提高檢測精度是目前亟需解決的一大難題。本文將以此為背景，應(yīng)用無損電渦流檢測原理，引入高靈敏度的巨磁電阻（GMR）芯片，設(shè)計了一款新型的無損探測系統(tǒng)。
　　本文首先對電渦流探頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，傳統(tǒng)的線圈式探頭其靈敏度隨著工

2、作頻率的降低而減少，現(xiàn)有的基于傳感器芯片的電渦流探頭，內(nèi)部采用一個單一的激勵線圈，當(dāng)通入交流電時激發(fā)的磁場會對渦流信號造成干擾，進(jìn)而影響缺陷檢測。鑒于此，本文對探頭的結(jié)構(gòu)作了改進(jìn)即在激勵線圈的基礎(chǔ)上再額外增加一個消除線圈，以此降低激勵場對渦流信號的干擾，從而提高檢測精度。本文利用有限元軟件ANSOFT MAXWELL模擬仿真了一個無損檢測模型，在其中渦流檢測探頭的結(jié)構(gòu)上增加了一個消除線圈，通過仿真結(jié)果得出：相比于常規(guī)式只有單一激勵線圈的

3、探頭，新型的GMR探頭采用了雙線圈，且線圈中心芯片放置處磁場變化量更大而周圍磁場較弱。隨后實物制作了這款具有高信噪比的巨磁電阻（GMR）電渦流探頭。
　　其次本文還針對新型的探頭設(shè)計并改進(jìn)了一個無損檢測系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計主要分為硬件電路和軟件兩個部分，其中硬件電路設(shè)計主要有正弦波發(fā)生電路、功率放大電路以及信號調(diào)理電路。正弦波發(fā)生電路采用單片機(jī)控制DDS芯片的方式來產(chǎn)生一定頻率的正弦波，信號調(diào)理電路則采用鎖相放大、放大和低通濾波的方式對