[发明专利]一种超磁致伸缩材料的驱动机构

说明书

技术领域

本发明涉及一种超磁致伸缩材料的宽温域技术，尤其是涉及一种超磁致材料的伸缩驱动机构。

背景技术

在军事航天等技术应用领域，元器件所处的环境条件非常严酷，要求其正常工作的环境温度在-55℃～+125℃区间内。对于伸缩驱动机构而言，很难保证其在全温度范围内均能正常工作。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服单一超磁致伸缩材料工作温度范围的限制，提供一种超磁致伸缩材料的驱动机构，该机构通过两种超磁致伸缩棒的有效结合，扩大其适用的温度范围，并利用温度自适应驱动电路获得较为平稳的输出应变曲线，满足了更高的环境温度要求。

本发明的技术解决方案是：一种超磁致伸缩材料的驱动机构，其特征在于：包括超磁致伸缩棒1、驱动线圈2、预压机构3、输出杆4、外壳5、端盖6、温度自适应驱动电路7，超磁致伸缩棒1套入驱动线圈2的骨架轴内，超磁致伸缩棒1的输出端与输出杆4连接，驱动线圈2位于外壳5内部，输出杆4套入端盖6内，能够自由伸缩，端盖6置于驱动线圈上部，所述的超磁致伸缩棒1、外壳5、端盖6和输出杆4组成闭合磁路；所述的预压机构3位于端盖上部，通过输出杆4给超磁致伸缩棒1施加预压力，所述的温度自适应驱动电路7用于给驱动线圈2供电并调节励磁电流大小；所述的超磁致伸缩棒1包括低温超磁致伸缩棒8和高温超磁致伸缩棒9，低温超磁致伸缩棒8与高温超磁致伸缩棒9同轴连接成整体。

所述的温度自适应驱动电路7主要包括温度采集处理单元、信号控制处理单元、功率输出单元、供电及保护单元，供电及保护单元分别为温度采集处理单元和信号控制处理单元提供偏置电压，温度采集处理单元通过采集驱动线圈2的温度信号，并将温度的变化转化成线性电压信号输出给信号控制处理单元，信号控制处理单元根据接收到的线性电压信号判断当前环境温度的数值，计算出功率输出单元的控制电压，传递给功率输出单元，控制驱动线圈2的电流。

所述的温度采集处理单元通过温度传感器实现，所述的信号控制处理单元通过单片机和D/A转换器实现，所述的功率输出单元通过MOSFET管实现。

所述低温超磁致伸缩棒和高温超磁致伸缩棒之间首先采用环氧树脂材料进行粘接，然后放入烘箱中，在60℃-80℃下固化6h-10h，取出，即制备成宽温域超磁致伸缩棒。

所述低温超磁致伸缩棒适用的温度范围为-55℃-50℃，所述高温超磁致伸缩棒适用的温度范围为40℃-125℃，

所述的预压机构3包括压盖12、预压弹簧10、调节螺母11，预压弹簧10套于输出杆4的凸沿上，调节螺母11旋于压盖孔上，并与预压弹簧10一端压紧，压盖10与外壳5铆接固定。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明实现了一种适用于温度区间较大的超磁致材料的伸缩驱动机构，两个超磁致伸缩棒同轴连接，组成一个整体，扩大了温度适用范围，扩大了驱动机构的温度适用范围，使其在-55℃～+125℃的全温度范围内均可获得较大的输出应变。

(2)本发明采用温度自适应驱动电路，使系统可以根据实际测试温度的变化自动调节驱动电流大小，使得超磁致伸缩驱动线圈的磁场大小发生改变，从而改变超磁致伸缩棒的输出应变。温度自适应驱动电路可使系统在整个温度范围内具有较为平稳的输出应变曲线，提高了系统输出性能的稳定性。

附图说明

图1为本发明超磁致材料的伸缩驱动机构结构示意图；

图2为本发明温度自适应驱动电路的原理示意图；

图3为本发明一种温度自适应驱动电路示意图；

图4为本发明温度自适应驱动电路对超磁致伸缩棒伸缩性能的调节效果示意图。

具体实施方式