GMM的特性测试系统通过设置不同的电压、频率、预压力、温度和偏置磁场等，以获得致动器不同的输出特性，其测试原理如图2－1所示。信号发生器产生正弦交变信号，经功率放大器放大后驱动特性测试装置工作，电压、电流、位移、温度和压力等参数分别由示波器、电流钳、位移传感器、温度传感器和压力传感器等设备采集，采集卡将所有采集数据汇总后输入到PC。
图2-1 特性测试系统的测试原理
实验测试系统的基本组成如图2－2所示，主要包括特性测试装置、信号发生器、功率放大器、示波器、电流钳、位移传感器、温度传感器、压力传感器、采集卡、PC、风扇和隔振平台等设备。
图2-2 实验测试系统的基本组成
信号发生器和功率放大器用于产生驱动线圈工作的锯齿波和正弦波等波形信号。信号发生器型号为GIGOL DG1022U，双通道，最高输出频率为25 MHz、采样率为100 MSa／s，可产生三角波、锯齿波、正弦波和矩形波等多种类型的函数信号波形。功率放大器可以将信号发生器产生的波形以不同的功率增益（放大倍数）输出并驱动负载，型号为GF－800（生产厂商为扬州无线电二厂），最大输出功率为800 W，最大通过电流为30 A。(www.xing528.com)
示波器和电流钳分别用于测量激励线圈上的电压和电流。示波器型号为GIGOL DS1074，四通道，最高频率为70 MHz，采样率为1 GSa／s。电流钳型号为PICO TA189，灵敏度为100 mV／A，最大电流为30 A。
位移传感器用于测量GMM棒的位移输出，采用无接触的激光位移传感器，型号为米铱ILD 2300－2 BL，分辨率为30 nm，量程为2 mm，最大采样频率为39 kHz。温度传感器采用热电偶测温探头，型号为FLUKE 80BK－AF17B，量程为－40～260℃，分辨率为0.1℃。压力传感器用于测量施加在GMM棒上的预压力，型号为中诺ZNHM－12T，分辨率为0.1 N。温度显示器和压力显示器用来显示温度值和压力值。
采集卡将采集到的测试数据汇总并存储在计算机中，型号为PXIe－6361，包含16路模拟信号输入和2路模拟信号输出，采样精度为16位，最大采样电压为±10 V，多通道最大采样率为2 MSa／s。
GMM的特性测试装置如图2－3所示，主要由GMM棒、线圈、轭铁（永磁体）、柔性铰链和预压装置等组成。预压装置由两个楔形块组成，通过转动调整螺钉，使两个楔形块产生相对移动，从而压紧GMM棒。柔性铰链为直角柔性铰链，在GMM棒推力作用下产生形变，提供预压力。线圈由漆包线密绕而成，线圈输入交变电流时，可产生交变磁场。GMM棒两端设置轭铁时，无偏置磁场；将轭铁替换为永磁体时，可为GMM棒提供偏置磁场。GMM棒的位移输出由激光位移传感器进行测量，整个实验装置安装在隔振平台上。
图2-3 超磁致伸缩材料的特性测试装置
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