狄静宇，何存富，刘秀成，李永春

(1.北京工业大学材料与制造学部，北京 100124；2.台湾成功大学机械工程学系，台湾台南 70101)

0 引言

磁巴克豪森噪声(magnetic Barkhausen noise，MBN)对于铁磁性构件的表面硬度、残余应力和塑性变形等力学性能的变化敏感，可用于铁磁性材料力学性能的快速检测和评估[1-4]。目前，国内、国际上对于MBN检测没有一个通用的实施标准，不同检测系统和探头得到的结果无法直接进行对比[5-8]。主要是由于检测过程中，激励磁场强度和波形会受到多种因素影响，如不同磁路结构、不同励磁参数、提离距离波动、传感器倾角改变以及不同的磁轭材料的非线性磁特性等[9]。因此，实现激励磁场强度的稳定控制和激励磁场波形的畸变校正对于实施MBN检测的标准化和实现不同MBN检测系统结果的直接对比是非常必要的。

Birkelbach等[10]通过设置比例控制器，采用模拟电路负反馈算法进行波形校正。Bertotti[11]和Matsubara[12]等针对特定的励磁结构，实施了数字波形校正。White等[13-14]运用数模结合实现了激励磁场强度的稳定控制，但是控制算法比较复杂，不便于硬件的实现。Stupakov等[15-16]基于LabVIEW软件进行磁场幅值、磁场偏置和磁场波形的反馈控制和校正，从而实现可控励磁。Chatziilias[17]等采用谐波补偿数字反馈控制进行波形校正，但只适用于波形畸变较小的软磁性材料。Zurek等[18]利用自适应数字反馈控制算法进行波形校正，但该算法的控制速度较慢。

激励磁场强度的变化会改变MBN幅值，造成检测结果很大的误差[19-20]。激励磁场波形的畸变是由于高次谐波的产生，畸变会造成磁场基波能量的损失，从而影响MBN无损检测的精度要求。……