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摘 要

巴克豪森作为一种新型的无损检测技术，在探测磁性材料的应力方面有着独特的优势。本文对课题实验过程中所采集的巴氏噪声信号原始数据导入Matlab软件进行处理，采用Matlab编程实现不同特征值的提取，然后对这些特征值对应力测量的效果加以比较，最后对影响MBN信号的因素进行了分析。

首先在大量查阅国内外有关巴克豪森应力测量方面的研究文献基础上，了解MBN技术国内外的研究现状，掌握磁性材料应力测量仪器的使用及应力测量的方法。

学习MATLAB编程及数据处理技术，将试验测量的数据从测试设备中导出，然后将采集到的巴氏噪声信号原始数据导入Matlab软件进行处理，然后采用MATLAB编制M文件对MBN信号的不同特征值（振玲数、平均值、均方根及脉冲峰值）进行提取，然后对这些特征值对应力测量的效果加以比较分析。

最后基于MBN信号所提取的特征值，简要分析了磁性材料MBN信号的产生的机理，然后对MBN信号的特征进行了概述，重点结合本课题的实际情况对影响MBN信号的因素进行了分析。得到磁性材料应力分布特征，完成项目目标任务并为铁磁材料应力检测提供借鉴。

关键词：巴克豪森噪声；应力；磁铁材料；特征值提取；Matlab

The comparative study of MBN signal eigenvalues in stress measurement

ABSTRACT

Barkhausen as a new non-destructive testing techniques, in terms of detection of magnetic stress has a unique advantage. In this paper, the noise signal problem Pap test in the process of gathering the raw data into Matlab software for processing using Matlab programming different eigenvalues extraction, then the effects of stress these characteristic values measured are compared, then the influence of MBN signal factor.

First, a large number of research literatures Now Barkhausen measurements related stress at home and abroad, study abroad MBN technology now have some understanding and grasp, grasp the method of measuring instruments using magnetic stress and stress measurements.

Learning MATLAB programming and data processing technology, export test measured data from the test device, then the collected noise signal pasteurized raw data into Matlab software for processing, and then prepared using MATLAB M file for MBN signal different characteristics (power spectrum, vibration Ling number, average, rMS and pulse peak) was extracted, then the value of these characteristics to the effects of stress measurement of comparative analysis.

Finally, based on the extracted feature MBN signal value, a brief analysis of the mechanism of magnetic MBN signal generated characterized MBN signal then provides an overview of the actual situation of this issue focus on factors affecting the MBN signals were analyzed. Obtain magnetic stress distribution, to complete the project objectives and tasks, and provide a reference for a ferromagnetic material stress testing.

Keywords: magnetic barkhausen noise, stress;ferromagnetic material,

feature extraction,matlab

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 引言 1

1.1课题研究的背景和意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.2.1MBN技术国外研究现状 1

1.2.2MBN技术国内研究现状 2

1.3课题研究的主要内容 3

第二章MBN信号数据采集及特征值的提取 4

2.1MATLAB软件简介 4

2.2MBN数据采集流程简介 4

2.3MBN信号特征值提取 6

2.3.1MBN信号处理方法概述 6

2.3.2MBN信号功率谱分析 6

2.3.3MBN信号振玲数 8

2.3.4MBN信号平均值 10

2.3.5MBN信号均方根 14

2.3.6MBN信号脉冲峰值分布 21

2.4本章小结 22

第三章 MBN信号的特征及影响因素分析 23

3.1铁磁材料MBN信号的产生机理 23

3.2MBN信号的特征分析 24

3.3MBN信号的影响因素 24

3.3.1材料性质 24

3.3.2激励磁场强度 25

3.3.3激励频率 26

3.4本章小结 27

结 语 28

参考文献 29

致 谢 32

第一章 引言

1.1课题研究的背景和意义

巴克豪森噪声技术（Magnetic Barkhausen Noise,简称MBN）是一种无损检测技术。1919年，德国著名物理学家Barkhausen研究发现，当铁磁材料被磁化时，磁滞回线过零点的磁化是成阶梯式的、不可逆的跳跃过程，因此可以通过检测线圈拾取该信号。为了纪念Barkhausen，人们把这种方法命名为巴克豪森噪声^[1]。

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