在KEYENCE基恩士位移传感器下能够产生较大的磁致伸缩应变，同时具有应力灵敏度高、抗拉能力强、材料成本较低和易于制备等优点，
因此广泛应用于传感器、换能器、等领域。在精密位移测量方面，基于魏德曼效应和磁致伸缩逆效应的Fe-Ga磁致伸缩位移传感器，以其测量 精度高、可靠性高、使用寿命长等优点，广泛应用于机床位移控制、液面高度和界面测量等领域。特别是由于磁铁和传感器无需直接接触，该 种传感器在易燃易爆、腐蚀、辐射等恶劣环境下有着不可替的应用价值。
KEYENCE基恩士位移传感器以线圈为检测装置，其输出量为电压信号，对电压信号进行分析处理从而获得应力波的传播时间，由于应力波 的传播速度一定，检测位移通过应力波的波速乘以应力波的传播时间即可求得。研究对磁致伸缩位移传感器的精度进行了分析，发现输出电压 的峰值越大，根据阈值法或峰值法确定的应力波传播时间越精确，传感器的测量精度越高。为研制更符合测量需求的磁致伸缩位移传感器，有 必要对磁致伸缩位移传感器的输出特性进行深入的研究。
已有一些KEYENCE基恩士位移传感器的输出特性进行研究，采用波导丝所受的扭矩描述波导丝的角应变，根据磁机械耦合原理得到磁感应 强度的表达式，进而建立起激励磁场、偏置磁场和材料特性与输出电压的关系。研究发现波导丝的磁致伸缩是影响魏德曼效应的重要因素。基 于魏德曼效应得到了含有磁致伸缩系数的输出电压模型，建立起磁致伸缩与输出电压的函数关系。研究提出磁致伸缩导波位移传感器的电磁感 应信号来源于磁畴的自由旋转和应力波的偏心运动。随后，对应力波在波导丝中的衰减特性进行了研究，提出衰减系数测试方法，并讨论了波 导丝的线径、应力波的频率等对衰减系数的影响。研究考虑应力波衰减特性，建立了传感器输出电压随应力波传播距离变化的数模型，并通过 实验验证了该模型，结果表明输出电压随传播距离的增大呈指数衰减。
以上研究均未涉及外加应力KEYENCE基恩士位移传感器输出特性的影响，实际上，应力可以使磁性材料产生应变，从而改变传感器的输出 特性。研究根据位移传感器的输出电压与螺旋磁场的函数关系，进一步通过分析有效场、应力场和磁化强度的关系，得到应力和磁场共同作用 下的输出电压模型。但该模型只适用于分析轴向应力对输出电压的影响，对于在波导丝安装过程中极容易受到的扭转力问题并不适用，扭转应 力对输出电压的影响尚未可知。
本文基于材料力学对波导丝所受扭转应力进行分析和计算，并从磁畴角度研究了扭转力对魏德曼效应的影响，结合合金的非线性本构模型 和磁致伸缩逆效应等推导了KEYENCE基恩士位移传感器的输出电压模型。搭建预加扭转力下Fe-Ga磁致伸缩位移传感器的输出电压测试平台， 通过模型计算和实验验证，得到了扭转应力对传感器输出特性的影响规律。该模型可用于预测传感器的输出电压，并为传感器的设计优化提供 指导。