磁致伸缩系数实验测定方法的比较

《磁致伸缩系数实验测定方法的比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、台州学院学报,年月第卷第期磁致伸缩系数实验测定方法的比较张永炬,林朝斌台州学院信息与电子工程学院,浙江临海摘,,。要介绍了测定磁致伸缩的四种测量方法给出了原理图并对各种测量方法作了简要分析评价关键词磁致伸缩测量方法比较一一一中图分类号文献标识码文章编号引言铁磁质的磁畴在外磁场作用下会定向排列,从而引起介质中晶格间距的改变,致使铁磁体发生长度的变化的现象被称为磁致伸缩效应。由于这一现象首先由焦耳于年发现,因而也被称为焦耳效应。磁致伸缩不但对材料的磁性有重要的影响特别是对起始磁导率,矫顽力等,而且效应本身

2、在,实际中的应用也很广泛〔’〕。利用材料在交变磁场作用下长度的变化,可制成超声波发生器和接收,、、、。器通过一些特别的转换装置可以制成力速度加速度等传感器以及延迟线滤波器等川不同的磁性物质磁致伸缩的长度变化是不同的,通常用磁致伸缩系数久久配表征它形变的大小。因此,准确测量材料的磁致伸缩系数久是非常重要的。由于磁致伸缩效应引起的材料长度相对变化很,一一“,〕。、微小一般只有一数量级因此需采用一些特殊的方法加以测量这里介绍几种的实验测量方法,并加以简单比较。磁致伸缩系数测定的几种方法。磁致伸缩系数的测定归

3、结为微长度位移变化的测量应变电阻片测量法测量方案如图所示。这是一种利用应变电阻将磁致伸缩形变转化为电阻率的变化,通过测量。这个电阻的变化从而测定磁致伸缩系数又的方法将电阻应变片粘贴在被测样品上放在测量磁场内,当样品发生形变时,应变片的电阻值跟着发生改变,样品的磁致伸缩系数久可表达为退磁电流图应变电阻片法测量磁致伸缩原理一一收稿日期作者简介张永炬一,男,浙江临海人,高级实验师,主要从事物理学及传感器课程教学和实验研究工作。台州学院学报第巷△,,△,一又下七八一下万找,,。式中为应变电阻片的结构参数为应变

4、电阻片原值包含测量系统的放大倍数迈克耳逊干涉测法。,,测量方案如图所示图中为样品为螺线管山甲飞,、,,为夹件为支架为干涉仪反射镜为干涉‘。,了自户仑』仪条纹视场当被磁化而伸长或缩短时干涉条纹便如尸,在视场中移动从移去的条纹数目便可算出磁致伸亡刃。、,即二工缩之、,,又叮份又二二七八爪产下了图用迈克耳逊干涉仪测量磁致伸缩原理乙,久。式中为样品原来的长度为单色光的波长光杠杆和机械杠杆配合测最法。此测量方法是综合利用机械杠杆和光杠杆对位移的放大进行测量样品的激励磁场同样由螺线管产生,样品磁致伸缩产生微位移的

5、装置与图类似,与图不同的是用机械杠杆和光杠杆的组合实现对微位移的放大测量,当样品被磁化而伸长或缩短时,通过机械杠杆的传动和多个平面反射镜对光路的反射连动,实现微位移向大尺度光点位置变化的转换,可求得磁致伸缩系数。差动变电容式测法此测量方法是利用磁致伸缩引起测量电容量的变化经过测量变换振荡器产生不同频率信号输出。,、,来表示磁致伸缩测量原理如图所示样品的磁致伸缩导致电容容量一个变大另一个,。。变小形成差动变化测量变换电路组成框图如图所示取醚童全逸戴嘿⋯百均习引数世界图差动变电容式测磁致伸缩装置,、,。在

6、图中作为各变换振荡器的回路电容现为待测量振荡频率为“二十△二。△〕‘左〔对差动式平板电容器有△△△下二尸铭下刃一不一二又‘甘“未发生磁致伸缩时,使二。,只要测出磁致伸缩发生前后电路的振荡频率变化,通过,可久。式获得的值四种测里方法的分析与比较。、、电应变电阻测量法该测量系统的灵敏度主要取决于应变片的结构参数应变片个数桥接法和放大器的放大倍数等。由于磁致伸缩系数很小,所对应的电阻变化量非常小,如采用平衡电桥测电阻,会因平衡旋钮的接触电阻的存在,使测试结果阻值涨落很大,出现不稳现象,因此应采用非平衡电桥进

7、行测量测试,来消除接触电阻的影响。同时为消除因温度,磁阻效应而产生的漂移现象的影响,电桥构成还应有温度补偿作用。应变电阻测量法测量原理清楚,对器材没有特别要求,是实验室第期,张永炬林朝斌磁致伸缩系数实验测定方法的比较常采用的一种测量方法。由于此法应用了非平衡电桥原理,理论公式推导稍显复杂。。,迈克尔逊测量法在该测量方法中要注意待测样品和其两端的夹件的粘接左端夹件和支架的紧固及另一端夹件和干涉仪的移动镜台的固定。该测量原理简单明了,参数变换和误差环节少,公,。,。式推导简单精度高该测量系统有较高的灵敏度

8、因此在科学实验中常采用此测量方法但它需要用,比较“”,。,干涉仪是比较精密的光学仪器娇嫩也比较笨重同时系统的调节步骤精密对操作者的。实验技能要求比较高。,,光杠杆和机械杠杆组合测量法这种测量方法运用了最基本的物理原理理论关系简单也,。,无需专门仪器是实验室常用的测量方法但由于机械杠杆和光杠杆的复合联动存在一定的系统误差,而且在测量过程中望远镜的对焦不准,视差,仪器的晃动都会引起读数误差,因此整个系统的测量精度没有用迈克尔逊测量法高。差动变电容式测量法。此