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时间:2020-03-25
《基于铁基非晶薄带巨磁阻抗效应的位移传感器.pdf》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、88传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2015年第34卷第7期DOI:10.13873/J.1000--9787(2015)07-0088-03基于铁基非晶薄带巨磁阻抗效应的位移传感器王红洲,郑金菊,郑建龙,金林枫,赵静(浙江师范大学信息电子研究所,浙江金华321004)摘要:利用铁基非晶薄带的特性研制了一种新型的非接触位移传感器。介绍了铁基非晶薄带的磁敏特性、处理方法及位移传感器电路的设计,并对传感器的特性进行了测试。结果显示:所设计的位移传感器重复性好,最大偏差为0.2973%、迟滞小,最大为0.6526%。关键词:位移传感器;非晶薄
2、带;弱迟滞;重复性中图分类号:TP212.13文献标识码:B文章编号:1000-9787(2015)07-0088-03Displacementsensorbasedongiantmagneto—impedanceefectofFe—basedamorphousribbonWANGHong-zhou,ZHENGJin—ju,ZHENGJian—long,JINLin—feng,ZHAOJing(ResearchInstituteofInformationElectronicTechnology,ZhejiangNormalUniversity,Jinhua321004,China)Abstra
3、ct:Anewtypeofnon—contactdisplacementsensorisdevelopedbyusingcharacteristicsofFe—basedamorphousribbon.ThemagneticsensitivityofFe—basedamorphousribbon,processingmethod,circuitdesignofdisplacementsensorareintroducedandperformanceofdisplacementsensoraretested.Resultsshowthatthedesigneddisplacementsensor
4、hasgoodreproducibility,themaximumdeviationis0.2973%,smallhysteresis,themaximumiS0.6526%.Keywords:displacementsensor;amorphousribbons;weakhysteresis;repeatability0引言外界磁场达到饱和日⋯时材料的阻抗值。对物体位置、位移测量的传感器有多种⋯,按是否接为同样磁场变化下获得更高的GMI(z),需对铁基非触可分为接触式和非接触式位移传感器。传统的接触式位晶薄带进行一定的处理。移传感器,如绕线式电位器位移传感器,虽然结构简单,易1.1纵向磁化操
5、作,但存在着磨损、阶梯误差的弊端。非接触位移传对非晶铁芯的磁化主要有两种方式,即横向磁化和纵感器有多种,如磁阻位移传感器,它是基于磁场变化下向磁化。横向磁化是指电流直接通过材料,根据通电直电阻发生变化的原理而研制。由于在同样的微弱磁场变化导线能产生磁场定律可知,材料在横向受到了磁化。纵向下,巨磁阻抗(GMI)材料具有更明显的阻抗变化,因此,本磁化是指电流通过绕在材料外面的线圈,通电的线圈在材文研制了一种基于GMI效应的位移传感器。该传感器小料的纵向产生了磁场,因此,材料在纵向被磁化。由于铁基型化,且经济实用。材料的横向渗透性相对较小,采取横向磁化的GMI(Z)1铁基非晶薄带的GMI特性与后续处
6、理比较小J,故设计采取了纵向磁化的方式。GMI效应是指在交变电流的激励下,软磁导体的阻抗1.2材料对GMI的影响随着外界微弱磁场的变化而发生巨大改变的现象。通常用从图1可知,GMI与所用晶带的类型相关。本文选取巨磁阻抗比GMI(Z)衡量材料的GMI特性FeCuNbSiP,FeCoNbSiP进行了对比实验。从图中可以看出FeCoNbSiP能获得更高的GMI。GMI(Z)==×10(1)1.3电流退火对GMI的影响式中z()为外界磁场时材料的阻抗值;Z(H⋯)为为获得更高的GMI效应,可以对晶带进行处理。常用收稿日期:2014—1卜19$基金项目:国家自然科学基金资助项目(11079029,612
7、74099);浙江省重点科技创新团队项目(2011R50012)第7期王红洲,等:基于铁基非晶薄带巨磁阻抗效应的位移传感器89l200率不稳定,导致输出信号的不稳定,故提出了采用一种新颖1000丑800的占空比和频率可调的矩形波产生方式,即用集成芯片溢6ooSTC15F104E。该芯片是由宏晶公司研制的一种基于51单据400蛊200片机的微型单片机,通过编程可以实现某一占空比和频率0的矩形波信号。
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