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1、基于非晶态合金压磁效应的磁电式非接触动态扭矩测量1基于非晶态合金压磁效应的磁电感应式非接触动态转矩测量法*NON-CONTACTMEASURINGDYNAMICTORQUEMETHODWITHMAGNETOELECTRICITYINDUCTIONPRINCIPLEBASEDONAMORPHOUSALLOY石延平*12周庆贵2陈季萍2，（1.淮海工学院机械系连云港222005）（2.江苏海洋资源开发研究院连云港222001）SHIYanpingZHOUQinguiCHENJiping122（1.Dept.ofMechanicalEngineering,HuaihaiIn
2、stituteofTechnology,Lianyungang,Jiangsu,222005,China)（2.JiangsuMarineResourcesDevelopmentResearchInstitute,Lianyungang,222001,China)摘要对一种基于非晶态合金压磁效应及磁电感应的非接触测量转矩的方法进行研究。首先，介绍了这种转矩测量法的原理。然后，分析传感器的输出特性、灵敏度及非线性误差。最后，在转矩试验机上进行试验，通过试验分析这种测量方法的精度以及气隙、线圈匝数、激磁电流强度、频率对测量灵敏度的影响。试验结果表明，文中设计的转矩测量方法
3、具有输出信号强，测量精度和灵敏度高，传感器结构简单，便于安装，应用于非接触测量转矩是可行的。关键词非晶态合金；压磁效应；转矩传感器；磁电感应；测量中图分类号：TP211+6AbstractAnewkindofnon-contactmeasuringtorquemethodbasedonthemagnetoelasticityoftheamorphousalloyandthemagneto-electriceffectwasdiscussed.Atfirsttheprincipleofthemeasuringtorquemethodwerepresented.Then,
4、outputcharacteristic,sensitivityandthenon-linearerrorofthesensorwereanalyzed.Finally,aexperimentofmeasuringtorquewasmadeonateststand,andmeasurementaccuracy,theinfluenceoftheairgap,thecoilnumberofwindings,andtheexcitationelectriccurrentandthefrequencyonthemeasurementsensitivity,andtheinf
5、luenceofdifferentamorphousalloythinbeltwidthonpulseinducedvoltageprofilewereanalyzedbyexperiment.Theexperimentalresultshowsthemeasuringtorquemethodhavesomecharacteristicsuchashighermeasurementaccuracyandsensitivity,andthesensorsusedissimplerstructure,convenientforinstallation,whichisfea
6、sibletobeappliedinthenon-contactmeasurementtorque.Keywordsamorphousalloy；magnetoelasticityeffect；torquesensor；magnetoelectricityinduction；measurementCorrespondingauthor:SHIYanping,E-mail:shiyp58@yahoo.com.cn采用磁电式转矩传感器测量转矩是利用具有机械弹性的被测轴在转矩作用下产生弹性变形，两横截面的相常用的转矩测量方法大致可分成两类[1]：剪应力对扭转角与转矩成正比的
7、原理来测量转矩的[2]。法和扭转变形法。这两类方法适用于线性系统，而在机械工程中，传动轴都可近似看作线性系统。剪应力法是利用应变片测量轴的剪应力来测量转矩；扭转变形法是通过测量一定长度内轴截面的扭转变形来测量转矩的。但这种方法需要将动力输出轴与传动轴断开，然后接入专用传感器，使用不方便，故只在实验室中应用。本文设计的转矩传感器属于第二类，但无需断图1测量原理开传动轴。Fig.1Measuringprinciple1引言2转矩测量原理?收稿日期：2009－8－25基金项目：江苏省教育厅自然基金资助项目（07KJD430014），江苏省海洋资源开发研究院
