压磁式测力传感器线性度和灵敏度实验研究

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1、万方数据2009定第9期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor20()9No．9压磁式测力传感器线性度和灵敏度实验研究贾振元，卢晓红，王福吉，刘巍(大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室，辽宁大连116024)摘要：为了研究所设计的坡莫合金压磁式测力传感器的线性度和灵敏度特性。在不同预载荷、不同测力范围，不同励磁频率条件下对传感器进行了线性度和灵敏度实验分析与研究。传感器的线性度用工作曲线与实际工作曲线之间的最大偏差与满量程输出之比来表示。通过对升回程各节点输出值分别取均值对线性度进行标定。实验发现：传感器的线性度和

2、灵敏度随预载的增加而提高，随最大载荷的增大而降低；励磁频率的降低使传感器的灵敏度得到提高；在相同的最大载荷作用下，励磁频率的降低可明显改善传感器的线性度。为了研究所设计的坡莫合金压磁式测力传感器的线性度和灵敏度特性，在不同预载荷、不同测力范围、不同励磁频率条件下对传感器进行了线性度和灵敏度实验分析与研究。传感器的线性度用工作曲线与实际工作曲线之间的最大偏差与满量程输出之比来表示。通过对升回程各节点输出值分别取均值对线性度进行标定。实验发现：传感器的线性度和灵敏度随预载的增加而提高，随最大栽荷的增大而降低；励磁频率的降低使传感器的灵敏度得到提高；在相同的最

3、大载荷作用下，励磁频率的降低可明显改善传感器的线性度。关键词：压磁；力传感器；线性度；灵敏度中图分类号：TP202文献标识码：A文章编号：1002—1841(2008)09—0015—03ExoerimentalResearchonLinearityandSensitivityofMagnetoelasticForceTransducerJIAZhen—yuan，LUXiao—hong，WANGFu-ji，LIUWei(KeyLaboratoryforPrecisionandNon-traditionalMachiningTechnologyofMini

4、stryofEducation，DalianUniversityofTechnology，Dalian116024，China)Abstract：Tostudythelinearityandsensitivityofthepermalloyforcetransducer，thispaperdoessomeexperimentalanalysesandresearchesOilthelinearityandsensitivitycharacteristicsofthedesignedpennalloymagneto-elasticforcetransduc

5、erundertheconditionsofdifferentpre·load，differentloadscopeanddifferentmagnetismexcitationfrequency．ItutilizedtheratioofmaximalelTorbetweentheoreticalworkingcurveandthepracticalworkingcurvetothefullmeasurementrangeoftheoutputtoindicatethelinearityofthesensor．choosetheaverageoutput

6、valueofeachrisingandreturnnodetodemarcatethelinearityofthesensor．Theexperimentsprovedthatthelinearityandsensitivityofthesensorwouldincreasewiththeincreaseinpre-load．whiledecreasewitlItheincreaseofthemaximalload，Thesensitivityofthesensorwouldincreasewiththedecreaseofthemagnetismex

7、citationfire-quency．Andecreaseinmagnetismexcitationfrequencywithacertainmaximumloadwouldimprovethelinearityofthesensor．Keywords：magnetoelastic；forcetransducer；linearity；sensitivity0引言坡莫合金具有很高的磁导率，成分范围宽，而且磁性能可通过改变成分和热处理工艺等进行调节，因此坡莫合金可制成高精度的速度传感器、压力传感器、位移传感器、磁阻传感器等¨。J，广泛应用于电讯工业、仪表、

8、电子计算机、控制系统等领域[3】。坡莫合金压磁式测力传感器是一种无源传感器，与其