基于非晶态合金的压磁式力传感器.pdf

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1、第23卷第4期传感技术学报V01．23No．42010年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2010TheForcesSensorBasedonnagnetostrictionEfectofAmorphousAlloySHIYanping’，LIUChengwen，NILixue，1．Dept．ofMechanicalEngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，LianyungangJiangsu222005，、2．JiangsuMa

2、rineResources￡却mentResearchInstitute，LianyungangJiangsu222001，ChinaAbstract：Inordertoimprovethemeasuringaccuracyandthesensitivityoftheforcesensor，anewkindofthemagnetoelasticityforcesensorwasdeveloped，whichtakestheamorphousalloymaterialasitsironcore．Firstly，thec

3、omparisonwasmadeaboutthesoftmagnetismcharacteristicofthesiliconsteelsheet，thepermalloyaswellasFe—baseamorphousalloy，andthedomesticallyproducedroller—cutFe80B20thinbeltwaschosentoasthesensorferritecore．Secondly，throughanalysisofsensormagneticcircuit，thesensorout

4、putequationwasderived，andaccordingtotheferromagnetismandthepresentedreferences，thesensortechnicalparameterwasdetermined．Finally，theexperimentalwasmadeonthesensorstaticcharacteristicaswellastheexcitingcurrentintensity，theexcitationfre—quencyinfluenceonitsoutputp

5、erformance．Theexperimentalresultsshowthatthiskindofforcesensorismuchhigherthanthosebasedonthesiliconsteelsheetandthepermalloyinthemeasuringaccuracyandthesensitivity，anditalsohasmorebroad~equencyresponsescope．Keywords：sensor；amorphousalloy；magnetoelasticityeffec

6、t；stressEEACC：3120W：7320Z基于非晶态合金的压磁式力传感器术石延平，刘成文，倪立学，1．江苏淮海工学院机械系，江苏连云港222005；、＼2．江苏海洋资源开发研究院，江苏连云港222001／摘要：为提高测力传感器的测量精度和灵敏度，研制了一种以非晶态合金材料为压磁元件的测力传感器。首先，对硅钢片、坡莫合金以及铁基非晶态合金的软磁特性进行了比较，选择了国产FeB辊剪薄带作为传感器铁芯冲片。其次，通过对传感器的磁路分析，推导出了它的感应输出方程。然后，根据铁磁学和现有参考资料，确定了传感器的各项技术

7、参数。最后，对传感器的静态特性以及励磁电流强度、励磁频率的影响进行了试验研究。试验结果显示，非晶态合金压磁测力传感器比硅钢片、坡莫合金等晶态合金压磁传感器有更高的精度和灵敏度以及更宽的频率响应范围。关键词：传感器；非晶态合金；压磁效应；应力中图分类号：IT212．1；TM143文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)04—0508-05压磁式测力传感器具有输出功率大、抗干扰能的测量精度和灵敏度。力强、过载性能好、结构与电路简单、能在恶劣环境1结构与原理下工作和寿命长等优点。目前压磁式测力传感器所采用的压

8、磁材料主要是硅钢片与坡莫合金¨，但不所谓压磁效应是指当磁场中的铁磁材料受到机足之处是测量精度不高、反应速度低。非晶态合金械力的作用时，在它的内部产生应变，产生应力or，在电磁特性、机械强度、压磁效应等方面较晶态合金导致磁导率发生变化。磁导率的变化将导致线圈优良，尤其是它的软磁性更为突出J。利用非晶间耦合系数的变化，使输出电势发生变化。从而就态合