利用软磁合金实现动态扭矩非接触测量新方法.pdf

《利用软磁合金实现动态扭矩非接触测量新方法.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、2011仪表技术与传感器2011第10期InstrumentTechniqueandSensorNo．10利用软磁合金实现动态扭矩非接触测量新方法石延平。’。，臧勇(1．江苏省海洋资源开发研究院，江苏连云港222001；2．淮海工学院机械系，江苏连云港222005)摘要：为提高磁弹性扭矩传感器的测量精度和灵敏度，对一种利用软磁合金间接实现动态扭矩非接触测量的新方法进行了研究。首先，论述了所采用传感器的基本结构与工作原理，然后介绍了常用软磁合金的主要磁特性以及在被测材料表面附着的工艺方法，最后分别在试样转轴表面附着坡莫合金、铁基非晶态合金以及铁基

2、非晶合金情况下进行了扭矩测量试验，并得出了每种情况下传感器的非线性误差、重复度误差以及灵敏度参数。结果表明，这种测量方法不仅简单方便，而且能够提高扭矩测量的精度和灵敏度。关键词：扭矩测量；传感器；软磁合金；磁弹性效应中图分类号：TP212文献标识码：A文章编号：1002—1841(2011)10—0010—03NewMethodofNon-ContactMeasuringDynamicTorqueMakingUseofSomeMagneticallySoftAlloySHIYan—ping一．ZANGYong(1．JiangsuMarineDe

3、velopmentResearchInstitute，Lianyungang222001，China；2．DepartmentofMechanicalEngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，Lianyungang222005，China)，Abstract：Inordertoenhancethemeasuringaccuracyandthesensitivityofthemagnetoelastictorquesensor，anewmethodofnon·contactmeasuringdynamict

4、orquewasresearchedbyusingsomemagneticallysoftalloy．Thestructureandprincipleofthesen—sorusedwasdescribed．Somemainmagnetismcharacteristicaswellasthetechnologysticktoitmeasuredthematerialsurfacewasintroduced．Finallythemeasuringtorqueexperimentweremadewhichbyseparatelyadheredper

5、malloy，Fe—baseamorphousalloy，Fe—baseamorphousnanometeralloytothesurfaceofasampleshaft，andthenon—linearerror，therepeatabilityerrorsaswellasthesensitivitywereobtainedinthreekindofsituations．Testresultsshowthatthismeasuringtechniqueissimpleandconvenient，more—over，itcanimproveth

6、eprecisionandthesensitivityoftorquemeasurement．Keywords：torquemeasurement；sensor；magneticallysoftalloy；magnetoelasticeffect0引言磁弹性扭矩传感器是利用铁磁性材料磁弹性效应实现扭矩测量的。这种传感器可靠性高，超载能力可达150％～200％以上，还可以在不破坏原有传动轴系统情况下实现非接触、不介入动态测量。许多研究显示。J，这种传感器最适合大扭矩或特大扭矩的测量及恶劣现场。其缺点是精度较低，一般不超(a)(b)过1．5％一1．

7、8％，致使它的应用受到限制。近年来，以非晶态合金为主的软磁合金广泛应用于各种传图1传感器的结构与原理感器的开发。为提高磁弹性扭矩传感器的测量精度，对利用生从激磁芯流向测量磁芯的两束交变磁通。由于方向相反，这软磁合金进行辅助测量扭矩的方法进行了研究和试验。两束磁通互相抵消。于是，测量线圈中没有交变磁通，所以不1传感器的结构与原理能在其中产生感应电压，传感器输出信号为零。当转轴受扭矩传感器采用如图1所示的交叉铁芯或称磁桥式结构。作用时，在轴表面产生相互垂直的拉应力和压应力。根据磁弹在2个U型铁芯上分别缠绕激磁线圈和测量线圈，各相邻性效应，轴表面材料

8、处于磁各向异性，即拉应力将使饱和磁致磁芯的连线与被测轴的中心线互成45。和135。角，使传感器铁伸缩系数A为正的材料磁化方向转向拉应力的平行方向，也芯