壓磁式測力傳感器原理及其測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究.pdf

1、傳感器是實現(xiàn)測試與自動控制的首要環(huán)節(jié),而壓力傳感器又是應(yīng)用最廣泛的傳感器之一.壓磁式傳感器(也稱磁彈性傳感器)以其輸出功率大、信號強(qiáng)、結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠、抗干擾性能好、過載能力強(qiáng)、便于制造、工藝簡單、成本低等優(yōu)點已逐漸成為近幾年國內(nèi)外傳感器研究的熱點.該文從壓磁傳感器的機(jī)理出發(fā),以壓磁理論中磁導(dǎo)變化率與所受應(yīng)力關(guān)系的數(shù)學(xué)模型為選材依據(jù),通過對各種磁彈性材料的特性進(jìn)行對比分析,選取了磁導(dǎo)率高、受力應(yīng)變大、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度小和對應(yīng)力敏感的軟磁

2、坡莫合金作為壓磁傳感器的磁彈性材料.同時根據(jù)坡莫合金材料的厚度與其交流磁導(dǎo)率之間的關(guān)系曲線,確定了所用坡莫合金材料的厚度.從便于準(zhǔn)確量化地研究該材料的壓磁效應(yīng)為出發(fā)點,以應(yīng)力面積比為判據(jù),針對不同尺寸形狀的傳感器用有限元分析軟件SSAP93進(jìn)行了對比分析計算,確定了該傳感器的尺寸與結(jié)構(gòu)形式.針對該材料的磁特性,設(shè)計了傳感器的勵磁磁路.針對傳感器輸出信號的特點,設(shè)計了傳感器的測試系統(tǒng).最后對所設(shè)計的傳感器,在不同的預(yù)載荷、不同的最大載荷以