磁致伸缩力传感器输出特性及其影响因素分析

论文摘要

为揭示磁致伸缩力传感器的物理机制,研究了磁致伸缩传感器输出电压与核心元件磁特性的关系。基于磁致伸缩材料的逆磁致伸缩效应,使用片状Fe-Ga和Fe-Co合金设计一种新型的力传感器,根据霍尔效应原理和Jiles-Atherton模型推导了力传感器输出电压模型,通过传感器输出特性测试平台对传感器输出特性进行测试,实验结果表明在偏置磁场6 kA/m、外力2 N时,Fe-Ga合金力传感器的最大输出电压为112 mV;Fe-Co合金力传感器最大输出电压为58 mV,与输出电压模型具有较好的一致性。从物理机制层面上分析磁致伸缩力传感器输出电压的影响因素,确定力传感器的输出电压主要由偏置磁场、外力、以及传感器核心元件磁致伸缩（λ/λs）和Ms/λs1/2决定,并且传感器的输出电压与（λ/λs2）1/2成正比,与(Ms/λs1/2)成反比,揭示了磁致伸缩力传感器输出特性的物理机制。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 崔鑫鑫,王博文,李明明,翁玲,黄文美

关键词: 力传感器,输出电压模型,偏置磁场,磁致伸缩

来源: 传感技术学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学

专业: 物理学,自动化技术

单位: 省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室河北工业大学,河北省电磁场与电器可靠性重点实验室河北工业大学

基金: 国家自然科学基金项目(51777053),河北省自然科学基金重点项目(E2017202035)

分类号: TP212;O441.2

页码: 1624-1628

总页数: 5

文件大小: 811K

下载量: 186

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