技術論文｜自帶偏置磁路的磁致伸縮合金/ 石英諧振器複合諧振式磁傳感器

2020-11-06 自動化與儀器儀表


作者：彭偉民,卞雷祥,黃子軍等 (南京理工大學 機械工程學院)


摘 要:將磁致伸縮材料與石英音叉諧振器複合設計了一種超低功諧振式磁傳感器,磁場作用下產生的磁致伸 縮力傳遞至音叉諧振器縱向,引起其頻率變化,即磁-力-頻率轉換實現磁測量。 針對所用 FeGa 合金磁致伸縮效應 的非線性特性,採用永磁體設計了一種緊湊結構的小體積偏置磁路,為其提供了合適偏置磁場。 通過集總參數方法對偏置磁路進行了建模,並使用有限元軟體對沿鐵鎵合金長度方向的磁感應強度分布進行了仿真。 為了減小參數誤差對預測的影響,對 FeGa 處於均勻的磁場中和處於偏置磁路中的2種不同情況,進行了仿真和對比分析。 製備器件 測試表明:(1)偏置磁路能為傳感器提供合適的偏置磁場,與理論結果較吻合;(2)帶偏置磁路的諧振式磁傳感器在依 50 Oe 範圍內具有較好的線性,非線性誤差為3 Hz(1.15% FS),靈敏度為2.6 Hz/ Oe,滯後誤差為2.6 Hz(1. 00% FS), 解析度 6 mOe 以下。

關鍵詞:諧振式磁傳感器;石英音叉諧振器;磁致伸縮材料;偏置磁場


文獻引用

[1]彭偉民,卞雷祥,黃子軍,李輝,張闖,裴文鵬.自帶偏置磁路的磁致伸縮合金/石英諧振器複合諧振式磁傳感器[J].自動化與儀器儀表,2020(10):1-5+11.



（摘自：自動化與儀器儀表 2020年第10期）

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