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考虑本征非线性的磁致伸缩力传感器磁路优化设计研究
  • ISSN号:1671-4431
  • 期刊名称:武汉理工大学学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TH823[机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:[1]武汉理工大学智能制造与控制研究所,武汉430063, [2]温州大学浙江省低压电器智能技术重点实验室,温州325035, [3]南昌工程学院微纳驱动与控制研究所,南昌330099
  • 相关基金:国家自然科学基金(51205293,51175395); 国家青年自然科学基金(51405357)和研究生自主创新基金(155218002).
  • 相关项目:面向交变载荷的Galfenol合金力传感模型与测量方法研究
中文摘要:

针对压电式力传感器和超磁致伸缩力传感器无法对交变载荷进行连续测量的问题,设计了一种以Galfenol合金为敏感元件的封闭式力传感器结构。为对传感器磁路进行优化设计,提出一种考虑材料本征非线性的磁路设计方法,并将之与采用线性磁导率的仿真方法进行对比研究。仿真对比显示,所提出的仿真新方法具有更高的准确性。基于该方法对封闭式力传感器和开放式的力传感器进行了磁路对比,仿真和实验结果显示,利用闭合结构对力传感器进行设计,可以有效提高磁通的利用效率,减少漏磁。同时,仿真得到的磁通密度分布与实验实际测量得到的磁通密度吻合较好,验证了封闭式磁路的可靠性及合理性。

英文摘要:

In order to overcome the problem that alternating load cannot be measured by the piezoelectric material force sensor and the giant magnetostrictive material force sensor,a sealed force sensor is presented,in which the Fe-Ga alloy is taken as the sensing element. A magnetic circuit design method considering constitutive nonlinearity is presented to opti mize the flux path of the force sensor,and it is compared with the simulation method of linear permeability. The simula- tion result is that the new method has higher accuracy. The flux path of the sealed force sensor and the open frame force sensor is compared by the new method, the simulation and experiment result show that the design of force sensor using the sealed structure can improve the utilization of the flux and reduce magnetic flux leakage. What's more, the simulated flux density has a good match with the measured flux density, the reliability and rationality of the sealed force sensor is verified.

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期刊论文 74 会议论文 11 获奖 14 专利 14 著作 4
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期刊信息
  • 《武汉理工大学学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国教育部
  • 主办单位:武汉理工大学
  • 主编:周祖德
  • 地址:武昌珞狮路122号
  • 邮编:430070
  • 邮箱:whlgdxxb@whut.edu.cn
  • 电话:027-87651953 87397739
  • 国际标准刊号:ISSN:1671-4431
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1657/N
  • 邮发代号:38-41
  • 获奖情况:
  • 全国建材优秀科技期刊,湖北高校先进学报期刊编辑部,湖北科技期刊编辑学会先进集体
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘
  • 被引量:22658