考虑本征非线性的磁致伸缩力传感器磁路优化设计研究

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交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.

关键词： 力传感器 封闭式磁路 优化设计 本征非线性 磁致伸缩材料

作者: 李鹏辉 李波 李传 舒亮 曹清华 陈定方

作者单位: 武汉理工大学智能制造与控制研究所 武汉430063 温州大学浙江省低压电器智能技术重点实验室 温州325035 武汉理工大学智能制造与控制研究所 武汉430063;南昌工程学院微纳驱动与控制研究所 南昌330099

会议类型: 国内会议

会议名称: 2015年第五届全国地方机械工程学会学术年会暨中国制造2025发展论坛

会议地点: 云南腾冲

会议语种:中文

页码: 1-8

在线出版日期: 2015-11-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）