钢缆索索力磁性传感理论模型与实验研究

被引：16

作者：

陈伟民 ^{[1
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姜建山 ^{[1
,2
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章鹏 ^{[1
]}

刘琳 ^{[1
]}

刘小亮 ^{[1
]}

机构：

[1] 重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室

[2] 重庆交通大学信息科学与工程学院

来源：

仪器仪表学报 | 2010年 / 31卷 / 04期

关键词：

逆磁致伸缩效应; 传感模型; 磁感应强度; 缆索索力; 索拉力实验;

D O I：

10.19650/j.cnki.cjsi.2010.04.013

中图分类号：

TP212.12 [];

学科分类号：

080202 ;

摘要：

基于逆磁致伸缩效应,建立钢缆索的索力传感理论模型,深入讨论了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的相互耦合关系。通过对缆索材料磁导率进行泰勒级数展开,得到磁感应强度,加载外力与激励磁场之间的关系。在此基础上,分析了当分别采取稳恒磁场激励和交流磁场激励下,磁感应强度随加载外力的变化情况,并做了仿真。结果表明:不论是稳恒磁场激励,还是交流磁场激励,磁感应强度都随加载外力的增大而变大。针对所设计的环式索力传感器,完成了索力测量原理推导,通过输出感应积分电压可求得索力,并且在只考虑一阶泰勒展开系数时,输出积分电压与索力成线性关系。最后搭建实验系统,通过万能拉力机完成了传感器的外力加载实验。结果表明:传感器灵敏度能达到1.69mV/kN,最大重复性误差为0.286%,也表明所建立的理论模型是合理的。

引用

页码：794 / 799

页数：6

共 6 条

[1]

智能材料与智能系统.[M].杨大智主编;.天津大学出版社.2000,

[2] 基于逆磁致伸缩的索力传感器磁路分析与参数设计 [J].