环形差动压磁式非接触动态扭矩传感器的研究与设计

为了提高动态扭矩非接触测量的精度和灵敏度,对一种基于非晶态合金压磁效应的环形差动式扭矩传感器进行了研究。介绍了传感器的结构和原理,推导出了传感器的输出方程。通过试验,分析了这种扭矩传感器探头与轴表面的气隙对输出信号的影响,得出了最佳气隙范围。分别对轴表面附着和不附着非晶态合金层进行了动态转矩测量,对比分析了两种情况下的测量精度和灵敏度。试验显示,采用所设计的传感器,在轴表面附着非晶态合金层时,最大非线性误差为2.14%(满量程),最大重复性误差为1.54%(满量程),最大灵敏度为2.09mV/(N.m)。

基于非晶态合金的压磁式力传感器

为提高测力传感器的测量精度和灵敏度,研制了一种以非晶态合金材料为压磁元件的测力传感器。首先,对硅钢片、坡莫合金以及铁基非晶态合金的软磁特性进行了比较,选择了国产Fe80B20辊剪薄带作为传感器铁芯冲片。其次,通过对传感器的磁路分析,推导出了它的感应输出方程。然后,根据铁磁学和现有参考资料,确定了传感器的各项技术参数。最后,对传感器的静态特性以及励磁电流强度、励磁频率的影响进行了试验研究。试验结果显示,非晶态合金压磁测力传感器比硅钢片、坡莫合金等晶态合金压磁传感器有更高的精度和灵敏度以及更宽的频率响应范围。

基于非晶态合金的动态轨道衡压磁电感式应力传感器的研究

为了解决目前动态轨道衡中使用的应力传感器存在的问题,开发了一种基于非晶态合金薄带的压磁电感式应力传感器。论述了传感器的工作原理,推导出了它的输出方程,并分别在材料试验机与矿山有轨运输轨道上进行了静态特性标定和实测试验。试验显示,这种传感器具有较高的测试精度和灵敏度。另外,这种传感器结构简单、安装方便、坚固耐用,应用于动态轨道衡是可行的。

利用非晶态合金进行平面应力磁测法的研究

基于铁磁材料压磁效应的应力测量是一种新技术。目前对该技术的研究重点是如何提高它的测试准确性和灵敏度。非晶态合金材料具有良好的磁特性 ,可以用于应力测量。文中对这种应变计的工作原理及其磁输出特性进行理论分析 ,并利用铁基非晶态合金薄带进行实测试验。试验结果显示 ,该方法具有测试灵敏度高、测试系统简单等特点 。

基于非晶态合金的应力测量方法的研究

针对基于铁磁材料逆磁致伸缩效应应力检测方法的灵敏度和精度都比较低的问题,对利用非晶态合金材料良好的软磁特性进行间接应力检测的方法进行了试验研究。设计了专用的测量传感器以及测量系统,通过在被测材料表面粘贴TM—M型的Fe基非晶合金薄带,对一维和二维应力状态进行了标定试验。利用回归分析的方法,建立了磁测输出信号电压与应力的数学模型,并用该模型进行了实测试验。试验结果显示,这种间接应力磁测方法的灵敏度和准确性都比较高,具有推广使用的价值。

一种新型动态轨道衡应力检测方法

为了提高动态轨道衡中应力的检测精度,研究了利用非晶态合金逆磁致伸缩效应进行动态检测轨道应力的新方法。首先,设计了一种差动压磁式三磁极应力传感器,论述了其基本结构和工作原理,并推导出了这种传感器的输出方程。然后,分别在材料试验机与矿山有轨运输轨道上进行了静态特性标定和实测试验。试验表明这种检测方法的最大重复性误差和线性误差分别小于1.36%和1.54%,灵敏度可达5.47 mV/kN,应用于动态轨道称重是可行的。另外,这种方法简单,传感器坚固耐用,安装方便。

非晶态合金材料应力阻抗效应研究进展

应力阻抗效应(SI)是近年来在非晶态合金材料中发现的又一新的具有研究和应用价值的特殊物理效应,利用这种效应可以研制出高灵敏度的应力/应变传感器。简单介绍了应力阻抗效应的理论依据,分析了近几年来国内外在这方面的研究进展,主要有非晶丝、非晶带和薄膜应力阻抗效应的研究以及不同处理工艺对其应力阻抗效应的影响,适当的处理工艺引入的各向异性对应力阻抗效应的提高有很大的贡献。

基于非晶态合金压磁效应的磁电感应式非接触动态转矩测量法

对一种基于非晶态合金压磁效应及磁电感应的非接触测量转矩的方法进行研究。首先,介绍这种转矩测量法的原理。然后,分析传感器的输出特性、灵敏度及非线性误差。最后,在转矩试验机上进行试验,分析这种测量方法的精度以及气隙、线圈匝数、激磁电流强度、频率对测量灵敏度的影响。此外,还进行了动态在线测量试验。试验结果表明,文中设计的转矩测量方法具有输出信号强,测量精度和灵敏度高,传感器结构简单,便于安装,应用于非接触测量转矩是可行的。

基于非晶态合金的逆磁致伸缩效应应变计的研究

非晶态合金材料具有良好的软磁特性 ,被广泛用作各类传感器的敏感材料。对基于非晶态合金应变计的工作机理、磁输出特性进行了理论分析 ,设计了相应的磁测系统 ,并利用TM—M型的Fe基非晶合金薄带 ,采用贴片的方法进行了实测试验。试验结果显示 ,这种应变计具有测试准确性高和灵敏度高、测试系统简单等特点 。

非晶态合金(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)的穆斯堡尔谱学和磁学研究

用穆斯堡尔效应和磁测量方法对非晶态薄带(Fe_(1-x)Y_x)_(84)B_(16)(0≤x≤0.21)进行了研究。实验结果证实在所研究的样品中存在短程有序相互作用和由于钇替代而产生的不均匀区域。

非晶合金变压器的噪声控制

针对非晶合金变压器噪声大的问题,从变压器铁心和线圈自身的电磁声,以及框架结构振动产生的噪声两方面进行原因分析,在参数选取、共振、裕度及结构上进行合理计算和设计,生产工艺控制方面就铁心制作、吸音材料、绕组长轴尺寸、连接件紧固件和减震胶垫提出处理措施。通过生产制造厂家对产品进行升级改造后取得了明显的降噪效果。

各向异性场对非晶态合金应力阻抗效应的影响

在非晶态合金材料中引入应力感生各向异性场及磁各向异性场,根据Maxwell方程组及带Gilbert项的Landau-Lifshitz方程,得到了能揭示非晶态合金材料应力阻抗效应的理论,理论结果可定性地解释实验结果.对不同各向异性场参数下的应力阻抗效应进行了大量计算,获得了一些对理论和应用具有一定参考价值的结论.

基于压磁效应的汽车发动机机油压力检测方法研究

为准确检测汽车发动机润滑系统的机油压力,对一种利用铁基非晶态合金压磁效应实现发动机机油压力检测的方法进行了可行性研究。首先,设计了一种膜片压磁电感式压力传感器,论述了这种传感器的结构、工作原理、输出特性以及主要参数的选择。然后,通过试验,分析了传感器的静态特性以及温度、激磁电流强度、频率对输出的影响。试验结果表明,本文设计的传感器结构简单、工作可靠,温度稳定性高,用于检测发动机机油压力是可行的。

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄膜压磁效应的特征及负压磁效应

以Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄膜作为研究对象,研究了其压磁效应的特征及其负压磁效应现象。结果表明,淬态下的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶合金薄膜在0~0.66 kPa压力带具有显著的正压磁效应,随着压应力增大,薄膜电感值下降。当压应力σ=0.66 kPa时,压磁效应值SI达到5.5%;环境温度对压磁效应灵敏度有影响,在20~30℃范围内,压磁效应和灵敏度稳定性最好,随着环境温度升高,薄膜灵敏度和压磁效应值均降低;薄膜经过退火处理后,薄膜内应力状态会发生变化,当退火温度≥350℃时,薄膜的压磁效应类型由"正压磁效应"转变为"负压磁效应",且随着薄膜中内应力降低,|SI|值下降,且薄膜的压磁效应受环境温度影响减小。当退火温度为555℃,σ=0.44 kPa时,|SI|值仅为0.59%;当退火温度达到薄膜的晶化温度时,薄膜的压磁效应受环境温度影响最小。