考虑磁滞的铁稼磁致伸缩位移传感器输出电压模型及结构设计

谢新良^1,2，王博文^1,2，张露予^1,2，李佳泽^1,2

1. 河北工业大学电气工程学院2. 河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室

摘 要：基于Jiles-Atherton模型、魏德曼效应和压磁效应建立了考虑磁滞影响下磁致伸缩位移传感器的输出电压模型,计算结果与实验结果基本吻合,表明所建立的输出电压模型的正确性.对传统Fe-Ga磁致伸缩位移传感器的结构进行了改进,消除了由磁致伸缩材料的磁滞效应带来的位移迟滞,降低了剩磁和驱动脉冲电流对输出电压的影响,使电压信号的信噪比由14.7 d B提高至27.6 d B.制作了Fe-Ga磁致伸缩位移传感器样机,通过实验验证了新结构能改善传感器的线性度、重复性、迟滞性和精度.基于新的传感器结构,此研究可为磁致伸缩位移传感器的优化、生产提供理论依据和实验基础.

关键词：位移传感器;磁致伸缩;磁滞效应;结构;位移迟滞;