一种基于铁基非晶态合金压磁效应的膜盒式压力传感器.pdf

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1、第24卷第4期传感技术学报Vo1．24No．42011年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．20l1AnAneroidPressureSensorBasedontheMagnetoelasticityEffectofFe-BaseAmorphousAlloyRibbonSillYanping，ZHOUQingui，ZANGYong(DepartmentofMechanicalEngineering，HuaihaiInstituteofTechnology，LianyungangJiangsu222005，China)Abstract：An

2、ewkindofaneroidpressuresensorbasedonthemagnet0elasticityeffectofFe—baseamorphousalloyribbonwasdeveloped．Atfirstitsoperationprinciple，structure，outputcharacteristicandthechoiceofsomemajorparameterwerediscussed．Secondlythroughthepressureexperiment，thesensor’Sstaticcharacteristicofaswellastheinflu

3、enceofmagneticfieldstrengthontheoutputwasanalyzed．Theexperimentalresultshowsthesensor’Sthemaximumlinearityerroris1．29％F．S，themaximumrepetitiveerror1．56％F．S，andthemaximumsensitivityis0．3675mv／kPa．Inadditionthesensorhassomecharacteristicsuchas，goodtemperaturestability，reliability，simp-lerstructur

4、e，lowcostsandextensivemeasuringrange．Keywords：pressuresensor；magnet0elasticityeffect；Fe—baseamorphousalloyribbon；pressuretest；aneroidEEACC：3120W；7320Zdoi：10．3969／i．issn．1004—1699．2011．04．007一种基于铁基非晶态合金压磁效应的膜盒式压力传感器木石延平，周庆贵，臧勇(江苏淮海工学院机械系，江苏连云港222005)摘要：开发了一种基于Fe基非品态合金薄带压磁效应的膜盒式压力传感器。首先，论述了这种传感器的

5、结构、T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磁场强度对输出的影响。试验结果表明，本文设计的传感器最大线性误差为1．29％F．S，最大不重复误差为1．56％F．S，最大灵敏度为0．3675mV／kPa。另外，这种传感器结构简单，温度稳定性好，工作可靠，成本低廉，测压范围宽。关键词：压力传感器；压磁效应；Fe基非品态合金薄带；压力试验；膜盒中图分类号：TP212．1文献标识码：A文章编号：1004-1699(2011)04—0503-05目前，国内外压力传感器的主流产品是半导体压1结构与原理阻式，这种传感器虽然有较高的测量精度和灵敏度，但由于半导体

6、材料本身的性能受温度的影响比较大，如图1所示，压磁膜盒式压力传感器主要由膜通常要进行温度漂移补偿，从而提高了制造成盒、非品态合金薄带环、激磁线圈、测量线圈等组成。本¨j。另外，为了测量更低的压力，就必须降低传封闭的非晶态合金薄带环由两条厚度为S，宽为感器膜片厚度，这不仅提高了传感器的制造工艺要的非晶态合金薄带构成，其高为h，长为z，如图1求，而且带来严重的非线性误差J。近年来国内外在(b)所示。其上边套在顶盖7的橡胶垫上，并由上将非晶态合金应用于各类传感器的研制和开发方面，压板6压紧，而其下边由下压板11压紧在底座12都取得了突出进展，在利用非晶态合金压磁效应上。在每个非晶态合金薄带

7、环的左右两边都分别缠方面，主要是作为电感传感器铁芯进行测力，或附着绕激磁线圈Ⅳ_和测量线圈。顶盖7套在空心立于被测轴表面辅助扭矩的测量。在利用非晶态柱端部，并在弹簧10的作用下，使非晶态合金薄带合金优良软磁特性，作为压力传感器的有关研究尚不环保持一定的初张力。推力杆5一端与膜盒2固多见。对此，本文对一种基于非晶态合金薄带，结构定，另一端穿过空心立柱8，顶在顶盖7的内部。无简单，成本低廉的压力传感器进行可行性研究。压力时，非晶态合金薄带环处于预紧状态；当被测