超磁致伸缩材料是在磁场作用下能产生巨大伸缩形变的一种新型功能材料,应用稀土超磁致伸缩材料的压磁效应特性可以制作超磁致伸缩力传感器,这种压力传感器与压电式力传感器相比,在相对低频特别是频率低于几百千赫兹时具有优势。由河北工业大学承担的天津市自然科学基金项目“超磁致伸缩材料压磁效应模拟及传感技术研究”,系统研究了超磁致伸缩材料的压磁效应,首次将超磁致伸缩材料应用于力传感器中;首次建立了考虑磁致伸缩效应和压磁效应的超磁致伸缩压磁传感器的磁-机械强耦合计算模型。应用该模型计算了超磁致伸缩压磁传感器空气隙中的磁感应强度和超磁致伸缩棒上施加力的关系;设计并制作了超磁致伸缩压磁传感器的实验测试装置,对超磁致伸缩压磁传感器的输入-输出特性进行了实验研究,实验结果与计算结果基本相符。该项目研究成果发表在IEEE Transactions on Magnetics;《中国稀土学报》;《仪表技术与传感器》等杂志上。 |