磁致伸缩位移传感器测量盲区失效机理与磁屏蔽优化

作     者：边铁錾 李明明 王鑫玉 黄文美 翁玲 Bian Tiezan;Li Mingming;Wang Xinyu;Huang Wenmei;Weng Ling

作者机构：省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学)天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第17期

页      面：5300-5310页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(51801053,52077052) 河北省自然科学基金(E2022202067) 中央引导地方科技发展资金项目(226Z1704G)资助 

主　　题：磁致伸缩位移传感器 测量盲区模型 静磁屏蔽 

摘      要：磁致伸缩位移传感器在检测线圈附近存在测量盲区,在受限安装空间内有效测量范围难以满足应用需求。针对这一问题,基于魏德曼效应、磁弹性耦合效应和维拉里效应,建立合成磁场作用下磁致伸缩位移传感器的测量盲区模型,分析测量盲区内传感器失效机理。搭建实验平台提供可调的脉冲电流和轴向磁场,选用直径为0.6mm的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)、Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)和Fe_(30)Co_(70)波导丝验证模型的准确性,测量盲区受永磁体产生的轴向磁场影响,并且随轴向磁场增大。增加静磁屏蔽装置并确定最佳参数,制作样机并测试表明:优化后的(Fe_(83)Ga_(17))_(99.4)B_(0.6)波导丝传感器测量盲区由30.05μs缩短为18.45μs,宽度缩短了38.6%;Fe_(46.5)Ni_(48.5)Cr_(2)Ti_(2.5)Al_(0.5)波导丝传感器测量盲区由31.15μs缩短为19.15μs,宽度缩短了38.5%;Fe_(30)Co_(70)波导丝传感器测量盲区由29.55μs缩短为18.85μs,宽度缩短了36.2%。