旁路励磁的钢缆索索力传感器参数设计与实验

作     者：姜建山 陈伟民 黄尚廉 

作者机构：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室重庆400044 重庆交通大学信息科学与工程学院重庆400074 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2009年第30卷第6期

页      面：1158-1163页

核心收录：

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家863计划(2006AA04Z433) 重庆市科技攻关项目(CSTC2008AC2009)资助 

主　　题：逆磁致伸缩效应 钢缆索索力 传感器模型 参数设计 索拉力实验 

摘      要：建立钢缆索索力传感理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号(外力和应变)与磁信号(磁感应强度、磁场强度)之间的耦合关系;提出一种改进的旁路励磁索力传感器,用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力;在缓变力情况下,传感器灵敏度与感应线圈的匝数、外激励磁化场及该磁化场下的材料磁导率有关。重点从激励磁化方式、参考工作点的选取、传感器的尺寸设计等三方面做了讨论,确定了传感器的参数。最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,传感器最大重复性误差为0.27%,实验结果与理论基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行,对传感器的磁路计算、参数设计合理,可用于钢缆索的索力测量。