【摘 要】
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为了改善传统磁通量拉力传感器线圈多、体积大以及结构复杂等不足,基于逆磁致伸缩效应,设计一种新型自感式拉力传感器,该传感器主要由单级线圈和线圈骨架组成.在钢结构弹性范围内,依次建立了拉力F、相对磁导率ur、自感电压U和电压有效值Urms各物理量之间的线性关系,从而利用电压有效值Urms可以准确测量出加载拉力值F.采用交流信号进行激励,研究了不同激励信号参数以及传感器结构对传感器性能的影响.实验结果表
【机 构】
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大连理工大学,海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116023 大连理工大学,海岸和近海工程国家
【出 处】
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第六届全国结构抗振控制与健康监测学术会议
论文部分内容阅读
为了改善传统磁通量拉力传感器线圈多、体积大以及结构复杂等不足,基于逆磁致伸缩效应,设计一种新型自感式拉力传感器,该传感器主要由单级线圈和线圈骨架组成.在钢结构弹性范围内,依次建立了拉力F、相对磁导率ur、自感电压U和电压有效值Urms各物理量之间的线性关系,从而利用电压有效值Urms可以准确测量出加载拉力值F.采用交流信号进行激励,研究了不同激励信号参数以及传感器结构对传感器性能的影响.实验结果表明：和开环结构相比,套筒结构可以加强导磁,减少磁场泄漏,提高传感器的灵敏度；激励信号的电流和频率会对传感器性能产生一定影响,传感器的灵敏度存在随着激励电流的增大先增大后减小,随着激励频率的增大而减小的变化趋势,从而可以获得传感器的最佳激励参数；包含拉力信息的电压有效值由自主研发的数据采集仪进行实时采集,该数据采集仪包含程控放大器、低通滤波器、有效值电路以及数模转换模块,可以滤除干扰噪声,提高信噪比.在最佳激励信号参数作用下,最终实验结果显示套筒型自感式拉力传感器的最大重复性误差为0.81％,传感器的灵敏度为14.6mv/KN,电压有效值和拉力值的相关系数达到0.999,理论模型和实验结果相符合,进一步验证了理论模型的合理性.
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