摘要:针对液压缸、精密机械等安装空间有限、精度要求高的位移测量场景,本文提出了一种磁电耦合传感构型的高精度小盲 区磁致伸缩位移传感器。 该传感器的信号检测元件采用 Co70Fe30 / PZT-5/ Co70Fe30 磁电复合材料作为核心敏感材料,该复合材 料具有纵向磁化-横向极化的工作模式。 基于玻尔兹曼统计量、磁电效应和逆磁致伸缩效应建立了磁电耦合式磁致伸缩位移 传感器的输出电压模型,并选用直径为 0. 5 mm 的 Fe46. 5Ni 48. 5Cr2Ti 2. 5Al 0. 5(后简称 Fe-Ni)波导丝搭建了脉冲电流、轴向偏置磁场 可调的实验平台,验证了模型的准确性。 确定了传感器的最佳激励脉冲电流为 23 A 和最佳偏置磁场为 30 kA/ m,此时的输出 电压为 412 mV。 以 Fe-Ni 为波导丝材料,基于 Co70Fe30 / PZT-5/ Co70Fe30 磁电复合材料,设计了磁电耦合式磁致伸缩位移传感器 样机,并搭建了位移传感器测量校准平台,测试得到样机具有±0. 02 mm 的测量精度以及 15 mm 的盲区距离,与同参数的传统 线圈传感式磁致伸缩位移传感器相比精度提高了 33% ,盲区距离减小了 85% 。