專利名稱：異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是利用位移變磁導(dǎo)設(shè)計(jì)制備的一種電磁傳感器，通過(guò)對(duì)PZT片施加電壓引 起電致伸縮及鐵磁體之間的相對(duì)位移，導(dǎo)致磁路磁導(dǎo)率的變化，從而使線圈測(cè)到的電感，電 容和阻抗發(fā)生變化。本發(fā)明屬于磁性材料及磁電子學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁性材料從其功能上講，分為軟磁材料和硬磁材料兩大類。軟磁材料的剩磁及矯 頑力均很低，故易于去磁，適用于需要反復(fù)磁化的場(chǎng)合。磁路中存在氣隙的磁體的磁導(dǎo)率隨 磁體氣隙大小的改變而改變，此即位移變磁導(dǎo)。磁導(dǎo)率的變化將引起鐵磁體表面探測(cè)線圈 的電感，分布電容和等效阻抗的改變。這樣的傳感器要求(1)對(duì)PZT施加一定的電壓，(2) 所配鐵磁體之間有足夠強(qiáng)的位移變磁導(dǎo)效應(yīng)，(3)對(duì)探測(cè)線圈施加一交流信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器要解決技術(shù)問題(1)達(dá)到最佳磁導(dǎo)率匹配的復(fù)合鐵磁體，使之有較大的位移變磁導(dǎo)效應(yīng)；(2)復(fù)合 磁體之間達(dá)到近似鏡面接觸；(3)與PZT裝配過(guò)程中始終保持復(fù)合磁體同軸。為解決技術(shù)問題采取的技術(shù)方案(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)優(yōu)選鐵磁體的磁導(dǎo)率，(2)打磨復(fù)合磁體的接觸面以保證兩者直接 的同軸接觸，(3)采用裝配模使復(fù)合鐵磁體與PZT片之間達(dá)到同軸裝配。有益效果本發(fā)明可以在相當(dāng)寬的頻率范圍內(nèi)都能觀察到微位移變磁導(dǎo)效應(yīng)，對(duì)材料的選擇 性不強(qiáng)，利用多數(shù)磁性材料都可以觀察到該效應(yīng)，易于操作，獲得的效應(yīng)強(qiáng)大，且輸出穩(wěn)定。


附圖是異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中1、高磁導(dǎo) 鐵磁體，2、磁隙，3、低磁導(dǎo)鐵磁體，4、探測(cè)線圈、5、PZT片
具體實(shí)施方案如圖所示，選擇匹配的異型磁體制成磁芯，在異型鐵磁體(3)上繞制探測(cè)線圈 (4)，再將存在磁隙(2)的復(fù)合鐵磁體與鋯鈦酸鉛(PZT)薄片(5)按一定方式裝配后再封裝 在外殼中，當(dāng)在PZT薄片(5)上施加一定的直流電壓時(shí)，可在較寬的頻率范圍內(nèi)從探測(cè)線圈 ⑷中測(cè)得電感、電容和阻抗隨電壓的變化而變化。
權(quán)利要求
1.異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器是利用位移變磁導(dǎo)設(shè)計(jì)制備的一種電 磁傳感器。該裝置通過(guò)對(duì)PZT片施加電壓，由PZT的電致伸縮引起鐵電體之間的相對(duì)位移， 從而使探測(cè)線圈的電感，電容和阻抗發(fā)生變化。其特征主要有以下幾個(gè)部分組成1、高磁導(dǎo) 鐵磁體，2、磁隙，3、低磁導(dǎo)鐵磁體，4、探測(cè)線圈、5、PZT片。
2.按權(quán)利要求書1所述，本專利是利用位移變磁導(dǎo)設(shè)計(jì)制備的一種電磁傳感器，其特 征在于通過(guò)PZT的電致伸縮誘導(dǎo)復(fù)合鐵磁體磁路磁導(dǎo)率的改變，并引起探測(cè)線圈電感，電 容及阻抗的變化。這種以位移變磁導(dǎo)為基礎(chǔ)的的電磁效應(yīng)不僅足夠強(qiáng)，而且可以存在于很 寬的頻率范圍內(nèi)，具有廣泛的應(yīng)用前景。
全文摘要
異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器是將異型、具有優(yōu)化磁導(dǎo)率的、繞有探測(cè)線圈的、且存有磁隙的復(fù)合鐵磁體與鋯鈦酸鉛(PZT)薄片按一定方式裝配后再封裝在外殼中。對(duì)PZT片施加電壓使之產(chǎn)生電致伸縮，使磁體受到特定方向應(yīng)力，鐵磁體之間發(fā)生相對(duì)位移，從而改變磁路的磁導(dǎo)率。當(dāng)在PZT上施加一定的直流電壓時(shí)，可在較寬的頻率范圍內(nèi)從探測(cè)線圈中測(cè)得電感、電容和阻抗隨電壓的變化而變化。附圖是異型復(fù)合磁體/鐵電體復(fù)合材料電磁傳感器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖，其中1高磁導(dǎo)率的鐵磁體、2磁隙、3低磁導(dǎo)率的鐵磁體、4探測(cè)線圈、5PZT片。
文檔編號(hào)G01D5/12GK102116645SQ201010017258
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者張寧, 房旭, 李正玖, 羅小彬 申請(qǐng)人:張寧, 房旭, 李正玖, 羅小彬