本發(fā)明涉及一種磁電轉(zhuǎn)換器，具體是一種基于磁致伸縮體和駐極體的磁電轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

磁電轉(zhuǎn)換器是當(dāng)前大部分磁傳感設(shè)備中的重要組成部分，磁傳感廣泛使用于生物醫(yī)學(xué)、資源探測(cè)、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)、軍事等各個(gè)方面，在磁檢測(cè)和金屬探測(cè)領(lǐng)域有著舉足輕重的地位。當(dāng)前的磁性傳感器中，磁電轉(zhuǎn)換主要有基于線圈磁通門效應(yīng)、磁電阻效應(yīng)、多鐵性材料的磁電效應(yīng)、霍爾效應(yīng)、磁通量子效應(yīng)等制成的?？傮w而言，基于以上效應(yīng)的磁電轉(zhuǎn)換器有其各自的優(yōu)點(diǎn)，也有各自的缺點(diǎn)，主要體現(xiàn)在：有些功率消耗大，有些體積大、有些成本高，靈敏度低，有些構(gòu)造復(fù)雜，需要低溫制冷，限制使用環(huán)境等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決磁傳感在測(cè)試靈敏度和便攜等方面的測(cè)試難題，提供一種快捷、方便、準(zhǔn)確的測(cè)試方法，本發(fā)明提供一種新的磁電轉(zhuǎn)換器，可以用于磁傳感器。該磁電轉(zhuǎn)換器構(gòu)造簡(jiǎn)單，選材為普通磁致伸縮材料和駐極體材料，因而具有易于攜帶，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：將磁致伸縮體與駐極體粘和在一起，駐極體面和金屬電極組成一個(gè)電容器。在磁場(chǎng)作用，磁致伸縮體產(chǎn)生位移，帶動(dòng)駐極體移動(dòng)，改變了駐極體和金屬電極之間的距離，進(jìn)而改變了電容器的電容，由于駐極體的電荷保持不變，所以兩極板間電壓產(chǎn)生變化。這就實(shí)現(xiàn)了磁-電的轉(zhuǎn)換。通過(guò)外接信號(hào)處理，檢測(cè)電容器兩端的電壓，就可以檢測(cè)出磁場(chǎng)。如果外部發(fā)出一個(gè)變化的磁場(chǎng)，遇到金屬物品，就會(huì)在金屬里形成渦電流，渦電流會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)磁場(chǎng)，利用這種磁電轉(zhuǎn)換器，可以感受這個(gè)激發(fā)的磁場(chǎng)，進(jìn)而可以起到探測(cè)金屬的作用。所以該磁電轉(zhuǎn)換器可以用于構(gòu)造磁傳感器，除了檢測(cè)磁場(chǎng)，也可以用于探測(cè)金屬物體。

本發(fā)明的有益效果是：采用易于獲得的磁致伸縮材料和駐極體材料構(gòu)成磁電轉(zhuǎn)換器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易于實(shí)現(xiàn)器件小型化便于攜帶。本發(fā)明既可以檢測(cè)直流、交變磁場(chǎng)，也可以用于金屬探測(cè)。

附圖說(shuō)明

圖 1是本發(fā)明的工作原理示意圖。

圖2是本發(fā)明的構(gòu)造示意圖。

圖中：1. 駐極體，2.蒸鍍?cè)隈v極體上的金屬膜，3.金屬極板，4.空氣間隙，5.金屬極板上的小孔，6.磁致伸縮體，7.外接信號(hào)處理單元，8.外殼，9. 外殼內(nèi)的導(dǎo)線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1顯示的是工作原理示意圖，在圖1實(shí)施例中，駐極體1與金屬極板3形成了一個(gè)平行板電容器，駐極體上蒸鍍的金屬膜2，中間的介質(zhì)是很薄的一層空氣間隙4，駐極體上蒸鍍的金屬膜2。金屬極板上有小孔5，目的便于空氣流動(dòng)，平衡金屬極板兩側(cè)的氣壓。磁致伸縮體6和駐極體粘和為一體。測(cè)試時(shí)，外界磁場(chǎng)變化引起磁致伸縮體形變，帶動(dòng)駐極體薄膜產(chǎn)生位移。這就改變了電容兩極板之間的距離，從而引起電容的的變化。由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q =CU，其中Q表示電荷量，C表示電容，U表示電壓。 所以當(dāng)C變化時(shí)必然引起電容器兩端電壓U的變化，輸出電信號(hào)，通過(guò)外接信號(hào)處理單元7，實(shí)現(xiàn)了磁—電的變換。在外接信號(hào)處理單元7中，考慮到實(shí)際組成的電容器的電容量很小，輸出的電信號(hào)較為微弱，輸出阻抗很高。外接的信號(hào)處理單元一般是通過(guò)先連接阻抗變換器，再接入放大電路中。

圖2是發(fā)明的構(gòu)造示意圖。在圖2實(shí)施例中，駐極體和蒸鍍的金屬膜與磁致伸縮體的一端粘合在一起，磁致伸縮體的另一端固定在外殼8上。這樣，在外磁場(chǎng)作用下，磁致伸縮體在磁致伸縮效應(yīng)下可以帶動(dòng)駐極體向著金屬極板3的方向伸縮。通過(guò)改變駐極體和金屬極板間距離，進(jìn)而改變由蒸鍍金屬膜和金屬極板組成的平行板電容器的電容。蒸鍍金屬膜通過(guò)外殼內(nèi)的導(dǎo)線9與外接信號(hào)處理單元的一端相連，金屬極板則與外接信號(hào)單元的另一端相連，由此形成的轉(zhuǎn)換器可作磁性傳感器檢測(cè)磁場(chǎng)和探測(cè)金屬。