磁致伸缩压力传感器设计及其输出特性

• 作者: 万丽丽 刘华平 曹淑瑛 王博文 王启龙 王宁 韩建晖
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 压力传感器 触觉感知 铁镓合金 磁致伸缩逆效应
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 928-933
• 页数: 6页
• 分类号: TP212.12
• 字数: 1718字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20172504.0928

摘要

研究了铁镓合金(Galfenol)的磁致伸缩特性,提出一种基于Galfenol的新型磁致伸缩压力传感器,以实现机器人的触觉力精确感知.该传感器利用磁致伸缩逆效应将压力转换为电压信号,从而完成对压力的精确测量.设计、制作了磁致伸缩压力传感器,采用双永磁体回形磁路优化了压力传感器的磁场.对传感器进行了理论分析与实验研究,讨论了偏置条件、外压力等因素对输出电压峰值的影响.实验结果表明,在偏置磁场为4.8 kA/m、施加的压力为2.5 Hz、6 N时,传感器的输出电压峰值达16 mV,且输出电压峰值与压力呈较好的线性关系.研制的传感器具有结构简单、线性度好、反应速度快等特点,可以满足机器人触觉感知的需求,也可应用于其他领域的压力测量.