压磁式测力传感器的工作特性和工作原理

D0I:10.13374/j.issn1001-一053x.1984.04.008 北京钢铁学院学报 1984年第4期 压磁式测力传感器的工作 特性和工作原理 金物教研宝徐祖雄吴兵苏世璋 摘 要 实验研究了取向硅钢片压磁式测力器的交流工作特性和直流磁化规体。研究结果表明，硅钢片片型的取 向角对传感器的工作特性有重要影响，取向殊钢片传感器的工作机理主婴是应力下的喇壁移动过程。 压磁式测力传感器是利用铁磁材料的磁弹效应将力信号变换成电信号的力变换器。与 其它类型变换器相比，它具有输出功率大，抗干扰能力强，动态响应时间小，过载能力 大，寿命长，运行条件要求低等优点。因而是一种很有发展前途的测力装置。 本文仅研究pressductor force transducer:式传感器，以下简称为压头。 由于硅钢片是良好的软磁材料，更兼有强度高，价格便宜，合适的磁致伸缩系数，故 被广泛用做高承载能力的压头材料。但目前，取向硅钢片的各向异性对压头工作特性的影 响尚未给以足够的重视[1]，一般多从各向同性材料的观点出发，在利用冷轧取向硅钢片 时仅按垂直于和平行于轧向冲剪的硅钢片交叉迭放的粘结方式制取压头。因此，有必要深 入探讨硅钢片的取向对压头工作特性的影响。 一、压头工作特性的实验研究 压头材料选用0.35mm厚的Z1牌号冷 4孔5.5 压力P 轧取向硅钢片，经磁转矩仪测定，其平均 取向度为92%。设硅钢片的轧向与压力部 的夹角为日，制作了取向角分别为0°、 90°、30°、60°四种压头，并制作了0为 0°和90°两种片型的组合乐头，日为30°和 60°两种片型的组合压头。压头片型见右 图。每吨压力相当于1.54kg/mm2的应 31 力水平。 压头片型尺寸 1。交流全波整流工作特性 实际应用的压头的工作特性，即二次 81

北 京 钢 铁 学 院 学 报 年 第 期 压磁式测 力传感器的工作 特性和工作原理 金物教研 室 徐 祖 雄 吴 兵 苏世 璋 摘 要 实验 研究 了取向 硅 钢片 压磁式 力器的 交流工作特 性和直流 磁 化规 律 。 研究结果表明 ， 硅钢片片型的取 向 角对传感器的 工 作特性有 重 要影 响 ， 取向硅钢片传感器的 工 作 机理 主 要是 应力下的畴壁移动过 程 。 压磁式测 力 传感器是利 用铁磁材料 的磁 弹效应 将力信号变换成 电信号 的力变换器 。 与 其它类型变换 器 相比 ， 它具有输出功率大 ， 抗干扰能力强 ， 动态 响应 时 间小 ， 过 载 能 力 大 ， 寿命 长 ， 运行条件要 求低等优点 。 因而是一种很有 发展前途 的测 力装置 。 本文 仅研究 式传感器 ， 以 下简称为 压头 。 由于硅 钢片是 良好 的软磁材料 ， 更 兼有强度高 ， 价格便宜 ， 合适 的磁致伸缩系数 ， 故 被广泛 用做高承载能力 的压头材料 。 但 目前 ， 取 向硅 钢片的各向异性对压头工作特性 的影 响尚未 给以足 够 的重 视 〕 ， 一般多从 各向 同性材料 的观点 出发 ， 在 利用冷轧取 向硅 钢片 时仅按 垂直 于和平行于 轧向冲剪的硅钢 片交叉迭放 的粘结方式制取 压头 。 因此 ， 有必要深 入探讨硅钢片的取向对压头工作特性 的影响 。 一 、 压 头工 作特性 的实验研究 压头材料选 用 。 厚 的 。 牌号冷 轧取向硅钢片， 经磁转矩仪测定 ， 其平均 取向度为 。 设硅 钢片的轧向与压 力部 的夹角为 ， 制作 了取 向角分 别 为 、 。 、 。 、 “ 四 种压 头 ， 并布作 为 。 和 。 两 种 片型 的组 合压头 ， 为 。 和 。 两 种片型 的组合 压 头 。 压头片 型 见 右 图 。 每吨 压力相 当 于 “ 的 应 力水平 。 。 交流全波整流 工作特性 实际应用的压头 的工作特性 ， 即二 次 压 力 压 头 片型 尺 寸 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1984．04．008

输出信号除与压头本身固有的工作特性有关之外，还取决于所采用的二次仪表的类型和 特性。因此，为避免二次绕组回路电流对压头二次输出信号的影响，我们采用阻抗很大的 数字电压表直接测量二次绕组的感生电动势e,做为压头固有工作特性的标志。实验结果归 纳为图1和2。为了研究交流工作时压头中心区的磁化状态，我们用示波器测量了二次绕组 和一次激磁绕组的盛生电动势e2和：的波形图，并用作图积分法求出了压头中心区通过二 次绕组t,和一次激磁绕组1的磁通中：和中：的波形图（见图3和4)。 1…4.a1 t:(V) e2() 1.0 1.0 ③ 2.5Λ I=4.5A 0.8 15A 0.8 2.5A 0.G 1.5Λ 0.4 0=0 0=.90° 0.2 0.2 P(T) P(T) 2 0 @ c,(V) 0,=60° 1=4.54 0.4 0=30° 2.5Λ I=4,5A 1.5A 0.2 2.5A P(T> 0123 图1四种取向角的压头的交流全波整流工作特性 (一次绕组1=9匝，二次绕组：=26匝) c:(W) I=4.51 :( 1.6 (1) 1.0A (2) 1.2 0.5A I=4.5A 0.8 0=30°+60 =1.0A 0=0°+90° 0.5A 0, RT) P(T) 345 0 12 345 图2两种组合压头的交流全波整流工作特性 (n1=26匝，n1=26匝) 82

输 出信号除与压头本身固有的工作特性有关之外 ， 还取决于所采用的二 次仪 表 的 类型和 输 出信号 的影 响 ， 我们采用阻抗很大的 羲字电压表直接测量二 次绕组 的感生 电动势。 做为压头固有工 作特性的标志 。 实验结果归 纳为 图，和 ” 。 为 了研究交流工作时压头中心 区 的磁化状态 ， 我们用示波器测量了二咨毕组 和一 次激磁绕组 的盛生 电动势。 和 的波形 图 ， 并用作 图积分法求出了压头中心 区通过二 次绕组 和一次激磁绕组 的磁通中 和中 的波形图 见 图 和 竺 八 卜 石入 “ 共 艾 勺二 。 一每 俄 ② 户 ‘ 万八 二 人 ， 。图。。 · 二 人 人 去 玫丁 图 四种取向角的压头的交流全波整流工作特性 一次绕组 。 匝 ， 二次绕组 二 匝 七 议》 “ 协 “ ， 人 二 众 。 卜引 吕 心。 马 吐 人 二 一 、 汀 仃 丁 一 ‘ 一 弓 图 两种组合压头的交流全波整流工作特性 匝 ， 。 匝

P=0T .5r P=1.5T =3T 图30=0°压头在不同压力下的0，和心：波形图图40=90压头在不同压力下的Φ：波形图 (1=2A,:=9匝，n:=26匝) (I=2A,t1=9匝，n:=26匝) 2。相敏整流工作特性： E:(V) i=i.JA 0.03 (1) 1E:() (3) 0=0℃ 2.8Λ 0.16 0=90℃ I=1.4n 0.0小 小、2A -2.81 P(T)0.12 4.2A 0 0.08 -0.04 0.04 P(T) -0.08 0 一立23 5 (1) I=1.4A 1±1.4A 0.04 0=30 0=60 2.8Λ 0.05 2,8A 1.2A 0.06 -0.0 123 图5四种压头的相敏整流特性 (a1=26匝，n1=26匝) 83

『 必 只“ 犷 图 二 。 “ 压头在不同压力下的 和巾 波形图 ， 二 匝 ， 。 二 匝 图 二 的 “ 压头在不同压力下的中 波形 图 相教盆流工作特性 ， 。 二 匝 ， 匝 洲 二 斗 ℃ 声户曰 一 ， · 一 “ 八 人 几厂一飞 甘八甘 ︸ ℃ 〔 、 ， 」 二 。 ， 念 刃一飞 玫 ， 图 四种压头的相敏整流特性 二 匝 ， 。 二 匝

3。压头中心区在应力下的直流磁化规律 为了能正确理解压头的交流工作特性， 100) He 需要深入了解压头中心区在应力下的直流磁 化规律。用冲击电流计测量了压头中心区通 过绕组口1、nz的磁通中1、中z随激磁电流I和应 力6变化的规律。设压头中心区平均外磁场 He的方向在激磁绕组n1平面的法线上，平均 磁化矢量J在H,方向的投影为J,垂直于H。 方向上的投影为Jn(见图6)多并设J。= 中：/5，Jn=Φ：/s,S为绕组所围平面面积。 实验结果示于图7和图8中。 图6压头中心区磁化状态示意图 P(吨) P(电). 0 1 2 2 3 5 ,1200 J-1200 1=2A (高斯) I=2A 800 斯 400 (1)0=0° 0.5A 400 (3)0=90 400 如高斯) Jg400 (高斯) 40 -400 0 2 2 3 2 5 3 J,1200 0 2 1200 I=2A 【=2A (高斯) 800叶 1A 《高斯) 800 -05 400 (2)0=30 0.5A 400 (4)0=60 .400 40( 五（高断 0 (商斯) 0 -40 -400 0 3 5 0 P吨) p(吨) 图7压头中心区在不同激磁电流时的磁弹规律 84

压头中心区在应力下的直流峨化规捧 为 了能正 确理 解压 头 的交流工作特性 ， 需要深入 了解压 头 中心 区在应 力下 的直流磁 化规律 。 用 冲击 电流计测量 了压 头 中心 区通 过绕组 、 的磁通中 、 中 随激磁 电流 和应 力 变化 的规律 。 设压头 中心 区平 均 外 磁 场 的方 向在激磁绕组 ，平 面 的法 线上 ， 平 均 磁化矢 量 在 方 向的投影为 ，， 垂 直 于 。 方 向上 的投影为 见 图 ， 并设 ， 中 ， 二 中 ， 为绕组所 围平 面 面积 。 实验结果 示于 图 和图 中 。 一口 一 一 一 和一一划到出 一 一 厂卜 图 压头中心 区磁化状态示意图 吨 吨 厂 卜 入 于三 抢于干二旗妇 州 ‘ 。 ‘ 曰曰‘ ‘白 ‘ 吞‘ ，‘卜 吞一一一卜 叫 袱 一 ， ︵斯高︺ 几高︵斯 一 · 一 ‘ “ 人 卜 一‘ 乙二一一 · 林祠 了濡笃刃刃或 ， 卜 一 高︵ ︸斯 卜一 ‘ 卜 二万子石二汀二。 一夜怂奥 尸， ， 含 舀舀二乙盆一二二艺 甲 ，二一一侧 一 ‘ ‘ 二资盆二 一 二 ‘ 一 ’ 卜训 － ， 一 一 弓 一 一 一 ‘ 二乞 乞二 一 二 。 一 笼目翻目甲公亩‘ 奋目两确 卜口 吨 厂 吨 图 压头中心区在不同激磁电流时的磁弹规律

R 事 (程) （福 (V)I 侣 201- 40=d 206-8(2) ·0187) 宫 t 0- (规原) 5(旭奔) 1 85

。 叫︵甘工 叻” 。 闪 。 钓 卜乙两 认 吕 匕 吕 丫八 扩。 丫 。的。· 引· 派由妇 发 袍︸· 口， 护 ， 。扮 。 ， 心 ， ， 吕 容 吕 ， 火工 聋 ︵灼的。 忿︵工 。 扣 匀必 冬 田脚冰坦的侧田暄阵卜只汉裸娓密骥姆 · 器 空 人 已 一 ‘二 ‘ ‘ ‘ ， 一 ， ， ， ” 一， 弓 ，矛 ‘ 口 今 】 甲‘ 囚 考 ‘ 褪 灰 刀 她 坂 。 “ 叹 会工︶ 尸曰凶 了匕、、 卜山” 口夕 昙 二 ﹀ ︵ ， 月 ， ‘仍 山甲丫卜‘ 喃，‘ 洲扣 口 ‘ ， 峨甲 心 王及巴 ‘二 聋 褪友 吕 工 考 褪 点 ︹工︶ 卜” 忆 吕 资 号 闪 。 褪 森 。聋

二、实验结果的分析和讨论 1。压头中心区直流磁化规律和交流磁化规律的对比： 由图3,4中磁通中，和中，随激磁电流I变化的波形图可知，交流磁化时磁通中：和中，滞 后于电流I。对比压头中心区在交流磁化时磁通Φ：、Φ2的波形图（图3、4）和直流磁化规 律曲线（图8），如果忽略交流磁化时磁通中：、中2相位的滞后，则可以认为压头中心区 交流磁化过程可以用应力下的直流磁化规律加以解释。应力对J和Φ，的影响是复杂的， 由于应力的作用，J和Φ，并不随激磁电流I单调变化，而是附加一个小周期性的变化，使二 次输出信号，产生严重的三次谐波。在应力作用下，平均磁化矢量J的大小和方向都在变 化，其中J的方向变化对J和中：的变化起主要作用。因此，应力对二次输出信号：的影 响主要取决于平均磁化矢量J的方向变化，这与[4】的观点一致。但是，J的大小随应力 的变化将对压头的线性度产生不可忽视的影响〔1]。 2。两类不同工作特性压头： 第一类是0°≤日≤30°的压头，其全波整流工作特性有一个极小值（图1的(1)和 (2))。这是因为，随着压力P的增加，压头中心区的平均磁化矢量J的方向逐渐由二 次绕组平面的上方转到下方，即J由正变为负值（图8的(1）和(2)，从而使压头的交 流输出信号e2发生180°左右的相位变化（图3、5(1）和5(2))。 第二类是60°≤日≤90°的压头，其全波整流工作特性是单调上升曲线（图1的(3）和 (4))。随压力P的增加，压头中心区平均磁化矢量J始终处于二次绕机平面的下方，即J。 保持负号不变，从而使二次输出信号ε2仅有小的相位变化。 组合式压头的工作特性可由两类压头的工作特性在考虑到相位的条件下迭加而得。交 流全波整流工作特性是单调上升的，并且压力P为零时的零点输出信号很小。 3。取向角对压头工作特性的影响 从全波整流特性（考虑到相位的变化）、相敏整流特性和应力下的直流磁化规律可以看 出，压头的灵敏度按下列取向角顺序递减：①0=0°，②9=90°，③9=30°，④9=60°。 取向角为0°和90°的组合压头的灵敏度大于取向角为30°和60°的组合压头的灵敏度。 压头存在着应力饱和现象，即随压力P的增加，de,/do和dJn/do逐新下降而趋于零。 应力饱和现象在激磁电流小时尤其显著，它直接影响压头工作特性的线性度。由图2可知， 日为30°和60°片型的组合压头有较弱的应力饱和现象，线性度好，线性段长，并兼有一定 的灵敏度和受激磁电流影响小的特点。这表明采用不同取向角的片型按一定方式组合制成 的压头有可能获得更加良好的综合工作特性。 综上所述，实验结果进一步证实了文献〔1]关于硅钢片的各向异性和取向对压头特性 有重要影响的论断。 三、取向硅钢片压头的工作机理 自前，取向硅钢片压头的工作机理存在两种观点，一种观点认为主要是应力下的畴壁 移动过程[4]，另一种观点认为主要是磁畴磁化矢量在应力作用下的转动过程23]。其 86

二 、 实验结果的分析和讨论 。 压头 中心 区 流磁化规律和交流磁化规律的对比 由图 ， 中磁通中 和中 随激磁 电流 变化 的波形 图可知 ， 交流磁化时磁通巾 和中 滞 后 于 电流 。 对 比压头 中心 区在交流磁化时磁通中 ，、 中 的波形 图 图 、 和直流磁化规 律 曲线 图 ， 如果忽略交流磁化时磁通中 ，、 中 相位 的滞后 ， 则可 以认为压头 中 心 区 交流磁化过程可 以 用应 力下 的直流磁化规律加 以解释 。 应 力对 。 和中 的影 响是复 杂 的 ， 由于应 力 的作用 ， 。 和中 并不 随激磁 电流 单调变化 ， 而是 附加一个小周 期性 的变化 ， 使 二 次输 出信号 产生严 重 的三 次谐 波 。 在应 力作用下 ， 平均磁化矢量 的大小和方向都在变 化 ， 其中 的方 向变化对 和中 的变化起主要作用 。 因此 ， 应 力对二 次输出 信 号 的 影 响主要取决于平均磁化矢量 的方 向变化 ， 这 与 〔 〕 的观 点一 致 。 但是 ， 的大小 随 应 力 的变化 将对压 头 的线性度 产生不 可 忽 视 的影 响 〔 〕 。 。 两 类不 同工作特性压头 第一 类是。 。 “ 的压 头 ， 其 全波整 流工 作特性有一 个 极小值 图 的 和 。 这是 因为 ， 随着压力 的增加 ， 压 头 中心 区 的平均磁化矢量 的方向逐渐 由 二 次绕组平面 的上方转到下方 ， 即 由正 变为负值 图 的 和 ， 从而使压头的交 流输出信 号。 发生 左右的相位变化 图 、 和 。 第二类是 。 簇 《 。 的压 头 ， 其全波整流工作特性是单调 上升曲线 图 的 和 ” 。 随压力 的增加 ， 压头中心 区平均磁化矢量 始终处于二 次绕机平面的下方 ， 即 保持负号不 变 ， 从而使二次输出信号。 仅有小 的相位变化 。 组 合式压 头的工作特性可 由两类压头的工作特性在考虑到相位的条件下迭 加而 得 。 交 流全波整 流工作特性是单调上升的 ， 并且压 力 为零时的零点输 出信号很小 。 取 向角 对压头工作特性的影响 从全波整 流特性 考虑到相位的变化 、 相敏整 流特性和应力下 的直流磁化规律可 以看 出 ， 压头的灵敏度按下列取向角顺序递减 ①。 。 “ ， ②。 “ ， ③ ， ④ 。 取向角为。 。 和 “ 的组合压 头的灵敏度大于取 向角为 “ 和 。 的组 合压头 的灵敏度 。 压 头存在着应力饱和现 象 ， 即随压力 的增加 ， 。 和 逐渐下 降而趋于零 。 应力饱和现 象在激磁 电流小时尤其显著 ， 它直接影响压 头工作特性的线性度 。 由图 可知 ， 为 。 和 ’ 片型的组合压头有较弱 的应 力饱和现 象 ， 线性度好 ， 线性段 长 ， 并兼有一 定 的灵敏度和受激磁 电流影 响小的特点 。 这表明采用不 同取 向角的片型按一定方式组合制成 的压头有可能获得更加 良好的综合工作特性 。 综上所述 ， 实脸结果进一 步证实了文献 〔月 关于硅钢片 的各向异性和取向对压头特性 有重要影响的论断 。 三 、 取向硅钢片压头的工作机理 目前 ， 取向硅钢片压 头 的工作机理存在两 种观点 一 种观点认为主要是 应 力下 的畴壁 移 动过程 〕 ， 另一 种观点认为主要是磁畴磁化矢量在应 力作用下 的转动过程 · 〕 。 其

中，第二种工作机理一聃转机理目前最为流行。 为了理论分析上的简化，一般都假设高取向硅钢片压头中心区是片平面为(110)晶 面的理想单晶片，其[100]晶向在轧向上。 文献[2,3]认为，理想单晶片的压头中心区仅仅存在磁化矢量在[100]晶向上的磁 胰，由此基于畴转机理从理论上导出了畴转角与应力6，外磁场H之间的函数关系。按 照这种理论〔3】计算，在H。=20奥，对于0=0°的压头（即压应力沿[100]晶向施加）， 磁化矢量相对于应力轴或[100]晶向的转角B为： 6=0kg/mm2时，B=1.85° 6=10kg/mm2时， 8=2.06° 因此，在He=20奥时，10kg/mm2的压应力仅仅使畴转角改变了△B=0.21°。 根据压头中心区在应力下直流磁化的实测J和J,,按下式计算了两种取向角压头的 平均磁化矢量J与压力轴间的夹角B(图6)： tg(45°-B)=J./J。 表1为实测计算结果。由表可知，压应力为零 表1平均磁化矢量J的方位角B B H. 7奥斯特 14奥斯特 E o(kg/mm2) 0=0° 0=90° 0=0° 0=90° 0 31.94° 57.90° 34.11° 57.10° 3.84 58.63° 73.53° 52.37° 64.22° △B 26.69° 15.63° 18.26° 7.12 时平均磁化矢量J的方位角大大偏离[100]晶向的方位角0。这表明压头中心区并非是单 一的[100]磁畴，而是一种多磁相的混合畴结构。表1的计算结果还表明，仅仅3.84 kg/mm2的压应力就可使卵角发生很大变化：而且对于取向角日=0°的压头，β角可以超过 45°，即超过外磁场H相对于压力轴的方位角。前面也曾指出施加压应力时，压头中心区的J 或中2与外磁场H,或激磁电流I的关系是复杂的，特别是对于第一类压头，由图8(1)，8(3) 和图3(2)可以看出，在一定压应力下，随外磁场H或激磁电流I的增加，J值或中，值由 负值降为零然后又正向增加，这表明随着外磁场H的增加，压头中心区平均磁化矢量J与外 磁场H,的夹角在初期减小到零然后又反向增加。 以上的实验结果和现象不能用畴转机理园满解释。由于铁和铁硅合金的各向异性能很 大，应力对畴转角的影响可以忽略，应力的作用仅仅在于决定出六个可能的磁化方向中那 一个或几个方向最为有利[5]。因此，根据以上实验结果和现象，我们认为取向硅钢片压 头的工作机理主要是壁移过程，即应力影响了可能存在的磁相种类和浓度，从而影响了压 头中心区宏观的平均磁化矢量J的大小和方向。 87

中 ， 第二 种工作机理 －畴转机理 目前最为流行 。 为了理 论分析上的简化 ， 一般都假设 高取向硅钢片压头 中心 区是片平面为 晶 面的理想单晶片 ， 其 〔 」晶 向在轧 向上 。 文献 、 〕 认为 ， 理想单晶片的压头中心 区仅仅存在磁化矢量在 〔 〕 晶向上 的 磁 畴 ， 由此基于 畴转机理 从理论 上导 出了 畴转角与应 力 ， 外磁场 之 间的函数关 系 。 按 照这种理论 〕 计算 ， 在 。 奥 ， 对于 。 的压 头 即压应力沿 〔 〕 晶向施加 ， 磁化矢量相对于应 力轴或 〔 们 晶 向的转角日为 时 ， 日 忿时 ， 日 因此 ， 在 奥时 ， “ 的压应 力仅仅使畴转角改变了△日二 。 。 根 据压头 中心 区在应 力下 直流磁化 的实测 。 和 ， ， 按下式计算了两 种取向 角 压 头的 平均磁化 矢量 与 压 力 轴间的夹角日 图 。 一 日 。 。 表 为实测计算结果 。 由表可知 ， 压应 力为零 表 平均磁化矢且 的方位角日 ” “ 。 二 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 “ 。 。 。 。 △日 。 。 一 。 。 “ 时平均磁化矢量 的方位角日大大偏离 〔 〕 晶向的方位角 。 这表明压头 中心 区 并非是单 一 的 〔 。 。 〕 磁 畴 ， 而是一 种多磁相的混合畴结构 。 表 的 计 算结果还表 明 ， 仅 仅 艺 的压应 力就可 使日角发生很大变化， 而 且对于取向角 二 “ 的压头 ， 日角可 以超过 刁 。 ， 即超过外磁场 。 相对 于压力轴的方位 角 。 前面也 曾指出施加压应 力时 ， 压 头 中心 区 的 。 或中 与外磁场 。 或 激磁 电流 的关系 是复杂的 特别是对于第一类 压 头 ， 由图 ， 和 图 可 以看出 ， 在一定压应 力下 ， 随外磁场 或激磁 电流 的增加 ， ， 值或中 值由 负值降为零然后又正 向增加 ， 这 表 明随着外磁场 的增加 ， 压 头 中心 区平均磁化矢量 与 外 磁场 。 的夹角在初期减小到零然后 又 反 向增加 。 以上的实验结果 和现 象不能用畴转机理 园满解释 。 由于铁和铁硅合金的各 向异性能很 大 ， 应力对 畴转角的影响可 以忽略 ， 应力 的作用仅仅在于决定 出六个可能的磁化方 向中那 一个或几个方 向最为有利 〔 〕 。 因此 ， 根据以 上实验结果和现 象 ， 我们认为取向硅钢片压 头 的工作机理 主要是壁移过程 ， 即应力影响了可能存在的磁相种类和浓度 ， 从而影 响了压 头中心区宏观的平均磁化矢量 的大小和方向 。 诊

四、结论 1。取向硅钢片压头的工作机理主要是应力下的壁移过程，即磁相种类和磁相浓度随 应力在变化，应力的畴转作用可以忽略。 2。取向硅钢片片型的取向角对压头的工作特性有主要的影响。不同取向的片型按一定 的方式组合制造的压头有可能获得更好的综合技术指标。这是一个值得进步研究的方向。 参考文献： [1]吴兵“压头式力变换器的基本工作原理和材料选择”北京钢铁学院内部资料 [2]M.H.CroAbEy,3AexTpngecrno 1 (1964)45 [3]陈学工，“压磁式测力传感器工作原理及对提高传感器测力精度的几点看法”天 夏 水电气传动研究所1980年全国测力与称重学术讨论会论文 [4]T.M.LIIenqenko,“MarRHToau3 OTPORENe MaTHHKH”,M.,“3 ReprHa”, 1967. [5]K.H.斯图阿2“铁磁畴”，科学出版社，1960. The Work Characteristic and the Work Mechanism of the Magneto-ELastic force Transducer Xu Zuxiong Wu Bing Su Shizhang Abstract The alternate-current work characteristic and the direct-current magneti- zation of the magneto-elastic transducer with the transformer steel have been studied experimentally.The study shows that the orientation angle of the sheet pattern of the transducer has significant influences on its work characteristic and that its work mechanism is principally the process that domain walls are shifted under the external stress, 1 88

四 、 结 论 。 取向硅钢片压头 的工作机理 主要是应 力下 的壁移过程 ， 即磁相种类和磁 相浓 度 随 应力在变化 ， 应力的畴转作用可 以忽略 。 夕 取向硅钢片片型 的取向角对压头 的工作特性有主要 的影 响 。 不 同取向 的片型按一定 的方式组 合制造的压 头有可能获得更好的综合技术指 标 。 这是一 个值得进步研 究的方向 。 味 参 考 文 献 吴兵 “ 压 头式力变换器 的基本工作原理和材料选择” 北 京钢铁学院 内部资料 ， 八卜 妞 ， 八 互 了 陈学工 ， “ 压磁式测力传感器工作原理及对提高传感 器测力精度 的几点看法” 天 水 电气传动研究所 年全 国测力与称重 学术讨论会论文 且 住 ， 且 赶 皿 皿 班 ， ， ， 班 只” 。 斯图阿 “ 铁磁畴 ” ， 科学出版社 ， 冬 曰上，九 ，工 ‘ ‘尸一‘ 任 一工 一 扭 一 一 一