D0I:10.13374/i.issn1001-053x.1993.01.019 第15卷第1期 北京科技大学学报 Vol.15 No.1 1993年1月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jan.1993 非晶软磁合金在传感器中的应用 王红霞* 杨国斌· 王润· 摘要：研究了传惑器敏惑元件的高磁致伸缩F©基、零磁致伸缩C0基非品琳和非晶丝的微压 力探测性能、磁场与位移探测性能、Wicgand型尖锐脉冲电压性能。Fc基非晶带环形铁芯具有 良好的线性度，灵敏度高达2.7V/N。Co基非晶带磁场及位移探测元件灵敏度为14mV/A· m',位移探测灵敏度达30mV/mm,线性探测范围达100mm左右。 关键词非品，传感器，Wiegand型尖锐脉冲 The Application of Amorphous Soft Magnetic Alloy in Sensor's Elements Wang Hongxia'Yang Guobin'Wang Run' ABSTRACT:The properties of the Wiegand-type sharp voltage pulses and detectment of the small pressures,the static magnetic field and the displacement have been reaserched for the highly magnetostrictive Fe-based amorphous ribbons and wires,low or zero magnetostrictive Co-based ribbons and wires used for sensor's elements.The Fe-based amorphous ribbon-woud cores have good linearity and very high sensitivity.The sensitivity to pressure is high as 2.7V/N.Cobaese amorphous ribbons have good linearty and sensitiv- ity (14mV/A.m).The sensitivity to displacement is 30mV/mm,and the linear range is about 100mm KEY WORDS:amorphous,sensor's elemens,wiegand-type sharp voitage pylses 非晶态合金传感器按其所用非晶态传感材料特性的不同，可分为两大类：(1)采用零 磁致伸缩合金，利用其对磁场反应极其敏感，可制作高灵敏度的磁通传感器、电流传感器 等。(2)采用高磁致伸缩合金，又可分为利用其超声传播效应作为距离、平均温度、压力 等传感器材料；利用应力一磁效应用作应力等敏感传感器（包括压力、转矩传盛器等）： 利用大巴克寮森或Mattencci效应作为稳定脉冲发生元件和谐被发生元件等。日本九州工 业大学的毛利佳年雄等人自1978年以来，对非品材料作为应力、位移、应变、冲击、磁 场、转矩、电流等传惑器敏感材料进行了一系列的研究。国内尚未见到传感器用非品敏感 材料的系统研究报道。本文对Fe和Co基非晶材料的应力-磁效应、大巴克条森效应 1992-06-07收稿 幸材料科与工程系(Department of Materials Science and Engineering) 第一作者王红过女30博士生第 15 卷 第 1期 19 93 年 l 月 北 京 科 技 大 学 学 报 J o u r n a l o f U o i v e rs i t y o r s c i e o c e a n d T e c仙 o l o g y B e i万。 g V o l . 1 5 N o . l J a . 。 19 9 3 非晶软磁合金在传感器 中的应 用 王 红 霞 ’ 杨 国斌 * 王 润 ’ 摘要 : 研 究 了传感 器敏感 元件的 高磁致伸缩 Fe 墓 、 零磁致伸缩 C 。 基非 晶带 和非 晶丝 的微压 力探测性能 、 磁场与位移探 测性能 、 w i ge na d 型尖锐脉冲 电压性 能 。 Fe 基非晶带环形铁芯 具有 良好的线性 度 , 灵 敏度高达 2 . 7V / N 。 C 。 墓非 晶带 磁场 及位移探侧元 件灵 敏度为 14 m V / A · m 一 ’ , 位 移探测灵敏度达 30 m v / ~ , 线性探测范围达 l o m m 左右 . 关 健词 非 晶 , 传感 器 , w i e g an d 型 尖锐脉冲 T h e A p p li e a t i o n o f A m o r p h o u s S o ft M a g n e t i e A ll o y i n S e n s o r ` 5 E l e m e n t s 砰 a n g H o n群’la ` aY n g G u o b l’n . 牙 an g 尺u n ’ A B S T R A C T : T h e p r o Pe r t i e s o f t h e W i e g a n d 一 t y p e s h a r p v o lt a g e Pu l s e s a n d d e t e e t m e n t o f t h e s m a ll P r e s s u r e s , t h e s t a t i e m a g n e t i e if e ld a n d t h e d i s P l a e e m e n t h a v e b e e n r e a s e r e h e d fo r t h e h i g h l y m a g n e t o s t ir e t i v e F e 一 b a s e d a m o r p h o u s r ib b o n s a n d w i r e s , l o w o r z e r o m a g n e t o s t ir e t i v e C o 一 b a s e d ir b b o n s a n d w i r e s u s e d fo r s e n s o 产5 e l e m e n t s . T h e F e 一 b a s e d a m o 甲h o u s ir b b o n 一 w o u d e o r e s h a v e g o o d li n e a ir t y a n d v e r y h ig h s e n s i t i v it y . T h e s e n s it i v it y t o p r e s s u r e 1 5 h i g h a s Z , 7 V / N . C o b a e s e a m o 印h o u s ir b b o n s h a v e g o o d li n e a r t y a n d s e n s it i v - it y ( 14 m v / A · m 一 ’ ) , T h e s e n s i t i v it y t o d i s p l a e e m e n t 1 5 3 o m v / m m , a n d t h e 一i n e a : : a n g e 1 5 a b o u t 1 0 0 m m K E Y W O R D S : a m o 印 h o u s , s e n s o r ` 5 e l e m e n s , w i e g a n d 一 t y p e s h a 印 v o lt a g e p y l s e s 非 晶态 合 金传感器 按其 所用 非 晶态传感材料特性 的不 同 , 可 分为 两大类 : ( l) 采用 零 磁致 伸缩合 金 , 利 用 其对 磁场反 应极其敏 感 , 可制作 高灵 敏 度的 磁通 传感器 、 电流传感器 等 。 (2 ) 采用 高磁致伸缩 合金 , 又可 分为 利用 其超声传播 效 应作为距离 、 平 均温 度 、 压 力 等传感器材料 ; 利用 应 力 一磁 效 应用 作应 力等敏 感传感器 ( 包括 压 力 、 转矩传感 器等 ) ; 利 用大 巴克豪森或 M at t en c i 效应 作 为稳定脉冲发 生元件和 谐 波发 生元 件等 。 日本九州 工 业大 学 的 毛 利 佳年 雄等人 自 1 9 7 8 年 以来 , 对非 晶材料作为应 力 、 位移 、 应 变 、 冲击 、 磁 场 、 转矩 、 电流等传感器 敏感材料进行 了一 系列的研 究 。 国内尚未见 到传感 器用 非 晶敏感 材料的 系统 研 究报道 。 本文对 F e 和 C 。 基 非晶 材料的 应力 一 磁 效 应 、 大 巴 克豪森 效应 1 9 92 一 0 6 一 0 7 收稿 . 材料科学与 工程 系(D e p a r t m e n t o f M a t e ir a l s s e i e n e o a n d E n g i n e e ir n g ) 第一作者 王红般 女 30 博 士生 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1993. 01. 019