以往人们对于磁弹效应力传感器回线误差产生原因的讨论，由于只是简单地套用了直 流磁化时不可逆过程的形成理论，而忽略了传感器是交流激磁这样一个特定条件，因此这 种理论难以解释ǒ<0这样的实验结果，也就是可以理解的了。同时这种矛盾也启示我们， 认真分析8<0这一现象，将有助于进一步弄清回线误差产生的原因。 当传感器在工作时，其中有三个过程在进行： (1)交变磁场作用下的磁化过程， (2)应力作用下的弹性变形过程， (3)磁学量与力学量之间的相互作用过程。 现在就分别讨论这三个过程： (1)样品在工作时，激磁磁场提供的静磁能和应力提供的应力能的总和比3%Si一Fe 合金的磁各向异性常数K1小一到二个数量级，因此样品在工作时，其中的磁化状态的改 变只是由于畴壁移动造成的。（详细论述见[8]）在一定应力下，样品的输出电压是在交 流磁场作用下畴壁的往复运动使得二次线圈内磁通量的不断变化而产生的。在这个过程中 由于畴壁的不可逆运动，在不考虑应力作用下样品的变形时，会引起回线的滞后。 (2)在样品材料的弹性极限内，应力可以引起样品的弹性形变。但由于滞弹性的存在， 即当应力恢复后，材料的微观状态并不能完全恢复。这种微观状态的不能恢复主要是指位 错组态由于脱钉和弓出而形成的滞弹性行为。[9]图4是这个过程的示意图。 (3)铁磁体在磁化时，畴壁的可动性对晶体缺陷（特别是位错）是很敏感的。文献 [10]推导了膊壁与位错相互作用能表达式： Φ=- X00(Y12o11+Y:2g2+Y32o33)-3入11(Y1Ya012 2 +Y2Y3023+Y3Y1031) (I) ·:位错应力场应力张量分量， Y:磁化矢量的方向余弦。 同时还给出了畴壁运动时的矫顽场统计表达式，其 简化式为：Hcc(pL)1/2 (I) b d P:晶体内位错密度 网休钉 ·黎质∫（弱钉） L:位错与畴壁的相互作用长度 从上两式可知：位错应力场越大，畴壁运动受 位错阻力越大，畴壁与位错相互作用长度越大，畴 壁运动受位错阻力越大。 下面我们根据上述三个过程的特征，分析一下 当样品受应力时，晶体内位错组态在加载时与减载 到同一载荷时的不重合现象对样品输出电压的影 响。 (a)当一个平面畴壁与图4中的c和d两种位 图4滞弹性过程示意图（取自[9]） 错组态相遇时，畴壁和位错之间的相互作用也会变 化（图5）。显然减载时，畴壁在磁场力作用下容易弯曲成位错相同的半径（关于这一 点，只要考虑到畴壁弯曲时会产生等效的表面张力，利用简单的静力学平衡关系，就可以 92以往人们对于磁弹效应力传感器 回线误差产生原因的讨论 ， 由于只是简单地套用了直 流磁化时不 可逆过程的形成理论 ， 而忽略了传感器是交流激磁这样一个特定条件 ， 因此这 种理论难以解释色 这 样的实验结果 ， 也就是可以理解的 了 。 同时这 种矛盾 也启示我们 ， 认 真分析各 这一现象 ， 将有助于进 一步弄清 回线误 差产生 的原 因 。 当传感器在工作时 ， 其 中有三个过程在进行 交变磁场作用下的磁化过程， 应 力作用下 的弹性变形过程， 磁学量 与力学量之 间的相互作用过程 。 现在就分别讨论这 三个过程 样品在工 作时 ， 激磁磁场提供的静磁能和应力提供的应力能的总和 比 一 合金 的磁 各向异性常数 小一到二个数量级 ， 因此 样品在工 作时 ， 其中的磁化状 态 的改 变只是 由于畴壁移动造成的 。 详细论述见 〔 在一定应 力下 ， 样品的输出 电压 是在交 流磁场作用下畴壁的往复运动使得二 次线 圈内磁通量 的不断变化而产生的 。 在这个过程中 由于 畴壁 的不 可逆运 动 ， 在不考虑应 力作用下样品的变形时 ， 会 引起 回线的滞后 。 在样品材料 的弹性极限内 ， 应 力可 以 引起样品的弹性形变 。 但 由于滞弹性的存在 ， 即当应 力恢复后 ， 材料 的微观状态并不能完全恢复 。 这种微观状态 的不能恢复主要是指位 错组态 由于脱钉和 弓出而形成的滞弹性行为 。 幻 图 是这个过程 的示 意 图 。 铁磁体在磁化时 ， 畴壁 的可 动性对 晶体缺陷 特别是位错 是 很 敏 感 的 。 文献 〔 〕 推导 了畴壁与位错相互作用能表达式 。 一 冬、 。 。 丫 ，。 、 丫 ，。 丫 ，。 一 、 ， ， ‘ 协 沙 网 络 钉 。 图 滞弹性过程示意图 取 自〔 〕 位错应 力场应 力张量分量 ， 磁 化矢量 的方 向余弦 。 同时还 给出 了畴壁 运 动时的矫 顽场统计表达式 ， 其 简化式 为 ‘ 晶体内位错密度 位错 与畴壁 的相 互作用 长度 从上两 式可知 位错应 力场越大 ， 畴壁运动受 位错阻力越大， 畴壁 与位错相互 作用 长度越大 ， 畴 壁运动受位错阻力越大 。 下面我们根据上述三个 过程的特征 ， 分析一下 当样品受应 力时 ， 晶体 内位错组态在加载时与减载 到 同一 载荷时的不 重 合现 象对 样品输出 电 压 的 影 响 。 当一个平面 畴壁 与图 中的 和 两种位 错组态相遇 时 ， 畴壁 和位错 之 间的相 互 作用也会变 化 图 。 显然减载 时 ， 畴壁在磁场力作用 下容易弯 曲成位错 相 同的半 径 关 于 这 一 点 ， 只 要考虑到畴壁 弯曲时会产生等效的表面张 力 ， 利用简单的静力学平衡关系 ， 就 可 以