一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器制造技术

技术编号:15274608 阅读:157 留言:0更新日期:2017-05-04 16:55
本实用新型专利技术公开了一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器。本实用新型专利技术包括驻极体、磁致伸缩体和金属极板。驻极体设置在磁致伸缩体的一端,磁致伸缩体的另一端相对固定,驻极体和磁致伸缩体之间镀有金属膜,与驻极体相对的位置设置有金属极板,所述金属极板与驻极体组成一个电容器,金属膜和金属极板均引出导线至信号处理单元。本实用新型专利技术结构简单,成本低,易于实现器件小型化便于携带。本实用新型专利技术既可以检测直流、交变磁场,也可以用于金属探测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种磁电转换器,具体是一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器
技术介绍
磁电转换器是当前大部分磁传感设备中的重要组成部分,磁传感广泛使用于生物医学、资源探测、地质灾害预测、军事等各个方面,在磁检测和金属探测领域有着举足轻重的地位。当前的磁性传感器中,磁电转换主要有基于线圈磁通门效应、磁电阻效应、多铁性材料的磁电效应、霍尔效应、磁通量子效应等制成的。总体而言,基于以上效应的磁电转换器有其各自的优点,也有各自的缺点,主要体现在:有些功率消耗大,有些体积大、有些成本高,灵敏度低,有些构造复杂,需要低温制冷,限制使用环境等。
技术实现思路
为了解决磁传感在测试灵敏度和便携等方面的测试难题,提供一种快捷、方便、准确的测试方法,本技术提供一种新的磁电转换器,可以用于磁传感器。该磁电转换器构造简单,选材为普通磁致伸缩材料和驻极体材料,因而具有易于携带,成本低廉的优点。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:本技术包括驻极体、磁致伸缩体和金属极板,其特征在于:驻极体设置在磁致伸缩体的一端,磁致伸缩体的另一端相对固定,驻极体和磁致伸缩体之间镀有金属膜,与驻极体相对的位置设置有金属极板,所述金属极板与驻极体组成一个电容器,金属膜和金属极板均引出导线至信号处理单元。进一步说,所述的金属极板开有若干通孔。本技术的有益效果是:采用易于获得的磁致伸缩材料和驻极体材料构成磁电转换器,结构简单,成本低,易于实现器件小型化便于携带。本技术既可以检测直流、交变磁场,也可以用于金属探测。附图说明图1是本技术的工作原理示意图。图2是本技术的构造示意图。图中:1.驻极体,2.金属膜,3.金属极板,4.空气间隙,5.金属极板上的小孔,6.磁致伸缩体,7.外接信号处理单元,8.外壳,9.外壳内的导线。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明。图1显示的是工作原理示意图,在图1实施例中,驻极体1与金属极板3形成了一个平行板电容器,驻极体上蒸镀的金属膜2,中间的介质是很薄的一层空气间隙4,驻极体上蒸镀的金属膜2。金属极板上有小孔5,目的便于空气流动,平衡金属极板两侧的气压。磁致伸缩体6和驻极体粘和为一体。测试时,外界磁场变化引起磁致伸缩体形变,带动驻极体薄膜产生位移。这就改变了电容两极板之间的距离,从而引起电容的的变化。由于驻极体上的电荷数始终保持恒定,根据公式:Q=CU,其中Q表示电荷量,C表示电容,U表示电压。所以当C变化时必然引起电容器两端电压U的变化,输出电信号,通过外接信号处理单元7,实现了磁—电的变换。在外接信号处理单元7中,考虑到实际组成的电容器的电容量很小,输出的电信号较为微弱,输出阻抗很高。外接的信号处理单元一般是通过先连接阻抗变换器,再接入放大电路中。图2是技术的构造示意图。在图2实施例中,驻极体和蒸镀的金属膜与磁致伸缩体的一端粘合在一起,磁致伸缩体的另一端固定在外壳8上。这样,在外磁场作用下,磁致伸缩体在磁致伸缩效应下可以带动驻极体向着金属极板3的方向伸缩。通过改变驻极体和金属极板间距离,进而改变由蒸镀金属膜和金属极板组成的平行板电容器的电容。蒸镀金属膜通过外壳内的导线9与外接信号处理单元的一端相连,金属极板则与外接信号单元的另一端相连,由此形成的转换器可作磁性传感器检测磁场和探测金属。综上,本技术将磁致伸缩体与驻极体粘和在一起,驻极体面和金属电极组成一个电容器。在磁场作用,磁致伸缩体产生位移,带动驻极体移动,改变了驻极体和金属电极之间的距离,进而改变了电容器的电容,由于驻极体的电荷保持不变,所以两极板间电压产生变化。这就实现了磁-电的转换。通过外接信号处理,检测电容器两端的电压,就可以检测出磁场。如果外部发出一个变化的磁场,遇到金属物品,就会在金属里形成涡电流,涡电流会在空间激发一个磁场,利用这种磁电转换器,可以感受这个激发的磁场,进而可以起到探测金属的作用。所以该磁电转换器可以用于构造磁传感器,除了检测磁场,也可以用于探测金属物体。本文档来自技高网...
一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器

【技术保护点】
一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器,包括驻极体、磁致伸缩体和金属极板,其特征在于:驻极体设置在磁致伸缩体的一端,磁致伸缩体的另一端相对固定,驻极体和磁致伸缩体之间镀有金属膜,与驻极体相对的位置设置有金属极板,所述金属极板与驻极体组成一个电容器,金属膜和金属极板均引出导线至信号处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于磁致伸缩体和驻极体的磁电转换器,包括驻极体、磁致伸缩体和金属极板,其特征在于:驻极体设置在磁致伸缩体的一端,磁致伸缩体的另一端相对固定,驻极体和磁致伸缩体之间镀有金属膜,与驻极体相对的位...

【专利技术属性】
技术研发人员:周云
申请(专利权)人:中国计量大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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