基于磁电效应的精密振动传感器制造技术

本发明专利技术提供了一种基于磁电效应的精密振动传感器，包括磁场部件以及磁电部件，所述磁场部件安装于被检测物体上，提供传感必须的磁场；磁电部件能够敏感所述磁场部件并随被检测物体振动而产生的磁场变化，根据所述磁场变化输出电信号，通过获取所述电信号能够实现振动的传感。本发明专利技术创新的将磁电效应应用于精密振动检测，可实现静态至高频100kHz范围的精密检测，是一类全新的位移类精密振动检测部件，且具有体积小、成本较低、易集成的特点。易集成的特点。易集成的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于磁电效应的精密振动传感器


[0001]本专利技术涉及检测传感器
，具体地，涉及一种基于磁电效应的精密振动传感器。

技术介绍

[0002]振动传感器是一类广泛应用的传感检测器件，近些年来发展迅猛，在航空航天、消费电子等诸多领域均有广泛的应用。目前的精密振动传感器件主要包括激光测振仪等光学类传感器与压电加速度传感器。激光测振仪等光学类传感器，精度高但需外部光源、光路等部件，难以小型化。压电加速度传感器以加速度为检测量，难以实现低频检测。
[0003]总之，现有的商业产品与现有技术大都存在着成本高、带宽小、难以小型化等问题。
[0004]例如专利文献CN111337122B公开的一种低频振动传感器测量极低频振动的方法、系统、终端设备及可读存储介质，提供了一种低频振动传感器，但该设计的频带仅为0.35～6Hz，仍然存在着带宽小的缺陷。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于磁电效应的精密振动传感器。
[0006]根据本专利技术提供的一种基于磁电效应的精密振动传感器，包括：
[0007]磁场部件，安装于被检测物体上，提供传感必须的磁场；
[0008]磁电部件，敏感所述磁场部件并随被检测物体振动而产生的磁场变化，根据所述磁场变化输出电信号。
[0009]优选地，所述磁场部件采用如下任一种形式：
[0010]‑
永磁体；
[0011]‑
电磁体；
[0012]‑
永磁体与电磁体混合结构。
[0013]优选地，采用永磁体的磁场部件的磁极垂直于所述磁电部件；或者磁极平行于所述磁电部件且两端安装有第二导磁磁轭；
[0014]所述永磁体采用如下任一种材料：
[0015]‑
铁铷硼永磁体；
[0016]‑
钐钴永磁体；
[0017]‑
铝镍钴永磁体；
[0018]‑
铁氧体永磁体。
[0019]优选地，所述磁电部件采用如下任一种形式：
[0020]‑
磁电材料；
[0021]‑
磁电材料，两端安装第一导磁磁轭；
[0022]‑
磁电材料与电磁线圈混合结构；
[0023]‑
磁电材料与电磁线圈混合结构，两端安装第一导磁磁轭。
[0024]优选地，导磁磁轭采用如下任一种材料：
[0025]‑
坡莫合金；
[0026]‑
硅钢片；
[0027]‑
铁基非晶合金；
[0028]‑
铁基纳米晶合金；
[0029]‑
电工纯铁。
[0030]优选地，所述磁电部件中磁电材料采用如下任一种形式：
[0031]‑
磁电纵向分布异质结构；
[0032]‑
磁电层叠结构；
[0033]‑
单相磁电材料。
[0034]优选地，所述磁电部件磁电纵向分布异质结构与磁电层叠结构的材料均为复合材料，其采用如下任一种形式：
[0035]‑
磁致伸缩材料与压电材料复合结构；
[0036]‑
铁磁与铁电复合材料；
[0037]其中，所述磁电部件中的磁致伸缩材料采用如下任一种材料：
[0038]‑
铽镝铁合金；
[0039]‑
铁基非晶合金；
[0040]‑
铁镓合金。
[0041]优选地，所述磁电部件的检测频率能够由静态至高频。
[0042]优选地，所述被检测物体振动由包括力、质量、加速度、温度中的任一个或任多个物理量或物理量的变化引起且所述物理量的数值能够通过输出的所述电信号被检测。
[0043]优选地，多个基于磁电效应的精密振动传感器能够呈阵列结构组合连接构成多维传感装置。
[0044]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0045]1、本专利技术创新的将磁电效应应用于精密振动检测，可实现静态至高频100kHz 范围的精密检测，相较于现有的位移类振动传感器高频范围更宽，相较于现有的加速度传感器低频可至静态，且体积小，成本较低。
[0046]2、本专利技术采用的检测部件为磁电部件，是一类全新的位移类精密振动检测部件，体积小，易集成。
[0047]3、本专利技术待检测振动可引申为与振动位移相关的力、质量、加速度、温度等检测量，实现相关物理量的检测。
[0048]4、本专利技术提出的基于磁电效应的磁场检测方式，使用方便，精度高。
[0049]5、本专利技术能够实现多个基于磁电效应的精密振动传感器能够呈阵列布置组合连接构成多维传感装置，实现复杂振动的多维度检测的效果，实用性强。
附图说明
[0050]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
[0051]图1为本专利技术实施例1结构及工作原理示意图；
[0052]图2为本专利技术实施例2结构及工作原理示意图；
[0053]图3为本专利技术实施例3结构及工作原理示意图；
[0054]图4为本专利技术实施例4结构及工作原理示意图；
[0055]图5为本专利技术实施例5结构及工作原理示意图；
[0056]图6为本专利技术实施例6结构及工作原理示意图；
[0057]图7为本专利技术实施例7结构及工作原理示意图；
[0058]图8为本专利技术实施例8结构及工作原理示意图；
[0059]图9为本专利技术实施例9结构及工作原理示意图；
[0060]图10为本专利技术实施例10结构及工作原理示意图。
[0061]图中示出：
[0062]第一支撑座1
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第二支撑座8
[0063]第一导磁磁轭2
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被检测物体9
[0064]电磁线圈3
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第二导磁磁轭10
[0065]磁致伸缩材料4
[0066]压电材料5
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磁场部件100
[0067]永磁体6
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磁电部件200
[0068]电磁体7
具体实施方式
[0069]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。
[0070]基础实施例：
[0071]本专利技术提供了一种基于磁电效应的精密振动传感器，包括磁场部件100以及磁电部件200，磁场部件100本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磁电效应的精密振动传感器，其特征在于，包括：磁场部件(100)，安装于被检测物体(9)上，提供传感必须的磁场；磁电部件(200)，能够敏感所述磁场部件(100)并随被检测物体(9)振动而产生的磁场变化，根据所述磁场变化输出电信号。2.根据权利要求1所述的基于磁电效应的精密振动传感器，其特征在于，所述磁场部件(100)采用如下任一种形式：
‑
永磁体(6)；
‑
电磁体(7)；
‑
永磁体(6)与电磁体(7)混合结构。3.根据权利要求2所述的基于磁电效应的精密振动传感器，其特征在于，采用永磁体(6)的磁场部件(100)的磁极垂直于所述磁电部件(200)；或者磁极平行于所述磁电部件(200)且两端安装有第二导磁磁轭(10)；所述永磁体(6)采用如下任一种材料：
‑
铁铷硼永磁体；
‑
钐钴永磁体；
‑
铝镍钴永磁体；
‑
铁氧体永磁体。4.根据权利要求1所述的基于磁电效应的精密振动传感器，其特征在于，所述磁电部件(200)采用如下任一种形式：
‑
磁电材料；
‑
磁电材料，两端安装第一导磁磁轭(2)；
‑
磁电材料与电磁线圈(3)混合结构；
‑
磁电材料与电磁线圈(3)混合结构，两端安装第一导磁磁轭(2)。5.根据权利要求3或4所述的基于磁电效应的精密振动传感器，其特征在于，导磁磁轭采用如下任一种材料：
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌堂，杨诣坤，吴浩慜，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：