MSMA传感器的优化设计及试验特性研究

摘要

基于磁控形状记忆合金(Magnetically controlled shape memory alloy,MSMA)的逆效应原理,研制了一种以MSMA材料为核心器件,能够将机械力转换为电磁信号的传感器.结合磁路设计的基本原理以及ANSYS有限元分析软件,以增大气隙的磁感应强度及感应电压值,减小励磁功率为优化目标,选取永磁体型号、永磁体厚度、聚磁头长度和气隙长度为优化变量,实现对传感器结构的优化设计与仿真研究.优化后的传感器磁场分布更加均匀,整体性能得到提高.试验表明传感器输出感应电压的计算结果与试验结果变化趋势一致,数值基本吻合,验证了传感器结构优化的正确性及合理性.