基于功能梯度磁电复合材料的新型自偏置磁传感器

摘要

文章采用超磁致伸缩材料Terfenol-D(Tb0.37Dy0.63Fe2)、金属玻璃Metglas 2605SA1和压电材料PZT(Pb(Zr,Ti)O3),设计了一种基于功能梯度磁电复合材料的新型自偏置磁传感器.利用Metglas和Terfenol-D之间的磁导率和矫顽力差异产生较强的磁化梯度,打破原有的平衡状态,导致内建磁场产生,进一步提高了零偏置磁场下磁致伸缩材料的压磁系数和磁电响应.实验结果表明:该传感器获得了较高的低频和高频零偏置磁电电压系数,分别达到9.14mV/Oe和572 mV/Oe,并且谐振磁电电压输出和激励交变磁场之间呈线性变化关系.该自偏置磁传感器避免了传统磁电传感器对偏置磁场的依赖,具有制作简单、成本低、体积小,无需偏置磁场以及灵敏度高等优点.