[發(fā)明專利]非晶金屬纖維的溫度特性測試裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210157111.4
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102645642A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉景順;孫劍飛;邢大偉;曹福洋
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本發(fā)明涉及溫度特性測試裝置。

背景技術

非晶金屬纖維的微觀結(jié)構呈長程無序和短程有序態(tài)，且其具有良好的幾何對稱性、較小磁滯損耗和矯頑力、負或近零磁致伸縮系數(shù)、高磁導率、特殊磁疇結(jié)構和趨膚效應(Skin?Effect)等特點，尤其是較高頻率下的顯著巨磁阻抗效應GMI(giant?magneto-impedance)明顯優(yōu)于非晶薄帶、磁性薄膜和電沉積復合纖維等其它類型材料，故非晶纖維更適合作為GMI磁敏傳感器用新型敏感材料(參見V.Zhukova，M.Ipatov，A.Zhukov.Thin?Magnetically?Soft?Wires?for?Magnetic?Microsensors.Sensors.2009，9：9216-9240.)。該類型敏感材料在不同環(huán)境溫度條件下，其巨磁阻抗效應變化顯著(參見H.Chiriac，C.S.Marines銅，T.-A.Ovari.Temperature?Dependence?of?the?Magneto-impedance?Effect?in?Co-rich?Amorphous?Glass-covered?Wires.Journal?of?Magnetism?and?Magnetic?Materials，2000，215-216：539-541.)。同時不同的溫度將直接影響GMI輸出穩(wěn)定性，阻抗變化率的微小波動亦將會導致信號處理電路電壓信號的巨大變化，從而影響磁敏傳感器的工作穩(wěn)定性和測量精度。因此，針對非晶絲的溫度特性來選擇適當合理的傳感器工作溫度范圍，建立相應溫度補償，以期滿足高靈敏度、分辨率和使用精度的GMI磁敏傳感器整體電路設計和研制需求。

由于目前非晶金屬纖維溫度測試裝置結(jié)構復雜、溫控不精確，從而影響磁敏傳感器的的研制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決目前非晶金屬纖維溫度測試裝置結(jié)構復雜、溫控不精確的問題，提供一種非晶金屬纖維的溫度特性測試裝置。

非晶金屬纖維的溫度特性測試裝置，它由精密阻抗測試系統(tǒng)、恒溫環(huán)境發(fā)生系統(tǒng)和零磁場校正系統(tǒng)組成；精密阻抗測試系統(tǒng)由精密阻抗分析儀、亥姆霍茲線圈和恒流電源組成，恒溫環(huán)境發(fā)生系統(tǒng)包括恒溫工作箱、溫控儀和液氮儲罐；所述恒溫工作箱上設置有液氮進口、液氮出口和導線接口，其中液氮出口和導線接口設置在恒溫工作箱的正面，液氮進口設置在恒溫工作箱的背面；零磁場校正系統(tǒng)采用磁通門磁強計實現(xiàn)，液氮儲罐的液氮輸出端與恒溫工作箱的液氮進口連通，溫控儀的溫度輸入端連接在恒溫工作箱的溫度輸出端，溫控儀的溫度控制輸出端連接在恒溫工作箱的溫度控制輸入端，精密阻抗分析儀用于采集恒溫工作箱中待測非晶纖維的阻抗；恒流電源用于給亥姆霍茲線圈提供工作用恒流源，磁通門磁強計的探頭設置在恒溫工作箱的內(nèi)腔，亥姆霍茲線圈固定在恒溫工作箱的兩個側(cè)面，且磁通門磁強計的探頭軸向平行于亥姆霍茲線圈的軸向。

本發(fā)明中的恒溫工作箱是實現(xiàn)非晶絲溫度特性測試的核心部分，采用較小型恒溫箱易于溫度的有效控制，可提高溫度的控制精度。磁通門磁強計的零磁場校正系統(tǒng)可以有效避免外磁場和地磁場的干擾，提高測量精度。本發(fā)明與現(xiàn)有溫度測量裝置相比簡單實用，控溫精確，不易造成纖維微觀組織的晶化，能夠獲得恒定環(huán)境溫度非晶金屬纖維的溫度特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的工作狀態(tài)的結(jié)構示意圖，圖2為具體實施方式二中的恒溫工作箱的結(jié)構示意圖，圖3為具體實施方式五中0℃時非晶絲阻抗變化率ΔZ/Z₀輸出穩(wěn)定性隨外磁場(0Oe-4.2Oe)和激勵頻率范圍(100kHz-15MHz)的三維變化曲線示意圖，圖4為具體實施方式五中25℃時非晶絲阻抗變化率ΔZ/Z₀輸出穩(wěn)定性隨外磁場(0Oe-4.2Oe)和激勵頻率范圍(100kHz-15MHz)的三維變化曲線示意圖，圖5為具體實施方式五中80℃時非晶絲阻抗變化率ΔZ/Z₀輸出穩(wěn)定性隨外磁場(0Oe-4.2Oe)和激勵頻率范圍(100kHz-15MHz)的三維變化曲線示意圖。

具體實施方式