[發(fā)明專利]層狀復(fù)合材料磁敏傳感器等效電路宏模型建立方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310553387.9
• 申請(qǐng)日: 2013-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103678767A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景為平;文繼偉;虞國(guó)良;繆小勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 南京匯盛專利商標(biāo)事務(wù)所 32238
• 代理人: 吳靜安

1.層狀復(fù)合材料磁敏傳感器的等效電路宏模型建立方法，所述磁敏傳感器外加交變激勵(lì)電流I_source，線圈匝數(shù)N，磁致伸縮層與中間壓電層的長(zhǎng)度均為l、寬度均為w，磁致伸縮層和壓電層的厚度分別為d_p和d_m、截面積分別為A₁和A₂，其特征在于所述方法包括，

由機(jī)電耦合原理得到磁致伸縮層關(guān)于激勵(lì)電流I和所受合力F的下列機(jī)電耦合關(guān)系：

I=jωlwϵ33TdpV+wd31pS11Eux,]]>

F=(wA1S11E+wA2S33H+lwd33HA2μ33S33H)ux-lwd31pA1S11EdpV-lwd33HA2NIsourceμ33S33H,]]>

其中，V為壓電層輸出電壓，u_x為磁致伸縮層末端和起始端的簡(jiǎn)諧激勵(lì)速度差，為壓電層材料的柔順系數(shù)，為壓電常數(shù)，為介電常數(shù)，為磁致伸縮層材料的柔順系數(shù)，為動(dòng)態(tài)磁致伸縮率，μ₃₃為磁導(dǎo)率；

由所述壓電層受力狀況得到下列受力關(guān)系：

mdudt+cu+k∫udt+F1+F2=0]]>

其中，c為磁敏傳感器的阻尼系數(shù)，k為壓電層材料的彈性剛度系數(shù)，F(xiàn)1和F2為壓電層受到的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)力；

由所述伸縮層的所述機(jī)電耦合關(guān)系并結(jié)合力與電壓或電流的類比方法，構(gòu)造對(duì)應(yīng)的第一等效電路單元，所述第一等效電路單元包括輸入電路與輸出電路兩個(gè)部分，所述輸入電路與輸出電路的電路結(jié)構(gòu)相同，輸入電路與輸出電路中，將磁敏傳感器的激勵(lì)電流I與受到合力F分別作為第一等效電路單元的輸出電流和類比電流；將壓電層輸出電壓V、簡(jiǎn)諧激勵(lì)速度差u_x分別等效為第一等效電路的電壓V與類比電壓u_x，類比電流與輸出電流均由電壓V和類比電壓u_x共同控制；

由所述中間壓電層的所述受力關(guān)系并結(jié)合力與電壓或電流的類比方法，構(gòu)造第二等效電路單元；

由基爾霍夫電流定律，連接第一等效電路單元與第二等效電路單元，形成等效電路宏模型。