摘要：建立钢缆索索力传感理论模型,分析了施加在缆索材料上的力信号（外力和应变）与磁信号（磁感应强度、磁场强度）之间的耦合关系;提出一种改进的旁路励磁索力传感器,用磁导分析法对磁路做了详细的推导,结果表明可通过检测感应线圈的感应电压反映材料所受的外力;在缓变力情况下,传感器灵敏度与感应线圈的匝数、外激励磁化场及该磁化场下的材料磁导率有关。重点从激励磁化方式、参考工作点的选取、传感器的尺寸设计等三方面做了讨论,确定了传感器的参数。最后,利用万能拉力机对该种结构的传感器做了拉力模拟实验,传感器最大重复性误差为0.27%,实验结果与理论基本一致,表明所建立的索力传感器理论模型可行,对传感器的磁路计算、参数设计合理,可用于钢缆索的索力测量。

关键词：逆磁致伸缩效应 钢缆索索力 传感器模型 参数设计 索拉力实验 

单位：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 重庆400044 重庆交通大学信息科学与工程学院 重庆400074