摘要：基于逆磁致伸缩效应，建立钢缆索的索力传感理论模型，深入讨论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）之间的相互耦合关系。通过对缆索材料磁导率进行泰勒级数展开，得到磁感应强度，加载外力与激励磁场之间的关系。在此基础上，分析了当分别采取稳恒磁场激励和交流磁场激励下，磁感应强度随加载外力的变化情况，并做了仿真。结果表明：不论是稳恒磁场激励，还是交流磁场激励，磁感应强度都随加载外力的增大而变大。针对所设计的环式索力传感器，完成了索力测量原理推导，通过输出感应积分电压可求得索力，并且在只考虑一阶泰勒展开系数时，输出积分电压与索力成线性关系。最后搭建实验系统，通过万能拉力机完成了传感器的外力加载实验。结果表明：传感器灵敏度能达到1．69mV／kN，最大重复性误差为0．286％，也表明所建立的理论模型是合理的。

关键词：逆磁致伸缩效应 传感模型 磁感应强度 缆索索力 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