[发明专利]一种材料磁致机械特性的测量方法和装置

说明书

本发明涉及磁致机械特性的测量领域。本发明公开了一种材料磁致机械特性的测量方法和装置，其中，材料磁致机械特性的测量方法包括如下步骤：S1，获取电阻应变片，将电阻应变片放置在变化磁场中，标定出该电阻应变片输出的感应电压与变化磁场的磁通密度的对应关系；S2，将该电阻应变片安装在待测材料的待测表面上，对待测材料施加交变磁场进行励磁，给该电阻应变片提供工作电源，通过该电阻应变片的电阻变化信号得出待测材料的应变，同时通过该电阻应变片输出的感应电压结合步骤S1的对应关系，得出对应的磁通密度。本发明采用电阻应变片同时测量应变和磁通密度，使得传感器数量和引线数量减小一半，降低测量成本，同时并不影响测量结果的精确度。

技术领域

本发明属于磁致机械特性的测量领域，具体地涉及一种材料磁致机械特性的测量方法和装置。

背景技术

在研究磁性材料磁致机械特性的过程中，通常要对材料内部磁通密度和材料各个方向的应变进行测量。目前普遍采用在材料样品表面安装磁场感应线圈(传感器)进行磁通密度测量和安装应变片(传感器)进行应变测量的方法，该方法所需的传感器数量多，引线多，成本高，操作较困难。

如图1示出了在材料样品10的3个表面(X表面、Y表面和Z表面)上分别安装磁场感应线圈12和应变片11的情况，则共需要6个传感器，在测量的实施过程中，每个传感器需要2根引线，6个传感器一共需要12根引线，更进一步，为了提高材料磁通密度测量的精度，研究者会在材料样品10的每个面都安装磁场感应线圈和应变片，如图1中材料样品10的6个表面都安装磁场感应线圈和应变片，则共需要12个传感器，导致总的引线数量翻倍，达到24根，而且测量的信号达到12路，不仅成本高，同时给测量过程的实施带来了很大的困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种材料磁致机械特性的测量方法和装置用以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种材料磁致机械特性的测量方法，包括如下步骤：

S1，获取电阻应变片，将电阻应变片放置在变化磁场中，标定出该电阻应变片输出的感应电压与变化磁场的磁通密度的对应关系；

S2，将该电阻应变片安装在待测材料的待测表面上，对待测材料施加交变磁场进行励磁，给该电阻应变片提供工作电源，通过该电阻应变片的电阻变化信号得出待测材料的应变，同时通过该电阻应变片输出的感应电压结合步骤S1的对应关系，得出对应的磁通密度。

进一步的，所述变化磁场为交变磁场。

更进一步的，步骤S1中，标定出该电阻应变片输出的感应电压与变化磁场的磁通密度的对应关系具体方法为：将电阻应变片放置在交变磁场中，测量交变磁场的磁通密度B和该电阻应变片输出的感应电压V_B，通过公式

可得出该电阻应变片的线圈系数K_B，从而得出了该电阻应变片输出的感应电压与交变磁场的磁通密度的对应关系，其中，t为时间。

更进一步的，步骤S1中，采用高斯计测量交变磁场的磁通密度B。

进一步的，步骤S1中，进行多次测量，得出多组该电阻应变片的线圈系数K_B0，对多组线圈系数K_B0求平均值作为最终的电阻应变片的线圈系数K_B。

进一步的，所述电阻应变片为采用金属丝构成敏感栅的电阻应变片。

进一步的，步骤S2中，该电阻应变片的数量为三个，分别安装在待测材料的X表面、Y表面和Z表面上。