[发明专利]基于磁致伸缩材料的传感器及敏感体、设备、检测方法

说明书

本发明提供了一种基于磁致伸缩材料的传感器及敏感体、设备、检测方法，其中：敏感体由磁致伸缩材料体构成；或者，所述敏感体包括磁致伸缩材料体、检测材料体，其中，磁致伸缩材料体、检测材料体连接构成复合材料体。所述的传感器包括上述的敏感体；通过敏感体感知磁场变化，使得敏感体发生属性变化；通过检测所述敏感体的属性变化，得到引起所述磁场变化的检测变量。本发明利用磁致伸缩材料体或者其复合材料体在磁场作用下的电阻、磁导率等物理性质变化进行精密变量传感，同时采用了相应的检测手段与信号处理方法，拓宽了检测的物理量，提高了检测灵敏度。

技术领域

本发明涉及检测传感器技术领域，具体地，涉及一种基于磁致伸缩材料的传感器及敏感体、设备、检测方法。

背景技术

磁致伸缩材料是一种在外部磁场作用下会产生物理应变的材料，同时其压磁系数、杨氏模量与磁导率等物理参数会产生相应的变化，应用磁致伸缩材料进行精密传感成为一个很有潜力的领域。

现有的专利，例如公开号为CN206177230U，公开日为2017年05月17日，发明名称为《一种磁致伸缩传感器的检测装置》的中国专利申请，提供了一种磁致伸缩液位检测传感器，它利用磁致伸缩波导管，利用磁激励与液位位置磁体磁场共同作用下的应力波响应进行液位检测。利用相同检测原理的相关专利还有《隔爆型磁致伸缩传感器》(CN206235292U)，《高测量频率磁致伸缩传感器》(CN104457809B)和《一种弯曲模态磁致伸缩传感器》(CN104874538B)等。

但是这些专利申请公开的磁致伸缩传感器，均是直接基于磁致伸缩材料在磁场下的波导应力进行位置、位移检测，没有利用到其余的物理参数的变化。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实发明的目的是提供一种基于磁致伸缩材料的传感器及敏感体、设备、检测方法。

根据本发明提供的一种敏感体，所述敏感体由磁致伸缩材料体构成；或者，所述敏感体包括磁致伸缩材料体、检测材料体，其中，磁致伸缩材料体、检测材料体连接构成复合材料体。

优选地，所述复合材料体为如下任一种或任多种形式：

-磁致伸缩材料体与应变片复合，其中，应变片作为检测材料体；

-磁致伸缩材料体与电容复合，其中，电容作为检测材料体；

-磁致伸缩材料体与碳纳米管膜复合，其中，碳纳米管膜作为检测材料体；

-磁致伸缩材料体与石墨烯膜复合，其中，石墨烯膜作为检测材料体；

-磁致伸缩材料体与光纤复合，其中，光纤作为检测材料体；

-磁致伸缩材料体与感应线圈复合，其中，感应线圈作为检测材料体。

根据本发明提供的一种基于磁致伸缩材料的传感器，包括所述的敏感体；通过敏感体感知磁场变化，使得敏感体发生属性变化；通过检测所述敏感体的属性变化，得到引起所述磁场变化的检测变量。

优选地，所述检测变量为如下任一种物理量：

-直流或交流磁场；

-直流或交流电流；

-直流或交流位移；

-静态应变。

优选地，所述属性变化为如下任一种物理量变化：

-电阻变化；

-相对磁导率变化；

-应变变化。

优选地，所述敏感体产生属性变化后，可采用如下任一种方式进行检测：

-惠斯通电桥检测电阻变化；