[发明专利]一种基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器

权利要求书

1.一种基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，包括与试验板的测量点连接的振动传动机构(1)，用以为振动传动机机构(1)提供磁场的强磁源(2)，与振动传动机构(1)连接的数据采集装置(3)，以及用以隔绝放电过程中产生的强磁环境的屏蔽装置。

2.根据权利要求1所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述振动传动机构(1)包括与试验板的测量点连接的连杆(11)及与连杆(11)的另一端连接的切割线(12)。

3.根据权利要求2所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述强磁源(2)包括对应设置并设有一定间距的N磁极(21)和S磁极(22)，连杆(11)与切割线(12)所在平面与N磁极(21)、S磁极(22)之的磁感线垂直。

4.根据权利要求3所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述数据采集装置(3)包括与所述切割线(12)依次连接的微电流放大器(31)、示波器(32)和数据处理模块(33)。

5.根据权利要求4所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述连杆(11)跟随测量点同步振动，使切割线(12)做切割磁感线运动，进而切割N磁极(21)和S磁极(22)之间的磁场，将运动转化为点信号，进而产生感应电流，电流通过微电流放大器(31)将切割磁感线产生的微小感生电流放大后，由示波器(32)采集，并通过数据处理模块(33)内处理为所需振动参数。

6.根据权利要求5所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，数据处理模块(33)处理所需振动参数的具体内容为：

数据处理模块(33)将示波器(32)采集到的电信号I(t)，通过已知的物理参数，获取每一时刻对应的测量点速度随时间变化v(t)：

式中，B为磁场强度、L为切割线长度、R为切割线电阻；

根据测量点速度随时间变化v(t)，通过积分获取测量点振幅位移随时间变化d(t)：

式中，T_i为第i个周期的起始点，t为第i周期内某一时刻，T_-1/2为雷电流施加的起始点；

基于所得位移随时间变化d(t)，通过插值拟合得到频率随时间变化曲线，令频率f_j为：

式中，T_j为第j个周期的起始点；则通过插值拟合获取频率随时间变化曲线，通过拟合曲线，获取施加雷电冲击力载荷后，板件固有频率随板件随冲击损伤的变化过程。

7.根据权利要求2所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，N磁极(21)和S磁极(22)分别设有磁极支撑架(23)。

8.根据权利要求1所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述屏蔽装置包括屏蔽箱(4)，所述屏蔽箱(4)由箱体结构包覆铜网组成。

9.根据权利要求2所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述连杆(11)与测量点固定连接。

10.根据权利要求9所述的基于电磁感应原理的雷电冲击力振动测量传感器，其特征在于，所述连杆(11)为十字形结构，所述切割线(12)胶粘固定在连杆(11)的十字短边上。