黄　俊， 赵成均， 段刘蕊， 赵振刚， 李　川

(昆明理工大学 信息工程及自动化学院,云南 昆明 650504)



多线圈磁电感应的逆压电式FBG磁场传感器*

黄俊， 赵成均， 段刘蕊， 赵振刚， 李川

(昆明理工大学 信息工程及自动化学院,云南 昆明 650504)

将光纤Bragg光栅(FBG)的传感检测技术、直流发电机内部结构的磁电感应原理及压电陶瓷的逆压电效应相结合，研制了一种多线圈磁电感应的逆压电式FBG磁场传感器。设计中采用多线圈磁电感应，输出电流的变化变小，测量均匀磁场的多线圈磁电感应的逆压电式FBG传感器的灵敏度和准确率都能显著提高。对设计的磁场传感器进行了正反行程的重复性测试，并进行对比分析。测试结果表明：该磁场传感器的灵敏度为0.112 8 pm/Gs，迟滞为6.61 %FS，重复性误差为6.29 %FS。

光纤Bragg光栅； 磁电感应； 灵敏度； 迟滞； 重复性误差

0　引　言

相比传统的采用电信号与磁信号进行数据采集的传感器，新型的光纤传感器具有低耗传输、抗腐蚀、抗电磁干扰、抗绝缘等优点，广泛被用于低温、高温、高压、强电磁干扰、强腐蚀等特殊工作环境中。2006年，陈洁等人进行了微系统(MEMS)磁场传感器的研究，根据位移的大小来实现测试磁场大小[1]。2008年，李成章和黄庆安提出了新型梳状谐振磁场传感器[2]。2014年，刘凯和米晓利等人设计了一种用于瞬变电磁法(TEM)高灵敏度感应式磁场传感器[3]。2015年，蒋峰设计了基于钴基非晶带巨磁阻抗(GMI)效应的闭环磁场传感器[4]。

本文研制了一种多线圈磁电感应的逆压电式光纤Bragg光栅(FBG)磁场传感器，利用多线圈切割磁感线，线圈之间的夹角为30°，产生稳定、持续的输出电流，较大提高了磁电感应的逆压电式FBG磁场传感器的测量精度和稳定度。……