一种基于Wiegand效应的新型自发电传感器

本发明涉及自发电，具体为一种基于wiegand效应的新型自发电传感器。

背景技术：

1、近来，万物互联成为一种趋势。但是，很多监测节点分布广泛且不规则，这给万物互联的布线带来了困扰。所以在万物互联的过程中，无线节点被广泛使用，同时也带来一个问题，就是这些无线节点内部的电池需要及时更换。自发电传感器可以有效地解决这一问题。目前常用的自发电传感器有压电式、温差式、光电式和电磁式。

2、压电式利用压电效应，工作时需要对压电传感元件施加一定的压力，输出与施加的压力成正比，当需要比较大的输出，而施加的压力足够大时，会对压电式自发电传感器自身造成一定的损伤，从而也限制了压电式自发电传感器的使用；温差式利用塞贝克效应，工作时在敏感元件的冷热端需要一定的温度差，输出与冷热端的温度差成正比，足够大的温差，使得温差式自发电传感器的应用场合变得局限；光电式利用光伏效应，需要满足一定的光照度，输出与光照的有效程度成正比，这使得光电式自发电传感器只能在晴天的白天才能输出；电磁式利用电磁感应原理，需要导磁体在磁场中做切割磁感应线运动，或者磁场强度在单位时间内发生一定程度变化，输出与磁通变化率成正比，这要求电磁式自发电传感器在使用的场合不能静止或者施加的磁场强度必须发生一定程度变化，这样使得通过电磁式自发电传感器的磁通发生变化，同时要求磁通变化率不能太低，否则导出输出波形畸变、甚至没有输出。

3、这些常用的自发电传感器由于其工作原理的限制，都对它们使用的环境有不同程度的特殊要求。于是，如何确保传感器自身不受到损伤，同时可以不受时间、环境温度等环境条件的限制，在静止状态下输出负载所需的能量是当前万物互联需要迫切解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于wiegand效应的新型自发电传感器以解决上述的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案；

3、一种基于wiegand效应的新型自发电传感器，包括敏感元件、接收线圈和激励磁珠；接收线圈绕设在敏感元件上，所述激励磁珠设在敏感元件的两端；

4、所述敏感元件为带有磁性的金属丝；所述接收线圈为漆包线制成；

5、进一步的，所述敏感元件为fecov合金，其中fe占比40％，co占比50％，v占比10％；

6、进一步的，所述敏感元件进行扭转、退火和冷处理；产生双层结构，具备软层和硬核；

7、进一步的，所述激励磁珠为铁氧体磁珠，主要组织金属元素为ni、zn和fe；

8、采用本发明可有效地提高传感器输出的电压脉冲信号能量，满足不同负载需求；而且传感器对施加的激励磁场的极性变化频率无特定要求，输出的感应脉冲的电压幅值和脉冲宽度不取决于施加的磁场极性变换的频率；同时传感器可以在静态状态下，不受时间、环境温度等环境条件限制，输出脉冲信号，大大拓宽了应用范围，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种基于wiegand效应的新型自发电传感器，其特征在于，包括敏感元件、接收线圈和激励磁珠；接收线圈绕设在敏感元件上，所述激励磁珠设在敏感元件的两端；

2.根据权利要求1所述的一种基于wiegand效应的新型自发电传感器，其特征在于，所述敏感元件为fecov合金，其中fe占比40％，co占比50％，v占比10％。

3.根据权利要求1所述的一种基于wiegand效应的新型自发电传感器，其特征在于，所述敏感元件进行扭转、退火和冷处理；产生双层结构，具备软层和硬核。

4.根据权利要求1所述的一种基于wiegand效应的新型自发电传感器，其特征在于，所述激励磁珠为铁氧体磁珠，主要组织金属元素为ni、zn和fe。

技术总结
本发明具体为一种基于Wiegand效应的新型自发电传感器，包括敏感元件、接收线圈和激励磁珠；接收线圈绕设在敏感元件上，所述激励磁珠设在敏感元件的两端；敏感元件为带有磁性的金属丝；接收线圈为漆包线制成；采用本发明可有效地提高传感器输出的电压脉冲信号能量，满足不同负载需求；而且传感器对施加的激励磁场的极性变化频率无特定要求，输出的感应脉冲的电压幅值和脉冲宽度不取决于施加的磁场极性变换的频率；同时传感器可以在静态状态下，不受时间、环境温度等环境条件限制，输出脉冲信号，大大拓宽了应用范围，具有良好的应用前景。

技术研发人员：杨超
受保护的技术使用者：南京工业职业技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17