1 引言

近年来，传感器技术发展迅速，新理论、新感知技术、新材料、新的加工技术和信息处理技术不断地被集成到新传感器的研究和开发中，使得市场上不断涌现出具有新结构和新用途的传感器，促进了磁控形状记忆合金（Magnetically Controlled Shape Memory Alloy，MSMA）传感器的研究[1]。

现有文献对MSMA驱动器的理论和应用进行了许多研究[2-3]，但将其应用于传感器的相关研究较少[4-6]。本文通过研究磁控形状记忆合金逆效应，在理论分析和实验研究的基础上，优化传感器结构，并进行实验研究。该传感器将在自动化生产、机器人、汽车等领域发挥越来越重要的作用。

2 MSMA传感器数学模型

由励磁线圈、永磁体和铁心组成的传感器系统模型如图1所示[7]。

在等效磁路模型中，ΦP为永磁体的磁通；ΦS为永磁体与励磁线圈产生的磁通量之和；ΦM为穿过MSMA元件的磁通量；ε为元件的变形量；RmM(ε)为MSMA元件变形后产生的磁阻值；RmG(ε)为元件发生形变时气隙磁阻值；Rmσ为穿过MSMA材料的漏磁阻值；RmS为励磁线圈的内磁阻值。则感应线圈的磁通量ΦM为

本程序主要由钢筋混凝土外筒和钢内筒2部分组成，数据模型命令流文件由程序自动生成，对模型的结构分析和数据计算采用STAAD Pro软件完成。

写成一般式为

TNBC由于缺乏有效的靶向治疗位点，尽管患者接受了足剂量的化疗，但仍有30%的患者发生远处转移[5]。到目前为止，研究显示ER和PR可作为乳腺癌的独立预后因子，针对ER和PR的治疗也成为乳腺癌一线内分泌治疗方案，但是女性体内不光有雌激素，还有雄激素，尤其是绝经后的女性，雌激素大量减少了，而雄激素水平却无明显变化。

式中，Φ为磁通；μ0为真空磁导率；μr为相对磁导率，其值为700；S为铁心截面积；S0为永磁体截面积；L为铁心总长度（忽略永磁体处长度），单位为mm。

根据感应电压微分方程

经过推导，可得感应电压Ue为

3 MSMA传感器结构设计

3.1 励磁线圈

励磁线圈中的电流I与线圈中线径d的关系为[8-9]

其中，J为导线电流密度。一般J取值2～5A/mm，最大励磁电流为1A。

为防止线圈功率过大产生热量，由焦耳定律可知，电阻越大，产生的热量越高，J = 2 A/mm2时电阻最小，但求得的导线直径过大，因此本文J选取3 A/mm2，代入式（5），得2

选择150羽1日龄罗曼蛋公鸡，饲养至10日龄(母源抗体效价平均为1.0±0.0 Log2)选取120羽随机分为4组，每组30只，14日龄和28日龄分别全部用1羽份的法氏囊疫苗点眼滴鼻，每次免疫的同时，第1组在基础日粮中添加1%的中药复方多糖，第2组在基础日粮中添加1%的黄芪多糖，连续3 d，第3组为免疫不用药疫苗对照组，第4组为不免疫不用药空白对照组(见表1).

线圈单位厚度上的层数为

为了确保整个课堂教学都是有效的，在课前需要做好相应的准备工作，应该提前将和教学内容相关的素材全部准备好，只有这样才可以提高本课程教学的有效性。一方面是教师准备，精心规划课本的重点、难点、学习目标、问题设计以及学生实际情况等等，真正做到心中有数，为确保教学活动的正常进行奠定坚实的基础。另外一方面是学生准备，首先应该整体感知课本内容，对本课程内容有初步的认识，找到其中的疑惑，进而在学习过程中得到高效的解决，促使课堂学习得到正常开展。

线圈内径为

线圈单位长度匝数为

式中，kη为线圈排绕系数；kβ为线圈叠线系数；Rt =1/(2D)，D为漆包线的内径；e1为调节中心位置的缝隙；e2为线圈骨架的厚度；e3为线圈与骨架之间所需的绝缘材料厚度。

线圈的外径R2及线圈的最大外径R2m为

式中，e为线圈厚度；ef为每层绝缘材料的厚度；N2 = n2e为线圈的层数。线圈厚度e的计算式为

线圈的总匝数为

上述学者的意见，对我们如何在新加坡的华文教学中引入比较文学理论和方法，具有一定的借鉴意义。新加坡的华文教学环境同中国不同，比较文学的理论和方法我觉得至少可从如下层面予以考虑：

式中，Sd为导线的有效截面积；ρ为铜的电阻率。

根据MSMA传感器的磁路模型，得到铁心中的磁通为

式中，l为线圈长度的一半；X为线圈轴线上的磁感应强度点到中心点的距离。

3.2 铁心

由全磁路欧姆定律可得MSMA传感器的铁心尺寸为

式中，H为场强；Lc为线圈长度。

其次，财务公司在构建外汇资金池时存在难以集中管理的问题。集团公司下属成员企业的发展情况不一，遍布在国内的各个地区。区域政策不同，企业改革呈现出较大的差异性。集团公司很难采用统一集中方式，对外汇资金池进行一刀切管理。不同企业之间的信息系统、技术系统不同，阻碍了集团公司职能的有效发挥。

涂螺纹锁止剂式有效力矩型紧固件(图4中6)再次使用前，应切去原配对螺纹上的螺纹锁止剂，否则拧紧力矩难于准确，然后在螺纹末端涂上少量的紧固锁止剂，即可在拧入螺栓时将紧固锁止剂带入螺纹中。当使用高强度锁止剂时，有时可用加热(使用加热枪)来软化材料后再旋松；过量使用锁止剂会导致在松开过程中损坏螺纹或使螺栓断裂，还可能会导致塑料部件破裂，所以切勿将锁止剂与塑料部件接触。此外，使用锁止剂会增大松动扭矩，拆卸时注意不要损坏螺栓。

根据导线的电阻率，线圈的总电阻计算式为

式中，α、β、γ为待辨识的三个系数；BM为MSMA传感器的偏置磁场。

正常工艺操作和紧急停车的控制与启动有比较明显的区别，正常工艺操作情况下，压缩机的喘振主要是由于压缩机入口介质的组分、流量、压力等工艺参数发生变化引起的，压缩机的喘振曲线决定了喘振系统的工作性能。如果喘振曲线较平，说明该喘振系统对扬程的变化很敏感；较陡的喘振曲线说明该喘振控制系统对流量变化较敏感。在正常工艺控制过程中，压缩机的喘振系统控制应该满足压缩机的操作范围要求。所以喘振系统设计时，应该考虑所有可能的工艺操作条件，避免压缩机在正常要求的工况范围内出现喘振［1］。

其中

根据实验采用的MSMA材料的形状尺寸，确定铁心的厚度为20mm，截面宽度为16mm，将数据代入式（17），得

3.3 检测线圈

MSMA传感器原理图如图2所示。励磁线圈通入直流电流，气隙处的MSMA材料形变使铁心中的磁通发生变化，感应电压由二次线圈输出。

励磁线圈的磁感应强度为

励磁线圈中的电流取最大值1A时，经计算得到的最大励磁功率为6W。

根据电阻的热功率计算式

涂料生产过程中VOCs的产生量取决于溶剂种类、生产设备和生产工艺等。一般而言，涂料生产过程中低沸点溶剂的用量越多，涂料生产过程为开放式、生产温度较高、生产时间越长，并且因生产自动化程度低而需要频繁清洗设备，那么VOCs的产生量就越多。

式中，BM为偏置磁场，BM = B0 + BX，BX为励磁线圈产生的磁感应强度，B0为永磁体产生的磁感应强度，为常数；a、b、c取决于MSMA材料的几何形状、参数及应变率系数。

感应电动势分别为

将式（7）、式（8）、式（12）代入式（13），得到励磁线圈总匝数。当MSMA元件的变形率大于3%，偏置磁场也需要增加，在保证不产生过多热量的合理范围内增加线圈匝数可以增强输出感应电压的大小。因此，根据计算及励磁线圈电磁仿真的结果，选取励磁线圈的总匝数为1 000匝。

故得励磁与检测线圈的电压比k为

为了能够输出较高的感应电压，检测线圈的匝数应多于励磁线圈的匝数。另由于检测到的电压中有谐波及感应电压，检测线圈的匝数越多区分度越好，故电压比取为1.5，检测线圈的匝数为1 500匝。

4 传感器磁场有限元分析

由于MSMA传感器是非线性系统，即机械、电磁场、温度等多种物理场耦合系统，因此用有限元仿真[10-13]需模拟实验条件，进而达到优化传感器的目的。根据MSMA传感器的结构设计，传感器结构及优化设计如图3所示。

铁心结构确定后，可选择单独线圈励磁或永磁体加线圈励磁两种方式。仅有线圈励磁的磁场分布及气隙处指定位置磁感应强度剖面图如图4所示。

给线圈施加1A的最大电流，气隙处的磁感应强度仅为345.04mT，由于此时MSMA材料变形较小，故感应电压较低。为了减少励磁功率，提高感应电压，本实验采用的是永磁体与线圈励磁方式。

当永磁体1宽度选用20mm、永磁体2选用5mm时，磁场分布及磁通密度剖面图如图5所示。MSMA传感器气隙处的磁感应强度满足磁场变化范围且均匀分布。

5 实验研究

5.1 实验输出波形

MSMA传感器输入参数为激振器的频率、幅值；励磁电流（与永磁体共同作用）产生的偏置磁场，输出参数为检测线圈的感应电压值。激振器的频率为500Hz、幅值为2N、偏置磁场为0.26T时，感应电压波形如图6所示。

从图6可以看出，MSMA传感器的感应电压值与激振器的输入均按照正弦规律变化，且周期、相位相同。

5.2 传感器感应电压值与偏置磁场的关系

激振器输入频率为250Hz，幅值为1.5N时，MSMA传感器的感应电压值如图7所示。由图7可见，感应电压为246mV，输出波形谐波明显减少，证明MSMA传感器结构的正确性与稳定性。

仅改变偏置磁场，模型计算值与实验数据比较如图8所示。当偏置磁场改变时，计算值与实验测量值吻合度较高。由MSMA逆效应机理可知，材料气隙处的磁通密度的变化与感应电压成正比，故感应电压峰－峰输出值随着偏置磁场的增加而增加，呈近似线性关系。

5.3 传感器感应电压值与激振器频率关系

当机械力频率太低时，线圈两端的感应电压太小而不易测量。又因材料工作频率的限制，由激振器施加的力的频率不能太高，故激振器的频率设定为 200～ 1 000Hz。

频率改变时，由式（4）可得感应电压峰－峰值与相同条件下的实验数据比较如图9所示。可以看出，感应电压的峰－峰值随着激振器频率的增加而线性增加，这是由于随着频率的增高，磁通密度的变化率也随着增大，使输出感应电压值增加，且计算值与实验测量值误差较小。

以上结果表明,在冷水年,前期暖池热含量异常偏低通过引起冷SSTA,维持并加强了菲律宾反气旋环流,增强了其西侧向江南地区的水汽输送;异常的Walker环流通过引起异常经圈环流的作用,以及副热带西风急流轴南压引起的高空强辐散都有利于上升运动和对流活动在江南地区发展,最终导致JRS降水显著增多;暖水年则情况相反。

5.4 传感器感应电压值与激振力幅值关系

对MSMA传感器施加的磁场强度为0.26T，激振器频率为700Hz，仅改变激振器幅值，由式（4）得到感应电压峰－峰值与同等条件下实验输出电压值相比较如图10所示。计算值与实验测量值的误差在工程允许的范围内，感应电压峰－峰值随着激振器输入幅值的增加而增加，但呈非线性关系。

2.1.2.2 健康教育方法的培训 在进行健康教育前护士应先了解患者的基本背景资料，如患者年龄、文化程度、生活习惯、家庭状况、职业、社会经历等，同时还必须清楚地了解患者的病情、对哪些指导内容比较感兴趣。交谈时，护士应掌握一定的沟通技巧，从最熟悉的人或事物谈起，并根据疾病的相关知识，结合患者的需要开展健康教育，从而提高患者对护士的信任感和对学习的兴趣，使健康教育取得良好的效果。

5.5 传感器优化验证

在相同实验条件下，对于优化前后的MSMA传感器波形比较如图11所示。显而易见，优化后传感器输出的电压值大于优化前的感应电压值。从实验方面验证了优化后的MSMA传感器的有效性。

(2)内创业是一种新企业的创建活动，也是创业导向，反映了企业从事和支持可能产生创新产品、服务或工艺流程的新思想、试验、创造等的倾向，这些内创业活动的成功实施，能对企业发展起到强有力的推动作用；

6 结论

基于电磁学理论，本文对MSMA传感器的励磁线圈、检测线圈、铁心分别进行设计，并对MSMA传感器的磁场进行有限元仿真，确定传感器优化结构与形状，为MSMA传感器的结构设计提供了一种设计依据。对于优化MSMA传感器进行实验研究，得到偏置磁场、激振力（幅值和频率）参数变化时感应电压输出峰－峰值的变化规律，通过实验验证了MSMA传感器的结构的合理性。实验研究表明，优化后的MSMA传感器的输出感应电压值更大，波形更加完善，谐波相对较少，达到了设计要求。

教师良好的自身形象，渊博的知识，妙趣横生的教学语言，灵活多样的教学方法，都会生学生信服。而学生信服的老师，他所教授的课程学生也会喜欢。

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