瞬态电流激励下复合材料Terfenol-D/PZT/Terfenol-D磁电响应研究

磁电复合材料在电流传感领域具有极大的应用前景。以Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层合材料为对象，研究了其在方波电流、8/20μs标准雷电流激励下的磁电响应。实验表明材料在方波电流激励的上升、下降沿结束后均以本征频率进行阻尼振荡，同时材料输出电压可以有效跟随电流的上升、下降变化。研究了材料对8/20μs标准雷电流的峰值传感特性，在50 A-3 kA范围内，材料输出电压峰值对感应雷电峰值呈近似线性(R²=0.995 6),灵敏度为6.8 mV/A;同时，随着复合材料与载流导线距离增加，层合材料输出电压逐渐呈指数下降。因此，在实际应用中，为了提高检测精度，Terfenol-D/PZT/Terfenol-D层合材料与载流导线距离应固定。结果表明：磁电复合材料可用于瞬态电流、雷电流测量领域。