10、磁致伸缩传感器阵列设计与输出特性及改进YOLOv3_tiny行人检测算法

磁致伸缩传感器阵列设计与输出特性及改进YOLOv3_tiny行人检测算法

磁致伸缩传感器阵列相关内容

触觉传感器能够实现对接触物体形状、压力、大小和分布的感知。近年来，国内外研究人员不断探索触觉机制和敏感材料。力、振动和热刺激等已基于多种传感原理得到开发，如压阻、电容、磁、光学效应和压电效应等，这些传感器已应用于改善触觉界面。

Galfenol合金具有低饱和磁场、良好拉伸性能、出色输出线性和灵敏感应等优点。磁致伸缩传感器结构简单、价格低廉、输出准确且可靠性强。当Galfenol细丝受到外力作用时，其内部磁化状态会随外力大小改变，即磁致伸缩逆效应，可通过测量受力点附近磁场变化来测量外部加载力大小，因此Galfenol材料可作为传感器的敏感材料。受动物毛发触觉机制启发，设计了一种基于Galfenol细丝的仿生磁致伸缩压敏传感单元，并将其集成到压敏传感器阵列中，搭建测试平台对选定的轮胎花纹样本进行检测。

传感器单元结构

毛发是人类和许多动物重要的感觉器官，一些长毛动物的毛发能实现压力感知。基于生物压力传感原理，Galfenol细丝接收变形压力信号，带电磁铁的霍尔元件作为电磁自感皮层感知金属细丝变形并产生不同大小的电压信号，最后由计算机接收和识别电压信号。

压敏传感器单元由Galfenol细丝、永磁体、霍尔元件和刚性基板组成。Galfenol细丝固定在刚性基板上形成触须，永磁体置于细丝两侧以获得稳定偏置磁场，霍尔元件置于细丝底部，用于检测Galfenol细丝变形引起的材料周围磁感应强度B的变化，结合霍尔传感器的磁电转换系数，将磁感应强度的相对变化转换为电压的相对变化，以反映传感器所受外力F的大小。该传感器尺寸为15mm × 10mm × 10m