Um die Schwierigkeit bei der Messung großer Verformungen und hoher Genauigkeit, die mit einem herkömmlichen Dehnungssensor nicht erreicht werden kann, zu überwinden, schlagen wir eine neue Methode zur Messung der Verformung auf der Grundlage eines kugelförmigen Netzwerks zur Widerstandsmessung des Magnetfelds vor. Die Methode verwendet eine orthogonale räumliche Anregung zur Erzeugung eines orthogonal veränderlichen Magnetfelds, wobei eine periodische raumzeitliche Sensorstruktur zur präzisen Steuerung der Magnetfeldbeschränkung verwendet wird. Die Methode verwendet Induktionsspulen zur Erfassung von Magnetfeldänderungen und zum Aufbau einer Widerstands-Verformungsbeziehung, wodurch die Mechanik des Dehnungssensors aufgedeckt wird. Durch Optimierung der Modellparameter mittels elektromagnetischer Simulation wurde ein Sensor entwickelt, eine experimentelle Plattform aufgebaut und eine experimentelle Studie zu Messfehlern des Sensors durchgeführt. Die Experimente zeigten, dass der Fehler des Sensors im Messbereich von 512 mm ±9,4 μm beträgt, mit einer Auflösung von 0,1 μm. Die Verwendung von Millimeter-Messblöcken zur Erzielung einer Messgenauigkeit im Mikrometerbereich vereinfacht die Herstellung des Sensors erheblich, der Messbereich kann nach Bedarf erweitert werden, ohne auf Unterteilungstechniken zurückgreifen zu müssen, um eine hohe Genauigkeit bei der Verformungsmessung zu erreichen. Es kann zur Messung von Verformungen in harten Umgebungen wie starken Ölen verwendet werden und hat einen bedeutenden akademischen und praktischen Wert.

kugelförmiges Netzwerk; Zeitsensor; Magnetfeldbeschränkung; lineare Verformung