近些年来,铁磁材料在民用建筑及大跨结构中的应用变得愈发广泛。在结构正常使用期间,通常须采用结构健康监测系统监测结构中铁磁构件的受力状态。目前传统钢构件张力测量方法,如液压法、光纤光栅法、振动频率法、压力传感器测定法、应变片测定法等,均存在明显缺陷,在工程中的应用很受限制。利用磁弹效应原理实现索力测量的磁通量传感器作为一种新型传感器,能够实现无损地测量桥索、预应力结构的体外索和预应力筋等构件的张力。由于其耐腐蚀性好、张力测量精度高、过载保护能力强、寿命长等优点,在工程中得到了广泛应用。但在其实际应用中,磁通量传感器的性能参数会受到传感器线圈匝数、层数、所用漆包铜线线径以及骨架形式等传感器的设计参数和结构尺寸的影响;此外,使用时设定的激励信号脉冲长度、外接信号线的电阻、使用环境的温差等因素对传感器的性能有不可忽略的影响。因此,进一步探究上述因素对传感器输出结果的影响规律,对于优化其性能而言至关重要。综上所述,本文主要研究内容如下:第1章首先介绍了选题背景及意义,列举了现有索力测量方法的基本原理及各自的优缺点。阐述了磁弹效应法的发展历史及其国内外研究现状,最后给出了本文主要研究内容。第2章详细阐明了磁弹效应法测量索力的基本原理,介绍了感应电压积分法的理论公式;在此基础上进一步提出利用感应电压积分值与激励电流积分值的比值测量索力的方法。理论推导表明感应电压积分值和感应电压积分值与激励电流积分值的比值均与钢构件所受拉力之间呈现线性关系,因此二者可作为索力测量的物理量。第3章开展了物理模型试验,首先详细地介绍了传感器制作过程、传感器系统的组成以及试验平台的搭建方法,其次通过试验探究了励磁时间、激励线圈长度及外接电阻对传感器性能的影响,最后通过分析试验结果证明了比值法相较于感应电压积分法可以提高传感器的相对灵敏度。试验结果表明:传感器线性拟合度随励磁时间的增加呈现出先增大后减小的趋势;增加激励线圈长度,可增大传感器合理工作区间;试验条件下,接入传感器系统的外部电阻超过传感器本身电阻的18%时,传感器的灵敏度开始明显下降。第4章利用恒温试验箱控制传感器及待测杆件所处的环境温度,探究了温度变化对传感器输出结果的影响。试验结果表明:在本试验所用待测杆件以及传感器系统下,较大的温度变化对传感器输出结果有很大影响,此时温度的不良影响不可忽略;具体而言,在本次试验条件下,若温度平均变化达到15℃或更大,由传感器输出结果推算的杆件张力会产生至少约1KN的偏差,相比试验测量全量程9KN,偏差率≥11%。