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日志

MTS磁致伸缩位移传感器工作原理在交变磁场的作用博扬智能

已有 202 次阅读2024-5-11 15:53 |个人分类:藤仓自动化

  MTS磁致伸缩位移传感器内的磁致伸缩材料,是具有磁致伸缩特性的材料。利用这一特性将电能转换成机械能或将机械能转换成电能。磁致伸缩是指在交变磁场的作用下,物体产生与交变磁场频率相同的机械振动;或者相反,在拉伸、压缩力作用下,由于材料的长度发生变化,使材料内部磁通密度相应地发生变化,在线圈中感应电流,机械能转换为电能。

 

 磁致伸缩材料根据成分可分为金属磁致伸缩材料和铁氧体磁致伸缩材料。金属磁致伸缩材料电阻率低,饱和磁通密度高,磁致伸缩系数λ大(λ=Δl/l,l为材料原来的长度,Δl为在磁场H作用下的长度改变量),用于低频大功率换能器,可输出较大能量。铁氧体磁致伸缩材料电阻率高,适用于高频,但磁致伸缩系数和磁通密度均小于金属磁致伸缩材料。Ni-Zn-Co铁氧体磁致伸缩材料由于磁致伸缩系数λ的提高而得到普遍应用。

 

 磁致伸缩位移传感器原理及产品介绍在铁磁质中磁化方向的改变会导致介质晶格间距的变化,因而使得铁磁质的长度和体积发生变化,即:磁致伸缩现象,也称为威德曼效应,其逆效应为维拉里效应。但并非所有铁磁物质都具有应用价值,只有一些具有很高磁致伸缩性能的新材料才具有实际应用价值。

 

 磁致伸缩位移传感器的原理:利用两个不同磁场相交时产生的应变脉冲信号被检测到的时间来计算出磁场相交点的准确位置。一个磁场来自传感器电子仓的电子部件所产生的脉冲激励,该激励脉冲产生的磁场沿着传感器测杆内用高磁致伸缩材料制成的波导丝以光速自电子仓端向尾端前进,当与活动的永久磁场(该永磁铁一般安装在需要检测位置的动板上)相交时,由于磁致伸缩现象,波导丝在相交点产生一个机械应变脉冲,并以声速从此点经波导丝向电子仓端回传,该应变脉冲被电子仓中的检测电路探测到。

 

 因此,从发射一个主动脉冲波到接收到一个应变脉冲波,这之间的时间就是声速在波导丝中传递的时间(此处已忽略了主动波运行的时间,实际影响只有0.0001%),已知声速(固定量为3000m/s)和传递时间,这一距离就当然确定了。当永磁铁运动至新的位置时,重新确定上述测量。磁致伸缩位移传感器具有高精度、高响应、低迟滞、高可靠性、非接触、寿命长、稳定性高、安装方便等优点,无须重新标定,无须定期维护,因而被精确测量领域广泛采用。

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