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磁致伸縮位移傳感器工作原理特征及應(yīng)用

發(fā)布時間:2023-04-25  閱讀數(shù): 11099

    磁致伸縮位移傳感器是一種利用材料的磁致伸縮效應(yīng)和反效應(yīng)來測量物體的位移和形變的傳感器。這種傳感器可以實現(xiàn)絕隊位移的測量,具有高精渡、快速響應(yīng)、長壽命等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于橋梁、風(fēng)電塔、鋼鐵等重要建筑物或構(gòu)件的變形和位移監(jiān)測,以及航空航天、半導(dǎo)體工業(yè)等精密領(lǐng)域的位移控制。

    磁致伸縮位移傳感器的核心部件是一根波導(dǎo)絲,它是一種具有磁致伸縮效應(yīng)和反效應(yīng)的材料。當(dāng)波導(dǎo)絲通過一個脈沖電流時,它會產(chǎn)生一個周向磁場;當(dāng)波導(dǎo)絲受到一個軸向磁場時,它會發(fā)生微小的長度變化。這兩種效應(yīng)可以相互轉(zhuǎn)化,從而實現(xiàn)超聲波導(dǎo)波的激發(fā)和接收。

    磁致伸縮位移傳感器的工作過程如下:

    首先,傳感器電路模塊產(chǎn)生一個脈沖電流,沿著波導(dǎo)絲傳播;

    其次,當(dāng)脈沖電流到達一個固定在波導(dǎo)絲上的光標(biāo)磁鐵時,它會與光標(biāo)磁鐵產(chǎn)生的軸向磁場合成一個旋轉(zhuǎn)磁場,從而在波導(dǎo)絲上激發(fā)一對沿著兩個方向傳播的超聲波導(dǎo)波;

    最后,當(dāng)超聲波導(dǎo)波回到傳感器頭部時,它們會引起波導(dǎo)絲的長度變化,從而產(chǎn)生一個感應(yīng)電壓信號。通過測量超聲波導(dǎo)波的往返時間,就可以計算出光標(biāo)磁鐵相對于傳感器頭部的位置,即位移或形變。

    磁致伸縮位移傳感器的優(yōu)勢在于它可以實現(xiàn)亞毫米級別的測量精渡,并且在幾毫秒之內(nèi)給出反饋信號。這使得它能夠適應(yīng)各種復(fù)雜和精密的工業(yè)應(yīng)用。但是,由于傳感器的材料和結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜,并且受到溫度、濕度等外界因素的影響,它也存在一些不穩(wěn)定性和誤差。因此,在實際使用中,需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景和要求進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試和校準,以保證傳感器的性能和可靠性。

    總之,磁致伸縮位移傳感器是一種基于物理原理的高性能傳感器技術(shù),在工業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷進步,傳感器的性能和功能也將不斷提升和完善,為各行各業(yè)帶來更多的便利和價值。


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