、電路板部分。測量管是整個傳感器的重要傳感部分 , 這一部分又包括 : 偏置磁鐵
、波導(dǎo)絲
、保護(hù)管套、末端衰減阻尼裝置
、非接觸磁環(huán)
、轉(zhuǎn)換器輸出。
磁致伸縮位移傳感器的敏感元件是利用某些鐵磁性物質(zhì) , 如 Fe和 N i, 在磁場作用下具有伸縮能力的特性設(shè)計而成的
。通常鐵鎳合金的磁致伸縮效果是微弱的 , 鐵鎳合金磁致伸縮系數(shù)約為 30×10- 6 , 在其中摻雜稀土元素可使磁致伸縮效果有效提升
。敏感元件的研制是開發(fā)傳感器的關(guān)鍵所在
。
磁致伸縮位移傳感器基本結(jié)構(gòu)是由信號檢測系統(tǒng)
、波導(dǎo)管
、磁致伸縮波導(dǎo)絲以及內(nèi)含磁鐵的浮子組成 , 在某些位移傳感器中 , 浮子用磁環(huán)代替。
工作時 , 傳感頭中的脈沖發(fā)生器在磁致伸縮波導(dǎo)絲上施加一個電脈沖信號 , 根據(jù)電磁場理論 , 此電脈沖同時伴隨一個環(huán)型磁場以光速沿磁致伸縮波導(dǎo)絲向下傳遞
。當(dāng)該環(huán)形磁場遇到浮子中磁鐵產(chǎn)生的縱向磁場時 , 將與之進(jìn)行矢量疊加 , 形成一個螺旋形的磁場
。當(dāng)磁致伸縮材料所處的磁場發(fā)生變化時 , 磁致伸縮材料本身的物理尺寸也會跟著發(fā)生變化。因此當(dāng)合成磁場發(fā)生變化形成螺旋形磁場時 , 磁致伸縮波導(dǎo)絲會產(chǎn)生伸縮變形 , 而沿螺旋形磁場的伸縮將導(dǎo)致波導(dǎo)絲產(chǎn)生扭曲形變 , 從而激發(fā)扭轉(zhuǎn)波
。該扭轉(zhuǎn)波沿波導(dǎo)絲以超聲波的形式回傳到信號檢測系統(tǒng)中的感應(yīng)線圈時 , 將轉(zhuǎn)換成橫向應(yīng)力 。根據(jù)發(fā)射脈沖與回波信號的時間差計算活動磁鐵的位置 , 從而得到目標(biāo)位置的位移量
。