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磁致伸縮位移傳感器結構原理

發布時間:2023-03-07  閱讀數: 1438

磁致伸縮位移傳感器是一種利用磁致伸縮材料的特性來測量位置的傳感器。磁致伸縮材料是指在磁場作用下,會產生長度變化的材料,這種現象稱為魏德曼效應。反之,如果對磁致伸縮材料施加應力,會改變其內部的磁通量密度,這種現象稱為磁致伸縮逆效應 。

磁致伸縮位移傳感器的結構主要包括波導絲、光標磁鐵、電路模塊和信號處理模塊。波導絲是由磁致伸縮材料制成的細長線,其一端固定在測量對象上,另一端連接到電路模塊。光標磁鐵是一個環形的永久磁鐵,套在波導絲上,并隨著測量對象的移動而移動。電路模塊負責產生脈沖電流,并將其沿波導絲傳播。信號處理模塊負責接收和分析從波導絲返回的脈沖信號,并計算出位移值 。

當傳感器工作時,電路模塊會周期性地向波導絲發送脈沖電流。當脈沖電流通過光標磁鐵處的波導絲時,由于魏德曼效應,波導絲會產生一個微小的機械振動,并向兩端發射出一個應變脈沖信號。這個信號被稱為“起始脈沖”。當起始脈沖到達固定端時,由于反射和逆效應,會產生一個新的脈沖信號,并沿原方向返回。這個信號被稱為“返回脈沖”。信號處理模塊可以根據起始脈沖和返回脈沖之間的時間差來確定光標磁鐵相對于固定端的位置 。

因此,通過利用魏德曼效應和逆效應,在兩個不同方向上產生并檢測不同頻率和幅度的脈沖信號,就可以實現對位移的精確測量。


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