MTS磁致伸縮位移傳感器工作原理在交變磁場(chǎng)的作用
MTS磁致伸縮位移傳感器內(nèi)的磁致伸縮材料，是具有磁致伸縮特性的材料。利用這一特性將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。磁致伸縮是指在交變磁場(chǎng)的作用下，物體產(chǎn)生與交變磁場(chǎng)頻率相同的機(jī)械振動(dòng);或者相反，在拉伸、壓縮力作用下，由于材料的長(zhǎng)度發(fā)生變化，使材料內(nèi)部磁通密度相應(yīng)地發(fā)生變化，在線圈中感應(yīng)電流，機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
磁致伸縮材料根據(jù)成分可分為金屬磁致伸縮材料和鐵氧體磁致伸縮材料。金屬磁致伸縮材料電阻率低，飽和磁通密度高，磁致伸縮系數(shù)λ大（λ＝Δl/l，l為材料原來(lái)的長(zhǎng)度，Δl為在磁場(chǎng)H作用下的長(zhǎng)度改變量）,用于低頻大功率換能器，可輸出較大能量。鐵氧體磁致伸縮材料電阻率高，適用于高頻，但磁致伸縮系數(shù)和磁通密度均小于金屬磁致伸縮材料。Ni-Zn-Co鐵氧體磁致伸縮材料由于磁致伸縮系數(shù)λ的提高而得到普遍應(yīng)用。
磁致伸縮位移傳感器原理及產(chǎn)品介紹在鐵磁質(zhì)中磁化方向的改變會(huì)導(dǎo)致介質(zhì)晶格間距的變化，因而使得鐵磁質(zhì)的長(zhǎng)度和體積發(fā)生變化，即：磁致伸縮現(xiàn)象，也稱為威德曼效應(yīng)，其逆效應(yīng)為維拉里效應(yīng)。但并非所有鐵磁物質(zhì)都具有應(yīng)用價(jià)值，只有一些具有很高磁致伸縮性能的新材料才具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
磁致伸縮位移傳感器的原理：利用兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)變脈沖信號(hào)被檢測(cè)到的時(shí)間來(lái)計(jì)算出磁場(chǎng)相交點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。一個(gè)磁場(chǎng)來(lái)自傳感器電子倉(cāng)的電子部件所產(chǎn)生的脈沖激勵(lì)，該激勵(lì)脈沖產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿著傳感器測(cè)桿內(nèi)用高磁致伸縮材料制成的波導(dǎo)絲以光速自電子倉(cāng)端向尾端前進(jìn)，當(dāng)與活動(dòng)的永久磁場(chǎng)（該永磁鐵一般安裝在需要檢測(cè)位置的動(dòng)板上）相交時(shí)，由于磁致伸縮現(xiàn)象，波導(dǎo)絲在相交點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)機(jī)械應(yīng)變脈沖，并以聲速?gòu)拇它c(diǎn)經(jīng)波導(dǎo)絲向電子倉(cāng)端回傳，該應(yīng)變脈沖被電子倉(cāng)中的檢測(cè)電路探測(cè)到。
因此，從發(fā)射一個(gè)主動(dòng)脈沖波到接收到一個(gè)應(yīng)變脈沖波，這之間的時(shí)間就是聲速在波導(dǎo)絲中傳遞的時(shí)間（此處已忽略了主動(dòng)波運(yùn)行的時(shí)間，實(shí)際影響只有0.0001%），已知聲速（固定量為3000m/s）和傳遞時(shí)間，這一距離就當(dāng)然確定了。當(dāng)永磁鐵運(yùn)動(dòng)至新的位置時(shí)，重新確定上述測(cè)量。磁致伸縮位移傳感器具有高精度、高響應(yīng)、低遲滯、高可靠性、非接觸、壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，無(wú)須重新標(biāo)定，無(wú)須定期維護(hù)，因而被精確測(cè)量領(lǐng)域廣泛采用。
