压磁式传感器工作原理

  仪器仪表网 ·  2012-09-22 07:17  ·  32383 次点击
1.压磁效应
当铁磁材料受机械力作用后,在它内部产生机械应力,从而引起铁磁材料导磁系数发生变化,这种现象称为压磁效应。具体可表述为:当材料受到压力作用时,在作用力方向导磁系数减小,而在作用力垂直方向,导磁系数增大;当作用力是拉力时,其效果相反;作用力取消后,导磁系数复原。铁磁材料的压磁效应还与磁场有关。
2.作原理
如图3‐13所示,在压磁材料的中间部分开有4个对称的小孔1、2、3和4,在孔1、2间绕有激励绕组N12,孔3、4间绕有输出绕组N34。当激励绕组中通过交流电流时,铁心中就会产生磁场。若把孔间空间分成A、B、C、D4个区域,在无外力作用的情况下,A、B、C、D4个区域的磁导率是相同的。这时合成磁场强度H平行于输出绕组的平面,磁力线不与输出绕组交链,N34不产生感应电动势,如图3‐13(b)所示。
在压力F作用下,如图3‐13(c)所示,A、B区域将受到一定的应力,而C、D区域基本处于自由状态,于是A、B区域的磁导率下降,磁阻增大,C、D区域的磁导率基本不变。这样激励绕组所产生的磁力线将重新分布,部分磁力线绕过C、D区域闭合,于是合成磁场H不再与N34平面平行,一部分磁力线与N34交链而产生感应电动势e。F值越大,与N34交链的磁通越多,e值越大。
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