磁致伸縮位移傳感器結(jié)構(gòu)原理

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(huì)產(chǎn)生長度變化的材料，這種現(xiàn)象稱為魏德曼效應(yīng)。反之，如果對(duì)磁致伸縮材料施加應(yīng)力，會(huì)改變其內(nèi)部的磁通量密度，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮逆效應(yīng) 。

磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)主要包括波導(dǎo)絲、光標(biāo)磁鐵、電路模塊和信號(hào)處理模塊。波導(dǎo)絲是由磁致伸縮材料制成的細(xì)長線，其一端固定在測量對(duì)象上，另一端連接到電路模塊。光標(biāo)磁鐵是一個(gè)環(huán)形的永久磁鐵，套在波導(dǎo)絲上，并隨著測量對(duì)象的移動(dòng)而移動(dòng)。電路模塊負(fù)責(zé)產(chǎn)生脈沖電流，并將其沿波導(dǎo)絲傳播。信號(hào)處理模塊負(fù)責(zé)接收和分析從波導(dǎo)絲返回的脈沖信號(hào)，并計(jì)算出位移值 。

當(dāng)傳感器工作時(shí)，電路模塊會(huì)周期性地向波導(dǎo)絲發(fā)送脈沖電流。當(dāng)脈沖電流通過光標(biāo)磁鐵處的波導(dǎo)絲時(shí)，由于魏德曼效應(yīng)，波導(dǎo)絲會(huì)產(chǎn)生一個(gè)微小的機(jī)械振動(dòng)，并向兩端發(fā)射出一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)。這個(gè)信號(hào)被稱為“起始脈沖”。當(dāng)起始脈沖到達(dá)固定端時(shí)，由于反射和逆效應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的脈沖信號(hào)，并沿原方向返回。這個(gè)信號(hào)被稱為“返回脈沖”。信號(hào)處理模塊可以根據(jù)起始脈沖和返回脈沖之間的時(shí)間差來確定光標(biāo)磁鐵相對(duì)于固定端的位置 。

因此，通過利用魏德曼效應(yīng)和逆效應(yīng)，在兩個(gè)不同方向上產(chǎn)生并檢測不同頻率和幅度的脈沖信號(hào)，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)位移的精確測量。