磁致伸縮位移傳感器的工作原理及其發(fā)展史介紹

    首先我們要了解磁致伸縮效應(yīng)。磁致伸縮材料是一種鎳合金材料，被外界磁場(chǎng)磁化時(shí)，其體積或者長(zhǎng)度發(fā)生變化，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為磁致伸縮效應(yīng)。這一現(xiàn)象是磁致伸縮材料的內(nèi)部磁疇按照外界磁場(chǎng)磁化方向排列的對(duì)外的宏觀顯示。

    1842年，科學(xué)家James Prescott Joule發(fā)現(xiàn)了磁致伸縮效應(yīng)。1940年，磁致伸縮技術(shù)初次成功應(yīng)用于潛艇聲納測(cè)距系統(tǒng)。１９６０年，美國(guó)人Jack Tellerman向美國(guó)政府申請(qǐng)了磁致伸縮位移傳感器的專(zhuān)利權(quán)。

    磁致伸縮液位傳感器主要由磁致伸縮線(xiàn)（以下稱(chēng)波導(dǎo)絲）、測(cè)桿、電子倉(cāng)和套在測(cè)桿上的非接觸浮子（內(nèi)裝有磁鐵）組成。當(dāng)傳感器工作時(shí)，電子倉(cāng)內(nèi)的電子電路產(chǎn)生一“起始脈沖”，此起始脈沖沿波導(dǎo)絲以恒速傳輸，同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)沿著波導(dǎo)絲跟隨脈沖前進(jìn)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，當(dāng)該磁場(chǎng)與浮子的磁場(chǎng)相遇時(shí)，產(chǎn)生磁致伸縮效應(yīng)，使波導(dǎo)絲發(fā)生扭動(dòng)。這一扭動(dòng)被安裝在電子倉(cāng)內(nèi)的拾能機(jī)構(gòu)感知并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的“終止脈沖”，通過(guò)計(jì)算“起始脈沖”與相應(yīng)“終止脈沖”之間的時(shí)間差ｔ，即可精細(xì)測(cè)出其位移量，進(jìn)而得到精細(xì)的液位值，波形。