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(lái)測(cè)量位置的傳感器。磁致伸縮材料是指在磁場(chǎng)作用下，會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)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(zhǎng)線，其一端固定在測(cè)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(cè)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(guò)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(lái)確定光標(biāo)磁鐵相對(duì)于固定端的位置 。

因此，通過(guò)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(cè)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(cè)量。