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    拉線位移傳感器——伸縮位移傳感器的工作原理?時鐘信號的作用?

    發布日期:2021-11-26 作者: 點擊:

    軋鋼廠加熱爐使用步進式加熱爐,安裝在步進梁上的位移傳感器負責檢測步進梁的位置,分為水平位移傳感器和升降位移傳感器。位移位移傳感器采用伸縮式和拉線式。

    伸縮式位移傳感器全稱:“磁致伸縮位移傳感器”。

    工作原理:利用磁致伸縮原理,通過兩個不同磁場相交產生一個應變脈沖信號來準確的測量位置。

    內部測量時一根波導管,波導管在位移傳感器通電時應在波導管周圍產生環形磁場,當固定在位移傳感器伸縮桿上的磁環與波導管的磁場相交時產生應變機械波脈沖信號,該脈沖信號被傳感器內的電子室檢測到,根據波導管產生磁場到檢測出機械波沒沖信號的時間,便可以計算出高精度的位移量。

    時鐘信號用于標定位移傳感器的位置。時鐘信號類似于時鐘到某一點時,會發出脈沖信號,而對于位移量,時鐘信號用來校準位置。

    那下面我們普及一下磁致伸縮原理:

    磁致伸縮現象

    另外有些物質(多數是金屬氧化物)在磁場作用下,其尺寸也伸長(或縮短),去掉外加磁場后又恢復其原來的尺寸,這種現象稱為磁致伸縮現象。



    拉線位移傳感器



    縱向磁致伸縮沿磁場方向的伸長和縮短。設在磁感應強度為B0的恒定磁場磁化下相對伸長為ε0=△l/l,則有ε0=aB0/2,式中常數a取決于材料性質。設磁化外磁場為恒定磁場B0和交變磁場B的疊加,而且B<<B0,可以導出相對伸長為ε=βB,式中常數β取決于材料性質及B0,β稱為磁致伸縮應變恒量。若用機械方法使材料兩端固定,不允許其伸長,則材料內產生的應力為σ=rβ,r為磁致伸縮應力恒量,且r=C11×β,式中C11表示縱向彈性模量。

    橫向磁致伸縮與磁場垂直方向的伸長和縮短。產生縱向磁致伸縮的同時,常伴隨著較小的橫向伸縮。

    磁致伸縮扭轉利用磁致伸縮效應可以產生扭轉振動。其方法是使圓柱形材料產生縱向磁致伸縮的同時,再加上圍繞圓柱軸線的環形交變磁場。

    由于磁致伸縮材料在磁場作用下,其長度發生變化,可發生位移而做功或在交變磁場作用可發生反復伸張與縮短,從而產生振動或聲波,這種材料可將電磁能(或電磁信息)轉換成機械能或聲能(或機械位移信息或聲信息),相反也可以將機械能(或機械位移與信息)。轉換成電磁能(或電磁信息),它是重要的能量與信息轉換功能材料。它在聲納的水聲換能器技術,電聲換能器技術、海洋探測與開發技術、微位移驅動、減振與防振、減噪與防噪系統、智能機翼、機器人、自動化技術、燃油噴射技術、閥門、泵、波動采油等高技術領域有廣泛的應用前景。


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