成都信息工程（成都信工学院）：电子工业出版社《传感器与检测技术》教学资源（PPT课件）第3章变阻抗式传感器原理与应用（3.5）压磁式传感器

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内容简介

3.5.1 基本原理 3.5.2 传感器的形式 3.5.3 参数选取的基本原则 3.5.4 压磁传感器的误差

3.5压磁式传感器 c3.5.1基本原理 3.52传感器的形式 3.5.3参数选取的基本原则 3.5.4压磁传感器的误差下一页

3.5 压磁式传感器 3.5.1 基本原理 3.5.2 传感器的形式 3.5.3 参数选取的基本原则 3.5.4 压磁传感器的误差返回下一页

3.5.1基本原理压磁效应某些铁磁物质在外界机械力的作用下,其内部产生机械应力,从而引起磁导率的改变磁致伸缩某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生变形,有些伸长,有些则压缩上一页下一页

3.5.1 基本原理压磁效应: 某些铁磁物质在外界机械力的作用下，其内部产生机械应力，从而引起磁导率的改变。磁致伸缩: 某些铁磁物质在外界磁场的作用下会产生变形，有些伸长，有些则压缩。返回上一页下一页

磁致伸缩 ◎正磁致伸缩:当某些材料受拉时,在受力方向上磁导率增高,而在与作用力相垂直的方向上磁导率降低; 口负磁致伸缩:某些材料受拉时,在受力方向上磁导率降低,而在与作用力相垂直的方向上磁导率增高只有在一定条件下(如磁场强度恒定)压磁效应才有单值特性,但不是线性关系上一页下一页

磁致伸缩  正磁致伸缩: 当某些材料受拉时，在受力方向上磁导率增高，而在与作用力相垂直的方向上磁导率降低；  负磁致伸缩: 某些材料受拉时，在受力方向上磁导率降低，而在与作用力相垂直的方向上磁导率增高  只有在一定条件下(如磁场强度恒定)压磁效应才有单值特性，但不是线性关系．返回上一页下一页

铁磁材料的压磁应变灵敏度 O表示方法与应变灵敏度系数表示方法相似 S △/p △Z/l 式中,Eu—磁导率的相对变化; 一在机械力的作用下铁磁物质的相对变形上一页下一页

铁磁材料的压磁应变灵敏度  表示方法与应变灵敏度系数表示方法相似 l l S l / /   = =      式中, εμ―磁导率的相对变化； εl ―在机械力的作用下铁磁物质的相对变形返回上一页下一页

20 15 10 50100150200(N/mm2) 0.05% 0.19 △l 工业纯铁的E和E的关系上一页下一页

工业纯铁的εμ和εl的关系返回上一页下一页

压磁应力灵敏度单位机械应力,所引起的磁导率相对变化 △/p O 压磁传感器:用来测量压力、拉力、弯矩、扭转力(或力矩变换链P→a→>→>R→>2或e 上一页下一页

压磁应力灵敏度  单位机械应力, 所引起的磁导率相对变化      / S = 压磁传感器: 用来测量压力、拉力、弯矩、扭转力(或力矩) P R Z e 变换链 → →  → m → 或返回上一页下一页

3.52传感器的形式 1.用一个方向磁导率的变化的传感器 2.用两个方向上磁导率的改变 3.维捷曼效应上一页下一页

3.5.2 传感器的形式 1．用一个方向磁导率的变化的传感器 2．用两个方向上磁导率的改变 3．维捷曼效应返回上一页下一页

1.用一个方向磁导率的变化 P L Er (a (b) (c) E, 上一页下一页

１．用一个方向磁导率的变化返回上一页下一页

(a)(b):测量压力P用的传感器 ◎n与电感传感器相似,它通过改变磁导率来达到电感值的改变 L=k1≈K2P 式中,L传感器的电感; KIK 与激磁电流大小有关的系数, 在一定条件下可认为是近似的常数上一页下一页

(a) (b) : 测量压力P用的传感器  与电感传感器相似，它通过改变磁导率来达到电感值的改变。 L = K1   K2 P 式中, L——传感器的电感； K1 K2——与激磁电流大小有关的系数，在一定条件下可认为是近似的常数。返回上一页下一页

(e)ad):与互感形传感器相似 V E2=2K(P).u,P W 式中传感器输出感生电势; 原端励磁电压; Wi, W 次和二次绕组的匝数 K(P)—系数,它与激磁电流频率及幅值有关同时也与被测力P有关上一页下一页

(e)(d) : 与互感形传感器相似 K( P ) u P W W E =   1 1 2 2 式中, E2—— 传感器输出感生电势； u1—— 原端励磁电压； W1，W2—— 一次和二次绕组的匝数； K(P)—— 系数，它与激磁电流频率及幅值有关同时也与被测力P有关返回上一页下一页

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