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

忘電子工出版社 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

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

忘電子工出版社 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

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

子工業出版社 USTRY 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

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

子工業出版社 USTRY 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 S 二 △Z/Z 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

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

忘電子工出版社 USTRY 20 15 50100150200(N/mm2) 0.05 0.1 △l 工业纯铁的C和E的关系

工业纯铁的εμ和εl的关系 返 回 上一页 下一页

忘電子工出版社 压磁应力灵敏度 单位机械应力,所引起的磁导率相对变化 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→>→→R→>2或e

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

子工業出版社 USTRY 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

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

忘電子工出版社 1.用一个方向磁导率的变化

１．用一个方向磁导率的变化 返 回 上一页 下一页

子工業出版社 USTRY (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≈K2P 式中, 传感器的电感; K1K2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

(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

子工業出版社 USTRY (e)(d):与互感形传感器相似 E2=2K(P).u,P W 式中,E2—一传感器输出感生电势 原端励磁电压; W1,W2 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

(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