磁致伸缩（磁致伸缩位移传感器原理动画）

什么是磁致伸缩效应

磁致伸缩效应磁致伸缩效应是指铁磁体受外部磁场磁化时，其体积和长度会发生变化的现象。磁致伸缩引起的体积和长度的变化虽然很小，但长度的变化远大于体积的变化，是研究和应用的主要对象，也称线性磁致伸缩。线性磁致伸缩的变化量级为10-5 ~ 10-6。它是焦耳在1842年发现的，它的逆效应是压磁效应。磁致伸缩效应可用于设计和制造应力传感器和扭矩传感器。由具有大磁致伸缩系数的硅钢片制成的应力传感器大多用于检测超过1t的重量。输入应力与输出电压成正比，一般精度为1% ~ 2%，高精度可达0.3% ~ 0.5%。磁致伸缩扭矩传感器可以测量小扭转角下的扭矩。磁致伸缩的材料很多，主要有镍、铁、钴、铝合金和镍-铜-钴-铁氧化物陶瓷，其磁致伸缩系数为10-5。还开发了高磁致伸缩系数(10-3)的材料，如铽铁金属化合物——TbFe2、TbFe3和非晶磁致伸缩材料3354金属玻璃。

什么是磁致伸缩原理？

磁致伸缩技术的原理是通过两个不同的磁场相交产生一个应变脉冲信号，然后计算出这个信号被检测到所需的时间周期，从而换算出准确的位置。这两个磁场一个来自传感器外部的运动磁体，另一个来自传感器内部波导的电流脉冲，实际上是由传感器头的固有电子元件产生的。当两个磁场相交时，产生的应变脉冲将以固定的声速传播回电子元件的感应线圈。从电流脉冲产生的瞬间到测量对可变脉冲的响应乘以这个固定速度所需的时间段，我们就可以精确计算出位置磁铁的变化。如图2所示。这个过程是连续的，所以每当移动的磁体被驱动时，新的位置将被快速感知。由于输出信号是真正的绝对位置输出，而不是比例或再放大的信号，所以不存在信号漂移或数值变化，不需要像其他位移传感器那样定期重新标定和维护。

磁致伸缩位移传感器工作原理？

磁致伸缩位移(液位)传感器是基于磁致伸缩的原理，通过两个不同磁场的交汇产生应变脉冲信号来精确测量位置。测量元件为波导，波导中的敏感元件由特殊的磁致伸缩材料制成。在测量过程中，传感器的电子室内产生电流脉冲，该电流脉冲在波导中传输，从而在波导外产生周向磁场。当磁场随着位置变化与套在波导上的动磁环产生的磁场相交时，由于磁致伸缩，波导中会产生应变机械波脉冲信号。这种应变机械波脉冲信号以固定的声速传播，很快被电子室检测到。因为应变机械波脉冲信号在波导中的传输时间与可移动磁环和电子室之间的距离成正比，所以通过测量时间可以高精度地确定该距离。因为输出信号是一个真正的绝对值，而不是一个比例或放大的信号，没有信号漂移或价值的变化，更不用说定期重新校准。