磁致伸縮位移傳感器工作原理

卡倫CARLEN傳感器磁致伸縮位移傳感器，是通過(guò)內(nèi)部非接觸式的測(cè)控技術(shù)精確地檢測(cè)活動(dòng)磁環(huán)的絕對(duì)位置來(lái)測(cè)量被檢測(cè)產(chǎn)品的實(shí)際位移值； 由于作為確定位置的活動(dòng)磁環(huán)和敏感元件并無(wú)直接接觸，因此傳感器可應(yīng)用在極惡劣的工業(yè)環(huán)境中，不易受油漬、溶液、塵埃或其它污染的影響。

       在惡劣的應(yīng)用環(huán)境中，磁致伸縮位移傳感器表現(xiàn)優(yōu)異。磁致伸縮位移傳感器傳感器采用了高科技材料和先進(jìn)的電子處理技術(shù)，因而它能應(yīng)用在高溫、高壓和高振蕩的環(huán)境中。傳感器輸出信號(hào)為絕對(duì)位移值，即使電源中斷、重接，數(shù)據(jù)也不會(huì)丟失，更無(wú)須重新歸零。由于敏感元件是非接觸的，就算不斷重復(fù)檢測(cè)，也不會(huì)對(duì)傳感器造成任何磨損，可以大大地提高檢測(cè)的可靠性和使用壽命。

下面就結(jié)合圖文來(lái)了解一下磁致伸縮位移傳感器的工作原理：
伸縮現(xiàn)象：
      大家都知道物質(zhì)有熱脹冷縮。除了加熱外，磁場(chǎng)和電場(chǎng)也會(huì)導(dǎo)致物體尺寸的伸長(zhǎng)和縮短。鐵磁性材料在外磁場(chǎng)的作用下，其尺寸伸長(zhǎng)（或縮短），去掉外磁場(chǎng)后，其又恢復(fù)原來(lái)的長(zhǎng)度，這種現(xiàn)象稱(chēng)為磁致伸縮現(xiàn)象（或效應(yīng)）。此現(xiàn)象的機(jī)理是：鐵磁或亞鐵磁材料在居里點(diǎn)以下發(fā)生自發(fā)磁化，形成磁疇。在每個(gè)磁疇內(nèi)。晶格都沿磁化強(qiáng)度方向發(fā)生形變。當(dāng)施加外磁場(chǎng)時(shí)，材料內(nèi)部隨即取向的磁疇發(fā)生旋轉(zhuǎn)，是各磁疇的磁化方向趨于一致，物體對(duì)外顯示的宏觀(guān)效應(yīng)即沿磁場(chǎng)方向伸長(zhǎng)或縮短。

磁致伸縮位移傳感器測(cè)量原理：
      磁致伸縮線(xiàn)性位移/液位傳感器的檢測(cè)機(jī)理基于傳感器核心檢測(cè)元件磁致伸縮波導(dǎo)絲與游標(biāo)磁環(huán)間的魏德曼效應(yīng)。?測(cè)量時(shí)，電子倉(cāng)中的激勵(lì)模塊在敏磁致伸縮線(xiàn)性位移/液位傳感器的檢測(cè)機(jī)理基于傳感器核心檢測(cè)元件—磁致伸縮波導(dǎo)絲與游標(biāo)磁環(huán)間的魏德曼效應(yīng)。??
      測(cè)量時(shí)，電子倉(cāng)中的激勵(lì)模塊在敏感檢測(cè)元件（磁致伸縮波導(dǎo)絲）兩端施加一查詢(xún)脈沖，該脈沖以光速在波導(dǎo)絲周?chē)纬芍芟虬才喹h(huán)形磁場(chǎng)，該環(huán)形磁場(chǎng)與游標(biāo)磁環(huán)的偏置永磁磁場(chǎng)發(fā)生耦合作用時(shí)，會(huì)在波導(dǎo)絲的表面形成魏德曼效應(yīng)扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波，扭轉(zhuǎn)波以聲速由產(chǎn)生點(diǎn)向波導(dǎo)絲的兩端傳播，傳向末端的扭轉(zhuǎn)波被阻尼器件吸收，傳向激勵(lì)端的信號(hào)則被檢波裝置接收，電子倉(cāng)中的控制模塊計(jì)算出查詢(xún)脈沖與接收信號(hào)間的時(shí)間差，再乘以扭轉(zhuǎn)應(yīng)力波在波導(dǎo)材料中的傳播速度（約2830m/s），即可計(jì)算出扭轉(zhuǎn)波發(fā)生位置與測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)間的距離，也即游標(biāo)磁環(huán)在該瞬時(shí)相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)間的絕對(duì)距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)游標(biāo)磁環(huán)位置的實(shí)時(shí)精確測(cè)量。

磁致伸縮位移傳感器的工作原理：
      磁致伸縮位移（液位）傳感器，是利用磁致伸縮原理、通過(guò)兩個(gè)不同磁場(chǎng)相交產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變脈沖信號(hào)來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量位置的。測(cè)量元件是一根波導(dǎo)管，波導(dǎo)管內(nèi)的敏感元件由特殊的磁致伸縮材料制成的。

測(cè)量過(guò)程是由傳感器的電子室內(nèi)產(chǎn)生電流脈沖，該電流脈沖在波導(dǎo)管內(nèi)傳輸，從而在波導(dǎo)管外產(chǎn)生一個(gè)圓周磁場(chǎng)，當(dāng)該磁場(chǎng)和套在波導(dǎo)管上作為位置變化的活動(dòng)磁環(huán)產(chǎn)生的磁場(chǎng)相交時(shí)，由于磁致伸縮的作用，波導(dǎo)管內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)，這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)以固定的聲音速度傳輸，并很快被電子室所檢測(cè)到。

      由于這個(gè)應(yīng)變機(jī)械波脈沖信號(hào)在波導(dǎo)管內(nèi)的傳輸時(shí)間和活動(dòng)磁環(huán)與電子室之間的距離成正比，通過(guò)測(cè)量時(shí)間，就可以高度精確地確定這個(gè)距離。由于輸出信號(hào)是一個(gè)真正的絕對(duì)值,而不是比例的或放大處理的信號(hào),所以不存在信號(hào)漂移或變值的情況,更無(wú)需定期重標(biāo)。