專題15-磁性傳感器資料.ppt

1、2020/8/15,1,專題15 磁性傳感器,一、磁致伸縮效應及應用（111頁）,稀土原料,某些磁性材料在外磁場作用下，物理尺寸會發(fā)生變化，去掉外磁場后，又恢復到原來的尺寸，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應。稀土超磁致伸縮材料是目前性能最好的超磁致伸縮材料之一。,2020/8/15,2,稀土超磁致伸縮材料的應用,稀土超磁致伸縮材料可將電磁能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，可用于制作大功率聲納傳感器。,2020/8/15,3,1) 磁致伸縮效應 在外磁場作用下，磁偶極矩變化使磁疇之間的界限發(fā)

2、生變化，晶界發(fā)生位移，從而產(chǎn)生機械形變。 當某些材料受拉時，在受力方向上磁導率增高，而在與作用力相垂直的方向上磁導率降低，這種現(xiàn)象稱為正磁致伸縮；反之稱為逆磁致伸縮。 2) 壓磁效應 鐵磁材料在外力作用下產(chǎn)生應變，使磁疇之間的界限變化，晶界發(fā)生位移，導致磁偶極矩變化，從而使材料的磁化強度發(fā)生變化的現(xiàn)象。壓磁效應是磁致伸縮效應的逆效應。,2020/8/15,3,2020/8/15,4,2) 壓磁效應 鐵磁材料的壓磁應變靈敏度表示方法為： 式中， 為磁導率的相對變化， =/ ；l為在機械力的 作用下鐵磁物質的相對變形，l=l/l。 壓磁應力靈敏度: 單位機械應力引起的磁導率相對變化=/，即:S=

3、(/)/ 利用上述關系可做成壓磁傳感器，來測壓力、拉力、彎矩、扭轉力（或力矩）。傳感器輸出為電阻抗Z或二次繞組的感生電勢e，即存在如下變換鏈：PRmZ或e 其中，P為機械力；為應力；為磁導率；Rm為磁路磁阻。,2020/8/15,4,2020/8/15,5,聲納的應用,聲納發(fā)射、接收器,聲納反潛,2020/8/15,6,聲納反潛的原理,2020/8/15,7,磁致伸縮位移傳感器（參考德國圖爾克公司資料）,位移,2020/8/15,8,磁致伸縮液位傳感器（參考廣東康宇測控儀表公司資料）,磁致伸縮液位傳感器可靠性強、耐腐蝕、安裝方便。,2020/8/15,9,磁致伸縮液位傳感器結構,信號處理單元殼

4、體,不銹鋼套管 （內有磁致伸縮線）,浮子（內有磁鐵）,吃水線,2020/8/15,10,磁致伸縮液位傳感器的應用,2020/8/15,11,各種液位計的外形和安裝比較（續(xù)）,2020/8/15,12,二、磁敏傳感器（109到111頁）,磁敏電阻：半導體材料的電阻率隨磁場強度的增強而變大，這種現(xiàn)象稱為磁阻效應，利用磁阻效應制成的元件稱為磁敏電阻。,2020/8/15,13,磁敏電阻的應用,磁敏電阻可用于測量地球磁場的方向及強度的變化。,指南針只能指示地球磁場的方向。,2020/8/15,14,地球磁場“導演”的極光（加拿大育空地區(qū)）,2020/8/15,15,磁阻式電子羅盤,2020/8/15,16,磁敏電阻IC及其應用,線性磁阻位置傳感器,2020/8/15,17,磁敏電阻的應用,根據(jù)鐵磁物體對地磁的擾動，可檢測車輛的存在，可用于包括自動開門，路況監(jiān)測，停車場檢測，車輛位置監(jiān)測，紅綠燈控制等。,2020/8/15,18,利用磁敏電阻制作小型探礦儀（磁力儀）,磁敏電阻 （聚四氟乙烯封裝）,磁力 探礦儀的使用,2020/8/15,19,磁敏電阻小型探礦儀,上海直川信息技術有限公司研制的磁阻探礦儀及數(shù)據(jù)統(tǒng)計曲線圖,2020