材料對磁致伸縮位移傳感器信號的影響

磁致伸縮材料狀態(tài)對磁致伸縮位移傳感器檢測信號的影響的主要表現(xiàn)為永磁體在波導(dǎo)絲的不同位置時檢測信號的幅值大小不同。造成檢測信號不確定性的原因主要有波導(dǎo)絲表面的不連續(xù)性以及波導(dǎo)絲中的剩磁現(xiàn)象等。波導(dǎo)絲表面的不連續(xù)性表現(xiàn)為表面有局部彎曲等現(xiàn)象。波導(dǎo)絲中的剩磁現(xiàn)象在永磁體經(jīng)過的地方理論上講都會存在，因為波導(dǎo)絲是由磁性材料制成的，磁性材料在磁場中會被磁化。

本節(jié)分析波導(dǎo)絲表面的不連續(xù)性以及波導(dǎo)絲中的剩磁現(xiàn)象會對檢測信號造成的影響。

磁致伸縮波導(dǎo)絲表面不連續(xù)性對檢測信號的影響

磁致伸縮波導(dǎo)絲表面的不連續(xù)性(或不均勻)會引起的超聲波反射、干涉等現(xiàn)象。波導(dǎo)絲的不連續(xù)性直接導(dǎo)致了檢測信號的不確定性。

磁致伸縮波導(dǎo)絲表面的不連續(xù)性，主要表現(xiàn)為表面局部彎曲面。表面局部彎曲都會影響波的傳播以及波的振幅，對于采用比較器檢測的電子電路來說影響了振幅就影響了測量精度。

在裝配磁致伸縮位移傳感器時，其中一道工序是將波導(dǎo)絲拉直，如果在拉直過程中有沒被拉直的地方，將會對測量信號產(chǎn)生什么樣的影響呢?我們針對這個問題設(shè)計如下實驗，在波導(dǎo)絲上打個折，看看對檢測信號的影響情況。先看折在磁鐵前的情形，如圖1所示:

磁致伸縮位移傳感器波導(dǎo)絲折在磁鐵前采樣

我們發(fā)現(xiàn)這種情形的缺陷只影響幅度而不影響特征點的相位。 下面我們看看折在磁鐵后的情形，如圖2所示：

磁致伸縮位移傳感器波導(dǎo)絲折在磁鐵后采樣

這種情況同后面有障礙物的情形一樣，會形成一反射，但是對檢測信號無顯著影響。

以上主要討論了波導(dǎo)絲的表面彎曲缺陷對檢測信號的影響情況，歸納起來主要有以下幾點結(jié)論:

① 只要表面缺陷在磁鐵前便會對檢測信號造成影響，幅值上發(fā)生衰減。

② 如果表面缺陷在磁鐵后，不會影響到特征點相位關(guān)系，對幅值也無顯著影響。

③ 表面有折缺陷處于磁鐵前時也會引起一弱的反射。

波導(dǎo)絲中的剩磁影響

磁致伸縮位移傳感器的波導(dǎo)絲是由磁性材料制成的，眾所周知磁性材料在磁場中會被磁化，而磁致伸縮傳感器的活動磁鐵內(nèi)部是一塊永磁鐵。理論上講，只要是磁鐵經(jīng)過的地方，波導(dǎo)絲就可能被磁化，磁化處就存在一磁場，即此處存在剩磁，如果在磁致伸縮位移傳感器的磁鐵前產(chǎn)生了剩磁且剩磁較大，便會對檢測信號造成影響，干擾磁致伸縮位移傳感器的正常工作。若剩磁產(chǎn)生在磁鐵后，則不會對檢測信號造成影響。應(yīng)用中我們可以先去掉磁鐵或?qū)⒋盆F置于最頂端，然后采樣信號，根據(jù)采樣信號來判斷波導(dǎo)絲中是否存在剩磁。此外，在磁致伸縮位移傳感器使用前，把活動磁鐵從傳感器近端移動到最頂端，可以有效消除波導(dǎo)絲上的剩磁。

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