磁致伸縮位移傳感器分離式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

由于磁致伸縮位移傳感器處于高溫，其工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，處于高溫環(huán)境周?chē)?，同時(shí)由于尺寸限制的因素，所以磁致伸縮位移傳感器必須采用分離式結(jié)構(gòu)，即探頭與變送器分離。

電路設(shè)計(jì)

磁致伸縮位移傳感器在研制過(guò)程中，設(shè)計(jì)了兩種方案：

方案一、探頭接收線圈加前置運(yùn)放，電路框圖見(jiàn)圖1所示。

磁致伸縮位移傳感器方案一電路

方案二、探頭只有接收線圈，電路框圖見(jiàn)圖2所示。

磁致伸縮位移傳感器方案二電路

溫度補(bǔ)償設(shè)計(jì)

由于波速計(jì)算公式為VG= ，在溫度變化 0～300℃過(guò)程中，由于材料的熱彈性系數(shù)的存在，導(dǎo)致剪切模量 G 變小，從而影響超聲波在波導(dǎo)絲上的傳播速度，進(jìn)一步影響時(shí)間變化，導(dǎo)致位移誤差。Fe Ni 合金中超聲波波速與溫度的關(guān)系，其曲線如圖3所示。

FeNi 合金中超聲波波速與溫度的關(guān)系

本項(xiàng)目采用多磁鐵法，其信號(hào)圖如圖4所示。

磁致伸縮位移傳感器多磁鐵補(bǔ)償法信號(hào)

彈性波信號(hào) 1 由被固定在磁致伸縮位移傳感器前端的基準(zhǔn)磁鐵產(chǎn)生的信號(hào)，彈性波信號(hào) 2 是檢測(cè)位移通過(guò)移動(dòng)磁鐵產(chǎn)生的信號(hào)。由于基準(zhǔn)磁鐵離電子部件是距離 L1 是固定的，可以作為校正依據(jù)，則有：

L2＝L1×T2/T1

這可以從理論上消除溫度對(duì)應(yīng)變波傳播速度的影響。

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