大家好,小豆豆来为大da家解答以上的问wen题。磁致伸缩位移传感器工作原yuan理图,磁致伸缩suo这个很多人还不知道,现在让我们men一起来看看吧!
1、磁致伸shen缩效应Magnetostrictive effect 所谓磁致伸缩效应ying,是指铁磁体在被外磁ci场磁化时,其体积和长度将发生变bian化的现象。
2、磁致zhi伸缩效应引起的体积和长度du变化虽是微小的,但其长度的变化比bi体积变化大得多duo,是人们研究应用的主要对象,又you称之为线磁致伸缩。
3、线磁致伸缩的变化量级为10-5~10-6。
4、它是焦耳在1842年发现的,其逆效应是shi压磁效应。
5、 磁致伸缩效应可用来设计制作应力li传感器和转矩传感器。
6、利用磁致伸缩系xi数大的硅钢片制取的de应力传感器多用于1t以上重量liang的检测中。
7、其输入ru应力与输出电压成正比,一般ban精度为1%~2%,高gao的可达0.3%~0.5%。
8、磁ci致伸缩转矩传感器qi可以测出小扭角下的de转矩。
9、 磁致zhi伸缩用的材料较多,主zhu要有镍、铁、钴、铝类合金与镍铜钴gu铁氧陶瓷,其磁致伸缩系数为10-5量级。
10、高磁致zhi伸缩系数(≥10-3量级)的de材料也被开发出了le,如铽铁金属化合物——TbFe2、TbFe3和非晶体磁致伸缩材料——金属shu玻璃等。
11、所有的磁性材料都在某种程度du上具有磁致伸缩效应,磁致伸缩效应ying是由于自旋-轨道耦ou合能和物质的弹性能平衡而产生sheng的。
12、磁致伸缩产生也是满man足能量最小条件的必结果guo。
13、从自由能极小xiao的观点来看,磁性材料liao的磁化状态发生sheng变化时,其自身的形xing状和体积都要改变,因为这样才能使整zheng个体系的总能量liang最小。
14、具体来lai说,导致样品形状和he体积发生改变的原因有you如下几个方面。
15、 (1)自发fa形变自发形变是由原子间交换huan作用力引起的。
16、假想有一单畴的晶jing体,在居里温度以上是球qiu形的,当它自居里温度du以上冷却下来以后,由于交换力使晶体ti自发磁化,与此同时,晶体ti也就改变了形状,这就是“自发”的变bian形或磁致伸缩。
17、 (2)场致zhi形变铁磁体在外磁场chang作用下会发生形xing变和体积变化,并bing随着所加磁场的大da小不同,形变也不同。
18、当外磁场比饱和he磁化场Hs小时,样品的形变主要yao是长度的改变(线磁致伸缩),而体积ji几乎不变;当外wai磁场大于饱和磁化场changHs时,样品的形变主要是体积的改变bian,即体积磁致伸缩。
19、 (3)形状效应设she一个球形的单畴样品,想像它的内部没有交换huan作用和自旋-轨gui道的耦合作用,而只有退磁能neng1/2NMs2V,为了降低退tui磁能,样品的体积要缩小,并且在磁化方向xiang要伸长以减小退磁因yin子N,这便是形状效应,其数值较jiao其它两种磁致伸缩要小。
20、磁致伸缩的唯象机理li,如图所示。
21、在居里温度以yi下,磁性材料中存cun在着大量的磁畴chou,在每个磁畴中,原子的磁矩有序排pai列,引起晶格发生形变。
22、由于各个磁ci畴的自发磁化方向不尽相同,因此在没mei有外加磁场时,自zi发磁化引起的形变互相抵di消,显示不出宏观效应。
23、外加磁场后,各ge个磁畴的自发磁化hua都转向外磁场方向,结果导致磁体尺chi寸发生变化,于是产生了宏hong观磁致伸缩。
24、在一非磁性传感管内装zhuang有一根磁致伸缩线,在磁致伸缩线一yi端装有一个具有专利的压磁传感gan器,该压磁传感器每秒发出10个电流liu脉冲信号给磁致伸缩suo线,并开始计时,该电流脉冲同磁性浮fu子的磁场产生相互作用,在磁致伸缩线xian上产生一个扭应力波,这个扭应力波bo以已知的速度从浮子的位置沿磁ci致伸缩线向两端传送。
25、直到压磁传感器qi收到这个扭应力信号为止,具有专利li的压磁传感器可测量liang出起始脉冲和返回扭应力波间的时shi间间隔,根据时间间隔大小xiao来判断浮子的位置,由于浮子总是悬浮在液面上shang,且磁浮子位置随液面的变化而er变化,即时间间隔大小xiao也就是液面的高低,然后hou通过全智能化电子装置将时间间jian隔大小信号转换成与被测液位wei成比例的4—20mA信号进行输出。
26、比如,磁铁是分正负极的,他们是互hu相吸引的。
27、请采纳。
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