CN201181201Y - 双端磁致伸缩直线位移传感器 - Google Patents

双端磁致伸缩直线位移传感器 Download PDF

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本实用新型涉及磁致伸缩直线位移传感器，具体是一种双端磁致伸缩直线位移传感器。扩大了检测范围，进一步提高了检测精度，该双端磁致伸缩直线位移传感器包括磁致伸缩直线、套固于磁致伸缩直线端部的检测线圈、与移动被测物关联的能沿磁致伸缩直线移动的永久磁铁，检测线圈的输出端连接有信号处理电路，磁致伸缩直线两端分别设有检测线圈。本实用新型结构合理，较已有磁致伸缩直线位移传感器具有更大的检测范围和更高的检测精度。

Description

双端磁致伸缩直线位移传感器
技术领域
本实用新型涉及磁致伸缩直线位移传感器，具体是一种双端磁致伸缩直线位移传感器。
背景技术
磁致伸缩直线位移传感器是一种精确测定位移量的新型传感器，包括磁致伸缩直线、套固于磁致伸缩直线端部的检测线圈、与移动被测物关联的能沿磁致伸缩直线移动的永久磁铁，检测线圈的输出端连接有信号处理电路；其检测原理如图1所示：当磁致伸缩直线由脉冲信号发生器5通以短暂的脉冲电流IP时，在线体周围将产生周向磁场，在永久磁铁的磁场的合作用下，在永久磁铁附近将产生扭转式的弹性波，弹性波沿磁致伸缩直线向直线的两端传播；当弹性波到达检测线圈时，由于逆磁致伸缩效应，检测线圈所覆盖区域的磁通量将发生变化，进而在检测线圈中产生感应电动势，经由信号处理电路处理和计算后，可得出弹性波从永久磁铁传播到检测线圈所用的时间；由于弹性波的传播速度是与磁致伸缩直线材料有关的固定量，因而可精确确定永久磁铁所在的位置和位置变化后的相对位移。目前，磁致伸缩直线位移传感器皆为单点单测的位移传感器装置，即磁致伸缩直线单端设置检测线圈，根据磁致伸缩直线位移传感器的检测原理可知，弹性波的检出信号强弱和稳定性直接影响着位移测量的可能性和准确性，但随着测量范围的增大，由于能量耗散和阻尼作用，弹性波的检出信号会急剧衰减，如图1、2所示，弹性波的有效信号传播距离L(即AC的长度)限制了磁致伸缩直线位移传感器的检测范围LM(即AB的长度)，LM≤L。
发明内容
本实用新型为了扩大现有磁致伸缩直线位移传感器的检测范围和进一步提高检测精度，提供了一种双端磁致伸缩直线位移传感器。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：双端磁致伸缩直线位移传感器，包括磁致伸缩直线、套固于磁致伸缩直线端部的检测线圈、与移动被测物关联的能沿磁致伸缩直线移动的永久磁铁，检测线圈的输出端连接有信号处理电路，磁致伸缩直线两端分别设有检测线圈。
与现有技术相比，本实用新型在磁致伸缩直线两端皆设置检测线圈，如图3、4所示，使得磁致伸缩直线位移传感器的弹性波的有效信号传播距离L(即FH的长度)以达到单端设置检测线圈时的两倍，同样检测范围LM(即EG的长度)可以达到单端设置检测线圈时的两倍，EG＝2AB，FH＝2AC；由于通过磁致伸缩直线两端的检测线圈对弹性波实现两路信号采集，信号处理电路会以实际传输距离短、能量损耗低的弹性波信号来判断永久磁铁所在位置，经计算、比较后，指示出被测物的实际位移，检测精度较现有传感器得到了提高。所述信号处理电路是在现有磁致伸缩直线位移传感器的信号处理电路基础上，增加了两路采集信号的比较部分，来实现以实际传输距离短、能量损耗低的弹性波信号来判断永久磁铁所在位置的目的，而具有该功能的电路对于电子领域的技术人员来说很容易实现，因此说明书中未对信号处理电路进行描述。
本实用新型结构合理，较已有磁致伸缩直线位移传感器具有更大的检测范围大和更高的检测精度。
附图说明
图1为现有磁致伸缩直线位移传感器的检测原理图；
图2为现有磁致伸缩直线位移传感器的有效检测范围示意图；
图3为本实用新型所述磁致伸缩直线位移传感器的结构示意图；
图4为本实用新型所述磁致伸缩直线位移传感器的有效检测范围示意图；
图中：1-磁致伸缩直线；2-检测线圈；3-永久磁铁；4-检测线圈；5-脉冲信号发生器。
具体实施方式
双端磁致伸缩直线位移传感器，包括磁致伸缩直线1、套固于磁致伸缩直线1端部的检测线圈2、与移动被测物关联的能沿磁致伸缩直线1移动的永久磁铁3，检测线圈2的输出端连接有信号处理电路，磁致伸缩直线1两端分别设有检测线圈2、4。
具体实施时，检测线圈2、4和信号处理电路中的弱信号放大器要求满足高灵敏度、高精密度的要求；另外，实际测量时，由于环境对信号存在影响、传感器个体存在差异，检测结果难免有所偏差，此时可采用一定的算法，更正系统误差。

Claims (1)

1、一种双端磁致伸缩直线位移传感器，包括磁致伸缩直线(1)、套固于磁致伸缩直线(1)端部的检测线圈(2)、与移动被测物关联的能沿磁致伸缩直线(1)移动的永久磁铁(3)，检测线圈(2)的输出端连接有信号处理电路，其特征在于磁致伸缩直线(1)两端分别设有检测线圈(2、4)。
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