Вопрос 4 Магнитоупругие датчики

Действие магнитоупругих датчиков основано на использовании эффекта магнитной упругости, свойственного некоторымм ферромагнитным сплавам металлов (например, железо-кремниевым трансформаторным сталям) и заключающегося в изменении магнитной проницаемости при воздействии деформирующих усилий сжатия или растяжения. Магнитоупругие датчики (рис.4) бывают дроссельного и трансформаторного типа, причем первые могут контролировать обе деформации, а вторые — только усилия сжатия.

Рис. 4 – Магнитоупругие датчики

Датчик дроссельного типа (рис.4, а) представляет собой электромагнит переменного тока с замкнутым магнитопроводом, к сердечнику которого приложено деформирующее усилие, что вызывает изменение магнитной проницаемости и магнитного потока, а, следовательно, приводит к изменению электрического сопротивления катушки датчика. Для питания катушки необходимо стабилизированное напряжение, так как колебание напряжения приводит к изменению подмагничивания, магнитной проницаемости, а значит, и сопротивления катушки датчика.

Датчик трансформаторного типа (рис. 4, б) имеет две обмотки, размещенные в отверстиях сердечника. К первичной обмотке подводят напряжение питания переменного тока, а со вторичной снимают наведенную э.д.с, значение которой определяют усилием сжатия, прилагаемым к сердечнику. При отсутствии механического усилия взаимоиндуктивность обмоток такова, что э.д.с. на выходной обмотке равна нулю.

Магнитоупругие датчики используют для контроля усилий в широких диапазонах в различных общепромышленных установках (прессы, прокатные станы и др.), а также на шахтах для контроля посадки клетей на кулаки, загрузки скипов.

Достоинствами магнитоупругих датчиков являются простота устройства и надежность в работе, устойчивость к воздействиям ударов, вибраций, влажной, запыленной и агрессивной сред, а недостатком — изменение свойств и характеристик с течением времени.

Вопросы для самопроверки

1 Охарактеризуйте:

а) контактные и термобиметаллические датчики;

б) реостатные и потенциометрические датчики;

в) тензометрические датчики;

г) металлические термометры сопротивления;

д) полупроводниковые термосопротивления;

е) полупроводниковые фотосопротивления.

2 Опишите устройство и принцип действия индуктивных датчиков/

3 Опишите область применения, достоинства и недостатки индуктивных датчиков.

4 Перечислите особенности использования, достоинства и. недостатки емкостных датчиков.

5 В чем состоит сущность магнитоупругости и разновидности магнитоупругих датчиков?