檢測技術(shù)與海洋智能儀器：磁柵傳感器

1、磁柵式傳感器根據(jù)柵式數(shù)字傳感器的工作原理，可分為光柵和磁柵兩種: 光柵和磁柵磁柵簡介組成：磁柵、磁頭和檢測電路。磁柵上面記錄有節(jié)距為W的矩形波或正弦波磁信號。磁頭把磁柵上的磁信號讀出來，把磁頭相對于磁柵的位置或位移轉(zhuǎn)換成電信號。此電信號再由檢測電路變換和細(xì)分后進行計數(shù)輸出。分類:長磁柵和圓磁柵磁柵的結(jié)構(gòu)是一種錄有磁化信息的標(biāo)尺，它在非磁性體的平整表面上鍍一層均勻的磁性薄膜，然后用記錄磁頭在磁性薄膜上記錄節(jié)距為W的矩形或正弦波磁信號刻度線而構(gòu)成的，因此又把磁柵稱為磁尺。 磁柵錄制后的磁化結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個個小磁鐵按NS、SN、NS的形態(tài)排列起來。 因此在磁柵上的磁場強度呈周期性地變化，并在N-N或S

2、-S相接處為最大。動態(tài)磁頭 磁信號由讀取磁頭讀出，按讀取信號方式不同，磁頭可分為動態(tài)和靜態(tài)磁頭。 動態(tài)磁頭又稱為速度響應(yīng)式磁頭，它僅有一組輸出繞組。只有在磁頭與磁柵間有連續(xù)相對運動時才有信號輸出。運動速度不同，輸出信號的大小也不同，靜止時沒有信號輸出.1磁頭2磁柵3輸出信號波形動態(tài)磁頭演示當(dāng)磁頭沿著磁柵相對位移時，就輸出周期性的正弦信號，記錄下輸出信號的周期數(shù)n，就可以測量出位移s=nw 靜態(tài)磁頭 磁通響應(yīng)式磁頭。兩個繞組：一為激勵繞組，另一為輸出繞組。靜態(tài)磁頭和磁尺之間相對靜止，磁頭也有信號輸出。 當(dāng)磁尺與磁頭之間的相對位置發(fā)生變化時，磁頭的鐵心使磁尺的磁通通過輸出繞組，由于電磁感應(yīng)在輸出繞

3、組中產(chǎn)生電壓，該電壓將隨磁尺磁場強度周期的變化，將位移量轉(zhuǎn)換成電信號輸出。u 輸入激勵電壓e0 輸出電壓信號磁柵傳感器的特點優(yōu)點：錄制方便，成本低廉，發(fā)現(xiàn)所錄磁柵不合適時，可抹去重錄；使用方便，可以在儀器或機床上安裝好后再錄制磁柵，因而可避免安裝誤差；可方便地錄制任意節(jié)距的磁柵。缺點：需要屏蔽和防塵部分參數(shù)：磁柵式位移傳感器允許最高工作速度為12m/min，精度可達0.01mm/m，最小指示值為0.001mm，使用溫度范圍040。 動態(tài)磁頭只有一個磁頭和一組繞組，其輸出信號為正弦波，信號處理方式比較簡單，只要將輸出信號放大整形，然后由計數(shù)器記錄脈沖數(shù)n就可以測量出位移量的大小。缺點是測量精度低，不能辨別移動方向。 信號處理及檢測電路 靜態(tài)磁頭在實際應(yīng)用中是用兩個磁頭來讀取磁柵上的磁信號，它們的間距為（n+1/4）W，其中n為正整數(shù)，W為信號的節(jié)距。其信號處理方式分為鑒幅型和鑒相形。磁柵傳感器的應(yīng)用磁柵位移傳感器磁柵液位計磁柵閘門開度儀磁柵閥位計磁柵行車行程檢測儀磁柵油缸行程檢測儀靜磁柵產(chǎn)品應(yīng)用于集裝箱吊具水電站閘門水下穿銷定位系統(tǒng)在清江水利工程“高壩州自動抓梁系統(tǒng)”項目上選用了武漢瑩佳公司的靜磁柵位移