专题15 磁性传感器.ppt

* * 专题15 磁性传感器 一、磁致伸缩效应及应用（111页） 稀土原料 某些磁性材料在外磁场作用下，物理尺寸会发生变化，去掉外磁场后，又恢复到原来的尺寸，这种现象称为磁致伸缩效应。稀土超磁致伸缩材料是目前性能最好的超磁致伸缩材料之一。 * * 稀土超磁致伸缩材料的应用 稀土超磁致伸缩材料可将电磁能转换成机械能或声能（或机械位移信息或声信息），相反也可以将机械能（或机械位移与信息）转换成电磁能（或电磁信息），它是重要的能量与信息转换功能材料，可用于制作大功率声纳传感器。 * * 1) 磁致伸缩效应 在外磁场作用下，磁偶极矩变化使磁畴之间的界限发生变化，晶界发生位移，从而产生机械形变。 当某些材料受拉时，在受力方向上磁导率增高，而在与作用力相垂直的方向上磁导率降低，这种现象称为正磁致伸缩；反之称为逆磁致伸缩。 2) 压磁效应 铁磁材料在外力作用下产生应变，使磁畴之间的界限变化，晶界发生位移，导致磁偶极矩变化，从而使材料的磁化强度发生变化的现象。压磁效应是磁致伸缩效应的逆效应。 * * * * 2) 压磁效应 铁磁材料的压磁应变灵敏度表示方法为： 式中， ??为磁导率的相对变化， ??=??/? ；εl为在机械力的 作用下铁磁物质的相对变形，εl=Δl/l。 压磁应力灵敏度: 单位机械应力?引起的磁导率相对变化??=??/?，即:S?= (??/?)/ ? 利用上述关系可做成压磁传感器，来测压力、拉力、弯矩、扭转力（或力矩）。传感器输出为电阻抗Z或二次绕组的感生电势e，即存在如下变换链：P→σ→μ→Rm→Z或e 其中，P为机械力；?为应力；μ为磁导率；Rm为磁路磁阻。 * * * * 声纳的应用 声纳发射、接收器 声纳反潜 * * 声纳反潜的原理 * * 磁致伸缩位移传感器（参考德国图尔克公司资料） 位移 * * 磁致伸缩液位传感器（参考广东康宇测控仪表公司资料） 磁致伸缩液位传感器可靠性强、耐腐蚀、安装方便。 * * 磁致伸缩液位传感器结构 信号处理单元壳体 不锈钢套管 （内有磁致伸缩线） 浮子（内有磁铁） 吃水线 * * 磁致伸缩液位传感器的应用 * * 各种液位计的外形和安装比较（续） * * 二、磁敏传感器（109到111页） 磁敏电阻：半导体材料的电阻率随磁场强度的增强而变大，这种现象称为磁阻效应，利用磁阻效应制成的元件称为磁敏电阻。 * * 磁敏电阻的应用 磁敏电阻可用于测量地球磁场的方向及强度的变化。 指南针只能指示地球磁场的方向。 * * 地球磁场“导演”的极光（加拿大育空地区） * * 磁阻式电子罗盘 * * 磁敏电阻IC及其应用 线性磁阻位置传感器 * * 磁敏电阻的应用 根据铁磁物体对地磁的扰动，可检测车辆的存在，可用于包括自动开门，路况监测，停车场检测，车辆位置监测，红绿灯控制等。 * * 利用磁敏电阻制作小型探矿仪（磁力仪） 磁敏电阻 （聚四氟乙烯封装） 磁力 探矿仪的使用 * * 磁敏电阻小型探矿仪 上海直川信息技术有限公司研制的磁阻探矿仪及数据统计曲线图 * * 磁阻IC用于转速测量 磁力线集中 磁力线分散 * * 磁阻IC用于笔式验钞器 验钞笔顺着纸币上的磁性防伪线扫描