變壓器式壓磁傳感器

阻流圈式壓磁傳感器是用單一線圈完成信號(hào)檢測(cè)、控制和電源電流供給的。變壓器式壓磁傳感器將電源線路和檢測(cè)、控制信號(hào)輸出線路分離,它們之間只有磁的耦合。采用不同變壓系數(shù),獲取不同的輸出信號(hào)電壓。這種傳感器的結(jié)構(gòu)形式如圖10-23所示。

當(dāng)未受力作用時(shí),激磁線團(tuán)所產(chǎn)生的磁通,主要通過(guò)鐵芯的中心磁路形成回路(見(jiàn)圖(c),而通過(guò)測(cè)量線圈所圍繞的鐵芯的磁通很小。當(dāng)外力(如壓力)作用時(shí),導(dǎo)磁體在中心磁路部分的磁阻增大,一部分磁通分流到測(cè)量線圈所圍繞的鐵芯上,從而在測(cè)量線圈中感應(yīng)出電壓。

變壓器式壓磁傳感器結(jié)構(gòu)形式較多,另有-種如圖10-24所示的結(jié)構(gòu)是實(shí)踐中常一種。在導(dǎo)大體中互相垂直地放置初級(jí)和次級(jí)線圈(如圖(a)所示)。在不受外力感器鐵芯的磁性各向同性,初級(jí)線圈的磁力線對(duì)稱(chēng)地分布,不與次級(jí)線圈發(fā)生耦合,如圖b所示。因而不能在次級(jí)線圈感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)。當(dāng)受外力作用時(shí),其鐵芯材料呈現(xiàn)出性特征,即平行于作用力方向與垂直于作用力方向的磁導(dǎo)率出現(xiàn)不同。因此,磁場(chǎng)變,在磁導(dǎo)率強(qiáng)的方向拉長(zhǎng),并與次級(jí)線圈發(fā)生耦合,則感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),如圖(c)所動(dòng)勢(shì)與隨施加在傳感器的外力大小成比例地變化。這種變壓器(壓磁元件)加上壓頭和固定裝置就構(gòu)成完整的變壓器式壓磁傳感器。例如,瑞典ASEA公司制造的就是這種傳圖10-25所示。

壓磁元件是由沖壓成形的冷軋硅鋼片經(jīng)熱處理后聳成一定厚度,用環(huán)氧樹(shù)脂黏合在一起,然后在兩對(duì)垂直孔中分別繞上激磁線圖和測(cè)量線圈而成的。為期使用中保持力作用點(diǎn)的位置不變,將壓磁元件裝和一個(gè)由彈簧鋼制成的彈性機(jī)架的兩道彈性梁使被測(cè)力垂直均勻作用于壓磁元件上。機(jī)架上的鋼球保證被測(cè)作用于傳感器上。