磁致伸縮位移傳感器的原理:
位移傳感器由兩部分組成 : 一部分是套有活動(dòng)磁鐵的測(cè)量桿 ; 另一部分是位于測(cè)量桿上端的測(cè)量電路。磁致伸縮位移傳感器主要包括以下幾部分 : 波導(dǎo)絲、保護(hù)管套、移動(dòng)磁鐵、電路板部分。測(cè)量管是整個(gè)傳感器的重要傳感部分 , 這一部分又包括 : 偏置磁鐵、波導(dǎo)絲、保護(hù)管套、末端衰減阻尼裝置、非接觸磁環(huán)、轉(zhuǎn)換器輸出。
磁致伸縮位移傳感器的敏感元件是利用某些鐵磁性物質(zhì) , 如 Fe和 N i, 在磁場(chǎng)作用下具有伸縮能力的特性設(shè)計(jì)而成的。通常鐵鎳合金的磁致伸縮效果是微弱的 , 鐵鎳合金磁致伸縮系數(shù)約為 30×10- 6 , 在其中摻雜稀土元素可使磁致伸縮效果有效提升 。敏感元件的研制是開(kāi)發(fā)傳感器的關(guān)鍵所在。
在支持連續(xù)觀測(cè)(采樣、處理、通信)的應(yīng)用中,系統(tǒng)架構(gòu)師常常不得不解決噪聲與功耗相互對(duì)立的關(guān)系,因?yàn)樵肼暤偷慕鉀Q方案很少正好也是功耗低的解決方案(就特定功能類(lèi)別的器件而言)。例如,MEMS加速度計(jì)常常用作遠(yuǎn)程傾斜測(cè)量系統(tǒng)的主要傳感器。表1顯示了兩款不同產(chǎn)品的重要特性,它們提供目前在業(yè)界較先的噪聲或功耗性能ADXL355(低噪聲)和ADXL362(低功耗)。
濾波器信號(hào)鏈(圖的下一個(gè)功能模塊是濾波器。這作用是降低傳感器可能支持,但與應(yīng)用無(wú)關(guān)的頻段中的噪聲。在振動(dòng)監(jiān)控應(yīng)用中,這可能是一個(gè)帶通濾波器,它將隨機(jī)振動(dòng)與可能指示機(jī)器壽命減損的特定頻譜特征分離開(kāi)來(lái)。在傾斜傳感器中,這可能是一個(gè)簡(jiǎn)單的低通濾波器,例如移動(dòng)平均濾波器。這種情況下,時(shí)長(zhǎng)是建立時(shí)間與濾波器輸出殘余噪聲之間的一個(gè)重要權(quán)衡因素。圖2顯示了ADXL355艾倫方差曲線(xiàn)的例子,它表示相對(duì)于產(chǎn)生測(cè)量的均值時(shí)間,測(cè)量的不確定性(噪聲)。