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檢測、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、控制信號輸出線路分離,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電壓。這種傳感器的結(jié)構(gòu)形式如圖10-23所示。

當未受力作用時,激磁線團所產(chǎn)生的磁通,主要通過鐵芯的中心磁路形成回路(見圖(c),而通過測量線圈所圍繞的鐵芯的磁通很小。當外力(如壓力)作用時,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量線圈所圍繞的鐵芯上,從而在測量線圈中感應(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)是實踐中常一種。在導(dǎo)大體中互相垂直地放置初級和次級線圈(如圖(a)所示)。在不受外力感器鐵芯的磁性各向同性,初級線圈的磁力線對稱地分布,不與次級線圈發(fā)生耦合,如圖b所示。因而不能在次級線圈感應(yīng)出電動勢。當受外力作用時,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,磁場變,在磁導(dǎo)率強的方向拉長,并與次級線圈發(fā)生耦合,則感應(yīng)出電動勢,如圖(c)所動勢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)氧樹脂黏合在一起,然后在兩對垂直孔中分別繞上激磁線圖和測量線圈而成的。為期使用中保持力作用點的位置不變,將壓磁元件裝和一個由彈簧鋼制成的彈性機架的兩道彈性梁使被測力垂直均勻作用于壓磁元件上。機架上的鋼球保證被測作用于傳感器上。