檢測(cè)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(jiǎn)介組成：磁柵、磁頭和檢測(cè)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(hào)。磁頭把磁柵上的磁信號(hào)讀出來(lái)，把磁頭相對(duì)于磁柵的位置或位移轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。此電信號(hào)再由檢測(cè)電路變換和細(xì)分后進(jìn)行計(jì)數(shù)輸出。分類(lèi):長(zhǎng)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(hào)刻度線而構(gòu)成的，因此又把磁柵稱(chēng)為磁尺。 磁柵錄制后的磁化結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)個(gè)小磁鐵按NS、SN、NS的形態(tài)排列起來(lái)。 因此在磁柵上的磁場(chǎng)強(qiáng)度呈周期性地變化，并在N-N或S

2、-S相接處為最大。動(dòng)態(tài)磁頭 磁信號(hào)由讀取磁頭讀出，按讀取信號(hào)方式不同，磁頭可分為動(dòng)態(tài)和靜態(tài)磁頭。 動(dòng)態(tài)磁頭又稱(chēng)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(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)才有信號(hào)輸出。運(yùn)動(dòng)速度不同，輸出信號(hào)的大小也不同，靜止時(shí)沒(méi)有信號(hào)輸出.1磁頭2磁柵3輸出信號(hào)波形動(dòng)態(tài)磁頭演示當(dāng)磁頭沿著磁柵相對(duì)位移時(shí)，就輸出周期性的正弦信號(hào)，記錄下輸出信號(hào)的周期數(shù)n，就可以測(cè)量出位移s=nw 靜態(tài)磁頭 磁通響應(yīng)式磁頭。兩個(gè)繞組：一為激勵(lì)繞組，另一為輸出繞組。靜態(tài)磁頭和磁尺之間相對(duì)靜止，磁頭也有信號(hào)輸出。 當(dāng)磁尺與磁頭之間的相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，磁頭的鐵心使磁尺的磁通通過(guò)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(chǎng)強(qiáng)度周期的變化，將位移量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。u 輸入激勵(lì)電壓e0 輸出電壓信號(hào)磁柵傳感器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：錄制方便，成本低廉，發(fā)現(xiàn)所錄磁柵不合適時(shí)，可抹去重錄；使用方便，可以在儀器或機(jī)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(diǎn)：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(dá)0.01mm/m，最小指示值為0.001mm，使用溫度范圍040。 動(dòng)態(tài)磁頭只有一個(gè)磁頭和一組繞組，其輸出信號(hào)為正弦波，信號(hào)處理方式比較簡(jiǎn)單，只要將輸出信號(hào)放大整形，然后由計(jì)數(shù)器記錄脈沖數(shù)n就可以測(cè)量出位移量的大小。缺點(diǎn)是測(cè)量精度低，不能辨別移動(dòng)方向。 信號(hào)處理及檢測(cè)電路 靜態(tài)磁頭在實(shí)際應(yīng)用中是用兩個(gè)磁頭來(lái)讀取磁柵上的磁信號(hào)，它們的間距為（n+1/4）W，其中n為正整數(shù)，W為信號(hào)的節(jié)距。其信號(hào)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(jì)磁柵閘門(mén)開(kāi)度儀磁柵閥位計(jì)磁柵行車(chē)行程檢測(cè)儀磁柵油缸行程檢測(cè)儀靜磁柵產(chǎn)品應(yīng)用于集裝箱吊具水電站閘門(mén)水下穿銷(xiāo)定位系統(tǒng)在清江水利工程“高壩州自動(dòng)抓梁系統(tǒng)”項(xiàng)目上選用了武漢瑩佳公司的靜磁柵位移