Принцип действия магнитострикционных датчиков
Внутри цилиндрического волновода располагается сердечник — токовый проводник. Магнит с постоянным магнитным полем в контрольной точке создает напряжение сжатия в волноводе. При прохождении электрического тока через сердечник возникает магнитное поле, перпендикулярное полю постоянного магнита, за счет чего итоговый вектор общего магнитного поля отклоняется от продольной оси, создавая тем самым сдвиговое напряжение в волноводе. Таким образом импульс тока через сердечник генерирует в точке установки постоянного магнита волну, по времени прохождения которой к исходной точке определяется расстояние до постоянного магнита. Важно отметить, что механическое торсионное возмущение при поступлении в датчик детектируется за счет обратного эффекта магнитострикции. Этот метод устойчив к внешним воздействиям, таким как механическое напряжение, вибрация, колебания температуры, внешние загрязнения. Также с его помощью за счет ряда дополнительных технологий можно добиться гораздо более высокой точности измерений линейных перемещений — вплоть до нескольких десятков микрон. Возможность варьирования силы сигнала за счет силы тока в сердечнике позволяет подстраивать чувствительность прибора под различные задачи, условия, меняющееся расстояние от магнита маркера до волновода, изменение силы магнитного поля постоянных магнитов маркеров с температурой или по мере старения.
Этот метод открыл еще целый ряд возможностей в части измерения линейных перемещений: комбинирование нескольких разных магнитов в маркере контрольной точки формируют своеобразную характеристическую подпись маркера в отклике, благодаря чему можно повышать точность измерений, распознавать одновременно несколько индивидуальных маркеров, решать другие сложные задачи.
Типы интерфейсов магнитострикционных датчиков