磁致伸缩传感器优化测量精度措施

2022-04-11 88

  影响磁致弹性传感器丈量精度的要素是多方面的,如使用环境、资料要素、温度等,它们分别以不同方法对丈量精度产生影响。

  1.波导丝对精度的影响及改进办法

  磁致弹性传感器是根据维拉里效应和威德曼效应原理来工作的,改变波接收薄带和磁致弹性波导丝作为其2个重要的灵敏元件,均选用磁致弹性资料制成,因而磁致弹性资料的规划和选材是磁致弹性传感器的根底和关键部分。波导丝资料对丈量精度影响首要表现在:(1)资料成分:由前述可知,磁致弹性资料首要分为铁氧体磁致弹性资料、金属磁致弹性资料和稀土铁磁致弹性资料3大类。其间不同资料的磁致弹性系数不同很大,如稀土超磁致弹性资料的饱满磁致弹性系数高达1000*10-6,而金属磁致弹性资料其饱满磁致弹性系数较低,仅20*10-6~1000*10-6。(2) 波导丝加工工艺:波导丝外表加工工艺精密程度也影响到丈量精度,例如波导丝外表有洼陷、凸起以及部分弯曲等不连续性表现,这些不连续性(或不均匀)表现会引起超声波干与、反射等现象,波导丝的不连续性直接导致了信号检测的不确定性,即波导丝在不同方位上时检测信号的幅值大小各不相同,有时乃至检测不到信号。(3)波导丝装置:波导丝的装置方法有差动线圈检测、线圈直接检测、改变片检测等方法,不同的检测设备接收到信号强度一般明显不同,比如线圈直接检测方法接收到回波信号强度不如差动检测方法,这些都会影响到传感器丈量精度。

  要减小波导丝对丈量精度的影响,在选材上应尽或许挑选饱满磁致弹性系数大的金属或合金等作为波导丝的资料,这样不只可以添加接收到的回波信号起伏,而且还能增强体系的抗搅扰能力。其次是改进波导丝外表工艺,使缺点尽或许的少。终选用改变片检测、差动线圈检测或许波导丝装置方法。

  2.温度对精度的影响及改进办法.

  一方面,温度的改变影响改变波传播速度和饱满磁致弹性系数,这些参数的改变将使磁致弹性传感器产生丈量差错。例如超磁致弹性资料Tb27D73Fe2。在预压力下,随着温度由低温上升到室温(20C),磁致弹性系数随之上升较快。另一方面,温度改变对回波速度产生影响,原因在于改变波在磁致弹性波导线中的传播速度。是关于波导丝密度、应力、原料、温度等多个物理量的函数,并且磁性资料的所有磁性参数都与温度有密切关系,特别是对物理结构灵敏的参数随温度改变更加显著,所以改变波在波导丝上的传播速度并不是恒定的,而是相应改变的。

  改进办法之一是下降波 导丝资料对温度的灵敏性,在资料中参加其他少有元素,如用Al、Be或Si代替Fe,会下降资料对温度的灵敏度;改进办法之二是进行软件校对,通过软件编程对丈量值进行修正,相对程度地减小差错。

磁致伸缩位移传感器

  3.时刻间隔丈量对精度的影响及改进办法

  考虑到时刻丈量精度直接关系到距离计算结果,所以丈量精度便取决于我们究竟能把飞翔时刻分得多细,时刻分辨率越高,丈量精度也就越高。选用由计数器与高频晶振构成的时刻量检测电路可以到达很高的分辨率,但是前提要求高频晶振频率须十分稳定,计数器的晶振频率决定了磁致弹性传感器的丈量的分辨力,计数频率越高,单个计数脉冲所表明的时刻量就越小,分辨力也就越高,但晶振频率产生漂移时就会引起相应的丈量差错。改进办法是改进丈量方法或尽或许选用高分辨率的时刻丈量器材。

  4.搅扰对体系的影响

  所谓搅扰,一般是指有用信号以外的其他噪声,它在信号输入、传输和输出过程中会出现一些有害的电气改变现象。这些电气改变现象迫使信号的指示值、传输值或输出值出现不可意料差错,乃至出现假象。搅扰对电路的影响很大,轻则下降信号的通讯传输质量,影响体系信号传输的稳定性;重则破坏电路运转的正常功用,乃至造成电路之间逻辑关系混乱,电路逻辑操控失灵的严重现象。

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