可变磁阻传感器——作为压力传感器和加速度计

该可变磁阻传感器是基于应变的,其中形成磁路,参数输入导致弹簧构件的机械挠度作为压力、力或加速度的函数。

为了提供静态输出能力,可变磁阻传感器需要一个振荡器和解调器系统,将工作温度限制在-40℃。
+120℃。

弹簧构件由磁性、高磁导率材料组成,如图所示,位于两个线圈之间。

变磁阻差动压力传感器

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线圈由无磁焊接不锈钢屏障密封。在压差传感器的情况下,弹簧构件的两侧将使弹簧构件向弹簧构件低压侧的磁极片方向变形,导致两个线圈的电感(L)调制。

可变磁阻传感器的电气结构是在1 kHz~10 kHz范围内由交流电压源驱动的电感半桥结构。中心配置的弹簧部件导致电感推挽装置,其中弹簧构件的偏转减小了一个线圈的电感,增加了另一个线圈的电感,产生了线圈阻抗的差异。

磁阻的变化产生了有效的电感调制作为参数输入的函数。

如下所示,可变磁阻原理也可用于制造加速度计结构。

可变磁阻加速度计

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这种传感方法非常适合于高精度的静态和缓慢变化现象的测量,稳定的低幅度零偏差以及可重复的热误差。

变磁阻传感器的热敏位移随温度的变化与LVDT电感随温度的变化基本相同,即线圈的TCR随温度的升高而增大,从而减小了产生的电流和磁通。

恒流驱动器的使用可以用于将电流固定在一个恒定值,而不管温度如何。一种串联电阻器,用于对.的灵敏度进行补偿

位移传感器。工作原理简单地说是铁芯可动变压器。它由一个初级线圈,两个次级线圈,铁芯,线圈骨架,外壳等部件组成。LVDT工作过程中,铁心的运动不能超出线圈的线性范围,否则将产生非线性值,因此所有的LVDT均有一个线性范围。" data-placement="auto">LVDT传感器,也可与电压源串联使用,模拟可变磁阻应用中的恒流驱动。

该串联电阻器为低热阻系数(TCR),与线圈串联形成分压器,其电压随线圈的增加而增大。
升高温度,从而产生恒流和恒流条件.

还可以使用其他有源装置来使用线性化热敏电阻等来保持恒定线圈电流。

传感器的质量相对较高,对热瞬变的敏感性也相对较低。低压设计中的大直径弹簧元件
结果表明,与应变传感器设计相比,该传感器具有较低的弹簧共振和高加速度灵敏度

差压设计中所需的压力腔形成了Helmholtz腔,限制了可变磁阻设计用于高频测量的实用性。

高精度、高稳定性和100,000小时的MTBF是该传感器技术的关键。

该图显示了这种传感器类型的信号处理块电路.

变磁阻电路几何

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可变磁阻压力传感器可用于压力低至0.1“的水在超过10,000 psi的压力下使用。有些磁阻压力单元有可更换或可互换的隔膜,以方便更换过程隔膜,或简单地安装更灵活的隔膜以供更低范围的使用。所述可更换的隔膜夹在所述两极件之间。这一几何结构导致高应力集中在夹紧区和较低的长期稳定性比集成和焊接不可互换的隔膜可变磁阻胶囊,这也是商业上可用的。


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