Типы магнитоупругих преобразователей

Магнитоупругие преобразователи могут работать как пере­менные индуктивные сопротивления, величина которых опре­деляется приложенным к сердечнику механическим усилием, и как трансформаторные преобразователи с переменной взаим­ной индуктивностью между обмотками.

На рис.4.56 представлены разновидности магнитоупругих: преобразователей индуктивного и трансформаторного типа.

Рис.4.56. Разновидности магнитоупругих: преобразователей.

Магнитная цепь магнитоупругих преобразователей выполняет­ся чаще всего из сплошного материала. Сердечник имеет ще­ли для размещения обмотки. В разъемных конструкциях гото­вую катушку надевают на сердечник. На рис.4.56, а) изображен тензометрический магнитоупругий преобразователь индуктив­ного типа, в котором в качестве сердечника 1, катушки 2 ис­пользуется проволока из пермаллоя.

Рис. 4.56. Тензометрический магнитоупругий преобразователь индуктив­ного типа.

На рис.4.61, б) изображена магнитная цепь преобразователя, выполненная из тонкого ли­ста пермаллоя, наклеиваемого на испытуемую деталь. У маг­нитоупругих преобразователей на переменном токе э.д.с. во вторичной обмотке будет являться функцией изменения взаим­ной индуктивности между катушками, обусловленной измене­нием магнитной проницаемости сердечника. Если первичную обмотку магнитоупругого преобразователя трансформаторно­го типа питать постоянным током, то он превращается в маг­нитоупругий преобразователь индукционного типа. В этом слу­чае при измерении быстро переменных процессов во вторич­ной обмотке будет индуктироваться э.д.с., мгновенное зна­чение которой равно:

(4.25)

где w² - число витков вторичной обмотки; s - напряжение в материале сердечника; с - коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств материала и напряженности намагничива­ющего поля.

Чувствительность магнитоупругих преобразователей мож­но характеризовать подобно тензосопротивлениям коэффици­ентом тензочувствительности

(4.26)

в тех случаях, когда магнитоупругие преобразователи исполь­зуются для измерения деформации Dl других деталей, т. е. ког­да естественной входной величиной является перемещение. Обычно вследствие массивности магнитной цепи магнитоупру­гие преобразователи в качестве естественной величины вос­принимают значение воздействующей на него силы. В этом случае относительной магнитоупругой чувствительностью ма­териала называют относительное изменение магнитной прони­цаемости Dm/m, вызываемое единицей механического напря­жения s, т.е.

и измеряемую в % на 1 Н/мм².

Теория ферромагнетизма дает теоретические соотношения, позволяющие обоснованно подойти к выбору материала магнитоупругого преобразователя.