磁致伸缩传感器优化测量精度措施

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磁致伸缩传感器优化测量精度措施

时间:2022-04-11 17:47:06 阅读:146
  影响磁致弹性传感器测量精度的要素是多方面的,如运用环境、材料要素、温度等,它们别离以不同办法对测量精度产生影响。
  1.波导丝对精度的影响及改善办法
  磁致弹性传感器是依据维拉里效应和威德曼效应原理来工作的,改动波接纳薄带和磁致弹性波导丝作为其2个重要的灵敏元件,均选用磁致弹性材料制成,因而磁致弹性材料的规划和选材是磁致弹性传感器的基础和要害部分。波导丝材料对测量精度影响首要体现在:(1)材料成分:由前述可知,磁致弹性材料首要分为铁氧体磁致弹性材料、金属磁致弹性材料和稀土铁磁致弹性材料3大类。其间不同材料的磁致弹性系数不同很大,如稀土超磁致弹性材料的丰满磁致弹性系数高达1000*10-6,而金属磁致弹性材料其丰满磁致弹性系数较低,仅20*10-6~1000*10-6。(2) 波导丝加工工艺:波导丝表面加工工艺精密程度也影响到测量精度,例如波导丝表面有洼陷、凸起以及部分弯曲等不连续性体现,这些不连续性(或不均匀)体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,有时甚至检测不到信号。(3)波导丝设备:波导丝的设备办法有差动线圈检测、线圈直接检测、改动片检测等办法,不同的检测设备接纳到信号强度一般明显不同,比方线圈直接检测办法接纳到回波信号强度不如差动检测办法,这些都会影响到传感器测量精度。
  要减小波导丝对测量精度的影响,在选材上应尽或许挑选丰满磁致弹性系数大的金属或合金等作为波导丝的材料,这样不只可以增加接纳到的回波信号崎岖,而且还能增强体系的抗烦扰能力。其次是改善波导丝表面工艺,使缺陷尽或许的少。终选用改动片检测、差动线圈检测或许波导丝设备办法。
  2.温度对精度的影响及改善办法.
  一方面,温度的改动影响改动波传播速度和丰满磁致弹性系数,这些参数的改动将使磁致弹性传感器产生测量过失。例如超磁致弹性材料Tb27D73Fe2。在预压力下,跟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,温度改动对回波速度产生影响,原因在于改动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、质料、温度等多个物理量的函数,并且磁性材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动更加显著,所以改动波在波导丝上的传播速度并不是稳定的,而是相应改动的。
磁致伸缩位移传感器
  改善办法之一是下降波 导丝材料对温度的灵敏性,在材料中参与其他少有元素,如用Al、Be或Si替代Fe,会下降材料对温度的灵敏度;改善办法之二是进行软件校正,通过软件编程对测量值进行修正,相对程度地减小过失。
  3.时间间隔测量对精度的影响及改善办法
  考虑到时间测量精度直接关系到距离计算结果,所以测量精度便取决于咱们究竟能把翱翔时间分得多细,时间分辨率越高,测量精度也就越高。选用由计数器与高频晶振构成的时间量检测电路可以抵达很高的分辨率,可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测量的分辨力,计数频率越高,单个计数脉冲所标明的时间量就越小,分辨力也就越高,但晶振频率产生漂移时就会引起相应的测量过失。改善办法是改善测量办法或尽或许选用高分辨率的时间测量器件。
  4.烦扰对体系的影响
  所谓烦扰,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呈现一些有害的电气改动现象。这些电气改动现象迫使信号的指示值、传输值或输出值呈现不行意料过失,甚至呈现假象。烦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;重则损坏电路运转的正常功用,甚至造成电路之间逻辑关系混乱,电路逻辑操控失灵的严峻现象。
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