Магнітопружні перетворювачі

Принцип дії магнітопружного перетворювача базується на використанні магнітопружного ефекту, суть якого полягає в зміні магнітної проникності та інших магнітних властивостей феромагнітного тіла під дією механічних пружних деформацій (рис. 1).

Магніто пружні перетворювачі за принципом використання магнітопружного ефекту можуть бути індуктивними чи взаємоіндуктивними. У перших зміна магнітної проникності викликає в остаточному результаті зміну індуктивності намагнічувального кола, яке складається з однієї або декількох з’єднаних послідовно обмоток, намотаних на робочий стержень (стержень, який піддається деформації) магнітопроводу.

Особливою умовою нормальної роботи магнітопружного перетворювача є відсутність у матеріалі магнітопроводу повітряних проміжків, магнітний опір яких настільки великий, що навіть незначна зміна повітряного проміжку може призвести до значно більшої зміни магнітного опору кола, ніж зміна, викликана магнітопружним ефектом.

Рис. 1 – Конструкція

магнітопружного перетворювача

Рис. 2 – Диференціальний магнітопружній перетворювач та його вимірювальне коло

Магнітопружні перетворювачі виготовляють звичайно диференціальними (рис. 2).

Магнітопружний перетворювальний елемент МП1 є тут робочим перетворювачем вимірювальної сили F, а ідентичний йому перетворювальний елемент МП2, що не піддається дії на нього робочого перетворювача, а також для компенсації впливу зовнішніх чинників, зокрема температури, частоти джерела живлення. При диференціальному (різницевому) увімкненні, наприклад, у мостове вимірювальне коло, покази вимірювального приладу будуть практично лінійною функцією вимірювальної сили.

Незважаючи на порівняно низьку точність (сумарна похибка магнітопружного перетворювача досягає 3...4 %), внаслідок простоти конструкції магнітопружні перетворювачі широко застосовуються для перетворень великих механічних зусиль (10⁵..10⁶ Н) у складних умовах експлуатації (польові умови, бурові колонки).