磁敏式位移传感器的四种类型及简要介绍

     从科学技术层面简要的向大众介绍了磁敏式位移传感器的四种类型，并且分析了它们的工作原理以及优缺点。而首普传感器专注研发生产更精确耐用的位移传感器，旨在使其提高测量精度、扩宽测量范围、加快响应速度、增强抗干扰能力、延长使用寿命等等，给有需要的大众提供更好的位移传感器。
(1)磁致伸缩扭转波位移传感器:磁致伸缩扭转波位移传感器是利用磁致伸缩扭转波效应进行的。磁致伸缩是指,当铁磁材料置于磁场中时,它的几何尺寸会发生变化的现象。相反,极化了的铁磁棒发生形变时,会在棒内引起磁场强度的变化,这种效应就是磁致伸缩逆效应。通常利用磁致伸缩效应引发磁致伸缩材料的机械振动,向周围介质发射超声波,利用逆效应通过接收线圈就可接收该超声信号。这种位移传感器安装很简单、方便,能承受高温、高压和高振荡的环境。最重要的一点是它具有其他位移传感器所不能达到的测量大位移、高精度的特点,在国外被广泛应用于各个部门,特别是易燃、易爆、易挥发、有腐蚀的场合。
(2)霍尔式位移传感器:霍尔位移传感器主要由两个半环形磁钢组成的梯度磁场和位于磁场中心的锗材料半导体霍尔片(敏感元件)装置构成。此外,还包括测量电路(电桥、差动放大器等)及显示部分。霍尔片置于两个磁场中,调整它的初始位置,即可使初始状态的霍尔电势为零。当霍尔元件通过恒定电流时,在其垂直于磁场和电流的方向上就有霍尔电势输出。霍尔元件在梯度磁场中上、下移动时,输出的霍尔电势V取决于其在磁场中的位移量x。测得霍尔电势的大小便可获知霍尔元件的静位移。磁场梯度越大,灵敏度越高;梯度变化越均匀,霍尔电势与位移的关系越接近于线性。霍尔位移传感器的惯性小、频响高、工作可靠、寿命长,常用于将各种非电量转换成位移后再进行测量的场合。
(3)磁栅式位移传感器:磁栅也是一种测量位移的数字传感器,它是在非磁性体的平整面上镀一层磁性薄膜,并用录制磁头沿长度方向按一定的节距λ录上磁性刻度线而构成的,因此又把磁栅称为磁尺。磁栅可分为单面型直线磁栅、同轴型直线磁栅和旋转型磁栅等。磁栅主要用于大型机床和精密机床的位置或位移量的检测元件。磁栅位移传感器具有结构简单、使用方便、测量范围大(1m～ 20m)和磁信号可以重新录制等有点。其缺点是需要屏蔽和防尘。
(4)感应同步器系统:感应同步器是利用电磁感应原理把位移量转换成数字量的传感器。它有两个平面绕组,类似于变压器的初级绕组和次级绕组,位移运动引起两个绕组间的互感变化,由此可进行位移测量。按测量位移对象的不同感应同步器可分为直线型感应同步器和圆盘型感应同步器两大类,前者用于直线位移的测量,后者用于角位移的测量。感应同步器具有测量精度高、抗干扰能力强、非接触性测量、可根据需要任意接长等优点。直线型感应同步器已广泛应用在各种机械设备上,圆盘型感应同步器应用于导弹制导、雷达天线定位等领域。