微脉冲直线位移传感器讲义
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磁致伸缩传感器
BTL- 物理原理
© 2007 Balluff GmbH – Dr. Zern / R. Heinz / K. Sponner
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磁致伸缩传感器
物理原理
• BTL的基本原理 • 使用材质 • 永磁铁的磁场 • 电流区域的磁场
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磁致伸缩传感器
永磁的定位磁铁
下图是巴鲁夫的多种的定位磁铁：
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8ຫໍສະໝຸດ Baidu
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磁致伸缩传感器
驱动基础 – 永磁铁磁场 BP
BP 磁场使波导管里的原子有 规律的排列.
BP2
BP1
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磁致伸缩传感器
磁弹性 – 没有磁场
没有磁场情况下原子排列
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磁致伸缩传感器
磁弹性 – 基本原理
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
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12
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磁致伸缩传感器
第二个驱动力 – 电流
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
右手定律: 拇指指向电流的方向，其余手指的 方向就是磁场的方向
铜导线在波导管周围形成环绕波导管的磁场。
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磁致伸缩传感器
在波导管中的电流
基本原理 使用材质 永磁铁
10
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磁致伸缩传感器
磁弹性 – 存在磁场
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
有磁场情况下原子排列
磁场作用在波导管的特殊材料上，这个作用就是我们前面提到的磁弹性，这 种材料是波导管中的一部分.
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磁致伸缩传感器
综合影响
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
M = Bel + BP
电流脉冲在这两个区域产生最 好的振动效果. 像地震一样，信号波从这个点 传出来.
这样做的目的就是在波导管上产生一个超音速的机械波 这个影响由 Bel t到 BP.的比率决定
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电流引起的磁场
磁场 Bel R0 r
Bel
R0
r
波导管上周围的磁场强度 取决于距离导线的半径长 度
仅仅是靠近磁场附近的材料能产 生作用.
波导管横截面有电流通过. 波导管里面的电流在内部流动，这种情况下磁性的方向变得和平常有所不 同。
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磁致伸缩传感器
波导管
波导管周围的情况
波导管是是没有磁场极性的，每个原子的磁性方向都是随意的。
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磁致伸缩传感器
BTL的基本原理
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磁致伸缩传感器
原子
核子
电子围绕着核子.
电子的运动产生了电流，电流产生了磁场。
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磁致伸缩传感器
材质
晶体结构的每一个角上是一个理想状态下球型的原子。
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磁致伸缩传感器
磁致伸缩材质
这是磁性的方向
在磁滞伸缩材质中原子的外壳是椭圆的，在原子中磁性有方向使我们实现了 磁致伸缩功能。我们选择了市场上最好的磁致伸缩材料用在BTL内部。
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磁致伸缩传感器
综合影响
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
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磁致伸缩传感器
综合影响
M = Bel + BP
电流脉冲在这两个区域产生最 好的振动效果. 像地震一样，信号波从这个点 传出来.
脉冲电流通过铜导线产生一个磁场，这个磁场和用磁铁的磁场正交叠加，结 果产生矢量力矩.
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BTL- 物理原理
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物理原理
• BTL的基本原理 • 使用材质 • 永磁铁的磁场 • 电流区域的磁场
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永磁的定位磁铁
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驱动基础 – 永磁铁磁场 BP
BP 磁场使波导管里的原子有 规律的排列.
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没有磁场情况下原子排列
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磁弹性 – 基本原理
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
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磁致伸缩传感器
第二个驱动力 – 电流
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
右手定律: 拇指指向电流的方向，其余手指的 方向就是磁场的方向
铜导线在波导管周围形成环绕波导管的磁场。
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在波导管中的电流
基本原理 使用材质 永磁铁
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磁弹性 – 存在磁场
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
有磁场情况下原子排列
磁场作用在波导管的特殊材料上，这个作用就是我们前面提到的磁弹性，这 种材料是波导管中的一部分.
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磁致伸缩传感器
综合影响
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
M = Bel + BP
电流脉冲在这两个区域产生最 好的振动效果. 像地震一样，信号波从这个点 传出来.
这样做的目的就是在波导管上产生一个超音速的机械波 这个影响由 Bel t到 BP.的比率决定
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电流引起的磁场
磁场 Bel R0 r
Bel
R0
r
波导管上周围的磁场强度 取决于距离导线的半径长 度
仅仅是靠近磁场附近的材料能产 生作用.
波导管横截面有电流通过. 波导管里面的电流在内部流动，这种情况下磁性的方向变得和平常有所不 同。
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波导管
波导管周围的情况
波导管是是没有磁场极性的，每个原子的磁性方向都是随意的。
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BTL的基本原理
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原子
核子
电子围绕着核子.
电子的运动产生了电流，电流产生了磁场。
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材质
晶体结构的每一个角上是一个理想状态下球型的原子。
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磁致伸缩材质
这是磁性的方向
在磁滞伸缩材质中原子的外壳是椭圆的，在原子中磁性有方向使我们实现了 磁致伸缩功能。我们选择了市场上最好的磁致伸缩材料用在BTL内部。
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综合影响
基本原理 使用材质 永磁铁
电流引起的磁场
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综合影响
M = Bel + BP
电流脉冲在这两个区域产生最 好的振动效果. 像地震一样，信号波从这个点 传出来.
脉冲电流通过铜导线产生一个磁场，这个磁场和用磁铁的磁场正交叠加，结 果产生矢量力矩.
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