1、2020/8/15,1,專題15 磁性傳感器,一、磁致伸縮效應(yīng)及應(yīng)用（111頁）,稀土原料,某些磁性材料在外磁場作用下，物理尺寸會發(fā)生變化，去掉外磁場后，又恢復(fù)到原來的尺寸，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮效應(yīng)。稀土超磁致伸縮材料是目前性能最好的超磁致伸縮材料之一。,2020/8/15,2,稀土超磁致伸縮材料的應(yīng)用,稀土超磁致伸縮材料可將電磁能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或聲能（或機(jī)械位移信息或聲信息），相反也可以將機(jī)械能（或機(jī)械位移與信息）轉(zhuǎn)換成電磁能（或電磁信息），它是重要的能量與信息轉(zhuǎn)換功能材料，可用于制作大功率聲納傳感器。,2020/8/15,3,1) 磁致伸縮效應(yīng) 在外磁場作用下，磁偶極矩變化使磁疇之間的界限發(fā)

2、生變化，晶界發(fā)生位移，從而產(chǎn)生機(jī)械形變。 當(dāng)某些材料受拉時，在受力方向上磁導(dǎo)率增高，而在與作用力相垂直的方向上磁導(dǎo)率降低，這種現(xiàn)象稱為正磁致伸縮；反之稱為逆磁致伸縮。 2) 壓磁效應(yīng) 鐵磁材料在外力作用下產(chǎn)生應(yīng)變，使磁疇之間的界限變化，晶界發(fā)生位移，導(dǎo)致磁偶極矩變化，從而使材料的磁化強(qiáng)度發(fā)生變化的現(xiàn)象。壓磁效應(yīng)是磁致伸縮效應(yīng)的逆效應(yīng)。,2020/8/15,3,2020/8/15,4,2) 壓磁效應(yīng) 鐵磁材料的壓磁應(yīng)變靈敏度表示方法為： 式中， 為磁導(dǎo)率的相對變化， =/ ；l為在機(jī)械力的 作用下鐵磁物質(zhì)的相對變形，l=l/l。 壓磁應(yīng)力靈敏度: 單位機(jī)械應(yīng)力引起的磁導(dǎo)率相對變化=/，即:S=

3、(/)/ 利用上述關(guān)系可做成壓磁傳感器，來測壓力、拉力、彎矩、扭轉(zhuǎn)力（或力矩）。傳感器輸出為電阻抗Z或二次繞組的感生電勢e，即存在如下變換鏈：PRmZ或e 其中，P為機(jī)械力；為應(yīng)力；為磁導(dǎo)率；Rm為磁路磁阻。,2020/8/15,4,2020/8/15,5,聲納的應(yīng)用,聲納發(fā)射、接收器,聲納反潛,2020/8/15,6,聲納反潛的原理,2020/8/15,7,磁致伸縮位移傳感器（參考德國圖爾克公司資料）,位移,2020/8/15,8,磁致伸縮液位傳感器（參考廣東康宇測控儀表公司資料）,磁致伸縮液位傳感器可靠性強(qiáng)、耐腐蝕、安裝方便。,2020/8/15,9,磁致伸縮液位傳感器結(jié)構(gòu),信號處理單元殼

4、體,不銹鋼套管 （內(nèi)有磁致伸縮線）,浮子（內(nèi)有磁鐵）,吃水線,2020/8/15,10,磁致伸縮液位傳感器的應(yīng)用,2020/8/15,11,各種液位計的外形和安裝比較（續(xù)）,2020/8/15,12,二、磁敏傳感器（109到111頁）,磁敏電阻：半導(dǎo)體材料的電阻率隨磁場強(qiáng)度的增強(qiáng)而變大，這種現(xiàn)象稱為磁阻效應(yīng)，利用磁阻效應(yīng)制成的元件稱為磁敏電阻。,2020/8/15,13,磁敏電阻的應(yīng)用,磁敏電阻可用于測量地球磁場的方向及強(qiáng)度的變化。,指南針只能指示地球磁場的方向。,2020/8/15,14,地球磁場“導(dǎo)演”的極光（加拿大育空地區(qū)）,2020/8/15,15,磁阻式電子羅盤,2020/8/15,16,磁敏電阻IC及其應(yīng)用,線性磁阻位置傳感器,2020/8/15,17,磁敏電阻的應(yīng)用,根據(jù)鐵磁物體對地磁的擾動，可檢測車輛的存在，可用于包括自動開門，路況監(jiān)測，停車場檢測，車輛位置監(jiān)測，紅綠燈控制等。,2020/8/15,18,利用磁敏電阻制作小型探礦儀（磁力儀）,磁敏電阻 （聚四氟乙烯封裝）,磁力 探礦儀的使用,2020/8/15,19,磁敏電阻小型探礦儀,上海直川信息技術(shù)有限公司研制的磁阻探礦儀及數(shù)據(jù)統(tǒng)計曲線圖,2020