磁致伸缩位移传感器分离式结构设计

由于磁致伸缩位移传感器处于高温，其工作环境相当恶劣，处于高温环境周围，同时由于尺寸限制的因素，所以磁致伸缩位移传感器必须采用分离式结构，即探头与变送器分离。

电路设计

磁致伸缩位移传感器在研制过程中，设计了两种方案：

方案一、探头接收线圈加前置运放，电路框图见图1所示。

磁致伸缩位移传感器方案一电路

方案二、探头只有接收线圈，电路框图见图2所示。

磁致伸缩位移传感器方案二电路

温度补偿设计

由于波速计算公式为VG= ，在温度变化 0～300℃过程中，由于材料的热弹性系数的存在，导致剪切模量 G 变小，从而影响超声波在波导丝上的传播速度，进一步影响时间变化，导致位移误差。Fe Ni 合金中超声波波速与温度的关系，其曲线如图3所示。

FeNi 合金中超声波波速与温度的关系

本项目采用多磁铁法，其信号图如图4所示。

磁致伸缩位移传感器多磁铁补偿法信号

弹性波信号 1 由被固定在磁致伸缩位移传感器前端的基准磁铁产生的信号，弹性波信号 2 是检测位移通过移动磁铁产生的信号。由于基准磁铁离电子部件是距离 L1 是固定的，可以作为校正依据，则有：

L2＝L1×T2/T1

这可以从理论上消除温度对应变波传播速度的影响。

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