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本節(jié)主要介紹磁致伸縮位移傳感器的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其包括電子倉、測量桿、位置磁鐵和阻尼器。電子倉內(nèi)部裝有測量電路板、扭轉(zhuǎn)片、接收線圈、偏置磁鐵等。測量桿的內(nèi)部由內(nèi)到外依次是波導(dǎo)絲、支撐套管、保護(hù)套管。波導(dǎo)絲在電子倉內(nèi)穿過后被拉緊固定，連接到測量桿底端固定，再通過導(dǎo)線與測量電板連接構(gòu)成一個(gè)完整的回路。測量桿上端焊有一個(gè)管螺紋接頭，測量電路板通過管螺紋也測量桿相連，測量桿底部安裝有阻尼組件，用于吸收傳播到傳感器尾部的扭轉(zhuǎn)板，防止其發(fā)生發(fā)射，消除干擾。位置磁鐵可沿側(cè)桿自由滑動(dòng)，內(nèi)部裝有永磁磁鐵，用于非接觸式測量位移，磁致伸縮位移傳感器的結(jié)構(gòu)圖如下所示：

1，電子倉；2，偏置磁鐵；3，波導(dǎo)絲；4，測量桿；5，位置磁鐵；6，阻尼器；7，金屬片；8，感應(yīng)線圈；9，測量電路板

我司選用2個(gè)永磁體來提供偏置磁場，根據(jù)維拉里效應(yīng)可知，在偏置磁鐵的作用下，可將扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)應(yīng)變引起的磁通變化通過感應(yīng)線圈轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。其中偏置磁場的大小會(huì)影響電壓信號(hào)的性能，具體后面將會(huì)有詳細(xì)介紹：

一般，檢測扭轉(zhuǎn)波的方式有壓電陶瓷轉(zhuǎn)換器、扭轉(zhuǎn)片、和線圈三種。本傳感器選用扭轉(zhuǎn)片方式來間接檢測波導(dǎo)絲中的扭轉(zhuǎn)波，這種結(jié)構(gòu)對(duì)縱波信號(hào)不敏感，能有效剔除縱波影響。在電子倉內(nèi)，與波導(dǎo)絲垂直的位置放置一段跟波導(dǎo)絲相同材質(zhì)的金屬片，將線圈纏繞并緊貼該金屬片，其中金屬片通過電焊的方式與波導(dǎo)絲連接。

考慮到磁致伸縮位移傳感器的工作環(huán)境比較惡劣，保護(hù)套管應(yīng)為厚壁、耐腐蝕不銹鋼管材，其長度由所需量程決定。波導(dǎo)絲與不銹鋼測量桿之間通過支撐套管相隔以絕緣，故支撐套管一般用塑料材質(zhì)的。

電子倉內(nèi)部的測量電路板包括信號(hào)調(diào)理電路、時(shí)間測量電路、通訊電路等硬件電路，其主要是用于處理傳感器返回的回波信號(hào)，得到位移值并傳輸給上位機(jī)，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。