[发明专利]一种铁氧体磁致伸缩位移传感器

说明书

本发明涉及一种铁氧体磁致伸缩位移传感器的装置。本发明包括传感器头部、测量杆和移动磁环组件。所述传感器头部设有微处理器、电路处理模块和线圈，所述微处理器和电路处理模块安装在封闭的屏蔽箱内，所述电路处理模块用于产生激励脉冲和回波信号的调理，所述线圈放置于波导丝一端，用于接收回波信号，波导丝另一端设有用于吸收扭转波的阻尼器；所述测量杆中包括波导丝、金属铝套管和外壳，金属铝套管紧密包裹波导丝，并至于外壳内；外壳上套有磁环，可在外壳上左右移动，用于与波导丝相互作用，所述波导丝介质采用铁氧体作为磁致伸缩材料，本发明大大提高了传感器工作的稳定性，减小了外界的干扰，提高了测量精度，节约了成本。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种铁氧体磁致伸缩位移传感器。

背景技术

磁致伸缩位移传感器是利用磁致伸缩原理，进行位移测量的新型位移传感器。随着船舶自动化程度的日益提高，微机监控系统在船舶上得到日益广泛的运用。船舶微机自控系统的运用，要求广泛地运用各种传感器，并且要求传感器与计算机的连接方便，数据传输速度快、精度高。磁致伸缩原理是由科学家James Prescott Joule于1842年发现的。James Prescott Joule发现，当铁磁体受到外磁场作用而磁化时，其磁畴结构将发生变化，晶体的原子间距随之改变，致使铁磁体的体积、形状发生变化，特别是铁磁体物质在磁场方向上的长度发生变化，这种磁效应就称之为磁致伸缩。

目前，磁致伸缩位移传感器具有可沿传感器长度方向自由滑动的位置磁铁，在测量过程中首先在波导丝上加载大电流激励脉冲信号，该激励脉冲在波导丝周围产生环形磁场沿波导丝传播，在位置磁铁处环形磁场与位置磁铁磁场产生相互作用，产生瞬时扭转波，沿波导丝往回传播，被检测线圈接收。通过测量激励脉冲到接收回波信号之间的时间间隔来建立时间与位移之间的对应关系。由于产生的回波信号属于微弱信号，对于微弱信号的拾取较为困难，导致传感器的测量精度较低。同时，现有的传感器在结构上较为复杂，存在着诸多不足之处，抗干扰能力弱。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于铁氧体的磁致伸缩位移传感器，具有系统检测精度高、可靠性高、成本低、检测效率高、自动化程度高等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：

本发明包括传感器头部、测量杆和移动磁环组件。所述传感器头部设有微处理器、电路处理模块和线圈，所述微处理器和电路处理模块安装在封闭的屏蔽箱内，所述电路处理模块用于产生激励脉冲和回波信号的调理，所述线圈放置于波导丝一端，用于接收回波信号，波导丝另一端设有用于吸收扭转波的阻尼器；所述测量杆中包括波导丝、金属铝套管和外壳，金属铝套管紧密包裹波导丝，并至于外壳内；外壳上套有移动磁环，可在外壳上左右移动，用于与波导丝相互作用，所述波导丝介质采用铁氧体作为磁致伸缩材料。

进一步说，所述金属铝套管接地。

进一步说，所述波导丝和外壳之间存在空隙。

本发明的有益效果为：采用铁氧体材料作为磁致伸缩材料和移动磁环相互作用，能够产生较强的扭转波信号，有利于回波信号的采集；另外，波导丝外层设有金属铝套管并接地可有效的屏蔽噪声信号及电磁干扰；波导丝和外壳之间隔有一定空隙，减少外界温度压力带来的影响。与现有的技术相比，本发明大大提高了传感器工作的稳定性，同时提高了测量精度。

附图说明

图1是一种铁氧体磁致伸缩位移传感器图；

图2是测量杆局部放大图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。