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传感器用磁性材料
根据差动变压器式传感器原理,当差动变压器两个次级线圈差接,并且铁芯处于中间位置时,输出信号电压应该为零。但是,在实际上,这种情况是**达不到的,总留有个小小的电压值,即所谓零点残余电压。它过大时,则会使放大器末级趋于饱和,影响电路正常工作。同样的示值范围,因残余电压过大,也要求相敏整流器参考电压增高,若参考电压不够,示值误差大。要使实际特性曲线尽量接近理想特性曲线,必须研究零电压产生的原因和克服的办法。零电压如果用示波器显示,可以看到它包含基波成份和高次谐波成份。高次谐波成份是由于磁性材料先天性不足所引起的,由于磁滞损耗和铁磁饱和的影响,使激磁电流与它的磁通的波形不一致,即出现了非正弦波分量。
差动变压器式传感器用磁性材料,矫顽力Hc的值要选得小为好。因为导磁率μ=dB/dH,磁导率μ值愈大愈好。剩磁Br愈小愈好,剩磁Br愈大愈容易饱和。从磁性材料满足工程设计上得需要来看,应尽可能避免导致传感器中产生高次谐波。
在高频情况下,大于10千赫兹激磁频率得传感器,起决定因素的是电阻值,应选用高电阻率材料
,此时对磁导率和剩磁的考虑也就处于次要地位了。但是,对于消除基波零电压来说,应尽可能的增大线圈的品质因素ωL/r,使线圈的电阻r的影响减小,从而保证零电压在电桥输出中所占的比重减小,这就要求磁性材料有较大的磁导率μ来增加电感L。此时材料的磁导率μ就成为主要指标了。
对环形磁航向传感器,所采用的软磁合金应有以下要求:(1)合金的导磁均匀性要好;(2)由于传感器在400赫兹激磁场及地磁场同时作用下工作的,因此,要求合金应具有较好的动态磁性能和较好的交直流叠加磁性能。一般根据使用要求振幅磁导率μ0.2=10000左右为宜;(3)合金的剩余磁感应Br要低,*好低于2000高斯;(4)要求磁性钢带的尺寸均匀,厚度公差小于0.01~0.015毫米,以保证传感器的工作讯号大于280毫伏,零位讯号小于30毫伏。
为满足环形航向传感器的设计要求,合金的成份选择极其重要,应使合金的饱和磁致伸缩λs趋近于零,可以通过适当的热处理使各项异性常数K也趋于零,这样就可以得到导磁均匀性好、磁导率高的合金。
对于计数传感器,它是开磁路器件,为了用很小的激磁电流就可得到*大磁感应强度Bm,应选择磁导率较高,矫顽力Hc很小的合金。在给定的工作电压及要求有较大的电势输出时,为减小体积和绕组匝数,应选择具有较高饱和磁感应的合金。
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