3. Магнитоэлектронные датчики

Магнитострикционные датчики обеспечивают «микронную» точность при различных производственных, поверочных, метрологических измерениях. Эти устройства обеспечивают высокую точность позиционирования длинномерных деталей при их обработке для технологических задач, от решения которых зависят качество выпускаемых изделий, реальная производительность оборудования и в конечном счете себестоимость продукции. Техническая проблематика заключается в том, что разрешающая способность измерительных приборов и устройств должна быть в диапазоне микрометров при длине контролируемой детали до 10 м. К высоким техническим требованиям, предъявляемым к датчикам, добавляются адаптация к условиям работы – широкий диапазон температур, запыленность, наличие промышленных и электромагнитных помех, которые могут повлиять на точность измерений, и т. д.

Линейное перемещение подвижной детали промышленного оборудования может быть зафиксировано в качестве параметра как бесконтактным методом (к примеру, ультразвуковым), так и параллельным повторением этого движения штоком, лентой или позиционирующим магнитом, жестко связанными с подвижной деталью. При этом параллельный отсчет перемещения может быть реализован несколькими методами, один из которых – магнитострикционный – представлен далее.

Магнитострикция как физическое явление, заключающееся в изменении внешних размеров ферромагнитного материала в магнитном поле вследствие упорядоченной ориентации магнитных доменов, имеет строгое объяснение в рамках доменной структуры и представлена в учебниках [2].

Величина изменения размеров не превышает 1 мкм на 1 м длины материала.

Принцип действия таких датчиков основан на двух эффектах – Видемана (распространение волны упругомеханического возбуждения в магнитострикционном материале) и Виллари (изменение магнитной проницаемости при упругомеханическом воздействии на материал – явление, обратное магнитострикции).