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零功耗磁敏傳感器的韋根效應原理

時間:2015/8/26閱讀:642
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   1974年美國物理學家韋根特就發現,經過適當處理過的合金絲的金相會發生變化,其外殼矯頑力比內芯矯頑力大得多,依靠這種磁性的差異及一定的外加磁場條件,可以使內芯的磁化方向與外殼的磁化方向相同或相反,而且用確定的外磁場可以重復這種磁化改變。這種現象被稱作“韋根效應”。

  零功耗磁敏傳感器是利用韋根效應原理,用韋根特絲做成性能十分*的磁敏傳感器。

  韋根特(Wiegand)效應:韋根特絲是用一種坡莫合金或維卡合金制成的新型功能合金絲234,直徑 0.3 毫米。經特殊加工后,成為有外殼和內芯二層結構組成。外殼和內芯具有不同的矯頑力,外殼需要加比內芯高很多的磁場才能使其改變磁極性方向。

  為了產生脈沖,采用兩塊磁場強度大小相等但極性相反的磁鐵,形成工作磁場。磁鐵首先將韋根特絲的外殼和內芯按同一方向進行排組。在這過程中,首先線芯的極性方向改變,然后外殼的極性方向發生改變。這一作用在檢測線圈中產生了一個方向的電壓脈沖輸出。接著,將磁場旋轉 180 度。韋根特絲將進入反向致偏狀態時,首先內芯的極性改變,其次外殼的極性又隨之改變為起始的方向。這一過程又產生了一個相反方向的電壓脈沖。只要磁鐵不斷旋轉,傳感器就能發出一對對,一正一負的脈沖信號。

  零功耗磁敏傳感器正是利用韋根效應研制開發出的磁敏傳感器,它由兩部分組成:1、敏感合金絲;2、繞于合金絲外的檢測線圈。

  當被測磁體與傳感器之間發生相對運動時,合金絲上作用有適當的外磁場,內芯磁化跳變,檢測線圈便會輸出感生電壓脈沖。因此可以用此電壓脈沖檢測磁體的運動,應用于間接測量多種物理量的儀表,如:流量計、 三表(水表,氣表,熱能表)、轉速計、轉角檢測器、無源脈沖發生器、無觸點限位開關等等。

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