Применение ПР в магнитных системах автоматики

Датчики

 Непосредственное преобразование магнитного поля в силовое воздействие на ПР возможно при выполнении обкладок из ферромагнитного материала.

Возможны два варианта расположения ПР (рис. 3.21,а, б): поперек магнитных силовых линий — над полюсами магнита 1 и вдоль силовых линий — между полюсами магнита. В первом варианте на ЧЭ 2 воздействует сжимающее усилие вследствие притяжения к магниту наружной обкладки 3, а во втором — растягивающее, поскольку обкладки ПР становятся магнитами с одноименными полюсами. Для уменьшения шунтирующего действия на магнитопровод прилегающей к нему обкладки (в первом варианте) ее выполняют из неферромагнитного материала, например тонкой латунной фольги. При постоянстве МДС и параметров магнитопровода сила сжатия ПР зависит, главным образом, от количества пластин в ЧЭ (длины зазора) и толщины наружной обкладки. На рис. 3.22 показаны зависимости выходного сигнала ПР (5=1,13 см2, р=400 Ом-см), установленного над полюсами постоянного магнита, от количества пластин ЭПБ 1 = /(п) при т = 1 и от числа ферромагнитных пластин 1 = /(т) толщиной 0,3 мм каждая в наружной обкладке при /1=5. Они свидетельствуют о том, что можно управлять магнитоомической характеристикой ПР вариацией параметров п и т, а также установкой тонких ферромагнитных пластин между контактными пластинами внутри ЧЭ.

Зависимость выходного сигнала ПР от тока в обмотке электромагнита (МДС) при увеличении и снижении тока в случае расположения ПР над полюсами магнита аналогична нагрузочной характеристике ПР в режиме заданной нагрузки.

ПР из ЭПБ является фактором во многих случаях нежелательным, в частности при использовании ПР в качестве датчиков давления. Для устранения этого влияния в таких случаях обкладки ПР выполняют из неферромагнитного материала.

Магнитопьезорезистивный эффект находит применение для построения ПР с электрическим и позиционным управлением. У МПР с электрическим управлением регулирование сопротивления осуществляют изменением электрического режима управляющей цепи — тока в обмотке электромагнита при фиксированном взаимном расположении ПР и магнита, а у МПР с позиционным управлением — взаимным перемещением постоянного магнита относительно ПР. Первые МПР используют для гальванической развязки управляемой и управляющей цепей, а также в цепях и системах дистанционного и автоматического регулирования и управления, а вторые — в качестве бесконтактных переменных резисторов и потенциометров, в качестве датчиков близости и др. Выбором конструкции и материала магнитопровода и ПР, а также режима управления можно получить МПР с разнообразными функциональными характеристиками. Достоинства МПР — простота выполнения и высокое сопротивление изоляции между управляемой электрической цепью ПР и управляющей цепью электромагнита.

См. также:  Электролитические пьезорезисторы

Преобразование магнитного поля в силовое воздействие на ПР возможно также при расположении ПР в магнитном зазоре магнитопровода 1 (рис. 3.23,а). Под действием магнитного поля якорь 2, притягиваясь к магнитопроводу, сжимает ПР 3. В этом случае обкладки ПР могут быть выполнены как из ферромагнитного, так и неферромагнитного материала.

Другим средством преобразования магнитного поля в силовое воздействие на ПР является электромагнитная катушка 1 (рис. 3.23,6). ПР 2, расположенный между относительно толстыми ферромагнитными обкладками или дополнительными ферромагнитными накладками 3 внутри катушки, сжимается ими под действием магнитного поля катушки.