7.Погрешности магнитоупругих преобразователей.

Магнитоупругая погрешность выражает невоспроизводимость магнитного состояния сердечника преобразователя при нагрузке и разгрузке.

По своему значению погрешность обычно превышает остальные погрешности и равна 1 – 4%. Для получения возможно меньшей погрешности магнитная цепь датчика работающей как упругий элемент должна в первую очередь удовлетворять требованиям предъявляемым к упругим элементам, то есть элемент должен быть монолитным, выполненным из материала с высоким пределом упругости, рабочая часть элемента должна быть удалена от точек приложения силы, так для датчика с магнитной цепью рисунок в погрешность при переходе от листового материала к сплошному уменьшается от 1,5 – 4% до 0,3%. Однако при этом значительно уменьшается чувствительность датчика, так как магнитная анизотропия сплошного материала меньше чем листового, в этом смысле лучше материалы с комбинированным сердечником. Существенной может оказаться также погрешность линейности как определяемая преобразованием так и дальнейшим преобразованием , .

Выбором индукции В в материале преобразователя созданием предварительно напряженного состояния его а также взаимной коррекции нелинейностей удается снизить суммарную погрешность линейности до 1 – 2%.

В процессе старения материала происходит изменение его магнитной проницаемости и внутренних напряжений в нем это приводит к нестабильности магнитоупругой чувствительности составляющей после искусственного старения (термообработка и нагружение примерно 10⁴ циклов) не более 0,5% для преобразователей из сплошного материала и не более 2% для преобразователей из листового материала.

При изменении напряжения питания меняется как начальное значение магнитной проницаемости так и магнитоупругой чувствительности поэтому стабилизация напряжения питания необходима для всех типов преобразователей. Уменьшение погрешности достигается также применением дифференциальных преобразователей. Однако при их конструировании встречается ряд трудностей обусловленных необходимостью такой передачи измеряемой силы на преобразователи чтобы один из них испытывал деформацию сжатия а другой деформацию растяжения. Наименьшими погрешностями обладают магнитоанизотропные преобразователи в которых используется как бы дифференциальный эффект и самого материала и следовательно обеспечивается наиболее полная идентичность внешних условий и собственных свойств.

Область применения магнитоупругих преобразователей.

Магнитоупругие датчики применяются для измерения сил, давлений, крутящих моментов. Мощность развиваемая датчиком как правило достаточная для непосредственного включения указателя без предварительного усиления. Датчик обладает высокой надежностью, так как не имеет подвижной части перемещающейся под действием входной величины. Датчик представляет собой жесткий элемент имеющий собственную частоту колебаний в диапазоне от 1 до 10 кГц и позволяющий измерять как статические, так и высокочастотные динамические величины.

Механическое напряжение в материале датчика составляет 10 – 50 МПа учитывая, что рабочее сечение магнитопровода обычно не менее 25 мм² можно оценить минимальный диапазон измерения датчика по силе значением 250 Н по давлению 10⁷ Па.